RU2010117586A - Обработка лигноцеллюлозных материалов с использованием рафинирования в дисковых мельницах и ферментативного гидролиза - Google Patents

Обработка лигноцеллюлозных материалов с использованием рафинирования в дисковых мельницах и ферментативного гидролиза Download PDF

Info

Publication number
RU2010117586A
RU2010117586A RU2010117586/10A RU2010117586A RU2010117586A RU 2010117586 A RU2010117586 A RU 2010117586A RU 2010117586/10 A RU2010117586/10 A RU 2010117586/10A RU 2010117586 A RU2010117586 A RU 2010117586A RU 2010117586 A RU2010117586 A RU 2010117586A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
enzymatic hydrolysis
enzyme preparation
stream
activity
cellulase
Prior art date
Application number
RU2010117586/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Муррай Дж. БЕРК (CA)
Муррай Дж. БЕРК
Бредли СЕЙВИЛЛ (CA)
Бредли СЕЙВИЛЛ
Клаудиа ИШИЗАВА (US)
Клаудиа ИШИЗАВА
Original Assignee
Маскома Канада Инк.,Са (Ca)
Маскома Канада Инк.,Са
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Маскома Канада Инк.,Са (Ca), Маскома Канада Инк.,Са filed Critical Маскома Канада Инк.,Са (Ca)
Publication of RU2010117586A publication Critical patent/RU2010117586A/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02Monosaccharides

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

1. Способ обработки лигноцеллюлозного сырья, содержащего целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, для получения богатого сахарами технологического потока, способ, содержащий: ! (a) прохождение сырья через дисковый рафинер; и ! (b) подвержение сырья ферментативному гидролизу и получение потока летучих компонентов и богатого сахарами технологического потока. ! 2. Способ по п.1, где ферментативный гидролиз проводят в вакууме. ! 3. Способ по пп.1 и 2, где сырье содержит от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 60 мас.% общего содержания твердых частиц. ! 4. Способ по п.1, где ферментативный гидролиз содержит первый и второй способы ферментативного гидролиза. ! 5. Способ по п.1, где первый способ ферментативного гидролиза использует первый ферментный препарат и продуцирует поток летучих компонентов и выходящий поток с низкой вязкостью, и данный выходящий поток с низкой вязкостью подвергают второму ферментативному гидролизу с использованием второго ферментного препарата для получения богатого сахарами технологического потока. ! 6. Способ по п.5, где первый ферментный препарат предпочтительно действует на гемицеллюлозу по сравнению с целлобиозой в сырье. ! 7. Способ по п.6, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью и целлюлазной активностью. ! 8. Способ по п.7, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью приблизительно от 10% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от 90% до 10%. ! 9. Способ по п.8, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью приблизительно от 30% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от 70% до 10%. ! 10. Способ по п.9, где первый ферментны

Claims (33)

1. Способ обработки лигноцеллюлозного сырья, содержащего целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, для получения богатого сахарами технологического потока, способ, содержащий:
(a) прохождение сырья через дисковый рафинер; и
(b) подвержение сырья ферментативному гидролизу и получение потока летучих компонентов и богатого сахарами технологического потока.
2. Способ по п.1, где ферментативный гидролиз проводят в вакууме.
3. Способ по пп.1 и 2, где сырье содержит от приблизительно 1 мас.% до приблизительно 60 мас.% общего содержания твердых частиц.
4. Способ по п.1, где ферментативный гидролиз содержит первый и второй способы ферментативного гидролиза.
5. Способ по п.1, где первый способ ферментативного гидролиза использует первый ферментный препарат и продуцирует поток летучих компонентов и выходящий поток с низкой вязкостью, и данный выходящий поток с низкой вязкостью подвергают второму ферментативному гидролизу с использованием второго ферментного препарата для получения богатого сахарами технологического потока.
6. Способ по п.5, где первый ферментный препарат предпочтительно действует на гемицеллюлозу по сравнению с целлобиозой в сырье.
7. Способ по п.6, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью и целлюлазной активностью.
8. Способ по п.7, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью приблизительно от 10% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от 90% до 10%.
9. Способ по п.8, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью приблизительно от 30% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от 70% до 10%.
10. Способ по п.9, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью приблизительно от 50% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью приблизительно от 50% до 10%.
11. Способ по п.4, где гемицеллюлазные ферменты предпочтительно действуют на (3-1,4-связь ксилозных остатков ксилана) и (3-1,4-связь маннозных остатков маннана).
12. Способ по любому из пп.5-11, где второй ферментный препарат предпочтительно действует на целлюлозу и целлобиозу по сравнению с ксиланом в сырье.
13. Способ по п.5, где второй ферментный препарат содержит ферменты β-глюкозидазу и целлюлазу, где ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза предпочтительно действуют на β-1,4-связь целлобиозы и целлюлозы.
14. Способ по п.13, где ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза полностью превращают целлюлозу и олигосахариды, полученные в результате первого ферментативного гидролиза, в мономерные сахара.
15. Способ по п.5, дополнительно содержащий получение рециркуляционного потока в результате первого способа ферментативного гидролиза и повторного введения рециркуляционного потока в первый способ ферментативного гидролиза.
16. Способ по п.15, содержащий пропускание по меньшей мере части рециркуляционного потока через дисковый рафинер перед повторным введением рециркуляционного потока в первый способ ферментативного гидролиза.
17. Способ по п.16, где часть рециркуляционного потока, который пропускают через дисковый рафинер, составляет приблизительно от 10% до приблизительно 90%.
18. Способ обработки лигноцеллюлозного сырья, содержащего целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин, для получения богатого сахарами технологического потока, способ, содержащий:
(a) подвержение сырья ферментативному гидролизу и получение потока летучих компонентов и богатого сахарами технологического потока,
(b) получение рециркуляционного потока в результате ферментативного гидролиза и пропускание по меньшей мере части рециркуляционного потока через дисковый рафинер перед повторным введением рециркуляционного потока в ферментативный гидролиз.
19. Способ по п.18, где ферментативный гидролиз проводят в вакууме.
20. Способ по п.18, где сырье содержит приблизительно от 1 мас.% до приблизительно 60 мас.% общего содержания твердых частиц.
21. Способ по пп.18-20, где ферментативный гидролиз содержит первый и второй способы ферментативного гидролиза.
22. Способ по п.21, где первый способ ферментативного гидролиза использует первый ферментный препарат и продуцирует поток летучих компонентов и выходящий поток с низкой вязкостью и данный выходящий поток с низкой вязкостью подвергают второму ферментативному гидролизу с использованием второго ферментного препарата для получения богатого сахарами технологического потока.
23. Способ по п.22, где первый ферментный препарат предпочтительно действует на гемицеллюлозу по сравнению с целлобиозой в сырье.
24. Способ по п.23, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью и целлюлазнай активностью.
25. Способ по п.24, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлозной активностью от приблизительно 10% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от приблизительно 90% до приблизительно 10%.
26. Способ по п.24, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью от приблизительно 30% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от приблизительно 70% до приблизительно 10%.
27. Способ по п.26, где первый ферментный препарат обладает гемицеллюлазной активностью от приблизительно 50% до приблизительно 90% и целлюлазной активностью от приблизительно 50% до 10%.
28. Способ по любому из пп.24-27, где гемицеллюлазные ферменты предпочтительно действуют на β-1,4-связь ксилозных остатков ксилана и β-1,4-связь маннозных остатков маннана.
29. Способ по любому из пп.22-27, где второй ферментный препарат предпочтительно действует на целлюлозу и целлобиозу по сравнению с ксиланом в сырье.
30. Способ по п.29, где второй ферментный препарат содержит ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза, где ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза предпочтительно действуют на β-1,4-связь целлобиозы и целлюлозы.
31. Способ по п.30, где ферменты β-глюкозидаза и целлюлаза полностью превращают целлюлозу и олигосахариды, полученные в результате первого ферментативного гидролиза, в мономерные сахара.
32. Способ по п.18, где часть рециркуляционного потока, который пропускают через дисковый рафинер, составляет приблизительно от 10% до приблизительно 90%.
33. Способ по п.1 или 18 дополнительно включает обработку богатого сахарами технологического потока для производства спирта.
RU2010117586/10A 2007-10-10 2008-10-10 Обработка лигноцеллюлозных материалов с использованием рафинирования в дисковых мельницах и ферментативного гидролиза RU2010117586A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US97879107P 2007-10-10 2007-10-10
US60/978,791 2007-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2010117586A true RU2010117586A (ru) 2011-12-10

Family

ID=40534615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010117586/10A RU2010117586A (ru) 2007-10-10 2008-10-10 Обработка лигноцеллюлозных материалов с использованием рафинирования в дисковых мельницах и ферментативного гидролиза

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20090098618A1 (ru)
EP (1) EP2207889A4 (ru)
JP (1) JP2012504936A (ru)
CN (1) CN101855360A (ru)
AU (1) AU2008310259A1 (ru)
BR (1) BRPI0816619A2 (ru)
CA (1) CA2701965A1 (ru)
RU (1) RU2010117586A (ru)
WO (1) WO2009046537A1 (ru)
ZA (1) ZA201003143B (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010045576A2 (en) * 2008-10-17 2010-04-22 Mascoma Corporation Production of pure lignin from lignocellulosic biomass
EP2438183A2 (en) 2009-05-26 2012-04-11 Lali, Arvind Mallinath Method for production of fermentable sugars from biomass
CN104066705B (zh) 2011-11-23 2016-12-07 Gf生化有限公司 制备乙酰丙酸的方法
ITTO20120012A1 (it) * 2012-01-11 2013-07-12 Beta Renewables Spa Fase di idrolisi migliorata condotta sotto vuoto.
BR112015004990A2 (pt) 2012-09-10 2017-07-04 Andritz Inc método e aparelho para resfriamento de biomassa pré-tratada antes da mistura com enzimas
US9073841B2 (en) 2012-11-05 2015-07-07 Segetis, Inc. Process to prepare levulinic acid
CN103266148B (zh) * 2013-06-05 2014-05-28 福建农林大学 一种有效提高竹材纤维素酶水解产可发酵糖效率的预处理方法
US9194012B2 (en) 2014-02-02 2015-11-24 Edward Brian HAMRICK Methods and systems for producing sugars from carbohydrate-rich substrates
BR112016025049A2 (pt) * 2014-04-29 2017-08-15 Prenexus Health Llc processo de coextração de líquido para produção de sacarose, xilo-oligossacarídeos e xilose a partir de matéria-prima
JP6006853B1 (ja) * 2015-10-01 2016-10-12 新日鉄住金エンジニアリング株式会社 リグノセルロース系バイオマス中の発酵阻害物質低減装置および発酵阻害物質低減方法
US11702711B2 (en) * 2018-04-20 2023-07-18 Lusbio, Inc. Controlled pH biomass treatment
EP4012038A1 (en) * 2020-12-11 2022-06-15 Sekab E-Technology AB Method for controlled pretreatment and/or enzymatic hydrolysis of a lignocellulosic material
EP4012040A1 (en) * 2020-12-11 2022-06-15 Sekab E-Technology AB Method for controlling the pretreatment and/or enzymatic hydrolysis of a lignocellulosic material

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE342269B (ru) * 1970-06-11 1972-01-31 Kamyr Ab
US4867846A (en) * 1988-09-27 1989-09-19 Champion International Corporation Apparatus for feeding wood chips to a treatment bin
US5004523A (en) * 1989-03-30 1991-04-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Delignification of lignocellulosic materials with monoperoxysulfuric acid
US5677154A (en) * 1995-06-07 1997-10-14 Ingram-Howell, L.L.C. Production of ethanol from biomass
US6498029B2 (en) * 1999-11-17 2002-12-24 Midwest Research Institute Pentose fermentation of normally toxic lignocellulose prehydrolysate with strain of Pichia stipitis yeast using air
US6423145B1 (en) * 2000-08-09 2002-07-23 Midwest Research Institute Dilute acid/metal salt hydrolysis of lignocellulosics
US6497791B1 (en) * 2001-08-30 2002-12-24 Jack T. Baker Apparatus for pre-treatment of wood chips
US20040231060A1 (en) * 2003-03-07 2004-11-25 Athenix Corporation Methods to enhance the activity of lignocellulose-degrading enzymes
WO2005100582A2 (en) * 2004-03-25 2005-10-27 Novozymes Inc. Methods for degrading or converting plant cell wall polysaccharides
FI118012B (fi) * 2004-06-04 2007-05-31 Valtion Teknillinen Menetelmä etanolin valmistamiseksi
JP5118626B2 (ja) * 2005-04-12 2013-01-16 イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー 発酵性糖を得るためのバイオマス処理
US7807419B2 (en) * 2007-08-22 2010-10-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for concentrated biomass saccharification
EP2207887A4 (en) * 2007-10-09 2014-01-22 Sunopta Bioprocess Inc TWO-STAGE ENZYMATIC HYDROLYSIS PROCESS FOR THE TREATMENT OF LIGNOCELLULOSE MATERIALS
RU2010116358A (ru) * 2007-10-10 2011-12-10 Маскома Канада Инк.,Са (Ca) Ферментативная обработка в вакууме лигноцеллюлозных материалов

Also Published As

Publication number Publication date
AU2008310259A1 (en) 2009-04-16
EP2207889A4 (en) 2014-04-02
CN101855360A (zh) 2010-10-06
US20090098618A1 (en) 2009-04-16
JP2012504936A (ja) 2012-03-01
EP2207889A1 (en) 2010-07-21
BRPI0816619A2 (pt) 2019-09-24
CA2701965A1 (en) 2009-04-16
WO2009046537A1 (en) 2009-04-16
ZA201003143B (en) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2010117586A (ru) Обработка лигноцеллюлозных материалов с использованием рафинирования в дисковых мельницах и ферментативного гидролиза
Bala et al. Development of an environmental-benign process for efficient pretreatment and saccharification of Saccharum biomasses for bioethanol production
US10801051B2 (en) Biomass fractionation process for bioproducts
Zhao et al. Fast enzymatic saccharification of switchgrass after pretreatment with ionic liquids
RU2010116359A (ru) Двухстадийный способ ферментативного гидролиза для обработки лигноцеллюлозных материалов
Yang et al. Valorization of lignin and cellulose in acid-steam-exploded corn stover by a moderate alkaline ethanol post-treatment based on an integrated biorefinery concept
Qi et al. Optimization of enzymatic hydrolysis of wheat straw pretreated by alkaline peroxide using response surface methodology
Pan et al. Improvement of straw surface characteristics via thermomechanical and chemical treatments
Ying et al. Effect of sulfuric acid on production of xylooligosaccharides and monosaccharides from hydrogen peroxide-acetic acid-pretreated poplar
US20090098617A1 (en) Enzymatic treatment under vacuum of lignocellulosic materials
EP2425004B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zuckern aus lignocellulosehaltiger Biomasse, umfassend einen Schritt der alkoholisch-alkalinen Delignifikation in Anwesenheit von H2O2
Buzała et al. Production of glucose-rich enzymatic hydrolysates from cellulosic pulps
Pereira et al. Deconstruction of banana peel for carbohydrate fractionation
Ji et al. Production of xylose from diluted sulfuric acid hydrolysis of wheat straw
Wang et al. Effect of a nonionic surfactant on enzymatic hydrolysis of lignocellulose based on lignocellulosic features and enzyme adsorption
Liu et al. Effect of bisulfite treatment on composition, structure, enzymatic hydrolysis and cellulase adsorption profiles of sugarcane bagasse
Rochón et al. Co-production of bioethanol and xylosaccharides from steam-exploded eucalyptus sawdust using high solid loads in enzymatic hydrolysis: Effect of alkaline impregnation
Sangian et al. The effect of alkaline concentration on coconut husk crystallinity and the yield of sugars released
Li et al. Combination strategy of laccase pretreatment and rhamnolipid addition enhance ethanol production in simultaneous saccharification and fermentation of corn stover
Przybysz Buzała et al. Evaluation of pine kraft cellulosic pulps and fines from papermaking as potential feedstocks for biofuel production
Luo et al. Comparison of biological and chemical pretreatment on coproduction of pectin and fermentable sugars from apple pomace
Buzała et al. Comparison of digestibility of wood pulps produced by the sulfate and TMP methods and woodchips of various botanical origins and sizes
Su et al. Revealing key factors influencing enzymatic digestibility of hydrothermally pretreated poplar in comparison with corn stover
Gong et al. Chemical composition and monolignin in alkali and acid treated corncob affect sugar release
US20130327319A1 (en) Process for the Mechanical or Mechano-Chemical Pretreatment of Biomass

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20140324