[发明专利]生物炼制装置加工料流中的毒素的矫正

说明书

提供了用于矫正原料中存在的毒素的方法和系统，所述原料和毒素用于生产乙醇和其他产品的工艺中。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年7月31日提交的序列号为62/539,226的美国临时专利申请的权益，其全部公开内容通过引用在此合并。

技术领域

本发明涉及用于矫正生物炼制装置加工料流中的毒素的系统和方法。

背景技术

谷粒通常被用作在生物炼制装置中生产目标化学品的原料。通常将谷粒研磨并进一步加工以将籽粒中包含的淀粉和/或纤维素转化为可发酵糖。然后，糖在发酵工艺中被微生物(例如酵母)转化为目标化学品。发酵产物包括目标化学品和可以包括例如水和其他组分的其他材料，所述其它组分例如油、蛋白质和包括淀粉、糖和纤维的残余碳水化合物。从发酵产物中分离出目标化学品，而其他组分通常作为一种或多种副产物收集。副产物的重要类别是营养产物。营养副产物的价值受到污染物的影响，所述污染物会经过生物炼制装置工艺并成为副产物。例如，谷粒可能会被产生多种被称为霉菌毒素的病原体感染。存在许多霉菌毒素，包括例如各种黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、橘霉素、麦角生物碱、棒曲霉素和镰刀菌毒素，包括例如玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和伏马菌素等。谷粒中毒素的存在或严重程度受特定年份中特定地点的生长条件的影响。需要一种经济的方式来有效地减少或消除生物炼制装置副产物中的毒素。

本发明规定用于通过用毒素缓解剂处理生物炼制装置加工料流来矫正生物炼制装置副产物中的毒素。

生物炼制装置原料可以包括谷粒，例如玉米、小麦、高粱和大米等。

矫正可涉及例如在与毒素反应的加工步骤期间或之间将处理用化合物引入一种或多种加工料流中。例如，处理用化合物可以是含硫化合物，例如硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐等。例如，处理用化合物可以是亚硫酸氢铵、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钠等。这些化合物将与一些毒素反应形成毒性较小或无毒性的硫化合物。例如，脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)将与亚硫酸氢钠反应形成DON的磺化衍生物，称为DON磺酸盐或DONS。

加工步骤可以包括以下中的一个或多个：将原料输入生物炼制装置中，将该原料研磨成粗粉或粉末，将研磨后的材料与水混合以形成浆料，加热该浆料以使该浆料中的一种或多种组分液化，酶促水解该浆料的组分，使该浆料发酵，收集发酵产物，将发酵产物分离成不同的组分，收集发酵产物料流，脱水，并收集副产物。并非所有这些步骤都需要在任何特定的生物炼制装置操作中使用。

发明内容

本发明提供了通过用毒素缓解剂处理生物炼制装置加工料流来矫正生物炼制装置副产物中的毒素。

生物炼制装置原料可以包括谷粒，例如玉米、小麦、高粱和大米等。

矫正可涉及例如在与毒素反应的加工步骤期间或之间将处理用化合物引入一种或多种加工料流中。例如，处理用化合物可以是含硫化合物，例如硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、偏亚硫酸氢盐等。例如，处理用化合物可以是亚硫酸氢铵、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钠等。这些化合物将与一些毒素反应形成毒性较小或无毒性的化合物。例如，脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)将与亚硫酸氢钠反应形成DON的磺化衍生物，称为DON磺酸盐或DONS。

加工步骤可以包括以下中的一个或多个：将原料输入生物炼制装置中，将该原料研磨成粗粉或粉末，将研磨后的材料与水混合以形成浆料，加热该浆料以使该浆料中的一种或多种组分液化，酶促水解该浆料的组分，使该浆料发酵，收集发酵产物，将发酵产物分离成不同的组分，收集发酵产物料流，脱水，并收集副产物。并非所有这些步骤都需要在任何特定的生物炼制装置操作中使用。