TW201114906A - Process for the production of carbohydrate cleavage products from a lignocellulosic material - Google Patents

Description

201114906 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種由木質纖維素材料製備醣***產物 (特別是糖，諸如五碳糖及六碳糖）的方法。另外，本發 明係關於一種由該糖獲得醇的方法。爲本說明書及申請專 利範圍之目的，“糖”一詞也意圖涵蓋“糖寡聚體，’。 【先前技術】 關於原油短缺及玉米作爲能量供應物之討論，可再生 原料木質纖維素（稻草、木料、廢紙等）在作爲燃料或化 學產物用之原料上是很重要的。木質纖維素之轉化可以二 種基本不同的方式進行：1) “熱化學平臺（ Thermochemical Platform) ”，其中該木質纖維素首先被 氣化，且將該合成氣體合成爲所要產物，及2) “糖平臺（ Sugar Platform) ”，其中主要焦點在於利用結合於聚合物 纖維素及半纖維素中的糖，同時木質素主要仍供能量之用 。可將本發明定位於第二方式。 與澱粉相反地，木質纖維素之糖存在於纖維素及半纖 維素之緊密交聯的聚合結晶構造中，該等構造另外以木質 素外層覆蓋，因此導致極緊密之複合物。由木質纖維素獲 得糖之最明顯的方式將是直接使用纖維素酶及半纖維素酶 。然而，對於稻草及木料原料，該等使用因上述複合物之 密度而受妨礙。因其高分子量，酶不能滲透過窄的孔以進 入該木質纖維素。此意爲：必須採取第一步驟以增加該木 -5- 201114906 質纖維素之孔隙度且因此能有另外的酶催化糖化作用。 此第一步驟稱爲“預處理”（分解）。這一貫地是極 複雜的，以致例如在"第二代生物燃料”製造期間，高達 1/3的製造成本必須花費於此，而對成本效率具有負面影 響。所用之方法專注於初步液化該半纖維素（例如水蒸氣 爆發預處理、稀酸預處理）或專注於藉由液化木質素（例 如石灰預處理、氨預處理）增加孔隙度。 爲要分別獲得糖及其寡聚體，經分解之木質纖維素受 質可以另外酶催化處理，其中預處理之形式對於酶活性及 產率有強烈的影響。在高的反應溫度下，通常形成有毒的 分解產物（例如糠醛），其在直接附帶之乙醇發酵的情況 中可以抑制酵母；參見例如Chandra et al.，Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology, 1 08 : 67，2007 ; Mansfield et al., Biotechnol. Prog. 1 5 : 804，1 999 〇 這些方法之嚴重的缺點是：彼是能量密集的且主要是 在稍低於2 0 0 °C之溫度下進行。 在此領域中之技術改良，例如因低溫方法（亦即在低 於1 00 °C之溫度下）之發展所致者，會是意味木質纖維素 原料之任何實際利用的決定性的進步。這是本發明之目的 〇 由EP 1 025 3 05 B1得知木質素解聚之化學方法（銅系 統）。彼是基於與過氧化氫或有機氫過氧化物結合之複合 銅的催化效果且能在低於1 〇〇 t之溫度下氧化***木質素 。在此方法中所用之錯合劑是吡啶衍生物。已可能在合成 -6 - 201114906 之木質素模型上證明：當使用H2o2作爲氧化劑時，發生該 木質素分子之醚鍵的***，藉此該木質素聚合物崩解成寡 聚的亞單元。使用具有過量有機氫過氧化物的該銅系統， 可以使木料去木質化。以H202爲底質之系統就技術可行觀 點是較佳的，已經測試作爲牛皮紙漿之過氧化物漂白中的 漂白添加劑，且已導致經改良之去木質化速度及較高之白 度。 另外’由 “Oxidation of wood and its components in water-organic media”， Chupka et al·， Proceedings : Seventh International symposium on wood and pulping chemistry, Vol. 3, 3 73 -3 82, Beijing P.R. China, May 25-28，1993得知：若將有機溶劑（例如DMSO、丙酮、乙醇） 添加至水性反應介質中’則木料及木質素之氧化的鹼性催 化作用大幅地增加。另外，作者們提議：在〗i以上之pH値 時’發生木料及木質素之氧化的急劇增加。 由WO 0 1 /059204得知紙漿之製造方法，其中原料進行 預處理’在該預處理中該原料用緩衝溶液及去木質化觸媒 (過渡金屬）處理。去木質化係在氧、過氧化氫或臭氧之 存在下進行。 【發明內容】 相反地’依本發明之製備醣***產物（特別是糖）之 方法的特徵在於 -用含有過氧化氫、醇（特別是（^-4醇類）或酌及驗 201114906 的水溶液處理木質纖維素材料，以氧化***木質纖維素， 且將***產物與該材料分離，藉此獲得富含纖維素及半纖 維素之材料，及 -用醣***酶處理所得之富含纖維素及半纖維素之材 料，以獲得該醣***產物。 脂族或環脂族之單或多價醇類或酚類，例如Cl-6醇類 ，特別是匕^醇類，諸如甲醇、乙醇、丙醇及丁醇，包括 其異構物；二醇類（乙二醇類、丙二醇類、丁二醇類、戊 二醇類、己二醇類）、甘油、丙烯醇、丁烯醇、環戊醇、 環己醇、苄醇；或酚類，諸如酚類、甲酚類、鄰苯二酚類 、萘酚類，以及胺基醇類，諸如乙醇胺、甲醇胺及己醇胺 適合作爲醇類。C^4醇類是較佳的。爲供本專利申請案之 目的，酹類也包括在廣義的“醇”一詞中。 再者，木質素萃取物之醇溶液分別對木質素及木聚糖 ***產物的另外再處理提供有利的選擇。 過氧化氫較佳以〇. 1至5重量％，特佳是0.3至2重量％， 例如0.3至1重量％之量存在於含水之醇溶液中。 在依本發明之方法中，醇類較佳以10至70體積％，例 如20至50體積％，較佳地30至4〇體積％之量存在於水溶液 中〇 在依本發明之方法中，該木質纖維素材料較佳以3至 4〇重量％，例如5-40重量％，特別地5-20重量％之原料密度 之量存在於該水溶液中。 較佳地，該木質纖維素在低於1 〇 0 °C，諸如在低於8 0 -8 - 201114906 °C ’例如6 0 °C之溫度下***。 本發明一方面是基於以下之了解：與以另外方式（特 別是不添加醇）去木質化之材料相比，以含有上述醇類（ 特別是醇或酚）之一者的含水鹼性過氧化氫溶液處理 έ木質纖維素材料可以更高產率地酶催化處理成醣***產 物’諸如糖類。 顯著地，糖類（主要是五碳糖及六碳糖）以醣***產 物形式被形成。較佳之糖類包括木糖及葡萄糖。 依本發明之方法的較佳具體實例之特徵在於富含纖維 半纖維素之材料用木聚醣酶及纖維素酶處理以萃取糖 類。 稻草（straw )、能量草（例如風傾草、象草或馬尼拉 麻）、西波爾麻、甘蔗渣、或非典型木質纖維素受質（諸 如小麥，例如米小麥），較佳地稻草、能量草、甘蔗渣或 小麥’特佳地稻草或甘蔗（例如稻草）較佳用來作爲木質 纖維素材料。稻草具有高度疏水性表面，以致用水潤濕彼 會有問題。已顯示：藉由使用醇，甚至在無壓力下可能將 反應溶液導入該受質之孔中，且以反應溶液取代所存在之 空氣。此外，已顯示：醇加速從稻草萃取該***產物，且 有助於將該木質素***產物保持於溶液中。另外，已顯示 :相反地，半纖維素及其***產物的溶解度因醇而降低， 且因此該半纖維素保持於該受質中。若部分破壞該氫過氧 化物之金屬離子與該稻草一同導入，則應添加錯合劑以供 該金屬離子之用》 -9 - 201114906 依本發明之方法的較佳變型在於：在處理該木質纖維 素材料之前，該水溶液之pH値低於12.0，特別是低於11.0 ，且高於1 〇. 〇 ;另外，在該處理期間不添加鹼。此特別有 利於用酶另外處理糖類成醇，因爲已顯示：該pH値在處理 期間降低以致僅需要甚少的化學品以供調節該糖類之隨後 酶催化***用及供該糖類發酵成醇用的最佳pH値。 藉由在分解方法後從該受質壓出該液相，受質濃度增 加以致需要較少量的酶以分別供酶催化水解及供隨後之其 他酶催化處理。 在製備醇時，酶成本是重要的成本因素。醇之結果是 :在含有木質素及其***產物的鹼性範圍中之反應期間， 可能已釋出之該等半纖維素之溶解度劇烈地降低，且該等 半纖維素仍結合至該受質。該方法之優點是該木質素降解 之高度選擇性，在由該固體分離出萃取液的情況中，優點 是在該萃取液中極低濃度之半纖維素及其***產物，因爲 該半纖維素保持於固體中且因此被保留以供糖之酶催化水 解及萃取。 另外’該木質素萃取物之醇溶液提供該木質素之另外 再處理及由木質素製造產物的經改良可能性。 藉由在分解時所進行之去木質化，木質纖維素材料之 細胞壁的孔隙度增加，例如在稻草的情況中，該孔隙度增 加至一種獲致以下情況之程度：幾乎全部木糖變得易受木 聚糖酶影響’且約100 %之木聚糖可被水解且可獲得木糖。 這使得依本發明之方法特別適合於與該木糖之酶催化轉化 -10- 201114906 結合之較高品質產物的製造。在進行此方法時，酶催化轉 化可以直接發生於木糖溶液及固體之混合物中，或在由該 固體分離出之木糖溶液的情況下發生。 在由殘餘固體另外製造醇時（此是在該木聚糖之酶催 化水解及依本發明之木糖轉化成木糖醇之後），酶成本是 重要的成本因素。彼部分也是因爲酶對該木質素之非專一 性結合，參見例如同上述之Chandra et al，2007。木質素 之部分移除降低此種活性損失，且具有省成本效果。 對於隨後之酶催化方法的優點是例如：在萃取液中極 低濃度之半纖維素及其***產物是起因於該木質素降解之 高選擇率，而糖聚合物幾乎完全被保留，該半纖維素維持 固體形式且因此被保留以供糖之酶催化水解及萃取以及其 另外之轉變。依本發明之結果是最大的材料利用率及，例 如與木糖脫氫酶之使用相關地，所述方法之高的成本效率 〇 木糖轉變成木糖醇之方法的實施可以在木糖直接在固 體/液體混合物中的酶催化釋出之後進行，該混合物係依 本發明之方法獲得而另外增加整個方法之成本效率。 在轉變成木糖醇的情況中，分解方法所得的殘餘醇在 該固體已經壓出後仍留在受質中可直接用來作爲將NAD再 生成NADH之醇脫氫酶的受質。若該方法被設計以致，爲 此目的，分解所得的殘餘醇仍留在反應混合物中被（部分 地）消耗，則由產物溶液移除醇變得（部分地）多餘’且 整個方法之效率因此進一步增加。

C -11 - 201114906 在該木質素***產物之轉變情況中，該醇作爲自由基 清除劑及***產物用之溶劑，該***產物係得自較高分子 量木質素***產物成爲低分子量之酶催化的、生物模擬的 或化學的解聚作用。 在該萃取物中小含量的半纖維素及其***產物以及木 質素之經增加的溶解度，在由該轉化產物分離固體以及其 藉由過濾再處理期間，增加通量率。 依本發明之方法能使例如稻草之三項主要成分（亦即 葡萄糖、木糖以及木質素）分離成含極少外來材料的材料 流，且能使其另外轉變成較高品質之產物（諸如木糖醇） ，且因此符合理想生物精製方法的需求。 與其他主要在150°C至200 °C之溫度範圍進行的分解方 法相比，依本發明之方法的另外優點是可以維持低於1 00 °c之反應溫度。小的能量消耗使該分解期間所得之木質素 能以有價値之產物形式被使用而非作爲供該分解方法之能 量來源。 在用含有醇（特別是<:1-4-醇）或酚及H202的水溶液處 理之後，依本發明之方法，含有木質素之溶液被分離且經 分解之固體較佳在30-90°C用木聚糖酶處理例如6-72小時’ 且液相與固體分離，之後液相較佳另外被反應成所得產物 ，例如木糖醇。 在液相分離後殘留之固體較佳用纖維素酶處理’藉此 經由該固體/葡萄糖溶液之另外發酵，可以獲得乙醇' 丁 醇或其他發酵產物；或殘留之固體進行熱或熱化學轉化作 -12- 201114906 用且所得產物（諸如燃料成分）、燃料添加劑及/或其他 化學產物（例如酚類）被分離；或殘留之固體藉由細菌、 酵母或真菌進行微生物轉化；或殘留之固體進行另外之去 木質化步驟以爲了獲得纖維素纖維材料的目的。 殘留之固體可以在生物沼氣工廠中被發酵且可以進一 步處理成生物沼氣。 木糖在經濟上最令人感興趣之產物之一是木糖醇。 用於木糖回收之主要來源是來自紙漿工業之含有豐富 分解產物（主要是木質素及半纖維素）的煮液，以致必須 藉由複雜之分離及純化步驟而獲得木糖。例如，H. Harms 在 “Willkommen in der naturlichen Welt von Lenzing, weltweit fuhr end in der Cellulosefaser Technologie’’， Herbsttagung der o sterrei chi s ch en Papierindustrie, Frantschach ( 15.11.2 00 7)中描述：藉由凝膠過濾由濃稠 液中回收木糖，其是一種技術上極複雜的方法，一般不用 於大量產物。然後，用此方式所得之木糖催化轉化成木糖 醇。 在另一方面，依本發明所得之木糖藉由利用木糖還原 酶（例如木糖脫氫酶，例如得自添努思念珠菌（Candida tenuis )者）之轉化作用，無須發酵而被轉化成木糖醇， 其中將任意地木糖還原酶及任意地輔因子再生用之輔受質 及任意地醇脫氫酶及任意地NAD ( P ) Η添加至該木糖溶液 中；特別地所得之木糖醇藉由過濾由木質素***產物分離 出。 -13- 201114906 利用以下實例1及比較實例1 a，（在酶催化水解之後 ，用文件證明）在醇之存在下預處理對還原糖產率的影響 【實施方式】 實例1 稻草之預處理 稻草壓碎成約2公分之粒子尺寸。5克之經壓碎的稻草 懸浮於500毫升反應槽內的200毫升溶液中，該溶液係由 49.5%水、50%乙醇及0.5%過氧化氫組成。在水浴中將該 懸浮液加熱至50 °C ，使之恆溫，且該懸浮液之pH値以 NaOH水溶液調節至最初之pH値12。混合物在60°C以200 rpm之速度磁力攪拌24小時。之後，固體被濾出且利用1升 蒸餾水清洗。 爲供酶催化水解，1 00毫克之來自每一平行測試的預 處理受質以9.8毫升之5〇1111^的乙酸鈉緩衝液設定成？114.8, 且與 200 微升之 Accellerase 1000 懸浮液 （ www.genencor.com)混合。Accellerase是纖維素酶及半纖 維素酶之酶混合物。酶催化水解是在50°C之搖盪水浴中進 行。在48小時後由六碳糖及五碳糖所釋出之可溶單體依照 DN S 方法（M i 11 er e t al.，An al y t i c al Chemi s tr y 3 1 ( 3 ): 426，1 959 )在1毫升液體懸浮液中以還原糖形式被測定， 與秤入之預處理受質有關且以最大理論產率％表示。 還原糖之最大理論產率被分開地測定且是每克未經處 -14- 201114906 _胃μ & β大理論產率被分開地測定且是每克未經處 理之稻草有705毫克+/_5%。 經由測試用原料，進行5項平行測試。還原糖之產率 是 9 9% +/-4%。

比較實例1 A 重複以上實例1，但不添加醇。還原糖之產率僅爲 64% + /-3%。 實例2 實例2a 由木糖溶液（由稻草所製備）酶催化製備木糖醇。使 用異丙醇作爲輔受質。 反應溶液含有5毫克/毫升木糖。 得自添努思念珠菌之木糖還原酶（XR )將木糖還原成 木糖醇。該XR需要NADH (經還原之菸醯胺腺嘌呤核苷 酸）作爲輔酶，其在該反應期間經氧化成輔酶NAD +。藉 由醇脫氫酶（ADH :經偶合酶之再生）的平行活性，進行 經氧化之輔因子的再生。使用異丙醇作爲輔受質。異丙醇 及NAD +藉由該ADH反應成NADH及丙酮，如反應流程1 所示的： -15- 201114906 反應流程1

CHO ——OH

HO

——OH CH2OH 氣化木糖(xylite) 表1說明在該5項不同測試反應#049、#050、#051、 #052、#053及#054中的反應比率： 表1 反應編5虎 #049 #050 #052 #053 #054 第1批受質[μΐ] 250 250 250 500 500 XR添努思念珠菌2U/mL· [μ L· ] 50 50 50 20mM NADH [μ L1 50 50 50 ADH L.kefir 5U/mL Γμ L 1 50 50 異丙醇bL] 50 50 50mM磷酸鈉緩衝液，pH7.0 [μ L ] 750 650 550 500 300 總體積：1毫升 溫度：2 6 ± 2 °C 磁力攪拌器：200 rpm 時間：1 5小時 爲鈍化該酶，所有樣品被加熱至9 5 °C達1 5分鐘且在 製備時被離心以供隨後的Η P L C分析。 分析—HPLC : -16- 201114906 SUGAR SP0810管柱 + SUGAR SP-G前管柱 偵測器：折射率偵測器 洗提液：去離子化之h2o 流速：0.75毫升/分鐘 樣品的量：10微升 HPLC之量化精確度：±10% 滯留時間： 木糖：13.97分鐘 木糖醇：3 7.73分鐘 異丙醇：16.69分鐘 丙酮：1 6.5 4分鐘 結果： 樣品#049之受質濃度藉由HPLC測定且含量爲0.9毫 克/毫升。 反應混合物#050僅包括木糖還原酶（0.1U/毫升）及 NADH ( ImM )。在反應持續15小時後，消耗0.085毫克木 糖。木糖醇濃度低於偵測限度。 反應#052與反應#050相當，但差異在此情況中是應用 再生系統。結果是所用之木糖的全部轉化。所用濃度：XR (0.1 U/毫升）、NADH ( ImM) 、A D Η ( 0 · 2 5 U / 毫升） 及異丙醇（5%)。 樣品#053之木糖濃度測定爲2.121毫克/毫升，其相應 於所預期之木糖濃度。 反應# 0 5 4與反應# 0 5 2相當，但包括增加2倍之木糖最 -17- 201114906 初濃度（在反應中5 0%受質）。所製備之木糖醇濃度測量 爲0.945毫克木糖醇。所用之濃度：XR (〇.1 U/毫升）、 NADH(lmM) 、ADH(0.25U /毫升）及異丙醇（5%)。 在表2中，基於經測量之HPLC數據（經消耗之木糖及 經回收之木糖醇；b.D.L.意指低於偵測値），摘述反應的 結果。 表2 反應編號 049 050 052 053 054 反應前之木糖[mg/mL] 0.9 0.815 0.8 2.121 1.945 反應後之木糖[mg/mL] • 0.815 b.D.L. 1.013 反應中消耗之木糖[mg/mL] - b.D.L. • 0.932 木糖醇之回收[mg/mL] - b.D.L. 0.994 • 0.945 相對於木糖濃度之木糖醇產率[%] - b.D.L. 100 • 47.9 實例2b 由木糖溶液（其係由稻草製備）酶催化製備木糖醇。 使用乙醇作爲輔受質。 使用旋轉蒸發器，受質溶液之體積（與實例2比較） 被降低50%，以增加木糖濃度（約10毫克/毫升木糖）。 藉由得自經使用之添努思念珠菌的木糖還原酶（XR) 的活性及得自經使用之啤酒酵母菌的醛脫氫酶的另外活性 (Sigma-Aldrich ： Catalogue No. A63 3 8 ; (EC) No.: 1.2.1.5 ； CAS No. ： 9028-8 8-0 )，進行經氧化之輔因子之 再生。此爲受質偶合反應及酶偶合反應。使用乙醇作爲輔 -18- 201114906 受質。在第一步驟中’藉由該XR之活性’將乙醇及NAD+ 轉化成NAD Η及乙醛。在第二步驟中’藉由醒脫氫酶（ AldDH )之活性（爲此目的分別參考Sigma-Aldrich : Catalogue No· A 63 3 8 ；及 “Characterization and Potential Roles of Cytosolic and Mitochondrial Aldehyde Dehydrogenases in Ethanol Metabolism in S accharomyces cerevisiae’’，Wang et a 1, Molecular Cloning, 1998, Journal of Bacteriology, p. 8 22-83 0 ) ’將乙醛及 NAD +轉化成乙酸 酯。在此情況中’每莫耳之經轉化的輔受質會形成2莫耳 之還原相等物（NADH)(參考反應流程2): -19- 201114906 反應流程2 CHO ——OH HO— ——OH CH2OH 木糖

NADH + H+ NAD ch2oh ——OH HO—— ——OH CH2OH 氫化木糖 CH3CHO 乙醛

CH3CH2OH 乙醇

乙酸陰離子 表3說明4個不同之測試反應247、249、25 0及25 3的反 應比率。使用不同的乙醇濃度及AldDH濃度。輔因子及受 質濃度保持恆定。 -20- 201114906 表3 反應編號 247 249 250 253 第3批受質 hL] 300(56mM) 300(56mM) 300(56mM) 300(56mM) XR添努思念珠菌 5U/mL Γμ L ] 25(0.25U/mL) 25(0.25U/mL) 25(0.25U/mL) 25(0.25U/mL) 20mMNAD+ Γμί] 10(0.4mM) 10(0.4mM) 10(0.4mM) 10(0.4mM) AldDH啤酒酵母菌 5U/mL [μ L1 25(0.25U/mL) 25(0.25U/mL) 0 0 乙醇50% [μ L] 75(1286mM) 70(1200mM) 75(1286mM) 70(1200mM) 50mM TrisHCl緩衝液 pH 7.0 [μ L ] 65 70 90 95 總體積：0.5毫升 溫度：2 5 ± 2 °C 熱混合器：500 rpm 時間：1 1 2小時 爲要鈍化該酶，將所有樣品加熱至70°C達15分鐘，且 在製備時離心並過濾以供隨後之HPLC分析（PVDF ; 0.2 微米）。 分析-HPLC : SUGAR SP0810管柱 + SUGAR SP-G前管柱

管柱溫度：9 0 °C 偵測器：折射率偵測器 洗提液：去離子化之h2o 流速：0.90毫升/分鐘 樣品的量：1 0微升 HPLC之量化精確度：±10% -21 - 201114906 結果： 利用I·2莫耳/升之乙醇濃度可以獲得最大產率（反應 249 )。在如此進行時，共產生1.38毫克/毫升的木糖醇， 此在理論上對應於21.2 %之木糖醇產率。 在表4中，基於所測量之HP LC數據摘述反應結果。 表4 反應編號 247 249 250 253 理論總濃度[mg/mL] 6.288 6.407 6.268 6.150 反應後之木糖[mg/mL] 5.057 5.046 5.385 5.365 反應中消耗之木糖[mg/mLl 1.231 1.361 0.883 0.785 木糖醇之回收[mg/mLJ 1.248 1.379 0.894 0.796 結果顯示：可以使用乙醇作爲輔受質。正如藉由比較 反應249 (包括AldDH之反應混合物）與253 (不含AldDH 之反應混合物）可清楚顯示：醛脫氫酶之添加導致木糖醇 產率明顯增加。經轉化之木糖與木糖醇之差約達8 % »與上 述文獻之引證資料相關的結果僅能得以下結論：AldDH將 在第一部份還原中形成之乙醛進一步氧化成乙酸（參考反 應流程2 )。此種在能量上有利之反應及與之相關的經增 加的NADH濃度在第一平行反應中將平衡由析出物移向木 糖醇產物。 -22-

Claims (1)

1. 201114906 七、申請專利範圍： 1· 一種製備醣***產物（特別是糖）的方法，其特 徵在於以下手段之組合： —用含有過氧化氫、醇（特別是Cm醇類）或酚及鹼 的水溶液處理木質纖維素材料，以氧化***木質纖維素， 且將***產物與該材料分離，藉此獲得富含纖維素及半纖 維素之材料，及 -用醣***酶處理所得之富含纖維素及半纖維素之材 料，以獲得該等醣***產物。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中在低於1〇〇 °C 之溫度下發生該***。 3·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該水溶液 在處理該木質纖維素材料之前具有高於1〇.〇且低於12.0, 特別是低於1 1.0之pH値。 4 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中在該處理期間 不添加驗。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，其中使用稻草（ straw)、甘蔗渣、能量草、及/或小麥作爲木質纖維素材 料。 6.如申請專利範圍第1項之方法，其中該木質纖維素 材料以5-40重量％之原料密度存在於該水溶液中。 7·如申請專利範圍第1項之方法，其中用木聚糖酶及 /或纖維素酶處理該虽含纖維素及半纖維素之材料，以丧· 取該等糖。 -23- 201114906 8 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中所得之糖發酵 成醇，該醇經分離且回收。 9. 如申請專利fe圍第1項之方法，其中在該處理之 後用木聚糖酶轉化該經分解之固體，且所得之液相轉化成 木糖醇，且其餘固體 _與纖維素酶進一步反應以獲得不同之發酵產物； 或 -進行熱或熱化學轉化； 或 _藉由細菌、酵母或真菌進行微生物轉化； 或 -進行進一步之去木質化步驟以爲了獲得纖維素纖維 材料之目的。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中在該處理之 後用木聚糖酶轉化該經分解之固體，且使用木糖脫氫酶將 所得之液相轉化成木糖醇，且其餘固體 -與纖維素酶進一步反應以獲得不同之發酵產物； 或 -進行熱或熱化學轉化； 或 -藉由細菌、酵母或真菌進行微生物轉化； 或 一進行進一步之去木質化步驟以爲了獲得纖維素纖維 材料之目的。 -24- 201114906 11.如申請專利範圍第9項之方法，其中在（發酵） 產物分離後殘留之固體在生物沼氣工廠中發酵且進一步處 理成生物沼氣。 -25- 201114906 四 指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：無 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明：無 -3- 201114906 五 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式：無