Спосіб попередньої обробки біомаси

Реферат: (74) Представник: Маслова Тетяна Михайлівна, реєстр. №61 (56) Перелік документів, взятих до уваги експертизою: Caparros Sebastian et al., Xylooligosaccharides production from Arundo donax. Journal of agricultural and food chemistry. - 2007. - Vol. 55, - №14, - p. 55365543. McMillan J.D., Processes for pretreating lignocellulosic biomass: A review. National technical information service - 1992. Report No.TP-421-4978 - p.13-36. WO 2007/009463 A, 25.01.2007. WO 2006/024242 A, 09.03.2006. US 3 212 932 A, 19.10.1965. US 4 342 831 A, 03.08.1982. Huang H J et al., A review of separation technologies in current and future biorefineries. Separation and purification technology. - 2008. - Vol. 62, - №. 1, - p. 1-21. Nandini Chilkunda D et al., Carbohydrate composition of wheat, wheat bran, sorghum and bajrawith good chapati/roti (Indian flat bread) making quality. Food chemistry. - 2001. - Vol. 73, - № 2, - p. 197-203. US 5 366 558 A, 22.11.1982. WO 2006/034590 A, 06.04.2006. WO 2008/095098 A, 07.08.2008. Wang M., Manufacture of fuel ethanol involves hydrolyzing solid fermented sweet sorghum stalk using enzyme, forming pentose and glucose liquid followed by fermenting pentose and glucose liquid together. WPI / THOMSON. - 2008. - Vol. 2009, - № 4. Sepulveda-Huerta E et al., Production of detoxified sorghum straw hydrolysates for fermentative purposes. Journal of the science of food and agriculture. - 2006. - Vol. 86, №15, - p. 2579-2586. UA 108608 C2 (12) UA 108608 C2 Спосіб обробки лігноцелюлозної біомаси, що включає операції, при яких сировину лігноцелюлозної біомаси просочують парою або рідкою водою, або їх сумішшю при температурі від 100 до 210 °С протягом періоду часу від 1 хвилини до 24 годин для створення просоченої біомаси, яка містить сухий компонент і першу рідину, подальше відділення принаймні частини першої рідини від просоченої біомаси для створення першого потоку рідини і першого потоку твердих частинок, при цьому перший потік твердих частинок містить просочену біомасу та забезпечення парового вибуху першого потоку твердих частинок для створення потоку, підданого паровому вибуху, який містить тверді частинки і другу рідину. UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В області техніки, що відноситься до біомаси, перетворення лігноцелюлозної біомаси в етанол є звичайною практикою. Якщо як біомаса розглядається біомаса, що містить полісахарид, і при цьому вона є лігноцелюлозною, то попередню обробку часто використовують для того, щоб зробити структуру її лігноцелюлозного вмісту більш доступною для ферментів. При цьому концентрації шкідливих та гальмуючих ведення процесу побічних продуктів, таких як оцтова кислота, фурфурал і гідроксиметил-фурфурал, як правило, високі і створюють проблеми при подальшій обробці. У загальних рисах, чим більш жорсткою є обробка, тим більш доступним є целюлозний вміст матеріалу. Жорсткість обробки з залученням вибуху парів відома в літературі як Ro і є функцією часу і температури, вираженої як [(T-100)/14,75] Ro=t·e При цьому температура, T, виражена в градусах Цельсія, а час, t, виражений в традиційних одиницях. Крім того, формула також представлена у вигляді Log (Ro), а саме Log (Ro) = Ln(t) + [(T-100)/14,75]. Зазвичай, вважають, що високе значення Ro пов'язане з великою кількістю небажаних побічних продуктів, таких як фурфурал, що пригнічують перебіг процесів гідролізу і ферментації біомаси. У висновках документа NREL Report No. TP-421-4978, November 1992, McMillan JD, "Processes for Pretreating Lignocellulosic Biomass: A Review" (Звіт NREL № TP-421-4978, листопад 1992 року, Макміллан, "Процеси попередньої обробки лігноцелюлозної біомаси: Огляд") підтверджувалося, що процеси, засновані на паровому вибуху, в довгостроковій перспективі непривабливі, оскільки формування продуктів розпаду знижує вихід готового продукту, і настійно рекомендувалося приступити до досліджень альтернативних процесів, наприклад, способів обробки, заснованих на вибуху аміачного волокна, і способів обробки, заснованих на використанні надкритичних флюїдів. Таким чином, існує необхідність у розробці способу жорсткої обробки з високим показником Ro, який в той же самий час забезпечує виробництво продукту з низьким вмістом фурфуралу. Суть винаходу В даному описі розкрито удосконалений спосіб попередньої обробки біомаси, який включає в себе операції, при яких сировину біомаси просочують парою або рідкою водою при температурі від 100 до 210 °C, переважно, від 140 до 210 °C, протягом періоду часу від 1 хвилини до 24 годин, переважно, від 1 хвилини до 16 годин, більш переважно, від 1 хвилини до 2,5 годин, і найбільш переважно, від 1 хвилини до 2 годин, щоб забезпечити наявність просоченої біомаси, яка містить сухий компонент і першу рідину; виділяють, принаймні, частину першої рідини з просоченої біомаси для створення першого потоку рідини і першого потоку твердих частинок, при цьому перший потік твердих частинок містить просочену біомасу; забезпечують паровий вибух першого потоку твердих частинок для створення потоку, підірваного із застосуванням вибуху пари, який містить тверді частинки і другу рідину; за вибором, виділяють, принаймні, деяку кількість другої рідину з потоку, підірваного іззастосуванням вибуху пара, для створення другого потоку рідини і другого потоку твердих частинок. Даний опис також розкриває, що спосіб може включати в себе додаткову операцію, при якій об'єднують, принаймні, частину рідини з першого потоку рідини і другий потік твердих частинок. Розкрита також третя додаткова операція за вибором, при якій потік, підірваний із застосуванням пари, промивають, принаймні, третьою рідиною для створення третього рідинного потоку перед введенням потоку, підірваного із застосуванням пари, в операцію відділення. Розкрита додаткова операція очищення, при якій перший потік рідини очищають для створення першого очищеного потоку рідини перед об'єднанням першого потоку рідини і другого потоку твердих частинок. Розкрита додаткова операція, при якій другий потік рідини очищають для створення другого очищеного потоку рідини, після чого другий очищений потік рідини об'єднують з другим потоком твердих частинок. Розкрита також ще одна додаткова операція, при якій третій потік рідини очищають, а потім об'єднують його з другим потоком твердих частинок. Як спосіб відділення рідини від просоченої біомаси розкрита операція віджимання. Розкрита операція миттєвого випаровування (відгонки), при якій здійснюють очищення першого потоку рідини. Далі розкрито, що дана операція миттєвого випаровування може протікати без зниження величини тиску в першому потоці рідини до величини атмосферного тиску перед операцією миттєвого випаровування. Крім того, розкрито, що операція миттєвого 1 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 випаровування здійснюється при тиску, під яким знаходиться перший потік рідини в кінці операції відділення першої рідини від просоченої біомаси. Розкрита парова відгонка легких фракцій (відгонка низькокиплячих фракцій водяною парою) будь-якого і / або всіх потоків рідини в поєднанні або окремо. Також розкрито застосування пари, отриманоі в результаті операції парового вибуху та / або операції просочення. Також розкрита операція очищення будь-яких потоків рідини за допомогою активованого вугілля. Крім того, розкрито інформацію про концентрацію потоків для видалення води. Також зазначено, що потоки можуть бути об'єднані після того, як, принаймні, частина другого потоку твердих частинок була піддана гідролізу. В даному описі розкрита також нова композиція, отримана в результаті здійснення способу за даним винаходом, яка містить тверду фракцію, рідку фракцію, деяку кількість С5-сполук на основі певної кількості арабінану і ксилану і мономерів, димерів, олігомерів і полімерів арабінози і ксилози в рідкій фракції і твердій фракції композиції, деяку кількість С6-сполук на основі вмісту глюкану, що включає мономери, димери, олігомери і полімери глюкану в рідкій фракції і твердій фракції композиції, а також фурфурал, при цьому відношення кількості С5сполук до кількості С6-сполук складає менше 0,50, а відношення кількості фурфуралу, який завжди присутній у композиції, до кількості С5-сполук і С6-сполук, доданих разом, становить від 0 до 0,0140, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0, 0140, від 0 до 0,0100, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0100; від 0 до 0,0060, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0060; від 0 до 0,0040, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0040; від 0 до 0,0030, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0030; від 0 до 0,0020, що може бути також виражене як більш 0 і менше 0,0020; від 0 до 0,0010, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0010, або від 0 до 0,0009, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0009. Крім того, розкрито, що відношення кількості C5-сполук до кількості C6-сполук становить менше 0,44. В даному описі розкрита ще одна нова композиція біомаси, яка містить тверду фракцію, рідку фракцію, деяку кількість С5-сполук на основі певної кількості арабінану і ксилану і мономерів, димерів, олігомерів і полімерів арабінози і ксилози в рідкій фракції і твердій фракції композиції, деяку кількість С6-сполук на основі вмусту глюкану, що включає мономери, димери, олігомери і полімери глюкану в рідкій фракції і твердій фракції композиції, і фурфурал, при цьому відношення кількості С5-сполук до кількості С6-сполук становить більше 0,50, а відношення кількості фурфуралу до кількості С5-сполук і С6-сполук, доданих разом, становить будь-яку величину в діапазоні від 0 до 0,09, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,09; від 0 до 0,0060, що може бути також виражене як більш 0 і менше 0,0060; від 0 до 0,0060, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0060; від 0 до 0,0050, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0050; від 0 до 0,0040, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0040; від 0 до 0,0030, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0030 і від 0 до 0,0016, що може бути також виражене як більше 0 і менше 0,0016. Крім того, розкрито, що загальна маса кількості твердих частинок будь-якої з нових композицій знаходиться в будь-якому з діапазонів від 3 до 85 %, від 3 до 65 %, від 3 до 20 %; від 11 до 99 %; від 14 до 99 %; від 16 до 99 %; від 19 до 99 %; від 21 до 99 %; від 24 до 99 %; від 26 до 99 %; від 29 до 99 %; від 31 до 99 %; від 36 до 99 %; та від 41 до 99 %. Короткий опис малюнків: На фіг. 1 дано схематичне зображення прикладу здійснення способу. На фіг. 2 дано схематичне зображення другого прикладу здійснення способу. На фіг. 3 дано схематичне зображення третього прикладу здійснення способу. На фіг. 4 дано схематичне зображення четвертого прикладу здійснення способу. На фіг. 5 дано схематичне зображення п'ятого прикладу здійснення способу. На фіг. 6 дано схематичне зображення шостого прикладу здійснення способу. На фіг. 7 дано схематичне зображення сьомого прикладу здійснення способу. На фіг. 8 дано схематичне зображення восьмого прикладу здійснення способу. На фіг. 9 дано схематичне зображення дев'ятого прикладу здійснення способу. Докладний опис У всіх прикладах даного опису термін "потік" означає, в тому числі, потік, що складається з певного матеріалу. Наприклад, другий потік рідини може містити другого рідину, другий очищений потік рідини містить другу очищену рідину. Термін об'єднані потоки означає, що матеріали в потоках змішані. Спосіб призначений для обробки сировини в потоці сировинного матеріалу. Потік сировинного матеріалу включає біомасу, яка має сухий вміст і воду. Як правило, вода знаходиться у зв'язаному стані, вона безпосередньо абсорбована біомасою. Часто така біомаса 2 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ідентифікується відповідно до її сухого вмісту (не водного). Біомаса з 20 % сухим вмістом відповідає біомасі, яка включає 80 % води і 20 % матеріалу, відмінного від води, тобто, "не води", іншими словами, твердих частинок. Термін "біомаса і вода" означає сухий вміст біомаси плюс абсорбована і вільна вода, а також вода, яка може бути додана. Наприклад, кількість біомаси плюс вода на 100 кг біомаси з 20 % сухим вмістом складає 100 кг. Кількість біомаси плюс вода на 100 кг біомаси з 20 % сухим вмістом плюс 10 кг води складає 110 кг. Передбачається, що описаний спосіб здатний утилізувати потік сировинного матеріалу біомаси та води, в якому співвідношення вмісту сухої речовини та води у вихідному матеріалі складає, переважно, 20-80 % або 21-80 %, переважно, 25-70 % або 26-70 %, більш переважно, 25-60 % або 26-60 %, ще більш переважно, 25-50 % або 26-50 %, 25-40 %, або від 26 % до 40 % і найбільш переважно, 25-35 % або 26-35 %, або 26-34 %, або 31 % -49 %. Після обробки кількість твердих частинок композиції за їх загальною вагою може скласти величину в будь-якому з діапазонів: від 3 до 85 %, від 3 до 85 %, від 3 до 65 %, від 3 до 20 %, від 11 до 99 %; від 14 до 99 %; від 16 до 99 %; від 19 до 99 %; від 21 до 99 %; від 24 до 99 %; від 26 до 99 %; від 29 до 99 %; від 31 до 99 %; від 36 до 99 % і від 41 до 99 %. Як альтернатива, дана характеристика може бути виражена у вигляді мінімального сухого вмісту, тобто як співвідношення вагового відсотка сухого вмісту і води в потоці сировинного матеріалу. Це може відповідати, принаймні, 20-процентному ваговому сухому вмісту, переважно, принаймні, 25-процентному ваговому сухому вмісту, більш переважно, принаймні, 30-процентному ваговому сухому вмісту, і найбільш переважно, принаймні, 40-процентному ваговому сухому вмісту. Верхня межа цих вмістів, за розрахунковим визначенням, становить 100 %, проте на практиці верхню межу щодо зазначених вмістів становлять 80 вагових відсотків, коли б вони були представлені в діапазонах. Тому діапазонами, які є визначальними для речовин, що відповідають даному винаходу, є біомаси, що мають сухий вміст вище 3 %, 15 %, 20 %, 21 %, 25 %, 26 %, 30 %, 31 %, 35 %, 36 %, 40 %, 50 %, 60 % і 80 % з верхньою межею 100 % або 90 % для кожної нижчої межі. Розподіл розмірів волокна і частинок біомаси може включати діапазони 0-150 мм, переважно, 5-125 мм, більш переважно, 10-100 мм, ще більш переважно від 15-30 до 90 мм або 20-80 мм і, найбільш переважно, від 26 до 70 мм. Переважний розподіл розмірів волокна і частинок визначено як, принаймні, 20 % (вага / вага) біомаси, що розташовується в межах пріоритетного інтервалу. Рослинна біомаса є кращим сировинним матеріалом. Крім крохмалю, трьома основними складовими рослинної біомаси є целюлоза, геміцелюлоза і лігнін, які, зазвичай, називають терміном лігноцелюлоза, визначеним за родовими ознаками. Створений за родовими ознаками термін "біомаси, що містять полісахарид", включає поняття біомас, що містять крохмаль, і лігноцелюлозних біомас. Таким чином, деякими видами сировинних матеріалів можуть бути рослинна біомаса, біомаса, яка містить полісахарид, і лігноцелюлозна біомаса. Типові лігноцелюлозні біомаси повинні містити целюлозу, кількість якої становить не менше 5 вагових відсотків від загальної кількості сухої біомаси, принаймні, від 10 до 20 вагових відсотків від загальної кількості сухої біомаси. Лігноцелюлозна біомаса також може містити крохмаль у кількості, переважно, менше 50 вагових відсотків, більш переважно, менше 45, 35 і 15 вагових відсотків. Якщо біомасою є біомаса, яка містить полісахариди, і вона є лігноцелюлозною, попередня обробка часто використовується для того, щоб структура лігноцелюлозного вмісту стала більш доступною для ферментів, і в той же час, залишалися досить низькими концентрації шкідливих побічних продуктів, що уповільнюють ведення процесу, таких як оцтова кислота, фурфурал і фурфуралу гідроксиметил. Лігноцелюлозні біомаси, що містять полісахариди, відповідно до даного винаходу, включають будь-які матеріали, до складу яких входить полімерний цукор, наприклад, у вигляді крохмалю, а також рафінований крохмаль, целюлоза і геміцелюлоза. Релевантні типи целюлозних біомас і лігноцелюлозних біомас, що містять полісахариди, для гідролізу та попередньої обробки відповідно до даного винаходу, можуть включати біомаси на основі трав, зокрема, сільськогосподарських зернових культур, наприклад, крохмаль, а саме, крохмаль, що містить гранули, і рафінований крохмаль; кукурудзу Стовер, макуху, солому, наприклад, рису, пшениці, жита, вівса, ячменю, ріпаку, сорго, м'яку деревину, наприклад, сосни (Pinus sylvestris, Pinus radiate); тверду деревину, наприклад, листяних порід дерев (Salix spp. Eucalyptus spp.); бульби, наприклад, буряків, картоплі; хлібні злаки, наприклад, рис, пшеницю, жито, овес, ячмінь, рапс, сорго і кукурудзу; макулатуру, фракції волокна як відходи виробництва біогазу, перегній, відходи виробництва пальмової олії, тверді побутові відходи або інші продукти з подібним вмістом сухої речовини. 3 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вихідні матеріали лігноцелюлозної біомаси, переважно, належать до сімейства, яке зазвичай називають травами. Дане сімейство відоме під назвою Poaceae (Тонконогі) або Gramineae (злаки) в класі Liliopsida (однодольні) квіткових рослин. Рослини цього сімейства звичайно називають травами, або, щоб відрізнити їх від інших злаків, справжніми травами. Бамбук також включений в це сімейство. Існує близько 600 родів і від 9000 до 10000 або більше різновидів трав (Kew Index of World Grass Species (Кью Індекс Світових Трав)). Poaceae (Тонконогі) включають основне харчове зерно і зернові культури, що вирощуються по всьому світу, газонні і кормові трави, а також бамбук. Poaceae (Тонконогі) мають в основному порожнисті стебла, так звані соломини, які посилені ділянками суцільного перетину, так званими вузлами, розташованими з інтервалами уздовж всієї соломини, і з яких з'являється листя. Трав'яні листя зазвичай бувають переміжними, дворядними (розташованими в одній площині), рідше спіральними, з паралельним жилкуванням. Кожен лист відділений в нижній піхві листа, яка охоплює стебло на відстані, і в листовій пластинці із краями, зазвичай суцільними. Листові пластинки більшості трав затвердівають через силікатні фітоліти, що захищає їх від знищення тваринами на пасовиськах. У деяких трав (таких, як Меч-трава) краї трав'яних пластинок стають досить гострими і здатні порізати шкіру людини. Перетинчастий придаток або язичок, який називається лігула, знаходиться в місці переходу листової пластинки в піхву і перешкоджає проникненню води або комах у піхву. Трав'яні пластинки ростуть з основи, а не з подовжених верхівок стебел. Таке низько розташоване місце росту еволюціонувало у відповідь на поведінку тварин на пасовиськах і забезпечило використання таких трав як пасовища або регулярно скошувані зони без серйозної шкоди для рослин. Квіти Poaceae характерно зібрані в колоски, кожен колосок з одним або декількома квітками (крім того, колоски згруповані в мітелки або колосся). Колосок складається з двох (а іноді й менше) приквітників біля основи, так званою колосковою лускою (glumes), за якою слідує одна або кілька квіточок компактного суцвіття. Квіточка складається з квітки, оточеної двома приквітками, які називають lemma (зовнішня) і palea (внутрішня). Квіти, як правило, двостатеві (кукурудза, однодомна рослина, є винятком), при цьому запилення майже завжди анемофільне (за допомогою вітру). Оцвітина зменшується до двох лусочок, так званих lodicules (лодикул), які розростаються і ущільнюються, розширюючи lemma і palea; вони, як правило, розглядаються як видозмінені чашолистки. Цю складну структуру можна побачити на малюнку ліворуч, де представлено графічне зображення пшеничного (Triticum aestivum) колоса. Плід Poaceae - це зернівка, в якій оболонка насіння злита зі стінкою плоду і тому не може бути відділена від неї (як у кукурудзяному зерні). Існують три основні типи класифікації росту, які зазвичай присутні у трав; пучкового типу (інша назва - дернові), трави, що дають підземні пагони, і трави кореневищного типу. Сприятливий розвиток трав частково залежить від їх морфології та особливостей процесів росту, а частково від їх фізіологічного різноманіття. Більшість трав діляться на дві фізіологічні групи, в яких використовуються фотосинтетичні шляхи С3 та С4 засвоєння вуглецю. Трави С4 мають фотосинтетичний шлях, зв'язаний з Кранц-анатомією листя, яка, зокрема, адаптує їх до жаркого клімату і атмосфери з недостатнім вмістом вуглекислого газу. Трави С3 також називають "травами холодного сезону", тоді, як рослини С4 вважаються "травами теплого сезону". Трави можуть бути як однорічними, так і багаторічними. Прикладами однорічних трав холодного сезону можуть служити пшениця, жито, тонконіг однорічний (мятлик луговий однорічний, Poa annua, і овес). Прикладами багаторічних трав холодного сезону можуть служити їжака збірна або трава садова (їжака збірна Dactylis glomerata), костриця (Festuca spp), кентукскій пирій (мятлик луговий) і райграсс пасовищний (плевел багаторічний) (Lolium perenne). Прикладами багаторічних трав теплого сезону можуть служити бородань Жерардо (Andropogon gerardii), айра голуба (Aira coerulea), свинорой пальчастий (Cynodon dactylon) і просо гігантське із родини тонконогових (Panicum virgatum). Одна з класифікацій сімейства трав визнає дванадцять субсімейств: 1) anomochlooideae, нечисленне сімейство широколистяних трав, родовід якого включає два роди (Anomochloa, Streptochaeta) 2) Pharoideae, нечисленний родовід трав, що включає три роди, у тому числі Pharus і Leptaspis, 3) Puelioideae, нечисленний родовід трав, що включає африканський рід Puelia, 4) Pooideae, який включає пшеницю, ячмінь, овес, вогнище-траву (Bromus) і куничник очеретяний (Calamagrostis), 5) Bambusoideae, що включає бамбук, 6) Ehrhartoideae, що включає рис і дикий рис, 7) Arundinoideae, що включає арундо тростинний і очерет звичайний, 8) Centothecoideae, нечисленне субсімейство з 11 родів, яке іноді включають в Panicoideae; 9) Chloridoideae, що включає полевічку (Eragrostis, приблизно 350 різновидів, що включають тефф, полевічку абіссінську), спороболус (Sporobolus, близько 160 різновидів), елевзіне (Eleusine coracana) (L.) Gaertn.), і мюленбергія (Muhlenbergia, приблизно 175 різновидів); 10) Panicoideae, 4 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 що включає просо шовкоплодне, кукурудзу, сорго, цукровий очерет, більшість видів просових, голодний рис (росичку; фоніо) і бородань. 11) Micrairoideae; 12) Danthoniodieae, що включає пампасну траву; з сімейством мятлікових Poa, класом, який включає близько 500 різновидів трав, що природно зростають в зонах з помірним кліматом обох півкуль. Сільськогосподарські трави (злаки), які вирощуються з метою споживання їхнього їстівного насіння, називаються зерновими. Найбільш поширеними зерновими культурами є рис, пшениця і кукурудза (зерно). З усіх зернових культур, 70 % складають трави (злаки). Цукровий очерет є основним джерелом виробництва цукру. Трави використовуються для будівництва. Риштування, зроблені з бамбука, здатні витримувати силу тайфунів, яка могла б зруйнувати сталеві споруди подібного призначення. Великий бамбук і очерет гігантський (Arundo donax) мають міцні стебла, які можуть використовуватися подібно деревині, а коріння трави зміцнюють дерен будинків, побудованих з дерну. Arundo використовується для виготовлення язичків дерев'яних духових інструментів, а бамбук знаходить широке застосування у виробництві безлічі пристосувань. Тому, переважно, лігноцелюлозна біомаса відбирається з групи, що складається з трав. Іншими словами, переважно, лігноцелюлозна біомаса відбирається з групи, що складається з рослин, що належать Poaceae або сімейству злакових Gramineae) Якщо біомаса, що містить полісахариди, є лігноцелюлозною, перед попередньою обробкою матеріал може бути розрізаний на шматки, де 20 % (за вагою) біомаси, переважно, зосереджено в межах 26-70 мм. Попередньо оброблений матеріал перед початком основного технологічного процесу, переважно, має вміст сухої речовини, що перевищує 20 %. Крім вивільнення з біомаси вуглеводів, процес попередньої обробки забезпечує стерилізацію і часткове розчинення біомаси, в той же самий час з фракції лігніну вимивається хлорид калію. Біомаса повинна містити деякі сполуки, які можуть гідролізуватися в водорозчинні сполуки, одержувані в результаті гідролізу біомаси. Наприклад, целюлоза може бути гідролізована в глюкозу, целобіозу і вищі полімери глюкози і включає димери і олігомери. Целюлоза гідролізується в глюкозу карбогідролітичними целюлазами. Широко розповсюджене поняття, що характеризує целюлолітичну систему, припускає розподіл целлюлаз на три класи; усзо-1,4-β-Dглюканази або целобіогідролази (CBH) (EC 3.2.1.91), які відокремлюють целобіозні фрагменти від кінців целюлозних ланцюгів; ендо-1,4-β-D-глюканази (EG) (EC 3.2.1.4), які довільно гідролізують внутрішні β-1, 4 - глюкозидні зв'язки в целюлозному ланцюзі; 1,4-β-D-глюкозидаза (ЄС 3.2.1.21), яка гідролізує целобіозу до глюкози і також відокремлює фрагменти глюкози від целоолігосахаридів. Тому, якщо біомаса містить целюлозу, то глюкоза є водорозчинним гідролізованим різновидом, отриманим в результаті гідролізу біомаси. Відповідно до подібного аналізу, продуктами гідролізу геміцелюлози є водорозчинні сполуки, отримані в результаті гідролізу біомаси, безумовно, якщо припустити, що біомаса містить геміцелюлозу. Геміцелюлоза включає ксилан, глюкуроноксилан, арабіноксилан, глюкоманан і ксилоглюкан. Різні цукри в геміцелюлозі вивільняються за допомогою геміцелюлаз. Геміцелюлітична система складніша, ніж целюлолітична система, завдяки гетерологічній природі геміцелюлози. Системи можуть включати, окрім усього іншого, ундо-1,4-β-D-ксиланази (EC 3.2.1.8), які гідролізують внутрішні зв'язки у ксилановому ланцюзі; 1,4-β-D-ксилозидази (EC 3.2.1.37), які атакують ксилоолігосахариди з боку нередукованого кінця і вивільняють ксилозу; ендо-1, 4-β-D-мананази (EC 3.2.1.78), які розщеплюють внутрішні зв'язки; 1,4-β-D-манозидази (EC 3.2. 1.25), які розщеплюють маноолігосахариди до манози. Бокові групи видаляються за допомогою ряду ферментів, таких як: α-D-галактозидази (EC 3.2.1.22), α-Lарабінофуранозидази (EC 3.2.1.55), α-D-глюкуронидази (EC 3.2.1.139), цинамоїл естерази (EC 3.1.1.-), ацетил ксилану естерази (EC 3.1.1.6) і ферулоїл естерази (EC 3.1.1.73). Звернемося до фіг.1. Першою операцією в пропонованому способі є просочування сировинного потоку 1 біомаси такою речовиною, як вода, що знаходиться або в пароподібному стані, у вигляді пари, або у вигляді рідини, або у вигляді суміші пари і рідини, останнє представлено як потік 2, для виробництва продукту 3. Продукт 3 являє собою просочену біомасу, що містить першу рідину, причому першою рідиною зазвичай є вода в рідкому або пароподібному стані або деяка кількість суміші. Операція просочування може бути виконана із застосуванням ряду технічних засобів, що забезпечують обробку речовини водою, яка знаходиться в стані пари чи рідини, або у вигляді суміші пари і рідини, або, якщо виразити загальним поняттям, обробку водою при високій температурі і під високим тиском. Величина температури повинна знаходитися в одному з наступних діапазонів: від 145 до 165 °C, від 120 до 210 °C, від 140 до 210 °C, від 150 до 200 °C, від 155 до 185 °C, від 160 до 180 °C. Хоча проміжок часу операції міг би бути тривалим, 5 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наприклад, до, але менш ніж 24 години, або менше, ніж 16 годин, або менше, ніж 12 годин, або менше ніж 9 годин, або менше, ніж 6 годин, кращою є зовсім коротка тривалість операції: від 1 хвилини до 6 годин, від 1 хвилини до 4 годин, від 1 хвилини до 3 годин, від 1 хвилини до 2,5 годин, більш переважно, від 5 хвилин до 1,5 годин, від 5 хвилин до 1 години, від 15 хвилин до 1 години. Якщо використовується пар, то він, переважно, є насиченим, але може застосовуватися і перегрітий пар. Операція просочування може бути періодичною чи безупинною, з перемішуванням або без нього. На фіг. 9 представлений ще один приклад здійснення винаходу, в якому низькотемпературне просочування передує високотемпературному просочуванню. Температура низькотемпературного просочування знаходиться в діапазоні від 25 до 90 °C. Хоча час дії пару міг би бути тривалим, наприклад, до, але менш ніж 24 години, або менш ніж 16 годин, або менш ніж 12 годин, або менше ніж 9 годин, або менш ніж 6 годин, кращою є зовсім коротка тривалість дії: від 1 хвилини до 6 годин, від 1 хвилини до 4 годин, від 1 хвилини до 3 годин, від 1 хвилини до 2,5 години, більш переважно, від 5 хвилин до 1,5 години, від 5 хвилин до 1 години, від 15 хвилин до 1 години. Дана операція низькотемпературного просочування представлена на фіг. 9, де позицією 31 позначений сировинний матеріал біомаси, позицією 32 позначена вода або рідина, позицією 33 позначена біомаса, піддана низькотемпературному просочуванню, позицією 34 позначена рідина. Крім того, може бути присутнім четвертий потік рідини, яка відокремлена від біомаси, підданої низькотемпературному просочуванню, при цьому позицією 1 позначений сировинний матеріал біомаси після низькотемпературного просочування. Будь-яка операція просочування може також включати додавання інших сполук, наприклад, H2SO4, NH3, щоб досягти більш високої продуктивності при подальшому веденні процесу. Далі продукт 3, що містить першу рідину, вводять в операцію відділення, при якій першу рідину відокремлюють від просоченої біомаси. Рідина не буде відокремлена повністю. Відокремлюється, принаймні, частина рідини, при цьому, переважним являється відділення якомога більшої кількості рідини в мінімальний період часу. Рідина, отримана в результаті здійснення даної операції відділення, відома як перший потік рідини, що включає першу рідину, позначений на фіг. 1 позицією 5. Першою рідиною буде рідина, використана в операції просочування, головним чином, вода і розчинні різновиди сировинного матеріалу. Як показано в Таблицях 1-16, даними розчинними у воді різновидами є глюкан, ксилан, галактани, арабінан, глюколігомери, ксілоолігомери, галактолігомери і арабінолігомери. Тверда біомаса, позначена позицією 4, названа першим потоком твердих частинок, оскільки вона в більшості своїй, якщо не повністю, містить тверді частинки. Відділення рідини може бути виконано з використанням відомих технічних засобів і, ймовірно, таких, які винайдені. Кращим обладнанням є прес, оскільки прес забезпечує генерування рідини під високим тиском, який використовується відповідно до інформації, описаної нижче. Потім перший потік 4 твердих частинок піддають паровому вибуху для утворення потоку 6, підданого паровому вибуху. Паровий вибух є технологічним методом, добре відомим з рівня техніки в області обробки біомаси, і всі системи, що застосовуються для цієї мети, як нині, так і в майбутньому, можна вважати прийнятними для здійснення даної операції. Жорсткість обробки з використанням парового вибуху відома з літератури як Ro, причому вона є функцією часу і температури і виражена рівнянням: [(T-100)/14.75] Ro=te при цьому температура, Т, виражена в градусах Цельсія, а час, t, виражено в традиційних одиницях. Крім того, формула також представлена у вигляді Log (Ro), а саме Log(Ro) = Ln(t) + [(T-100)/14.75]. Згідно з розкритими нижче умовам експлуатації, даний спосіб забезпечує виробництво твердих композицій при високому показнику Ro, і що є новим, з низьким вмістом фурфуралу. З технічних характеристик випливає, що фурфурал не є сполукою, яка виникає в біомасі природним шляхом. Фурфурал утворюється в результаті дії на біомасу високими температурами. Значення Log (Ro) знаходиться, переважно, в діапазонах від 2,8 до 5,3, від 3 до 5,3, від 3 до 5,0 і від 3 до 4,3. Підданий паровому вибуху потік може бути додатково промитий, принаймні, водою, при цьому можуть бути застосовані й інші добавки. У майбутньому допустимо використання іншої рідини, тому в даному випадку застосування саме води не є виключно суттєвою ознакою. При зазначених обставинах вода є кращою, і якщо для досягнення поставленої мети 6 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використовується вода, то в даному випадку її слід вважати третьою рідиною. Рідкі стоки від додаткової операції промивки представляють собою третій потік рідини 8. Будучи представленою на кресленні, що супроводжує даний опис, зазначена операція промивки не розглядається як виключно істотна ознака і є додатковою. Промитий потік, підданий паровому вибуху і такий, що містить промиту піддану вибуху біомасу, позначений позицією 7. Промитий потік, підданий паровому вибуху, надалі обробляють для відділення, принаймні, частини рідини від підданого вибуху промитого матеріалу. Дана операція відділення також є додатковою. Термін "відділення, принаймні, частини рідини" необхідний для того, щоб нагадати про те, що при здійсненні операції бажано відділення якомога більшої кількості рідини (використання віджимання). При цьому малоймовірна можливість 100 %-відділення. У будь-якому випадку, 100 % видалення води небажано, оскільки вода необхідна для ведення подальшої реакції гідролізу. Кращим способом здійснення даної операції є віджимання, проте можна припустити застосування інших технологічних процесів, у тому числі таких, які ще не винайдено. Тверді частинки, відокремлені в результаті здійснення даного способу, представляють собою другий потік 10 твердих частинок. При цьому потік 9 є другим потоком рідини. Приклад здійснення винаходу, представлений на фіг. 7, розкриває спосіб без операції додаткового промивання та відділення рідини від матеріалу, підданого паровому вибуху. Після цього перший потік рідини поєднують з твердими частинками другого потоку твердих частинок для формування потоку 20. Продукт, отриманий в результаті здійснення даного способу, розглядається як дуже специфічний, в якому забезпечена одна або будь-яка комбінація таких удосконалень: - рівні речовин, що пригнічують інтенсивність ведення процесів, і небажаних побічних продуктів щодо наступних операцій (наприклад, ферментативного гідролізу, ферментації, остаточного відділення продукту), з різними матеріалами біомаси, набагато нижче, ніж при використанні інших способів; - загальний вихід продукту, в результаті здійснення процесу солюбілізації геміцелюлози, вищий, ніж при використанні іншого способу; - порівняно з іншими способами, поліпшений процес де-структурування біомаси. Нові композиції з даного способу можуть бути охарактеризовані на основі кількості їх C5, C6 і фурфуралу. Щоб уникнути ефекту розчинення, виразу відношення сполук C5/C6 і фурфуралу до сполуки С5 плюс сполука С6 в присутності фурфуралу достатньо для того, щоб охарактеризувати нові композиції. Загальна кількість сполук С5 в композиції - це сума арабінану і ксилану в композиції, яка включає мономери, димери, олігомери і полімери арабінози або ксилози в рідкій і твердій фазах композиції. Загальна кількість сполук С6 в композиції - це вміст глюкану, що включає мономери, димери, олігомери і полімери в рідині і твердих частинках. Як відомо з літератури, типова біомаса, піддана паровому вибуху, повинна містити відношення фурфуралу до [сполука C5 плюс сполука С6] × 10000, що дорівнює, принаймні, 50, при цьому відношення сполуки С5 до сполуки С6 становить більше 0,55. Відповідно до характеристик експериментальних потоків, представлених в Таблицях 13 і 14, описаний спосіб забезпечує отримання продукту, підданого вибуху, з вмістом фурфуралу більше 0, який присутній в будь-якому випадку, причому продукт характеризується відношенням фурфуралу до (сполуки C5 плюс сполуки C6) × 10000, що становить менше 60. Тому розглядається композиція, яка характеризується відношенням сполуки С5 до сполуки С6, що становить величину в діапазоні від 0,45 до 0, 54, і відношенням фурфуралу до [сполука C5 плюс сполука С6] × 10000 в діапазоні від 0 до 60 або більш переважно, від 0 до 50, або ще більш переважно, від 0 до 30. Виходячи з даних, представлених в Таблицях 13 і 14, можна зробити висновок про те, що ще однією новою ознакою є низький вміст сполук С5, що також знижує вміст фурфуралу. Як видно з таблиць 13 і 14, дані композиції, отримані в результаті парового вибуху, можуть бути охарактеризовані тим, що, як завжди, вони містять фурфурал, при цьому відношення сполук С5 до сполук С6 становить менше 0,45, а відношення фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000 складає менше 40, або переважно, відношення сполук C5 до сполук С6 становить менше 0,45, а відношення фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000 складає менше 15, або більш переважно, відношення сполук C5 до сполук С6 становить менше 0,45, а відношення фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000 складає менше 10, або більш переважно, відношення сполук C5 до сполук С6 становить менше 0,40, а відношення фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000 складає менше 40, або ще більш переважно, відношення сполук C5 до сполук С6 становить менше 0,40, а відношення фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000 становить менше 9, відношення сполук C5 до сполук С6 становить 7 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 менше 0,35, а відношення фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000 складає менше 10, або навіть більш переважно, відношення сполук C5 досполук С6 становить менше 0,30, а відношення фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000 становить менше 7. Відповідно до даних, представлених в Таблицях 13 і 14, композиція потоку рідини також є єдиною в своєму роді і може бути описана як композиція, що обов'язково містить фурфурал, з відношенням сполук С5 до сполук С6 більше 4,0 і з відношенням фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 80, або більш переважно, з відношенням сполук С5 до сполук С6 більше 4,0 і з відношенням фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 60, або навіть більш переважно, з відношенням сполук С5 до сполук С6 більше 4,0 і відношенням фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 30, або з більш широким діапазоном відношення сполук C5 до сполук С6, що становить більше 3,0, і з відношенням фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 160. Також розглянута композиція потоку рідини,що обов'язково містить фурфурал, з відношенням сполук С5 до сполук С6 більше1, 0 і з відношенням фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 800, або переважно, з відношенням сполук С5 до сполук С6 більше 1, 0 і з відношенням фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 700, або навіть більш переважно, з відношенням сполук С5 до сполук С6 більше 1,0 і відношенням фурфуралу до сполук С5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 400, або з більш вузьким діапазоном відношення сполук C5 до сполук С6, що становить більше 1,0, і з відношенням фурфуралу до сполук C5 плюс сполуки С6 × 10000, що становить менше 300. Подальший розвиток способу, фіг. 2, здійснюється введенням першого потоку рідини в операцію очищення для більш глибокого видалення речовин, що пригнічують інтенсивність процесу (інгібіторів), таких як оцтова кислота, мурашина кислота, левулінова кислота, фурфурал, 5-HMF, фенольні сполуки і, крім того, взагалі, будь-який небажаний побічний продукт, що може бути сформований під час попередніх операцій. Деякі з цих сполук можуть бути видалені методом відгонки (миттєвого тонкошарового випаровування), який є кращим з методів, що забезпечують утилізацію температури і тиску потоку після віджимання. Наприклад, перший потік рідини (температура: 185 °C, насичена рідка фаза), був підданий миттєвому випаровуванню, використовуючи звичайні умови для атмосферного тиску. З 100 грамів потоку, що подається, який містить 0,1 грама фурфуралу, 2 грами оцтової кислоти, 0,1 грама мурашиної кислоти і 82 грами води, в результаті відгонки, були видалені 0,045 грама фурфуралу, 0024 грама оцтової кислоти, 0,06 грама мурашиної кислоти і 14,7 грамів води. Це означає, що 45 % фурфуралу, 12 % оцтової кислоти, 6 % мурашиної кислоти і 17 % води були вилучені без будь-яких додаткових експлуатаційних витрат і без будь-яких втрат цукру. Іншою перевагою операції миттєвого поверхневого випаровування є те, що цукор в потоці 11 очищеної рідини присутній у концентрованому стані. У процесі миттєвого поверхневого випаровування тиск, при якому здійснюють віджимання під час операції відділення, переважно, має бути збережений до тих пір, доки матеріал не передадуть в резервуар для здійснення процесу миттєвого поверхневого випаровування (відгонки) і не будуть видалені легкі речовини. Очищення першого потоку рідини може бути виконане будь-яким іншим відомим способом (наприклад, паровою відгонкою) та іншими подібними способами, деякі з яких, ймовірно, вже були винайдені. Даний перший очищений матеріал може бути виявлений у першому потоці 11 очищеного матеріалу, а потім об'єднаний з другим потоком твердих частинок 10. На фіг. 3 представлено подальше удосконалення процесу, яке полягає в очищенні додаткового промивочного потоку, третій потік рідини 8, витікаючого у другий очищений потік рідини 12, а потім об'єднують його з другим потоком твердих частинок 10. Завдяки природі летючих речовин, відгонка паром з використанням традиційних або не традиційних методів, як вважають, є кращим рішенням, навіть якщо може бути застосований будь-який інший метод або будь-які відомі технології, деякі з яких, ймовірно, були вже винайдені. Якщо представляється можливим, виходячи з композиції, пар, що надходить після операції парового вибуху, переважно використовується для виконання операції парової відгонки. Крім того, посилаючись на фіг. 3, можна було б очистити другий потік рідини 9, щоб створити другу очищену рідину в другому потоці 13 очищеної рідини і об'єднати його з матеріалом у другому потоці твердих частинок 10. Знову ж таки, з урахуванням відомих ознак, і в даному випадку парова відгонка вважається переважним рішенням. Оскільки парова відгонка є загальною, кращим прикладом здійснення способу вважається виконання парової відгонки другого і третього потоків рідини в одній і тій же установці. 8 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вважається також, що процес парової відгонки також є кращим для першого потоку очищеної рідини, як правило, після миттєвого поверхневого випаровування. Тому іншим прикладом здійснення є варіант, представлений на фіг. 4, де потоки рідини очищаються в одній і тій же установці, переважно, для парової відгонки, з метою отримання очищеного потоку 14, який потім об'єднують з другим потоком твердих частинок 10. Якщо представляється можливим, виходячи з композиції, пар, що надходить після операції парового вибуху, може бути використаний для виконання будь-якої операції парової відгонки. Наприклад, при дослідженні способу, представленого на фіг. 2, де процес очищення складається з операції миттєвого атмосферного випаровування першого потоку 5 рідини і наступної операції парової відгонки отриманої рідини, яка виконана з використанням всієї пари, виробленої із застосуванням парового вибуху, встановлено, що, в результаті застосування даного способу, видалено 30 % води, 80 % оцтової кислоти, 85 % фурфуралу і 65 % мурашиної кислоти, що входять до складу першого потоку рідини 5. Якщо виникає потреба в подальшому очищенні, залежно від сировинного матеріалу і типу біомаси, очищений потік 14 може бути додатково підданий очищенню із застосуванням іншого процесу, фіг.5, наприклад, із застосуванням активованого деревного вугілля, активованого вуглецю, молекулярних сит або мембран, для отримання потоку 15. Оскільки очищений потік, імовірно, містить велику кількість води, бажано забезпечити концентрацію реагентів гідролізу і видалення води. Тому операція концентрації вважається доцільною для введення в спосіб, розкритий в кращому прикладі здійснення, показаному на фіг.6. Операція концентрації може бути виконана із застосуванням будь-якої з технологій, відомих з рівня техніки, наприклад, кип'ятіння, кристалізації та інших. Під час проведення операції концентрації відбувається видалення деяких летючих речовин, що пригнічують ведення процесу (інгібіторів). Після операції концентрації потік 16 об'єднують з матеріалами потоку 10. Відповідно до даних, представлених нижче, різні операції, застосовані при здійсненні даного способу, підвищили ефективність ведення реакції гідролізу. Обговорення Переваги застосування попередньої обробки очевидні при порівнянні результатів, представлених в прикладах здійснення 5-6, з контрольними результатами прикладів здійснення 1, 2, 3 і 4. Кількість інгібіторів, вироблених із фракції ксилану в процесі попередньої обробки, значно нижча за кількість інгібіторів, вироблених при безперервному процесі парового вибуху. При використанні арундо тільки 1,3 % ксиланів, присутніх в сировинному матеріалі, розщеплюються до сполук інгібіторів (Приклад 5) з застосуванням попередньої обробки, тоді як у процесі парового вибуху 19,3 % (Приклад 1), і 63,8 % (Приклад 2) розщеплюються до сполук інгібіторів. Подібна ситуація спостерігається і щодо розщеплення глюкану при використанні арундо. Тільки 0,1 % глюканів, присутніх в сировинному матеріалі, розщеплюються до сполук інгібіторів (Приклад 5) з застосуванням попередньої обробки, тоді як у процесі парового вибуху 1,9 % (Приклад 1), і 4,5 % (Приклад 2) розщеплюються до сполук інгібіторів. При використанні сорго звичайного тільки 0,97 % ксиланів, присутніх в сировинному матеріалі, розщеплюються до сполук інгібіторів (Приклад 6) із застосуванням попередньої обробки, тоді як у процесі парового вибуху 61,7 % (Приклад 3), та 94,9 % (приклад 4) розщеплюються до сполук інгібіторів. Подібна ситуація спостерігається і щодо розщеплення глюкану при використанні арундо. Тільки 0,1 % глюканів, присутніх в сировинному матеріалі, розщеплюються до сполук інгібіторів (Приклад 6) із застосуванням попередньої обробки, тоді як у процесі парового вибуху 8,0 % (Приклад 3), і 9,5 % (Приклад 4) розщеплюються до сполук інгібіторів. Загальний вихід в результаті солюбілізації здатного до бродіння цукру (сума солюбілізованих ксилану і глюканів) є ще однією перевагою попередньої обробки. Загальний вихід відносно здатного до бродіння цукру (сума солюбілізованих ксилану і глюканів), що становить 91,2 %, отримують, застосовуючи сорго після ферментативного гідролізу з використанням попередньої обробки (приклад 5), що значно вище в порівнянні зі значеннями, отриманими при традиційному паровому вибуху (65,9 % у прикладі 1, і 69,0 % у прикладі 2). Загальний вихід відносно здатного до бродіння цукру (сума солюбілізованих ксилану і глюканів), що становить 91,3 %, отримують, застосовуючи арундо після ферментативного гідролізу з використанням попередньої обробки (приклад 6), що значно вище в порівнянні зі 9 UA 108608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 значеннями, отриманими при традиційному паровому вибуху (56,9 % у прикладі 3, і 50,6 % у прикладі 4). Висновки за результатами експериментальних даних Арундо і сорго були піддані різним способам попередньої обробки. Традиційний безперервний паровий вибух порівнювали з попередньою обробкою, що включає процес просочування і наступний процес парового вибуху. У процесі попередньої обробки рідка фракція, отримана в результаті процесу просочування, повертається у вигляді одного потоку. У процесі просочування відбувається солюбілізація, здебільше, геміцелюлозної фракції. При здійсненні даного процесу, завдяки більш м'яким робочим режимам, генерується досить мала кількість інгібітору. Потім просочений матеріал піддають операції віджимання для видалення рідкої фракції (близько 62 %). Потім тверду фракцію піддають обробці із залученням парового вибуху, при якій відбувається солюбілізація залишку геміцелюлози та деструктуризація фракції целюлози. Рідка фракція, отримана в результаті процесу просочування, піддається процесу очищення, а потім повертається в матеріал, підданий паровому вибуху. Попередня обробка призводить до зниження інгібітора в потоці, що виходить з відсіку попередньої обробки, і до подальшого зниження втрат здатного до бродіння цукру, в порівнянні з традиційною попередньою обробкою паровим вибухом, і до підвищення ферментативної доступності попередньо обробленого матеріалу. Попередньо оброблені матеріали, отримані в результаті традиційного парового вибуху і попередньої обробки, були піддані ферментативному гідролізу, з метою оцінки ферментативної доступності. Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу, що вводиться в процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу при ферментативному гідролізі глюкану і ксилану. Приклад 1 Арундо має наступний склад: 37,5 % глюканів, 19,3 % ксиланів, 5,8 % ацетилових груп, 22,6 %, лігніну Класона, 6,3 % золи, 8,5 % екстрактивних речовин. Арундо був підданий безперервному паровому вибуху (реактор Stake Tech) при 200 °C протягом 6 хвилин. Дана попередня обробка призводить до солюбілізації 70,6 % ксилану і 8,6 % глюкану.19, 3 % ксилану були розщеплені до сполук інгібіторів (фурфуралу та інших продуктів розщеплення), і 1,9 % глюканів були розщеплені до сполук інгібіторів (HMF і мурашиної кислоти) Кількість попередньо обробленого матеріалу, склад якого може бути в результаті отримано в розчиннику, розчинних твердих частинках, нерозчинних твердих частинках, поміщають в лабораторний ферментер. Розчинник (вода, буферна рідина, антибактеріальний розчин) і розчин каталізатора додають до даного матеріалу, з метою досягнення загального вмісту твердих частинок 7,5 %. Розчин каталізаторів розраховують для забезпечення активності 60 FPU / г глюканів і 109 FXU / г ксилану для попередньо обробленого арундо. Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу, представлений у Таблиці 1. 10 UA 108608 C2 Таблиця 1 Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу Потік, що надходить до процесу ферментативного гідролізу (г) Арундо 1000,0 925,0 75,0 55,2 25,7 4,2 3,0 18,9 3,3 0,0 19,8 6,43 0,26 0,75 2,96 2,17 0,11 0,22 0,00 1,65 6,74 Загальна кількість Вода Загальна кількість твердих частинок Нерозчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Ацетилова група Лігнін Зола Екстрактивні речовини Розчинні тверді частинки Екстрактивні речовини Глюкан Ксилан Ацетилова група Оцтова кислота 5-HMF Фурфурал Мурашина кислота Глюколігомери як глюкан Ксилоолігомери як ксилан 5 10 Після ферментативного гідролізу технологічна рідина і тверда фракція були досліджені для визначення кількості виходу в результаті солюбілізації глюкану і ксилану. У процесі ферментативного гідролізу вихід в результаті солюбілізації глюкану склав 71 %, в той час як вихід в результаті солюбілізації ксилану склав 84 %. Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу, який вступає у процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу ферментативного гідролізу глюкану і ксилану. Вихід процесу солюбілізації 69,3 % був розрахований для глюкану, тоді як вихід процесу солюбілізації 59,3 % був розрахований для ксилану. Для даного процесу розрахований загальний вихід солюбілізації, який склав 65,9 %, що відноситься до суми глюкану і ксилану, присутніх в сировинному матеріалі. Загальний вихід для арундо представлений у Таблиці 2. 15 Таблиця 2 Ферментативний гідроліз і технологічний вихід глюкану і ксилану Арундо Вихід глюканів ферментативного гідролізу (%) Вихід ксиланів ферментативного гідролізу (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) глюкану (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) ксилану (%) FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гцелюлоза FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гксилани Паровий вибух (200 °C, 6 хвилин) 71 84 69,3 59,3 60 220 Приклад 2 Арундо має наступний склад: 37,5 % глюканів, 19,3 % ксиланів, 5,8 % ацетилових груп, 22,6 %, лігніну Класона, 6,3 % золи, 8,5 % екстрактивних речовин. 11 UA 108608 C2 5 10 Арундо був підданий безперервному паровому вибуху (реактор Stake Tech) при 215 °C протягом 6 хвилин. Дана попередня обробка призводить до солюбілізації 90,8 % ксилану і 7,1 % глюкану, 63,8 % ксилану були розщеплені до сполук інгібіторів (фурфуралу та інших продуктів розщеплення), і 4,5 % глюканів були розщеплені до сполук інгібіторів (HMF і мурашиної кислоти) Кількість попередньо обробленого матеріалу, склад якого може бути в результаті отримано в розчиннику, розчинних твердих частинках, нерозчинних твердих частинках, поміщають в лабораторний ферментер. Розчинник (вода, буферна рідина, антибактеріальний розчин) і розчин каталізатора додають до даного матеріалу, з метою досягнення загального вмісту твердих частинок 7,5 %. Розчин каталізаторів розраховують для забезпечення активності 60 FPU / г глюканів і 248 FXU / г ксилану для попередньо обробленого арундо. Склад потоку, що входить у процес ферментативного гідролізу, представлений у Таблиці 3. Таблица 3 Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу Загальна кількість Вода Загальна кількість твердих частинок Нерозчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Ацетилова група Лігнін Зола Екстрактивні речовини Розчинні тверді частинки Екстрактивні речовини Глюкан Ксилан Ацетилова група Оцтова кислота 5-HMF Фурфурал Мурашина кислота Глюколігомери як глюкан Ксилоолігомери як ксилан 15 20 25 Потік, що надходить до процесу ферментативного гідролізу (г) Арундо 1000,0 925,0 75,0 53,0 26,1 1,3 1,8 20,2 3,6 0,0 22,0 6,4 0,3 0,8 1,6 3,6 0,0 0,3 0,1 0,5 3,6 Після ферментативного гідролізу технологічна рідина і тверда фракція були досліджені для визначення кількості виходу в результаті солюбілізації глюкану і ксилану. У процесі ферментативного гідролізу вихід в результаті солюбілізації глюкану склав 82 %, в той час як вихід в результаті солюбілізації ксилану склав 99 %. Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу, який вступає у процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу ферментативного гідролізу глюкану і ксилану. Вихід процесу солюбілізації 87,8 % був розрахований для глюкану, тоді як вихід процесу солюбілізації 35 % був розрахований для ксилану. Для даного процесу розрахований загальний вихід солюбілізації, який склав 69,0 %, що відноситься до суми глюкану і ксилану, присутніх в сировинному матеріалі. Загальний вихід для арундо представлений у Таблиці 4. 12 UA 108608 C2 Таблиця 4 Ферментативний гідроліз і технологічний вихід глюкану і ксилану Арундо Вихід глюканів ферментативного гідролізу (%) Вихід ксиланів ферментативного гідролізу (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) глюкану (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) ксилану (%) FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гцелюлоза FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гксилани 5 10 15 Паровий вибух (215 °C, 6 хвилин) 92 99 87,8 35,0 60 220 Приклад 3 Волокно сорго звичайного має наступний склад: 35,8 % глюканів, 20,0 % ксиланів, 5,61 % ацетилових груп, 17,3 %, лігніну Класона, 6,4 % золи, 14,8 % екстрактивних речовин. Подрібнене сорго звичайне було піддане безперервному паровому вибуху (реактор Stake Tech) при 200 °C протягом 6 хвилин. Дана попередня обробка призводить до солюбілізації 86,6 % ксилану і 25,5 % глюкану. 61,7 % ксилану були розщеплені до сполук інгібіторів (фурфуралу та інших продуктів розщеплення), і 8,0 % глюканів були розщеплені до сполук інгібіторів (HMF і мурашиної кислоти). Кількість попередньо обробленого матеріалу, склад якого може бути в результаті отримано в розчиннику, розчинних твердих частинках, нерозчинних твердих частинках, поміщають в лабораторний ферментер. Розчинник (вода, буферна рідина, антибактеріальний розчин) і розчин каталізатора додають до даного матеріалу, з метою досягнення загального вмісту твердих частинок 7,5 %. Розчин каталізаторів розраховують для забезпечення активності 60 FPU / г глюканов і 220 FXU / г ксилану для попередньо обробленого сорго. Склад потоку, що надходить до ферментативного гідролізу, представлений у Таблиці 5. Таблиця 5 Склад потоку, що надходить до ферментативного гідролізу Загальна кількість Вода Загальна кількість твердих частинок Нерозчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Ацетилова група Лігнін Зола Екстрактивні речовини Розчинні тверді частинки Екстрактивні речовини Глюкан Ксилан Ацетилова група Оцтова кислота 5-HMF Фурфурал Мурашина кислота Глюколігомери як глюкан Ксилоолігомери як ксилан Потік, що надходить до процесу ферментативного гідролізу (г) (г)) Сорго 1000,0 925,0 75,0 42 20,0 2,0 0,5 17,1 2,4 0,0 33,0 11,1 0,1 0,5 0,2 1,8 0,1 0,2 0,6 4,6 3,2 13 UA 108608 C2 5 10 Після ферментативного гідролізу технологічна рідина і тверда фракція були досліджені для визначення кількості виходу в результаті солюбілізації глюкану і ксилану. У процесі ферментативного гідролізу вихід в результаті солюбілізації глюкану склав 77 %, в той час як вихід в результаті солюбілізації ксилану склав 85 %. Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу (Таблиця 1), який вступає у процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу ферментативного гідролізу глюкану і ксилану. Вихід процесу солюбілізації 70,8 % був розрахований для глюкану, тоді як вихід процесу солюбілізації 32,1 % був розрахований для ксилану. Для даного процесу розрахований загальний вихід солюбілізації, який склав 56,0 %, що відноситься до суми глюкану і ксилану, присутніх в сировинному матеріалі. Загальний вихід для сорго представлений у Таблиці 6. Таблиця 6 Ферментативний гідроліз і технологічний вихід глюкану і ксилану Вихід глюканів ферментативного гідролізу (%) Вихід ксиланів ферментативного гідролізу (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) глюкану (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) ксилану (%) FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гцелюлоза FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гксилани 15 20 25 Сорго Паровий вибух (200 °C, 6 хвилин) 77 85 70,8 32,1 60 220 Приклад 4 Волокно сорго звичайного має наступний склад: 35,8 % глюканів, 20,0 % ксиланів, 5,61 % ацетилових груп, 17,3 %, лігніну Класона, 6,4 % золи, 14,8 % екстрактивних речовин. Подрібнене сорго звичайне було піддане безперервному паровому вибуху (реактор Stake Tech) при 207 хвилин С протягом 6 хвилин. Дана попередня обробка призводить до солюбілізації 94,9 % ксилану і 23,4 % глюкану. 86,3 % ксилану були розщеплені до сполук інгібіторів (фурфуралу та інших продуктів розщеплення), і 9,5 % глюканів були розщеплені до сполук інгібіторів (HMF і мурашиної кислоти) Кількість попередньо обробленого матеріалу, склад якого може бути в результаті отримано в розчиннику, розчинних твердих частинках, нерозчинних твердих частинках, поміщають в лабораторний ферментер. Розчинник (вода, буферна рідина, антибактеріальний розчин) і розчин каталізатора додають до даного матеріалу, з метою досягнення загального вмісту твердих частинок 7,5 %. Розчин каталізаторів розраховують для забезпечення активності 60 FPU / г глюканов і 220 FXU / г ксилану для попередньо обробленого сорго. Склад потоку, що надходить до ферментативного гідролізу, представлений у Таблиці 7. 30 14 UA 108608 C2 Таблиця 7 Склад потоку, що надходить до ферментативного гідролізу Загальна кількість Вода Загальна кількість твердих частинок Нерозчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Ацетилова група Лігнін Зола Екстрактивні речовини Розчинні тверді частинки Екстрактивні речовини Глюкан Ксилан Ацетилова група Оцтова кислота 5-HMF Фурфурал Мурашина кислота Глюколігомери як глюкан Ксилоолігомери як ксилан 5 10 Потік, що надходить до процесу ферментативного гідролізу (г) Сорго 1000,0 925,0 75,0 42 26,1 1,3 1,8 20,2 3,6 0,0 33,0 6,4 0,3 0,8 1,6 3,6 0,0 0,3 0,1 0,5 3,6 Після ферментативного гідролізу технологічна рідина і тверда фракція були досліджені для визначення кількості виходу в результаті солюбілізації глюкану і ксилану. У процесі ферментативного гідролізу вихід в результаті солюбілізації глюкану склав 79 %, в той час як вихід в результаті солюбілізації ксилану склав 99 %. Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу (Таблиця 1), який вступає у процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу ферментативного гідролізу глюкану і ксилану. Вихід процесу солюбілізації 71,5 % був розрахований для глюкану, тоді як вихід процесу солюбілізації 13,4 % був розрахований для ксилану. Для даного процесу розрахований загальний вихід солюбілізації, який склав 50,60 %, що відноситься до суми глюкану і ксилану, присутніх в сировинному матеріалі. Загальний вихід для сорго представлений у Таблиці 8. 15 Таблица 8 Ферментативний гідроліз і технологічний вихід глюкану і ксилану Сорго Паровий вибух (207 °C, 6 хвилин) Вихід глюканів ферментативного гідролізу (%) 79 Вихід ксиланів ферментативного гідролізу (%) 99 Вихід процесу обробки (технологічний вихід) глюкану (%) 71,5 Вихід процесу обробки (технологічний вихід) ксилану (%) 13,4 FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гцелюлоза 60 FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гксилани 248 Приклад 5 Арундо має наступний склад: 37,5 % глюканів, 19,3 % ксиланів, 5,8 % ацетилових груп, 22,6 %, лігніну Класона, 6,3 % золи, 8,5 % екстрактивних речовин. 15 UA 108608 C2 5 10 15 Арундо був підданий операції просочування по партіях протягом 100 хв. при 160 °С, при якій була здійснена перша солюбілізація сировинного матеріалу. В процесі виконання даної операції були отримані тверда фаза і рідка фаза. Тверда фаза, партіями, була піддана попередній обробці із залученням парового вибуху при 200 °C протягом 8 хвилин. Рідка фаза, отримана в процесі операції просочування, надалі поверталася в матеріал, підданий паровому вибуху. Така попередня обробка призвела до солюбілізації 81,2 % ксилану і 3,7 % глюкану. 1,3 % ксилану були розщеплені до стану сполук інгібіторів (фурфуралу та інших продуктів розщеплення), і 0,1 % глюкану було розщеплено до стану сполук інгібіторів (HMF і мурашиної кислоти). Кількість попередньо обробленого матеріалу, склад якого може бути в результаті отримано в розчиннику, розчинних твердих частинках, нерозчинних твердих частинках, поміщають в лабораторний ферментер. Розчинник (вода, буферна рідина, антибактеріальний розчин) і розчин каталізатора додають до даного матеріалу, з метою досягнення загального вмісту твердих частинок 7,5 %. Розчин каталізаторів розраховують для забезпечення активності 34 FPU / г глюканів і 68 FXU / г ксилану для попередньо обробленого арундо. Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу, представлений у Таблиці 9. Таблица 9 Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу Потік, що надходить до процесу ферментативного гідролізу (г) Арундо 1000.0 925,0 75,0 42,7 26,7 2,5 0,4 0,2 0,8 10,8 1,2 0,0 32,3 0,1 1,2 0,1 0,3 1,0 0,0 0,1 0,9 9,4 0,1 0,3 1,2 6,4 Загальна кількість Вода Загальна кількість твердих частинок Нерозчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Галактан Арабінан Ацетилова група Лігнін Зола Екстрактивні речовини Розчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Галактан Арабінан Оцтова кислота HMF Фурфурал Глюколігомери як глюкан Ксилоолігомери як ксилан Галактолігомери як галактан Арабінолігомери як арабінан Ацетилові групи Екстрактивні речовини 20 25 Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу (Таблиця 1), який вступає у процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу ферментативного гідролізу глюкану і ксилану. Вихід процесу солюбілізації 87,4 % був розрахований для глюкану, тоді як вихід процесу солюбілізації 97,5 % був розрахований для ксилану. Для даного процесу розрахований загальний вихід солюбілізації, який склав 91,2 %, що відноситься до суми глюкану і ксилану, присутніх в сировинному матеріалі. 16 UA 108608 C2 Загальний вихід для арундо представлений у Таблиці 10. Таблиця 10 Ферментативний гідроліз и технологічний вихід глюкану і ксилану Вихід глюканів ферментативного гідролізу (%) Вихід ксиланів ферментативного гідролізу (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) глюкану (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) ксилану (%) FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гцелюлоза FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гксилани 5 10 15 20 Арундо Просочення(160 °C, 100 хвилин) + Паровий вибух (200 °C, 8 хвилин) 87,6 98,8 87,4 97,5 34 68 Приклад 6 Волокно сорго має наступний склад: 35,8 % глюканів, 20,0 % ксиланів, 5,61 % ацетилових груп, 17,3 % лігніну Класона, 6,4 % золи, 14,8 % екстрактивних речовин. Волокно сорго було піддане операції просочування по партіях протягом 25 хв.при 180 °C, при якій була здійснена перша солюбілізація сировинного матеріалу. В процесі виконання даної операції були отримані тверда фаза і рідка фаза. Тверда фаза, партіями, була піддана попередній обробці із залученням парового вибуху при 200 °C протягом 8 хвилин. Рідка фаза, отримана в процесі операції просочування, надалі поверталася в матеріал, підданий паровому вибуху. Така попередня обробка призвела до солюбілізації 63,6 % ксилану і 3,6 % глюкану. 0,97 % ксилану були розщеплені до стану сполук інгібіторів (фурфуралу та інших продуктів розщеплення), і 0,1 % глюкану було розщеплено до стану сполук інгібіторів (HMF і мурашиної кислоти). Кількість попередньо обробленого матеріалу, склад якого може бути в результаті отримано в розчиннику, розчинних твердих частинках, нерозчинних твердих частинках, поміщають в лабораторний ферментер. Розчинник (вода, буферна рідина, антибактеріальний розчин) і розчин каталізатора додають до даного матеріалу, з метою досягнення загального вмісту твердих частинок 7,5 %. Розчин каталізаторів розраховують для забезпечення активності 34 FPU / г глюканів і 59 FXU / г ксилану для попередньо обробленого сорго. Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу, представлений у Таблиці 11. 25 Таблица 11 Склад потоку, що надходить до процесу ферментативного гідролізу Загальна кількість Вода Загальна кількість твердих частинок Нерозчинні тверді частинки Глюкан Ксилан Галактан Арабінан Ацетилова група Лігнін Зола Екстрактивні речовини Розчинні тверді частинки Глюкан Потік, що надходитьдо процесу ферментативного гідролізу (г) Сорго 1000,0 925,0 75,0 42,4 25,0 5,9 0,0 0,4 1,1 8,9 1,1 0,0 32,6 0,1 17 UA 108608 C2 Продовження таблиці 11 Ксилан Галактан Арабінан Оцтова кислота HMF Фурфурал Глюколігомери як глюкан Ксилоолігомери як ксилан Галактолігомери як галактан Арабінолігомери як арабінан Ацетилові групи Екстрактивні речовини 5 10 0,3 0,0 0,4 0,9 0,0 0,1 1,3 7,1 0,3 0,5 0,8 11,1 Загальний вихід процесу був розрахований, виходячи зі складу сировинного матеріалу (Таблиця 1), який вступає у процес попередньої обробки, з урахуванням матеріального балансу процесу і виходу ферментативного гідролізу глюкану і ксилану. Вихід процесу солюбілізації 87,8 % був розрахований для глюкану, тоді як вихід процесу солюбілізації 97,8 % був розрахований для ксилану. Для даного процесу розрахований загальний вихід солюбілізації, який склав 91,3 %, що відноситься до суми глюкану і ксилану, присутніх в сировинному матеріалі. Загальний вихід для сорго представлений у Таблиці 12. Таблиця 12 Ферментативний гідроліз и технологічний вихід глюкану і ксилану Вихід глюканів ферментативного гідролізу (%) Вихід ксиланів ферментативного гідролізу (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) глюкану (%) Вихід процесу обробки (технологічний вихід) ксилану (%) FPU(одиниця фільтрувального паперу)/гцелюлоза FPU (одиниця фільтрувального паперу)/гксилани 15 Сорго Просочування (180 °C, 25 хвилин) + Паровий вибух (200 °C, 8 хвилин) 87,9 98,9 87,8 97,8 34 59 У 13 і 14 показано аналіз кормів під час їх проходження через різні етапи здійснення процесу, представленого на фіг. 1, при режимах, описаних в Таблицях і з використанням обладнання відповідно до опису. 18 UA 108608 C2 Таблиця 13 СОРГО Контроль Тест 1 Матеріал Сорго Сорго Просочування (4 на фіг. 1) Час (хвилин.) 60 Температура (°C) 160 Log(R0) 3.545 C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) 20.0 % 20.2 % C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) 35.2 % 44.9 % Фурфурал (% вага/вага, основа сухої 0.000 % 0.007 % речовини) Відношення C5/C6 0.570 0.450 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 0.000 1.092 Паровий вибух (6 на фіг. 1) Час (хвилин.) Температура (°C) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 8 200 3.847 19.9 % 44.8 % Тест 2 Тест 3 Тест 4 Тест 5 Сорго Сорго Сорго Сорго 100 160 3.767 17.4 % 52.0 % 15 180 3.532 17.6 % 43.3 % 25 180 3.753 17.5 % 50.6 % 25 180 3.753 18.3 % 47.5 % 0.005 % 0.033 % 0.058 % 0.021 % 0.335 0.698 0.407 5.401 0.346 8.487 0.385 3.190 12 200 4.024 16.7 % 52.0 % 8 200 3.847 17.4 % 43.3 % 8 200 3.847 17.2 % 50.6 % 8 200 3.847 18.3 % 47.5 % 0.087 % 0.060 % 0.086 % 0.047 % 0.256 % 0.444 13.466 0.402 14.119 0.340 6.990 0.386 38.852 18.0 % 4.95 % Потік рідини (5 на фіг. 1) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 0.321 8.741 24.1 % 3.56 % 26.6 % 6.97 % 23.2 % 4.22 % 20.7 % 5.72 % 0.069 % 0.435 % 0.326 % 0.365 % 0.378 % 3.638 6.749 3.825 5.501 3.623 30.091 157.376 97.113 132.866 142.787 Загальний (глобальний) процес (20 на фіг. 1) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 19.5 % 35.2 % 19.4 % 35.2 % 19.5 % 35.2 % 19.4 % 35.2 % 19.3 % 35.1 % 0.083 % 0.190 % 0.140 % 0.153 % 0.292 % 0.553 15.164 19 0.552 34.860 0.554 25.584 0.552 28.035 0.548 53.632 UA 108608 C2 Таблиця 14 АРУНДО Матеріал Просочування (4 на фіг. 1) Час (хвилин.) Температура (°C) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Контроль Тест 1 арундо арундо 19.3 % 37.0 % 100 160 3.767 18.4 % 47.3 % 0.000 % 0.015 % 0.015 % 0.005 % 0.015 % 0.014 % 0.521 0.000 100 160 3.767 18.4 % 47.3 % 60 160 3.545 19.0 % 45.0 % 25 180 3.753 15.5 % 51.7 % 15 180 3.532 16.1 % 49.3 % 0.390 2.324 0.390 2.324 0.421 0.807 0.300 2.221 0.326 2.140 8 200 3.847 18.0 % 47.2 % Паровий вибух (6 на фіг. 1) Час (хвилин.) Температура (°C) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% ага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 12 200 4.024 17.9 % 47.2 % 8 200 3.847 18.8 % 45.0 % 8 200 3.847 15.4 % 51.7 % 8 200 3.847 15.9 % 49.3 % 0.182 % 0.173 % 0.056 % 0.045 % 0.027 % 0.380 27.980 0.379 26.625 0.417 8.855 0.298 6.751 0.323 4.145 20.5 % 2.43 % Потік рідини (5 на фіг. 1) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вес/вес основа сухого вещества) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 20.5 % 2.43 % 18.9 % 3.95 % 26.4 % 3.23 % 26.7 % 4.91 % 0.120 % 0.120 % 0.067 % 0.174 % 0.248 % 8.441 52.203 8.441 52.203 4.773 29.411 8.177 58.721 5.426 78.382 18.5 % 37.0 % Загальний (глобальний) процес (20 на фіг. 1) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 5 Тест 2 Тест 3 Тест 4 Тест 5 арундо арундо арундо арундо 18.5 % 37.0 % 18.8 % 37.0 % 18.7 % 36.9 % 18.9 % 36.9 % 0.168 % 0.161 % 0.059 % 0.084 % 0.089 % 0.502 30.276 0.501 29.051 0.508 10.496 0.507 15.162 0.513 15.853 Предметом двох наступних серій експериментів, 15 і 16, являється процес безперервної обробки соломи пшениці і арундо, відповідно. Отримано кілька складів без фурфуралу, що, імовірно, спричинено тим, що надмірна кількість пари утримує фурфурал в потоці пари після парового вибуху. 20 UA 108608 C2 Таблиця 15A Солома пшениці Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) Паровий вибух Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальний процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Контроль Тест 1 Солома Солома пшениці пшениці Тест 2 Тест 3 Солома Солома пшениці пшениці Тест 4 Тест 5 Солома Солома пшениці пшениці 155 97 3.61 165 67 3.74 165 67 3.74 165 67 3.74 165 67 3.74 195 4 3.40 195 4 3.40 200 4 3.55 205 4 3.69 195 4 3.40 21.6 % 11.2 % 10.0 % 8.6 % 6.9 % 9.1 % 34.9 % 45.3 % 44.2 % 49.2 % 48.9 % 44.9 % 0.00 % 0.00 % 0.00 % 0.00 % 0.00 % 0.00 % 0.62 0.00 0.25 0.00 0.23 0.00 0.18 0.00 0.14 0.00 0.20 0.00 32.9 % 39.6 % 39.6 % 39.6 % 21.5 % 11.6 % 14.9 % 14.9 % 14.9 % 14.8 % 0.90 % 0.83 % 0.83 % 0.83 % 2.95 % 2.85 202.42 2.66 151.76 2.66 151.76 2.66 151.76 1.45 810.50 21.6 % 14.7 % 14.0 % 13.0 % 11.7 % 10.2 % 34.9 % 39.8 % 40.3 % 44.4 % 43.9 % 42.3 % 0.00 % 0.15 % 0.11 % 0.12 % 0.12 % 0.25 % 0.62 0.00 0.37 27.07 0.35 20.49 0.29 20.18 0.27 21.70 0.24 48.02 21 UA 108608 C2 Таблиця 15В Солома пшениці Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) Паровий вибух Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальний процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% ага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Тест 6 Солома пшениці Тест 7 Солома пшениці 165 67 3.74 165 67 3.74 165 51 3.62 165 51 3.62 165 51 3.62 165 37 3.48 200 4 3.55 205 4 3.69 195 4 3.40 200 4 3.55 205 4 3.69 195 4 3.40 5.8 % 4.9 % 8.5 % 6.0 % 4.7 % 14.5 % 44.1 % 44.9 % 44.9 % 43.9 % 40.9 % 49.6 % 0.05 % 0.06 % 0.04 % 0.06 % 0.06 % 0.00 % 0.13 10.88 0.11 12.10 0.19 7.98 0.14 11.58 0.12 13.62 0.29 0.00 21.5 % 21.5 % 19.7 % 19.7 % 19.7 % 26.6 % 14.8 % 14.8 % 14.4 % 14.4 % 14.4 % 14.7 % 2.95 % 2.95 % 2.32 % 2.32 % 2.32 % 2.95 % 1.45 810.50 1.45 810.50 1.37 681.43 1.37 681.43 1.37 681.43 1.81 713.38 7.2 % 6.4 % 9.5 % 7.2 % 6.1 % 15.2 % 41.6 % 42.4 % 42.1 % 41.2 % 38.5 % 47.6 % 0.30 % 0.31 % 0.25 % 0.26 % 0.27 % 0.17 % 0.17 61.89 0.15 63.08 0.23 48.54 0.18 54.54 0.16 60.22 0.32 27.69 22 Тест 8 Тест 9 Солома Солома пшениці пшениці Тест 10 Тест 11 Солома Солома пшениці пшениці UA 108608 C2 Таблиця 15С Солома пшениці Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) Паровий вибух Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальный процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Тест 12 Солома пшениці Тест 13 Солома пшениці Тест 14 Тест 15 Тест 16 Солома Солома Солома пшениці пшениці пшениці Тест 17 Солома пшениці 165 37 3.48 165 37 3.48 165 27 3.35 165 27 3.35 165 27 3.35 170 37 3.63 200 4 3.55 205 4 3.69 195 4 3.40 200 4 3.55 205 4 3.69 195 4 3.40 7.6 % 4.9 % 14.0 % 8.0 % 5.7 % 8.2 % 50.6 % 47.9 % 49.9 % 49.8 % 48.2 % 53.5 % 0.02 % 0.03 % 0.00 % 0.00 % 0.03 % 0.00 % 0.15 3.96 0.10 4.85 0.28 0.00 0.16 0.00 0.12 5.71 0.15 0.00 26.6 % 26.6 % 29.8 % 29.8 % 29.8 % 27.3 % 14.7 % 14.7 % 16.4 % 16.4 % 16.4 % 13.5 % 2.95 % 2.95 % 1.99 % 1.99 % 1.99 % 1.70 % 1.81 713.38 1.81 713.38 1.81 430.07 1.81 430.07 1.81 430.07 2.03 417.42 8.7 % 6.2 % 15.1 % 9.5 % 7.5 % 9.9 % 48.5 % 46.0 % 47.6 % 47.4 % 45.8 % 49.9 % 0.20 % 0.20 % 0.14 % 0.14 % 0.18 % 0.15 % 0.18 34.20 0.13 37.95 0.32 21.90 0.20 25.26 0.16 33.63 0.20 25.38 23 UA 108608 C2 Таблиця 15D Солома пшениці Тест 18 Тест 19 Тест 21 Тест 22 Солома Солома Солома Солома Солома пшениц пшениці пшениці пшениці пшениці і Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) 170 37 3.63 Тест 23 Солома пшениц і 170 37 3.63 155 72 3.48 155 72 3.48 155 72 3.48 155 72 3.48 205 4 3.69 4.9 % 48.8 % 195 4 3.40 14.3 % 49.4 % 200 4 3.55 10.4 % 46.7 % 195 4 3.40 18.7 % 43.6 % 195 4 3.40 17.0 % 44.7 % 0.02 % 0.00 % 0.00 % 0.00 % 0.00 % 0.10 4.39 0.29 0.00 0.22 0.00 0.43 0.00 0.38 0.00 27.3 % 13.5 % 27.3 % 13.5 % 22.7 % 12.3 % 22.7 % 12.3 % 29.3 % 14.3 % 31.7 % 14.3 % 1.70 % 1.70 % 2.01 % 2.01 % 1.61 % 1.96 % 2.03 417.42 2.03 417.42 1.85 574.97 1.85 574.97 2.05 369.56 2.22 427.34 6.9 % 45.7 % 15.2 % 45.4 % 11.7 % 43.1 % 19.3 % 41.9 % 18.6 % 41.4 % 0.17 % 0.21 % 0.21 % 0.10 % 0.21 % 0.15 32.95 0.33 35.37 0.27 39.14 0.46 15.65 0.45 35.64 Паровий вибух Температура (°C) 200 Час (хвилин) 4 Log(R0) 3.55 C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) 5.6 % C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) 48.8 % Фурфурал (% вага/вага, основа сухої 0.02 % речовини) Відношення C5/C6 0.12 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 4.46 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Тест 20 Глобальний процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) 7.6 % C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) 45.7 % Фурфурал (% вага/вага, основа сухої 0.17 % речовини) Відношення C5/C6 0.17 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 32.67 Таблиця 15E Солома пшениці Тест 24 Солома пшениці Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) Тест 25 Солома пшениці Тест 26 Солома пшениці 155 132 3.74 24 155 132 3.74 190 4 3.25 14.0 % Паровий вибух Температура (°C) час (хвилин.) Log(R0) C5 (%вес/вес основа сухого вещества) 155 132 3.74 195 4 3.40 11.2 % 200 4 3.55 10.8 % UA 108608 C2 Продовження Таблиці 15E C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальний процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 45.7 % 0.00 % 0.31 0.00 45.6 % 0.00 % 0.25 0.00 45.8 % 0.00 % 0.24 0.00 27.8 % 12.4 % 2.62 % 2.24 651.91 27.8 % 12.4 % 2.62 % 2.24 651.91 27.8 % 12.4 % 2.62 % 2.24 651.91 15.6 % 42.0 % 0.30 % 0.37 51.30 13.1 % 41.9 % 0.30 % 0.31 53.70 12.7 % 42.1 % 0.30 % 0.30 53.88 Таблиця 16A Арундо Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) Паровий вибух Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальный процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Контроль Тест 1 Тест 2 Тест 3 Тест 4 Тест 5 арундо арундо арундо арундо арундо арундо 52 165 3.630 127 155 3.723 127 155 3.723 127 155 3.723 52 175 3.924 20.0 % 33.7 % 6 6 4 6 6 195 200 195 195 195 3.575 3.723 3.399 3.575 3.575 12.1 % 10.4 % 11.0 % 14.0 % 6.8 % 42.5 % 49.0 % 53.5 % 45.8 % 51.6 % 0.0 % 0.0 % 0.1 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.521 0.000 0.28 0.00 0.21 14.66 0.20 3.51 0.31 7.08 0.13 3.51 20.9 % 32.2 % 29.1 % 22.9 % 25.7 % 12.13 % 18.66 % 16.46 % 20.60 % 11.10 % 0.953 % 1.589 % 1.706 % 0.737 % 2.915 % 1.720 1.724 1.769 1.113 2.314 288.973 312.769 374.226 169.278 792.653 13.2 % 14.6 % 15.6 % 16.2 % 11.8 % 38.5 % 43.2 % 44.0 % 39.6 % 40.8 % 0.126 % 0.375 % 0.455 % 0.213 % 0.793 % 25 0.344 0.338 24.337 64.984 0.355 0.409 0.290 76.369 38.271 150.873 UA 108608 C2 Таблиця 16В Арундо Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин) Log(R0) Паровий вибух Температура (°C) час (хвилин.) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальний процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Тест 6 арундо Тест 7 арундо Тест 8 арундо 52 175 3.924 52 175 3.924 52 175 3.924 52 175 3.924 52 175 3.924 52 175 3.924 2 195 3.098 2 210 3.540 6 195 3.575 2 195 3.098 2 205 3.393 6 205 3.870 6.8 % 4.3 % 5.0 % 6.0 % 5.0 % 4.4 % 52.6 % 47.8 % 47.5 % 48.8 % 47.5 % 50.2 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.13 3.60 0.09 3.82 0.10 5.08 0.12 3.26 0.10 5.08 0.09 4.34 25.7 % 25.7 % 24.0 % 24.0 % 24.0 % 24.0 % 11.10 % 11.10 % 13.08 % 13.08 % 13.08 % 13.08 % 2.915 % 2.915 % 2.328 % 2.328 % 2.328 % 2.328 % 2.314 792.653 2.314 792.653 1.835 1.835 1.835 1.835 627.740 627.740 627.740 627.740 11.7 % 10.8 % 10.6 % 11.3 % 10.6 % 10.5 % 41.9 % 36.7 % 37.4 % 38.3 % 37.4 % 38.6 % 0.768 % 0.894 % 0.703 % 0.696 % 0.703 % 0.744 % 0.280 143.325 0.294 188.168 0.283 0.295 0.283 0.272 146.649 140.422 146.649 151.571 26 Тест 9 Тест 10 Тест 11 арундо арундо арундо UA 108608 C2 Таблиця 16C Арундо Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин) Log(R0) Паровій вибух Температура (°C) Час (хвилин.) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальный процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Тест 12 арундо Тест 13 арундо Тест 14 арундо Тест 15 арундо Тест 16 арундо Тест 17 арундо 127 155 3.723 127 155 3.723 127 155 3.723 97 165 3.901 97 165 3.901 187 155 3.891 6 195 3.575 2 195 3.098 2 213 3.628 6 195 3.575 2 195 3.098 6 195 3.575 12.3 % 13.2 % 10.1 % 11.4 % 13.6 % 14.1 % 42.1 % 36.2 % 48.2 % 45.4 % 46.9 % 45.2 % 0.0 % 0.0 % 0.1 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.29 4.56 0.37 2.30 0.21 11.54 0.25 2.07 0.29 1.65 0.31 2.10 24.0 % 24.0 % 24.0 % 24.8 % 24.8 % 26.2 % 15.73 % 15.73 % 15.73 % 11.47 % 11.47 % 14.90 % 1.178 % 1.178 % 1.178 % 1.372 % 1.372 % 1.501 % 1.527 296.352 1.527 296.352 1.527 296.352 2.166 377.872 2.166 377.872 1.759 365.159 14.9 % 15.4 % 13.5 % 14.1 % 15.9 % 16.8 % 36.2 % 32.2 % 40.2 % 38.6 % 39.7 % 38.4 % 0.283 % 0.244 % 0.341 % 0.284 % 0.287 % 0.344 % 0.413 55.330 0.479 51.220 0.336 63.585 0.364 53.986 0.400 51.659 0.438 62.326 27 UA 108608 C2 Таблиця 16D Арундо Матеріал Просочування Температура (°C) Час (хвилин) Log(R0) Паровий вибух Температура (°C) Час (хвилин) Log(R0) C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Потік рідини C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 Глобальний процес C5 (% вага/вага, основа сухої речовини) C6 (% вага/вага, основа сухої речовини) Фурфурал (% вага/вага, основа сухої речовини) Відношення C5/C6 4 Фурфурал/(C5+C6) * 10 5 10 Тест 18 арундо Тест 19 арундо Тест 20 арундо Тест 21 арундо Тест 22 арундо 187 155 3.891 67 165 3.740 67 165 3.740 65 165 3.727 65 165 3.727 2 195 3.098 6 195 3.575 2 195 3.098 4 195 3.399 4 205 3.694 14.8 % 11.4 % 13.1 % 15.91 % 10.80 % 43.5 % 44.9 % 46.5 % 44.74 % 49.06 % 0.0 % 0.0 % 0.0 % 0.04 % 0.08 % 0.34 2.08 0.26 4.52 0.28 2.21 0.36 6.07 0.22 12.76 26.2 % 20.3 % 20.3 % 24.8 % 24.8 % 14.90 % 10.91 % 10.91 % 10.64 % 10.64 % 1.501 % 0.958 % 0.958 % 2.187 % 2.187 % 1.759 365.159 1.862 306.865 1.862 306.865 2.335 616.267 2.335 616.267 17.3 % 13.4 % 14.7 % 17.9 % 14.1 % 37.4 % 37.1 % 38.3 % 37.2 % 40.0 % 0.331 % 0.238 % 0.232 % 0.511 % 0.576 % 0.462 60.614 0.362 47.022 0.385 43.701 0.480 92.755 0.353 106.421 Операція ферментативного гідролізу Дана операція застосовується для вимірювання ефективності попередньої обробки, виходячи з максимального завантаження ферменту. Операція демонструє ферментативне оцукрювання целюлози і геміцелюлози з природної або попередньо обробленої лігноцелюлозної біомаси до отримання глюкози і ксилози, щоб визначити максимальний ступінь можливого засвоєння (використовується забезпечення ступеня насичення целюлази, що є у продажу чи власного виробництва, і час гідролізу тривалістю до одного тижня). Попередньо оброблена біомаса - це біомаса, яка була піддана подрібненню, хімічній обробці водою або парою, сильною чи розведеною кислотою або лугом, або іншим фізичним або хімічним методам, що роблять вміст целюлози в матеріалі більш доступним для ферментативного впливу. 28