用於經改進的生物質研磨的無水氨處理的製作方法

2023-05-02 22:32:01

專利名稱：用於經改進的生物質研磨的無水氨處理的製作方法
技術領域：
本文提供了製備易糖化的木質纖維素生物質的方法。具體地，將生物質用無水氨預處理，緊接著研磨或其他機械破碎方法。無水氨處理降低了研磨的能量，研磨對於提供易糖化的材料和增加預處理和糖化過程的總速率是必需的。
背景技術：
木質纖維素的原料和廢料，例如農業殘留物、木材、林業廢棄物、來自造紙的淤渣、 和市政及工業的固體垃圾為化學品、塑料、燃油和飼料提供了潛在的很大的可再生原料。包含碳水化合物聚合物、纖維素和半纖維素以及木質素的木質纖維素的原料以及廢料一般用多種化學的、機械的和酶的方法進行處理以釋放主要為己糖和戊糖的糖，然後這些糖能進行發酵成為有用的產品。預處理方法用於使木質纖維素生物質的碳水化合物聚合物或多糖更易接近用於糖化的纖維素酶。纖維素酶消化多糖的一個主要障礙是木質素的存在，木質素是限制酶接近它們的底物的障礙，並且木質素提供酶非生產性結合的表面。此外，纖維素微纖維的結晶度限制了酶的進入，造成了糖化的障礙。試圖克服這些挑戰的預處理方法包括蒸汽爆破、熱水、稀酸、氨纖維爆破、鹼解(包括氨回收過濾法)、氧化去木質素、有機溶解和臭氧化。化學品、化學品回收、能源輸入和資本設備的成本使得許多方法不適合用於商業生產。採用少量的含水氨和高固體濃度的生物質預處理公開於普通擁有的專利US7，932，063中。專利US 20080008783公開了生物質的處理用液態或蒸汽態的無水氨和/或液態或蒸汽態的濃氨水與水的混合物處理經磨碎的且包含不同含水量的生物質，以獲得氨與幹生物質的比例介於約O. 2 I至1. 2 I且水與幹生物質的比例介於約O. 2 1. O至1.5 :1的混合物。溫度被維持在約50°C至140°C，並且通過從容器中釋放氨而快速釋壓以形成已處理的生物質。研磨(其中生物質被磨碎)已被用作非化學預處理或與臭氧分解聯合使用(Kabeya 等人(1993) Shikoku Kogyo Gijutsu Shikensho Kenkyu Hokoku24 :42_90)。但仍需要為糖化而製備生物質的可替代的、有效的且低成本的木質纖維素生物質的預處理方法。

發明內容
本發明提供製備生物質的方法，以便可容易地糖化生物質以通過生物催化劑產生可用於發酵的糖。所述方法涉及在為了機械破碎和減小生物質的粒度的目的而應用機械能之前將無水氨應用於生物質上。已出乎意料地發現，這種經無水氨處理後緊接著機械破碎的順序具有減少粒度減小所需的時間和能量的有益效果，並且導致在糖化中較高的可發酵的糖的生產速率，因此促進整個工序的速率。相應地，本發明提供生產易糖化的生物質的方法，包括a)提供木質纖維素生物質；b)使(a)的生物質與無水氨接觸以產生經氨處理的生物質；以及c)通過機械破碎方法施加機械能來破碎(b)的經氨處理的生物質以產生易糖化的經預處理的生物質；其中所述經預處理的生物質包含無定形纖維素組分；並且其中與未與無水氨接觸的並用如(C)中同等水平的機械能破碎的經預處理的生 物質中的無定形纖維素組分的百分比相比，所述經預處理的生物質中的無定形纖維素組分的百分比更高。本發明的經預處理的生物質通常將具有小於約O.1mm的粒度，並且在所述破碎前使用無水氨時引起所述生物質的破碎所需的能量一般小4-10倍。


圖1顯示經不同時間(O小時、24小時、48小時、72小時)的糖化(14%的固體投料量)的樣品中單體葡萄糖(G)和木糖(X)的理論產量百分比對研磨所述生物質的時間(O天、I天、2天、3天、6天、10天)作的圖，所述生物質用Icm直徑的乾摻雜的ZrO2珠研磨，(A)中為用Imm刀研磨的未經處理的玉米棒，並且(B)中為用Imm刀研磨的未經處理的晚冬/早春收穫的柳枝稷(swg)。圖2顯示在經不同時間(O小時、24小時、48小時、72小時、96小時、120小時)糖
化(14%的固體投料量)的用Imm刀研磨的未經處理的晚冬/早春收穫的柳枝稷樣品中葡萄糖(G) (A圖中)和木糖(X) (B圖中)的理論產量百分比對研磨所述生物質的時間(O天、I天、2天、3天、6天、10天)作的圖,所述生物質用O. 25英寸(0.635cm)的不鏽鋼珠以200g的珠對5g的生物質的比例進行研磨。每組最後一個柱(為總的可溶糖的產量(單體和低聚物)，(A)圖中為葡萄糖並且(B)圖中為木糖)以外的所有的柱都是單體糖。圖3顯示在圖2所述柳枝稷經72小時糖化(14%的固體投料量)時的單體葡萄糖
(A)和木糖⑶的理論產量百分比相比生物質的顆粒表面積(m2/g)的圖，兩者都根據研磨時間。圖4顯示在圖2所述柳枝稷經72小時糖化(14%的固體投料量)時的單體葡萄糖(A)和木糖(B)的理論產量百分比相比生物質的無定形組分的百分比的圖，兩者都根據研磨時間。圖5顯示經Imm刀研磨未經處理的秋季收割的柳枝稷(UT4)和用10重量％的無水氨在160°C經I小時處理的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷(JV198)的單體葡萄糖(A)和木糖(B)的理論糖化產量百分比圖。如圖2，將樣品經不同時間(O小時、19小時、43小時、67小時)研磨，之後再將它們糖化O小時、4小時、24小時、48小時、72小時或96小時(14%的固體投料量)。圖6顯示經不同過程處理的秋季收割的柳枝稷的單體葡萄糖(G)和木糖(X)的理論糖化產量的百分比圖1)經Imm刀研磨的未經處理的秋季收割的柳枝稷，2)用10重量％無水氨處理的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷，以及3)用20重量％無水氨處理9天然後用Imm刀研磨的經粗研磨的秋季收割的柳枝稷。然後如圖2，將樣品經不同時間(O小時、19小時、43小時、67小時)研磨，之後糖化72小時(14%的固體投料量)。圖7顯示用10重量％的無水氨在160°C經I小時處理的、用O. 25英寸(O. 635cm)的不鏽鋼珠(以40磅的鋼珠500g的生物質的比例)超微磨碎不同時間(分鐘)以及糖化72小時(在14%的固體投料量時)的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷的單體葡萄糖
(A)和木糖(B)的理論糖化產量的百分比；相比經處理的樣品中無定形組分的百分比的圖。圖8顯示用10重量％的無水氨在160°C經I小時處理的、用如圖7中的O. 25英寸(O. 635cm)的不鏽鋼珠超微磨碎不同時間(分鐘)以及糖化72小時(在14%的固體投料量時)的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷的單體葡萄糖(Glu)和木糖(Xyl)的理論糖化產量的百分比；相比經處理的樣品的粒度的圖。圖9顯示在用20重量％的無水氨於室溫經9天處理的和用不同尺寸(O. 125英寸(O. 3175cm)、0· 1855 英寸(O. 471cm) ,7/32 或 O. 2188 英寸(O. 556cm)，1/4 或 O. 250 英寸(O. 635cm) ,5/16 或 O. 3125 英寸(O. 794cm)和 3/8 或 O. 375 英寸(O. 953cm))的不鏽鋼珠以200g的鋼珠5g的生物質的比例球磨5小時，然後用14%的固體投料量糖化不同時間(4小時、24小時、48小時、72小時、100小時、124小時)的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷樣品中葡萄糖(G) ((A)圖中)和木糖(X) ((B)圖中)的理論糖化產量的百分比圖。每組最後一個柱(為124小時糖化時總的可溶糖的產量(單體和低聚物)，(A)圖中為葡萄糖並且
(B)圖中為木糖)以外的所有的柱都是單體糖。圖10顯示在用10重量％的無水氨在160°C經I小時處理的和用如圖9中的不同尺寸(O. 125 英寸(O. 3175cm)、0· 1855 英寸(O. 471cm) ,7/32 或 O. 2188 英寸(O. 556cm)，1/4或 O. 250 英寸(O. 635cm) ,5/16 或 O. 3125 英寸(O. 794cm)和 3/8 或 O. 375 英寸(O. 953cm))的不鏽鋼珠球磨5小時，然後用14 %的固體投料量糖化不同時間(4小時、24小時、48小時、72小時、100小時、124小時)的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷樣品中葡萄糖(G) ((A)圖中)和木糖(X) ((B)圖中)的理論糖化產量的百分比圖。每組最後一個柱(為124小時糖化時總的可溶糖的產量(單體和低聚物)，(A)圖中為葡萄糖並且⑶圖中為木糖)以外 的所有的柱都是單體糖。圖11顯示在用20重量％的無水氨在室溫經9天預處理的和用如圖9中的不同尺寸(O. 125 英寸(O. 3175cm)、0· 1855 英寸(O. 471cm) ,7/32 或 O. 2188 英寸(O. 556cm)，1/4或 O. 250 英寸(O. 635cm) ,5/16 或 O. 3125 英寸(O. 794cm)和 3/8 或 O. 375 英寸(O. 953cm))的不鏽鋼珠球磨5小時，然後用25 %的固體投料量糖化不同時間(4小時、24小時、48小時、72小時、100小時、124小時)的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷樣品中葡萄糖⑷和木糖(B)的理論糖化產量的百分比圖。每組最後一個柱(為124小時糖化時總的可溶糖的產量(單體和低聚物))，(A)圖中為葡萄糖並且(B)圖中為木糖)以外的所有的柱都是單體糖。圖12顯示在用10重量％的無水氨在160°C經I小時處理的和如圖9中的不同尺寸(O. 125 英寸(O. 3175cm)、0· 1855 英寸(O. 471cm) ,7/32 或 O. 2188 英寸(O. 556cm)，1/4或 O. 250 英寸(O. 635cm) ,5/16 或 O. 3125 英寸(O. 794cm)和 3/8 或 O. 375 英寸(O. 953cm))的不鏽鋼珠球磨5小時，然後用25 %的固體投料量糖化不同時間(4小時、24小時、48小時、72小時、100小時、124小時)的經Imm刀研磨的秋季收割的柳枝稷樣品中的葡萄糖⑷和木糖(B)的理論產量的百分比圖。每組最後一個柱(為124小時糖化時總的可溶糖的產量(單體和低聚物)，(A)圖中為葡萄糖和(B)圖中為木糖)以外的所有的柱都是單體糖。圖13顯示在用10重量％的無水氨在150_160°C經I小時處理並超微磨碎5分鐘、然後用不同量的酶以25%的固體投料量糖化120小時的包含8%、18%或28%的水分的經Imm刀研磨的柳枝稷樣品中總的可溶葡萄糖和木糖的理論產量的百分比圖。
具體實施例方式本發明涉及木質纖維素生物質的預處理以在糖化過程中生產可發酵的糖。所述生物質用機械破碎方法處理，預先用或同時用無水氨處理，所述無水氨處理減少生產易糖化的生物質產品所需的能量。將如本文所公開的從處理生物質產生的糖用於用生物催化劑發酵以產生期望的目標產物。·下述的縮寫和定義將用於解釋說明書和權利要求。如本文所用，術語「包含」、「包括」、「具有」或「含有」，或者其任何其他變型旨在包括非排他的包括。例如，包含元素列表的組合物、混合物、工藝、方法、製品或設備不必僅限於那些元素，但可以包括其他未明確列出的元素，或此類組合物、混合物、工藝、方法、製品或設備固有的元素。此外，除非有相反的明確說明，「或」是指包含性的「或」，而不是指排他性的「或」。例如，以下任何一個均滿足條件A或B :A是真的(或存在的)且B是假的(或不存在的)、A是假的(或不存在的)且B是真的(或存在的)、以及A和B都是真的(或存在的)。同樣，關於元素或組分例證(即出現)的數目，位於本發明的元素或組分前的不定冠詞「一個」或「一種」旨在是非限制性的。因此，應將「一個」或「一種」理解為包括一個或至少一個，並且元素或組分的詞語單數形式也包括複數形式，除非有數字明顯表示單數。如本文所用術語「發明」或「本發明」是非限制性術語，並且不旨在意指本特定發明的任何單獨實施方案，而是涵蓋如本說明書和權利要求所述的所有可能的實施方案。如本文所用，修飾本發明的成分或反應物的量使用的術語「約」是指可發生的用數字表示的量的變化，例如在真實世界中，通過用於製備濃縮物或使用溶液的一般測量和液體處理操作；通過這些操作中非故意的誤差；通過用於製備組合物或執行方法的成分的製造、來源或純度中的差異；等。術語「約」還包括由於相對於由特定起始混合物所得的組合物的不同平衡條件而不同的量。無論是否由術語「約」來修飾，權利要求包括量的等同量。在一個實施方案中，術語「約」指在報告數值10 %的範圍內，優選地在報告數值5 %的範圍內。「無水氨」是指乾燥的並且不在含水介質中的氨氣。當被用於參照溫度時，「室溫」和「環境」是指約15°C至約25°C的任何溫度。「可發酵糖」是指主要包括單體糖和一些低聚糖的糖的內容物，在生產目標產物的發酵過程中微生物可利用它們作為碳源。「單體糖」或「單糖」由單一的戊糖或己糖單元例如葡萄糖組成。「木質纖維素」是指同時包含木質素和纖維素的材料。木質纖維素材料也可包含半纖維素。「纖維素」是指包含纖維素的組合物。「生物質乾重」是指移除全部的或基本上全部的水分後的生物質的重量。乾重通常依照美國材料與試驗協會(ASTM)標準E1756-01(生物質中總固體量的標準測試方法)或紙漿與造紙工業技術協會(TAPPI)標準T-412om-02(紙漿、紙和紙板含水量)進行測量。生物質乾重與生物質的乾物質含量同義。涉及生物質的「基本上乾燥的」是指有至少約85%的乾物質含量或約15%或更少的含水量的生物質。「生物質」和「木質纖維素生物質」將被互換使用並且指任何木質纖維素材料，所述木質纖維素材料包括纖維素的和半纖維素的材料，例如生物能農作物、農業殘留物、市政固體垃圾、工業固體垃圾、庭院垃圾、木材、林業廢棄物、以及它們的組合,並且如下面進一步描述。生物質具有碳水化合物內容物，該內容物包含多糖和低聚糖，也可包含附加組分如蛋白質和/或脂質。「糖化」和「糖化作用」是指通過酸、鹼或水解酶的作用由多糖生產可發酵糖。從經預處理的生物質中生產可發酵糖通過纖維素酶和半纖維素酶的酶解糖化作用發生。 「多糖」是指任何由糖苷鍵連接在一起的由重複單元形成的碳水化合物類或由糖苷鍵接合的單體糖的鏈組成的複合碳水化合物。多糖具有通式Cx(H2O)ytl本文所用的「預處理生物質」或「生物質預處理」是指使天然的或經預加工的生物質經受化學的、物理的、或生物的作用、或它們的任何組合，致使所述生物質在糖化之前更易受酶解糖化或其他水解方法影響。例如，本文受權利要求書保護的方法可被稱為預處理方法，該方法有助於使得生物質較易接近水解酶而被糖化。本文所用的「經精細研磨的材料」是指在粒度上減小的材料，此處粒度小於O. 1mm。術語「機械破碎方法」是指機械破碎生物質的方法學，所述機械破碎導致粒度減小。典型的機械破碎方法將包括但將不限於超微磨碎、錘磨、球磨、珠磨、振動性球磨、振動性棒磨、噴射研磨、芯棒研磨、渦輪研磨、空氣分級磨、輥磨和行星式球磨。當用於經預處理的生物質的上下文時，術語「無定形組分」或「無定形纖維素組分」是指通常可由廣角X射線衍射測量結晶度確定的所述生物質的非晶態的纖維素部分。本文所用的「粗尺寸減小的」是指材料碎塊或顆粒減小的尺寸，這些材料碎塊或顆粒的尺寸大於O. 1mm。本文所用的「易糖化的生物質」是指在糖化時產生高的糖產量的生物質。糖化之後，至少約70%的葡萄糖的理論產量和至少約60%的木糖的理論產量的高糖產量或更高糖產量表示易糖化的經預處理的生物質。「水解產物」是指與木質纖維素生物質接觸的液體，該液體包含作用於生物質的水解反應的產物(酶解或非酶解)，在該情況下是單體的和低聚的糖。「酶聚生體」或「糖化酶聚生體」是通常由微生物分泌的酶的集合，在本文的案例中通常將包括纖維素酶、木聚糖酶、糖苷酶、木質素酶和阿魏醯膽鹼酯酶中的一個或多個。本文所用的「重擊」是指用力撞擊。術語「目標產物」是指任何由發酵中的微生物生產宿主細胞生成的產物。目標產物可為宿主細胞中遺傳工程的酶的途徑的產物或可由內源性途徑產生。典型的目標產物包括但不限於酸、醇、烷烴、烯烴、芳族化合物、醛、酮、生物聚合物、蛋白質、肽、胺基酸、維生素、抗生素和藥物。木質纖維素牛物質
用於本發明方法的生物質是木質纖維素的，其包含多糖，諸如纖維素、半纖維素和木質素。生物質的多糖也可被稱作葡聚糖和木聚糖。可使用的生物質類型包括但不限於生物能農作物、農業殘餘物、市政固體垃圾、工業固體垃圾、來自造紙的淤渣、庭院垃圾、木材和林業廢棄物。生物質的實例包括但不限於玉米棒、玉米殼、玉米秸杆、草、小麥秸杆、大麥秸杆、燕麥草、雙低油菜秸杆、乾草、稻杆、柳枝稷、細葉芒、大米草、草蘆、廢紙、蔗渣、高粱渣或秸杆、大豆秸杆、從穀物的研磨中獲得的組分、樹、枝、根、葉、木片、鋸末、灌木和灌叢、蔬菜、水果、花和動物糞肥。生物質可包括其他的農作物殘餘物，林業廢棄物如楊木、其他的硬木、軟木和鋸屑；和消費者用過的紙製品垃圾；和纖維加工殘餘物，諸如玉米纖維、甜菜漿、紙漿廠殘渣和廢棄物；以及其他足夠豐富的木質纖維素材料。對本發明尤其有用的生物質包括具有相對高碳水化合物含量的、相對密集的、和/或相對易於收集、運輸、貯存和/或處理的生物質。木質纖維素生物質可來自於單一來源，或者生物質可包含來源於一種以上來源的混合物；例如，生物質可包括玉米棒和玉米秸杆的混合物、或者杆或莖與葉的混合物。
生物質可按從來源所獲得的形式直接使用，或者可進行一些預加工，例如可將機械能施加到生物質上以減小尺寸或減少水分。尺寸的減小可採用生產減小的粗尺寸材料的方法(所獲得的尺寸大於O.1mm)進行。可使用的方法包括刀研磨、壓碎、撕碎、砍剁、圓盤磨漿和粗錘磨。這種類型的尺寸減小可在用無水氨處理之前、期間或之後進行。乾燥可以通過任何常規的裝置，如用乾燥烘箱、旋轉乾燥器、閃蒸乾燥機或過熱蒸汽乾燥器。此外，空氣乾燥可足以達到小於約15%，優選介於約7%至10%之間的期望的生物質含水量，如下所述。為可用於本發明方法，希望生物質具有至少約85重量％、90重量％或93重量％的乾物質含量。牛物質預處理木質纖維素生物質通常在糖化前經過處理以將其準備來用於水解。該預處理改進了糖化過程中水解，或糖的釋放。由於木質素的存在，從生物質的多糖中釋放主要為葡萄糖和木糖的糖是很困難的，木質素構成物理障礙以及也構成供非生產性的糖化酶結合的表面。此外，纖維素微纖維的結晶度和密堆積限制了酶的進入。球磨可單獨用作生物質預處理以改進糖化作用，消除了對於酸的或鹼的預處理化學品的使用。然而，為了球磨的生物質在糖化時產生高的糖產量，需要具有高能量輸入的球磨應用。在糖化時允許高的單體糖產量的球磨所需的機械能是大量的，使得該預處理方法自身不經濟。例如，在5天的研磨後，用於球磨的能量超過了包含在生物質樣品中的能量。在本發明的方法中，木質纖維素生物質在用機械破碎方法破碎前與無水氨接觸以產生精細研磨的材料。任選地，生物質可在用機械破碎的同時與無水氨接觸。申請人已發現，在用球磨或超微磨碎以產生精細研磨的材料前，通過用無水氨來處理生物質，極大地減少了對球磨預處理以獲得易糖化的經預處理的生物質產品的機械能輸入。易糖化的生物質是在糖化時產生高的糖產量的生物質。至少約70%的葡萄糖理論產量和至少約60%的木糖理論產量的高的糖產量，或更高的糖產量，表示易糖化的經預處理的生物質。當緊接著無水氨處理施加時，需用於精細研磨的機械能至少小約四倍，並且可小約6倍至約10倍以在糖化後產生與未用無水氨處理的經研磨的生物質的糖化中產生等同量的糖。機械能減少的量是變化的並且取決於多種因素，諸如生物質的類型、含水量、無水氨處理的強度(包括如濃度、溫度、時間等因素)和機械能施加方法的類型。機械能的減少可為至少約四倍、五倍、六倍、七倍、八倍、九倍、10倍或更多。一般而言,破碎生物質所需的時間量可與進行破碎工序所需的能量相關。例如，已確定，秋季收割的柳枝稷具有每噸18. 5千兆焦(GJ/噸)的能量含量。本文進行的採用常規球磨機的一個典型的研磨實驗使用約5克的包含9. 25X IO4焦耳(J)的生物質。對該樣品，其中研磨在10天的時間裡發生，將消耗大約2. 2 X IO5J (傳遞給經研磨的材料的能量)。因此，例如當研磨在19個小時的時間發生時，消耗了 1.74X 104J，等於19%的生物質的能量含量。類似地，當研磨在5小時的時間裡發生時，消耗了 4. 58X IO3J或5%的生物質的能量含量。用氨處理法實現的能量減少的量也可直接測量。例如，用超微磨碎機時研磨可以發生。該研磨機傳遞約60x的常規球磨機的動力。在O. 5kg的生物質上運行超微磨碎機5分鐘，馬達傳送2. 14HP(1596ff)到研磨機上。因此，在這5分鐘時間內，研磨機需要5. 18%(1. 596kffX0. 0833h) /O. 5kg = O. 266kW_h/kg)的生物質的能量含量。生物質的機械破碎增加無定形態(與結晶態相對的)的生物質中纖維素的百分 t匕。本文顯示當研磨的時間增加時，生物質樣品中無定形組分的百分比增加，並且從糖化而得來的糖產量也增加。在本發明的方法中，使用少於如果沒有包括無水氨處理時所需的能量，生物質中無定形纖維素組分是增加的。在本發明的方法中，使木質纖維素生物質與無水氨接觸。無水氨是指乾燥的且不在含水介質中的氨氣。可加入無水氨以達到相對於生物質乾重介於約2重量％和約30重量％的濃度。在一個實施方案中，所述無水氨相對於生物質乾重通常介於約10重量％和約25重量％之間。生物質和無水氨可保持在介於約O°C和約200°C之間的溫度。介於室溫和約160°C之間的溫度是期望的，因為這需要更少的能量輸入到預處理方法中。如果在儲存中應用，用於無水氨處理的時間可以為約三十分鐘至約十天或更長以及至多I年。更低溫度的使用可與更長處理時間相結合。更低的無水氨濃度還可在更高的溫度下使用。例如，如本文實施例3所示，在糖化時，在室溫下用20%的氨經九天的生物質處理或在160°C用10%的氨經一小時的生物質處理提供大約同樣高的糖產量。用160°C無水氨處理，木糖的產量稍微好一些。本領域的技術人員將能夠輕易地確定在這些於特定的所使用的系統中採用本發明方法提供期望的結果的範圍內的參數組合。在另一個實施方案中，當維持貯藏中的生物質很長的時間時，如至多一年，可使用與無水氨接觸的生物質。儘管生物質通常可在秋天收割，在直到下一次收割的一段時間內，可貯藏生物質且可使用其一部分。維持與無水氨接觸的所貯藏的生物質既可處理生物質以減少研磨時間的需要，如上文所描述的，也可在貯藏時起到保存生物質的作用。在該實施方案中，通常採用無水氨的處理將是在自然溫度下，即，沒有用於升高或降低溫度的能量輸入。此外，無水氨的濃度通常將在上文描述的低範圍內，例如相對於生物質的乾重介於約2重量％和約10重量％之間。關於無水氨的應用，優選地含水量在某一範圍內，該範圍可支持無水氨處理的有益效果同時輕易允許降低用於機械破碎的含水量。在一個實施方案中，生物質的含水量為約15%至約30%、或約18%至約28%以最大化無水氨預處理的有益效果，同時允許在氨預處理後閃蒸出氨時含水量降低至約15%或小於15%。如果所述生物質在無水氨處理之前太幹，則可降低無水氨預處理的功效。無水氨處理自身將有助於乾燥生物質。在長時間貯藏生物質期間，低含水量會降低生物降解。為在機械破碎之前進一步地降低生物質中的水分，可將無水氨在接觸生物質之前加熱，或者無水氨可伴隨有過熱蒸汽，兩者都能夠乾燥生物質。優選地，在用於精細研磨生物質的機械能的施加之前，生物質是基本上乾燥的。基本上乾燥的生物質具有等於或小於約15%的含水量。介於約7%和約10%之間的含水量被發現對於在振動性的特殊棒磨機的碾磨是最佳的(Kebeya等人(1993) Shikoku KogyoGijutsu Shikensho Kenkyu Hokoku24 :42_90),並且是本發明的方法中所期望的。由於乾燥顯著地有助於所述方法的成本，使用無水氨處理的一個優點是在無水氨處理後減少或消除進一步乾燥的必要。然而，如果無水氨處理後進一步的乾燥是期望的，可將生物質乾燥以達到至少約80%的乾物質含量。優選地，在如下文所描述的機械能的施加期間，乾物質含量為至 少約85%、90%、93%、96%或更高。乾燥可通過任何常規方法，如用乾燥烘箱、旋轉乾燥器、閃蒸乾燥機或過熱蒸汽乾燥器，或空氣乾燥。在本發明的方法中，將機械能施加到經無水氨處理的生物質上，或在生物質的無水氨處理期間施加機械能以產生經精細研磨的、無水氨處理的生物質。經精細研磨的材料可通過研磨生產，所述研磨將力(如重擊、壓碎、剪切或碾磨)施加到生物質上。通常，在研磨處理例如在球磨機或超微磨碎機中重擊、壓碎、剪切和碾磨時，施加多於一種的這些類型的力的組合。任何機械破碎生物質的裝置均可用於本發明，包括但不限於超微磨碎、錘磨、球磨、珠磨、振動性球磨、振動性棒磨、噴射研磨、芯棒研磨、渦輪研磨、空氣分級磨、輥磨和行星式球磨。當用於精細研磨時，錘磨為空氣分級磨的一個組件，在空氣分級磨中通過錘磨機重複地回收較大的顆粒直到顆粒足夠小而以特定尺寸離開研磨機。在常規的球磨中，大的旋轉圓柱體包括內部密集的球形球(也被稱作珠)，當圓柱體旋轉時它們通過力量(或重擊)擠壓材料而碾碎材料。在超微磨碎時，在固定式的圓柱體內的球形珠(也被稱作球)通過固定有垂直方向的臂的紡絲軸進行攪拌。用於研磨的珠或球可為任何類型的密集的球形珠，例如立方體氧化鋯珠或不鏽鋼珠。所用的珠的尺寸可根據不同條件而變化，例如特定的設備(其中使用珠)和被加工的特定的生物質，包括生物質的類型和初始粒度、以及施用到生物質上的特定無水氨處理。球可以是例如O. 3175cm、O. 471cm、0. 556cm、0. 635cm、0. 794cm、0. 953cm 或更大。大於 0. 3175cm 的直徑的球或珠可提供更有效的研磨。特定生物質的最有效的球尺寸和處理參數的集合可由本領域的技術人員輕易地確定。在無水氨處理之前或同時，機械破碎可在一段介於約數秒至約數天的時間內發生。例如，破碎可運行少於約兩天或少於約一天的時間。此外，可使用約60分鐘、50分鐘、40分鐘、30分鐘、20分鐘、10分鐘、5分鐘或I分鐘或更少的時間。短的應用時間可用來降低能量成本，儘管最大的糖產量在糖化期間可能不會實現。例如，5分鐘或10分鐘的研磨時間能夠產生商業上可接受的糖的水平，但不如更長研磨時間所達到的糖的水平那樣高。可調節研磨的能量成本與糖產量之間的平衡以支持最大的商業價值。可將機械破碎方法應用於批量方法或連續方法。經預處理的牛物質產品由本發明的方法所得的經預處理的生物質產品是易糖化的，並且糖化生成可發酵的糖，這種糖可用於通過生物催化劑的發酵以生產期望的目標產物。酶解糖化通常利用酶聚生體降解纖維素和半纖維素以產生水解產物，其包括葡萄糖、木糖和阿拉伯糖。糖化酶見Lynd, L. R.等人的綜述。(Microbiol. Mol. Biol. Rev.，66 :506_577，2002)。
使用至少一種酶，並且通常使用糖化酶聚生體，其包括一種或更多種糖苷酶。糖苷酶水解二糖、低聚糖和多糖的醚鍵，並且存在於普通組「水解酶」(EC 3.)的酶分類EC3. 2.1. X(1992 年的 Enzyme Nomenclature, Academic Press, San Diego, CA,以及增補1(1993)、增補 2(1994)、增補 3(1995)、增補 4(1997)和增補 5[分別在 Eur. J. Biochem.，223 1-5,1994 ；Eur.J.Biochem.，2321-6,1995 ；Eur. J. Biochem.，237 1-5,1996 ；Eur.J. Biochem.，250 :1_6，1997 ;和 Eur. J. Biochem.，264 :610_650，1999 中])。可用於本發明方法中的糖苷酶可根據它們水解的生物質組分進行分類。可用於本發明方法中的糖苷酶包括纖維素水解糖苷酶(例如，纖維素酶、內切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、β -葡糖苷酶)、半纖維素水解糖苷酶(例如木聚糖酶、內切木聚糖酶、外切木聚糖酶、β -木糖苷酶、阿拉伯木聚糖酶、甘露聚糖酶、半乳糖酶、果膠酶、葡糖醛酸糖苷酶)和澱粉水解糖苷酶(例如澱粉酶、α -澱粉酶、β -澱粉酶、葡糖澱粉酶、α -葡糖苷酶、異澱粉酶)。此外，將其他活性加入糖化酶聚生體(如肽酶(EC 3. 4. xy)、脂肪酶(EC 3.1.1. x和3.1. 4. x)、木素酶(EC1. 11.1. X)、和阿魏酸酯酶(EC 3.1.1. 73))中以幫助從生物質的其他組分中釋放多糖是有益的。在本領域為人們所熟知生產多糖水解酶的微生物常常表現出活性，如纖維素的降解，該活性由若干種酶或一組具有不同底物特異性的酶催化。因此，來自微生物的「纖維素酶」可包括一組均可有助於纖維素降解的活性的酶。取決於獲取酶時利用的純化方案，商業或非商業酶製劑(如纖維素酶)可包括多種酶。糖化酶可商購獲得，如Spezyme CP纖維素酶、Multifeet 木聚糖酶、Accelerase⑧ 1500、以及Accellerase DUET (Danisco U. S.1nc. , GenencorInternational,Rochester, NY)。此外，糖化酶可為未純化的，並以細胞提取物或完整細胞溶解產物的類型提供。所述的酶可用已經工程化的以表達多個糖化酶的重組微生物製備。一類糖苷水解酶(如家族GH3、GH39、GH43、GH55、GHlO和GH11)在本發明中有特定的價值。GH是一組水解兩個或更多個碳水化合物間的糖苷鍵或碳水化合物與非碳水化合物部分之間的糖苷鍵的酶。GH家族基於序列類似性進行分類，在碳水化合物-活性酶(CAZy)資料庫中可得到的(Cantarel等人(2009) Nucleic Acids Res. 37 (資料庫專刊)D233-238)。這些酶能作用於許多底物並在糖化過程中有效。配糖水解酶家族3 (「GH3」)的酶有許多已知的活性β-葡糖苷酶(EC:3. 2. 1.21) 木糖苷酶(EC :3. 2.1. 37) ;Ν-乙醯基氨基葡糖苷酶(EC:3. 2. 1.52);葡聚糖β-1，3-葡糖苷酶(EC :3. 2. 1.58);纖維糊精酶(EC:3. 2.1. 74);外切-1，3-1，4-葡聚糖酶(EC :3. 2.1);以及β -半乳糖苷酶(EC3. 2.1. 23)。配糖水解酶家族39 ( 「GH39」)的酶具有a -L-艾杜糖苷酸酶(EC 3. 2.1. 76)或β -木糖苷酶(EC 3. 2.1. 37)的活性。配糖水解酶家族43(「GH43」)的酶具有下面的活性L-α-阿拉伯呋喃糖酶(EC 3.2.1.55) ; β -木糖苷酶(EC 3.2.1.37);聚阿拉伯糖內切酶(EC 3. 2.1. 99);以及半乳聚糖1，3-β -半乳糖苷酶(EC 3. 2.1. 145)。配糖水解酶家族51(「GH51」)的酶具有L-α -阿拉伯呋喃糖酶(EC 3. 2.1. 55)或內切葡聚糖酶(EC3. 2.1. 4)的活性。配糖水解酶家族 10 (「GHlO」)在 Schmidt 等人，1999，Biochemistry 38:2403-2412和Lo Leggio等人，2001，FEBS Lett 509:303-308)的文章中有更全面的描述，並且配糖水解酶家族 11 ( 「GH11」)在 Hakouvainen 等人，1996,Biochemistry 35 :9617_24 的文章中有更全面的描述。在發酵前糖化混合物可通過蒸發而濃縮，以例如增加可發酵糖的濃度。任選地，在糖化產物中的液體可從分批或連續方法中的固體中分離。任選地，液體或全部糖化產物可在發酵前滅菌。根據發酵中所用的生物催化劑和糖化過程中所用的PH，所述pH可被調整為適宜發酵的pH。糖化可進行約若干分鐘至約200小時的時間，通常約24小時至約72小時。反應時間將取決於酶濃度和比活性，以及所使用的底物和環境條件如溫度和pH。本領域的技術人員能夠容易地決定用特定底物和糖化酶聚生體時使用的溫度、PH和時間的最佳條件。糖化能在單批、分批中或以連續方法進行。糖化也能一步或多步進行。例如，糖化 所需的不同酶可表現出不同的最佳PH或溫度。可用酶在某個溫度和pH下進行初級處理，隨後使用不同的酶在不同溫度和/或PH下進行二級或三級(或更多的)處理。此外，用不同酶在連續步驟中的處理可在相同PH和/或溫度下進行，或在不同pH和溫度下進行，例如使用在較高PH和溫度下穩定的和更高活性的半纖維素酶處理，隨後用在較低pH和溫度下有活性的纖維素酶處理。糖化過程中固體的百分比可變化。希望保持相對高的用於糖化的固體的百分比以獲得含有高濃度的可發酵糖的水解產物。通常，固體介於約10%和60%之間，其中更典型地固體介於約10%和約25%之間。糖化後來自生物質的糖的溶解度可通過測量單體糖和低聚糖的釋放進行監控。測量單體糖和低聚糖的方法在本領域中為人們所熟知。除了單體糖之外，還產生可在發酵時使用生物催化劑轉化成單體的可溶低聚糖。包含可發酵糖的生物質水解產物通常以培養基的百分比包括在發酵培養基中，從而提供所有或部分用於生物催化劑生長和產物生產的碳源。發酵培養基中的水解產物通常為約40%至90%的發酵培養基。在以引用方式併入本文的專利US 20070031918A1中的實施例9給出了用作40%或80%發酵培養基的水解產物的實例。根據所述水解產物中可發酵糖的濃度，可將附加的糖加入到培養基中。例如，當含約80g/L的葡萄糖和約50g/L的木糖的水解產物被包括在40%的發酵液中，可添加附加的葡萄糖和木糖至期望的終糖濃度。如本領域技術人員所熟知，除了水解產物之外，發酵液還可包含其它營養物、鹽和因子，這些物質是通過用於生產產物的特異性生物催化劑用於生長和生產所必需的。補充劑可包括例如酵母提取物、特定胺基酸、磷酸鹽、氮源、鹽和痕量元素。也可包括通過特異性生物催化劑產生的特定產品的生產所需的組分，例如用於維持質粒的抗生素或酶催化反應中所需的輔因子。作為製備水解產物的另外一種選擇，將水解產物加入到發酵培養基，然後進行發酵，同步糖化和發酵(SSF)方法可用於生產生物質水解產物發酵液。在該方法中，當它們通過生產生物催化劑代謝時，糖是由生物質生產的。牛物催化劑發酵和目標產物發酵培養基中的可發酵糖是通過合適的生物催化劑進行代謝以生產目標產物。所述糖分在發酵過程中與生物催化劑接觸，該過程中生物催化劑在通過生物催化劑生產目標產物的條件下生長。根據對使用的特定生物催化劑有用的條件，針對發酵可將溫度和/或頂空氣相進行調整。發酵可以是有氧的或厭氧的。針對使用的特定生物催化劑，調整這些和包括溫度和PH的其他條件進行。由生物催化劑生產的目標產物的實例包括1，3_丙二醇、丁醇(異丁醇、2-丁醇和1-丁醇)以及乙醇。生產1，3-丙二醇的重組微生物體公開於專利US 7504250中。通過經基因修飾的酵母生產丁醇公開於例如專利US20070092957A1中。基因修飾的大腸桿菌(E. coli)菌株也已被用作乙醇生產的生物催化劑。(Underwood等人，(2002)Appl.Environ. Microbiol. 68 :6263_6272)。乙醇由經基因修飾的發酵單胞菌屬在木質纖維素生物質水解產物發酵培養基(專利US 20070031918A1)中產生。具有增加乙醇產量的經基因修飾的運動發酵單胞菌的菌株在專利US 2003/0162271A1和US 2009/0246846A1中有描述。實施例使用以下縮寫 「HPLC」是高效液相色譜，「C」是攝氏，「m」是米，「mm」是毫米，「 μ m」是微米，「 μ L」是微升，「mL」是毫升，「L」是升，「N」是正常的，「min」是分鐘，「mM」是毫摩爾，「cm」是釐米，「g」是克，「mg」是毫克，「kg」是千克，「wt」是重量，「h」或「hr」是小時，「d」是天，「RT」是室溫，「DM」是乾物質，「DWB」是生物質的乾物質，「ASME」是美國機械工程師學會(AmericanSociety of MechanicalEngineers), 「s. s」 是不鎊鋼，「in」 或「"」是英寸，「rpm」 是轉每分鐘，「 OD 」是光密度，「 r 」是半徑，「 d50 」是樣品的中值粒度。一般方法牛物質的表徵生物質的乾物質含量使用在105°C運行的Denver Instruments IR-120水分分析儀或在102°C通過在真空爐中通氮氣(相當於 12英寸的萊(柱))加熱過夜來確認。生物質組合物通過任何一種在本領域中為人們所熟知的標準方法進行測量，如ASTM E1758-01 「用HPLC測定碳水化合物的標準方法」。氨處理系統(P5L反應器)氨處理實驗使用以下系統進行，所述系統由5L水平圓柱狀壓力容器(LittlefordDay, Fluorence, NY)組成,所述壓力容器經過改進以包括在反應器頂部的一個1. 5英寸(3. 8cm)的球形閥，所述球形閥可移開以添加生物質。將反應器配備有兩個位於頂部空間的孔、位於底部的1. 5英寸的球形閥、多個熱電偶、安全閥、壓力計和壓力換能器。所述反應器包含所謂的「熱傳遞」型葉輪，其包含四個葉片以用於垂直和水平混合固體。對於所有實驗，使葉輪以大約40rpm的轉速旋轉。通過在電子天平上放置裝有無水氨的2磅的氣缸然後稱量氣缸的重量減少以獲得反應器中每(單位)乾物質的氨的目標量，將無水氨定量加入P5L反應器。使用連接頂部凸緣的針型閥來控制加壓閃蒸和減壓閃蒸。使閃蒸蒸汽通過套管式換熱器，該換熱器使用家用冷水。然後將蒸汽/冷凝物收集在帶溼冰夾套的2L圓柱形容器中。在加壓閃蒸之前，將不凝物排出2L圓柱形容器。然後破壞真空並收集冷凝物。然後使用相同系統來收集減壓閃蒸冷凝物。酶源Spezyme CP、Miiltifect.4.木聚糖酶和 Accellerase 1500 猶自 DaniscoU. S.1nc. , Genencor,International(Rochester, NY)。Novozyme I88 獲自 Novozymes (288OBagsvaerd, Denmark)。實施例1 (比較)球磨玉米棒或柳枝穂牛物質作為唯一的預處理作為用來準備用於糖化的玉米棒和晚冬/早春收割的柳枝稷木質纖維素生物質的非化學方法來檢查球磨。將五克經刀研磨的(通過一個Imm的篩子)玉米棒(94%DM)和柳枝稷各放在具有226g的Iem的尺寸的Y2O3摻雜的ZrO2珠(立方體的氧化鋯珠；Norstone ；ffyncote, PA)的125mL的塑料瓶中。所用瓶子在室溫下以每分鐘83個循環的速率翻滾1-10天。每隔一定時間將部分樣品取出並用於酶解糖化。在包含兩個5mm玻璃 珠的6mL玻璃瓶中，在4. 7-4. 8的pH和47°C的溫度下用旋轉振蕩器以250rpm的轉速將大約370 μ L的14%固體的懸浮液在包含6. 68 3. 34 1. 67mg/g(固體)比例的Spezyme CP Multifectu木聚糖酶Novozyme 188的50mM朽1檬酸鈉溶液中糖化。每隔一定時間將部分樣品取出並用HPX-87H色譜柱(BioRad)在60°C用O. OlN H2SO4作為流動相以O. 6mL/min流速對所取樣品進行HPLC分析。經糖化不同時間(O小時、24小時、48小時、72小時)的以及研磨不同時間(O天、I天、2天、3天、6天、10天)的樣品中的葡萄糖和木糖的理論產量百分比顯示於圖1中，其中玉米棒為(A)並且柳枝稷為(B)。用Y2O3摻雜的ZrO2珠研磨對這些沒有附加的化學預處理或木質素移除的原料的糖化具有主要的影響。對於玉米棒和柳枝稷這兩者，增加的研磨時間都產生了增加的葡萄糖和木糖產量。通過3天的研磨,柳枝稷的產量低於玉米棒。經過6天的研磨和72小時的糖化，玉米棒和柳枝稷的產量都達到了對於葡萄糖約65%和對於木糖約40%。在10天的研磨後，玉米產量稍微地升高了，並且柳枝稷的產量升高至對於葡萄糖約70%或對於木糖約 45%。實施例2 (比較)糖化產量與在球磨之後的柳枝稷生物質的無定形結構相關聯不鏽鋼具有高於ZrO2的密度(分別為7. 7g/cm3和6. Og/cm3)，並且不鏽鋼珠被用作替代的研磨材料。將五克的經刀研磨(通過一個Imm的篩子)的晚冬/早春收割的柳枝稷(91. 3%DM)放置於盛有200g 1/4英寸(0.63cm)的不鏽鋼珠的125mL的塑料瓶中。將瓶子在室溫下按每分鐘83個循環的速率翻滾以進行1-10天的研磨。每隔一段時間將部分樣品取出並用於酶解糖化、粒度確認、表面積測量和廣角X光衍射以測量結晶度。酶解糖化在50mM的檸檬酸鈉、PH 4. 9、14%的固體投料量、25!1^/^葡聚糖和在16. 6mg/g木聚糖時的半纖維素(Xyn3，Fv3A，Fv51A 及 FV43D)的混合物中使用 Acceleraseli 1500 (Genencor)進行。在包含兩個5mm玻璃珠的6mL玻璃小瓶中，在47°C用旋轉振蕩器以250rpm的轉速將大約370 μ L的懸浮液糖化。如實施例1中所述，每隔一段時間將部分樣品取出並進行HPLC分析。圖2顯示在不同的研磨和糖化時間獲得的單體葡萄糖和木糖的產量(分別為圖2Α和B)。針對每段研磨時間，也顯示了由經120小時糖化後的過濾(以除去不溶的生物質)、接著在121°C有4% H2SO4存在時加熱I小時並HPLC糖分析確定的總的溶解糖(單體的加上低聚的葡萄糖和木糖)。葡萄糖和木糖的產量隨著增加的研磨時間而增加，在開始六天的研磨時兩種糖都顯示了 S-形動力學(分別為圖3A和B)。S-形形狀可能反映了生物質增量的破裂所需的能量降低，因為生物質是越來越分散的。顆粒的表面積(圖3A和B)用氮氣吸附測量。表面積從O至3-4天的研磨增加，之後表面積降低，這可能是由於隨著進一步的研磨一些結構性因素的崩潰。除了在早期階段的研磨，糖化產量意外地沒有跟蹤殼體表面積，這顯示除了表面積之外還有決定糖化速率和產量的因素。另一個起作用的因素可為纖維素結晶度的降低。所述生物質的結晶度可用廣角X射線散射根據研磨時間估計並與葡萄糖和木糖的產量作圖(分別為圖4A和B)。結晶度數據也以數字形式顯示在表2中。糖化產量緊密地跟蹤生物質中無定形組分的百分度，這顯示結晶度或涉及結晶度的因素(如聚合度)有助於增加多聚糖到糖化酶的可接觸性。圖1和2的比較顯示10天的球磨後，用1/4英寸的不鏽鋼珠的糖化產量高於用Icm的Y2O3摻雜的ZrO2珠。柳枝稷的鋼球磨極大地加快了酶解糖化(在4小時中釋放了 > 50%的最終糖產量)，在10天的研磨後產生了對於葡萄糖> 80%的和對於木糖 60%的最終的單體糖產量。表2:用廣角X射線散射確定對於柳枝稷的根據研磨時間的結晶度百分比。
權利要求
1.生產易糖化的生物質的方法，包括 a)提供木質纖維素生物質； b)使(a)的生物質與無水氨接觸以產生經氨處理的生物質；以及 c)通過機械破碎方法施加機械能來破碎(b)的經氨處理的生物質以產生易糖化的經預處理的生物質； 其中所述經預處理的生物質包含無定形纖維素組分；並且 其中與未與無水氨接觸的並用如(C)中同等水平的機械能破碎的經預處理的生物質中的無定形纖維素組分的百分比相比，所述經預處理的生物質中的無定形纖維素組分的百分比更高。
2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(c)的經預處理的生物質具有小於約O.1mm的粒度。
3.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(c)的機械破碎所需的能量比未與無水氨接觸的木質纖維素生物質的機械破碎所需的能量小約4至約10倍。
4.根據權利要求1所述的方法，其中在糖化時，與未與無水氨接觸的並如(c)中被破碎的經預處理的生物質相比，步驟(c)的經預處理的生物質以更高的速率生產可發酵糖。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述經氨處理的生物質在氨預處理後是基本上乾燥的。
6.根據權利要求1所述的方法，其中所述機械破碎方法選自用於下列的方法重擊、碾磨、剪切、壓碎、以及它們的組合。
7.根據權利要求1所述的方法，其中所述機械破碎方法是選自下列的方法超微磨碎、錘磨、球磨、珠磨、振動性球磨、振動性棒磨、噴射研磨、芯棒研磨、渦輪研磨、空氣分級磨、輥磨和行星式球磨。
8.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(b)和(c)同時發生。
9.根據權利要求1所述的方法，其中所述破碎發生小於2天的時間。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述破碎發生小於60分鐘的時間。
11.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(b)的無水氨的濃度相對於木質纖維素生物質的乾重介於約2和約30重量％之間。
12.根據權利要求11所述的方法，其中無水氨的濃度相對於木質纖維素生物質的乾重介於約10和約25重量％之間。
13.根據權利要求1所述的方法，其中使步驟(b)的木質纖維素生物質與無水氨接觸約三十分鐘至約一年的時間。
14.根據權利要求1所述的方法，其中步驟(b)的木質纖維素生物質在施加機械能之前達到約15%和約30%的含水量。
15.根據權利要求1所述的方法，其中使步驟(b)的木質纖維素生物質與無水氨在介於約0°C和約200°C的溫度下接觸。
16.根據權利要求1所述的方法，其中(a)的木質纖維素生物質選自玉米棒、玉米殼、玉米秸杆、草、小麥秸杆、大麥秸杆、乾草、稻杆、柳枝稷、廢紙、甘蔗渣、高粱渣或秸杆、大豆秸杆、從穀物的研磨中獲得的組分、樹、枝、根、葉、木片、鋸末、灌木、灌叢、蔬菜、水果、花、動物糞肥、以及它們的組合。
全文摘要
為了使生物質易於糖化，作為預處理對生物質進行機械研磨需要高能量輸入。人們發現在機械研磨之前進行無水氨處理極大地減少了用於精細研磨的能量需求，從而提供了一種用於商業用途的更經濟的預處理方法。
文檔編號C12P19/00GK103003434SQ201180034994
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月21日 優先權日2010年7月21日
發明者C.E.坎普, J.奇拉科維奇, B.A.迪納, J.範 申請人:納幕爾杜邦公司