[发明专利]处理生物质以获得目标化学物质

权利要求书

1.一种生产来源于生物质的目标化学物质的方法，包括：

a)使生物质与含氨的水溶液接触，其中氨的浓度至少足以维持生物质-氨水混合物的碱性pH值，但是其中所述氨的存在量小于生物质干重的约12wt％，并且进一步，其中生物质的干重处于占生物质-氨水混合物重量的至少约15wt％的高固形物含量下；

b)在适于生产可发酵糖的条件下，使步骤(a)的产物与糖化酶聚生体接触；以及

c)在合适的发酵的条件下，使步骤b)的产物与至少一种能发酵糖类以生产目标化学物质的生物催化剂接触。

2.权利要求1所述的方法，其中同时进行步骤(b)和(c)。

3.权利要求1所述的目标化学物质，选自酸类、醇类、烷烃、烯烃、芳香族化合物、醛类、酮类、生物聚合物、蛋白质、肽、氨基酸、维生素、抗生素和药物。

4.权利要求1所述的方法，其中目标化学物质选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、赤藓醇、木糖醇、山梨糖醇、乙酸、乳酸、丙酸、3-羟基丙酸、丁酸、葡糖酸、衣康酸、柠檬酸、琥珀酸、乙酰丙酸、谷氨酸、天冬氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、甘氨酸、精氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、甲烷、乙烯、丙酮和工业酶。

5.权利要求4所述的方法，其中目标化学物质是乳酸、丙二醇或乙醇。

6.权利要求1所述的方法，其中所述的至少一种生物催化剂选自细菌、丝状真菌和酵母。

7.权利要求1所述的方法，其中至少一种生物催化剂选自野生型、空变型或重组的埃希氏菌属、发酵单胞菌属、念珠菌属、酿酒酵母属、毕赤氏酵母属、链霉菌属、芽孢杆菌属、乳杆菌属和梭状芽胞杆菌属。

8.权利要求1所述的方法，其中所述至少一种生物催化剂选自重组的大肠杆菌、运动发酵单胞菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、酿酒酵母、热纤梭菌、解糖耐热厌氧杆菌和树干毕赤酵母。

9.权利要求1所述的方法，其中生物质-氨水混合物的pH值大于8。

10.权利要求1所述的方法，其中在使生物质与含氨的水溶液接触之前，向生物质施加真空。

11.权利要求1所述的方法，其中所述生物质干重处于至少约15％～约80％的高固形物含量下。

12.权利要求11所述的方法，其中所述生物质干重处于至少约15％～约60％的高固形物含量下。

13.权利要求1所述的方法，其中所述的氨的存在量小于生物质干重的约10wt％。

14.权利要求13所述的方法，其中所述的氨的存在量为生物质干重的约6％或更小。

15.权利要求1所述的方法，其中生物质选自生物能农作物、农业残留物、城市固体废物、工业固体废物、庭院废物、木材和森林废物。

16.权利要求1所述的方法，其中生物质选自柳枝稷、废纸、造纸淤泥、玉米颗粒、玉米棒子、玉米皮、玉米秸杆、草、小麦、麦杆、干草、大麦、大麦秆、稻草、甘蔗渣、高粱、大豆、从加工谷物得到的组分、树木、树枝、根苗、叶、木材碎片、锯屑、灌木和灌木丛、蔬菜、水果、花和牲畜粪。

17.权利要求16所述的方法，其中生物质选自玉米棒子、玉米秸杆、玉米皮、甘蔗渣、锯屑、柳枝稷、麦杆、干草、大麦秆、稻草和草。

18.权利要求17所述的方法，其中生物质选自玉米棒子、玉米秸杆、锯屑和甘蔗渣。

19.权利要求1所述的方法，其中氨选自氨气、氨水、尿素及其组合。

20.权利要求1所述的方法，其中(a)是在约4℃～200℃的温度下进行的。

21.权利要求20所述的方法，其中(a)是在约75℃～150℃的温度下进行的。

22.权利要求21所述的方法，其中(a)是在大于90℃～150℃的温度下进行的。

23.权利要求1所述的方法，其中最多进行(a)约25小时。

24.权利要求23所述的方法，其中最多进行(a)约8小时。