专利名称：：玉米的干法分级分离的制作方法玉米的干法分级分离优先权要求本申请要求享有2007年7月25日提交的未决美国临时专利申No.60/961，875的优先权。以参照的方式将该申请并入，如同在本文中全部重写。联邦政府支助研究的说明本发明是在美国农业部准许资助的NRCS68-3A75-3-140"关于燃料、化学品和改良的牛饲料生产的生物质研究和开发"帮助下完成的。美国政府对本发明有一些权利。
背景技术：
：下文包括可用于理解本文的信息。不是承认本文提供的任何信息是本文描述或请求保护的主题的现有技术或材料，也不是承认具体地或隐含地引用的任何出版物或文献是现有技术。1.发明领域本文涉及但不限于玉米制品生产领域。实施方案涉及例如乙醇和釜馏物的生产方法。2.
背景技术：
：玉米加工方法可分为一些大类，包括干磨乙醇，改良的干磨乙醇，玉米湿磨和玉米干磨。(Singh，V.等"ModifiedDryGrindEthanolProcess，"PublicationoftheAgriculturalEngineeringDept.ofUniv.of111.andUrbana—Champaign，UILUNo.2001-7021，July18，2001，并入本文作参考)。可基于磨坊主的偏爱进行方法内的改变。在一种典型的传统干磨乙醇操作中，将整颗的玉米研磨，与水混合，用a-淀粉酶处理，再蒸煮。用葡糖淀粉酶处理生成的"糖化醪"而将它转化为葡萄糖。将转化后的浆料发酵并蒸馏，产生乙醇，含可溶物的干酒糟(DDGS)和二氧化碳。传统干磨乙醇操作具有一些缺点。例如，糖化醪中完整谷粒，包括谷粒的非淀粉部分的应用，降低了操作的效率。此外，非乙醇副产品(包括DDG)具有较低的价值，并且它们包含较难提取的高油含量。在提出的一种改良玉米干磨乙醇操作中，首先将玉米干洗以除去玉米芯和其它不需要的成分如金属或石头。还可将玉米湿法清洗以除去污物或灰尘。清洗后，将玉米调和至约在14%和22%之间的湿度，通常约20%的湿度。调和涉及用冷水、热水和/或蒸汽处理玉米。这样软化玉米粒壳并且使胚芽变成胶状，它使那些成分更容易与胚乳分离。调和后，当玉米仍然湿润时，碾磨玉米而将胚芽、芽冠和粒壳(麸皮)部分与胚乳分离，通常将它用来制作玉米渣、玉米粗粉和玉米细粉。粒壳和胚芽继续通过"筛下物"流，将它干燥，蒸煮，再风选。这就除去玉米粒壳，将它干燥后用作动物饲料。余下干燥的胚芽，以干基计，它通常含约45%玉米油，将它转到分离装置，在其中通过化学提取和/或螺旋压榨机/螺旋榨油机将油脱除。来自压榨机或提取器的玉米残渣就用作动物饲料。将谷粒的非粒壳、非胚芽组分碾磨后转化为糖化醪，如常规干磨乙醇操作中的那5样加工。用酶处理糖化醪将它转化为葡萄糖。将葡萄糖发酵后蒸馏，产生乙醇、动物饲料和二氧化碳。该动物饲料可能包含酵母细胞块、发酵副产物和任何其它未发酵的固体物。其他人试图改良干磨法而以不同成功程度地提供更高价值的产品。例如，Singh，V.等，CerealChemistry,73(6):716-720(1996)，授予Singh等("SinghII")的美国专利No.6，254，914，以及授予Singh等(〃SinghIII")的美国专利No.6，899，910报导了从浸泡的玉米中除去胚芽。这些方法包括长调和过程，并且各个Singh法的全过程都在水相中进行。Singh和SinghII还要求往水相中添加物质而使胚芽漂浮以及可通过撇去或通过水力旋流器分离。SinghlII报导了利用玉米淀粉的酶解作用以增大水相的密度并且能分离各成分。授予Taylor等的美国专利No.6，592，921报导了通过往玉米中通入氨气而分级分离玉米粒壳与玉米。Taylor等没有启示或建议用水代替氨，也没有启示胚芽分级分离。授予Lewis等的美国专利申请No.US20070037267Al报导了玉米分级分离以生产富含淀粉的物流，不过实际上没有描述分级分离，并且仅仅声称从残余淀粉生产了乙醇。授予Chwalek等的美国专利No.4，181，748报导了玉米干磨法，声称在进一步的湿磨中包括残余淀粉的应用。授予Dawley等的美国专利No.6，962，722和授予Dawley等的美国申请公开No.US20060057251报导了高蛋白或中蛋白干酒糟(DDG)的生产。授予Jansen等的国际专利公开No.W02007/015741和授予Werpy等的美国专利No.6，982，328报导了湿磨法，它包括从纤维回收淀粉。授予Beaver等的国际专利公开No.W02006/055489报导了将玉米分离成低等级淀粉部分和高等级淀粉部分。发明概述—般说来，本发明各实施方案提供了通过在干磨操作中处理谷物和谷物产品而从那些产品获得更高价值的物流的方法，本文列举的是玉米干磨操作。实施方案提供了在发酵前加工谷物的新的、成本更低的方法。典型的实施方案提供了在碾磨和糖化胚乳部分而用于发酵前有效地除去粒壳和分离胚芽，导致大为节省能源。例如，发酵时除去不可发酵的物质可导致节省能源至多2，800BTU/升生成乙醇。其它实施方案包括，通过热化学水解和分级分离作用加工粒壳部分。该其它加工方法可产生具有增大的价值和/或利用度的产品流。在一个特别有利的实施方案中，将含有溶解的木糖的水解粒壳部分与糖化淀粉部分一起加到发酵培养基中，于是增大通过发酵生产乙醇的产率。本公开一方面是在干磨谷物加工厂中从谷物生产乙醇的改良方法。该方法包括，将磨碎的谷物的富含粒壳的部分与富含胚芽和胚乳的部分分离，将分离后的粒壳部分的纤维素和半纤维素水解而形成富含木糖的可溶部分，再将所述富含木糖的可溶部分加到含有来自谷物富含胚乳的部分的常规水解淀粉的发酵培养基中而生产乙醇。这种从用别的方法不可发酵的粒壳组织提取糖的方法增大每蒲式耳谷物的乙醇产率，增加多达0.3加仑/蒲式耳。在一个典型的实际操作中，将粒壳部分的纤维素和半纤维素水解包括，通过在无机酸、有机酸、无机碱和氧化剂中的至少一种存在下暴露于高于25t:的温度而热化学处理分离后的粒壳部分。任选地，所述水解还包括，用纤维素和半纤维素降解酶中的至少一种处理分离后的粒壳部分。另一方面包括以如下方式分离谷物的粒壳部分与胚乳部分的新方法，S卩，该方式同时生产更好的作为水解淀粉源的胚乳部分和更好的粒壳部分而溶解纤维素和半纤维素。在一个有利的实施方案中，这样获得所述富含粒壳的部分在料斗内第一气压下通过上升的气流抽吸磨碎的谷物，并且收获向料斗的上部富集的第一部分轻组分，与富集于料斗下部的第一部分重组分分离。所述轻组分富含粒壳，而所述重组分富含胚芽和谷物。在进一步的强化中，收获轻组分后，将抽吸气体增大到大于第一气压的第二气压而将第一部分重组分分离为富含胚乳的第二轻组分部分和富含胚芽的第二重组分部分，可将它们分别收获。将富含胚乳的部分液化并且用淀粉水解剂处理(糖化)以提供水解淀粉，它是发酵培养基的主要碳水化合物源。该方法不仅提供清洁胚乳的经济方法，还提供获取较洁净的可提取获得油的胚芽部分的更经济方法。在又一方面，该方法提供从粒壳部分提取其它有价值物质的方法。在常规干磨乙醇操作中，与整粒谷物或提取了胚芽的谷物一起，来自干磨乙醇工厂的含粒壳原料包含于发酵培养基中并且作为发酵后的干酒糟(DDGs)收获。DDGs通常用作动物饲料增补剂。但是，被水解后生成可溶性含木糖的原料、再用于发酵的粒壳组织作为饲料的价值较小。在本发明的一些实施方案中，通过选自热解和水热提级的至少一种方法进一步处理水解并除去含木糖的可溶部分之后获得的不溶性粒壳原料。这样热解或水热提级的产物是粗油样物质(即"生物原油")，它可用作原料供进一步分馏以制备燃料或燃料添加剂或者直接用作原燃料物质。本文公开的方法一个列举的实施方案是，在干磨谷物加工厂中，通过在每单位干重的谷物中添加约10wt^的水并加热至约20-4(TC的温度达足以溶胀谷物的胚芽组分的时间而调和一定干重的谷物；碾磨调和后的谷物；通过抽吸将所述磨碎的谷物分离而获得富含粒壳和第一个量的淀粉细粉的第一部分以及富含胚乳和胚芽的第二部分；筛选分离所述第一部分而形成富含粒壳的部分和富含细粉的部分；将所述第二部分分离为富含胚乳的部分和富含胚芽的部分；往所述富含粒壳的部分中添加水和水解剂而形成第一混合物，接着加热该第一混合物达足以将粒壳中至少45%的纤维水解为含木糖的可溶性糖部分的时间和温度。然后将含木糖的可溶性糖部分用于增补发酵培养基。与常规干磨发酵的约2.4至2.7加仑的产率相比，本文提供的方法将每蒲式耳玉米的乙醇产率提高到约2.7至约3.0加仑之间/蒲式耳。附图简述图1。图1绘出常规干磨法乙醇生产过程(Singh等)。图2。图2绘出改良的干磨法乙醇生产过程(Singh等)。图3。图3绘出根据本发明一个实施方案的干磨法乙醇生产过程的流程图。图4绘出改良的干磨法的流程图。图5绘出根据本发明一个实施方案的改良的干磨法的流程图。图6绘出本发明又一个实施方案的干磨法乙醇生产过程，如下文实施例3中报导的。图7绘出本发明一个实施方案的流程图。发明详述本申请参照列举的各实施方案描述了本发明的几个不同特征和方面。但是应懂得，本发明包括多个备选的实施方案，通过将本文描述的任何不同特征和方面以本领域普通技术人员认为适用的任意组合方式进行组合即可完成所述备选的实施方案。本文描述的加工方法可提供很多优于现有技术的优点。当然，本发明的范围受权利要求书的限制，某实施方案是否属于所述范围不受所述方法是否提供一个或多个这些优点的限制。加工方法可能需要比本领域已知的其它方法更低的能源输入，更低的投资成本，以及更低的加工费用。可能需要最少的水进料量。根据本文给定的实施方案的加工可能特别有利于乙醇生产工艺；例如，本文提供的方法可能增大每蒲式耳玉米的乙醇产率从约2.7加仑/蒲式耳至约2.9至3.0加仑之间/蒲式耳。如果返回用来给抽吸或相关加工操作提供能源的锅炉，水解粒壳纤维可用于提供约7，000至17，OOOBTU之间/蒲式耳玉米。通过本发明的实施方案生产的水解粒壳还可用作多种用途的燃料或燃料母体，包括但不限于生物柴油、生物油和合成气。A.玉米加工将利用玉米作为实施本发明列举的谷物进行本文启示的方法和组合物的讨论。本领域技术人员借助于本公开将认识到，尽管关于玉米描述了方法和组合物，但当应用其它谷物和谷类物质时，所述方法和组合物也可能有益。适合本文启示的谷物或谷类原料可能包括例如，但不限于小麦、粟、大麦、高粱、黑小麦、稻、玉米、苋属、荞麦、黑麦、燕麦和昆诺阿藜。玉米是优选的。无需特定的玉米品系。实施方案提供了按照干磨法或改良的干磨法加工玉米的方法。一个提供乙醇和釜馏物的实施方案包括将整粒玉米调和成软化和疏松的胚芽和粒壳的步骤。在调和前，可清洗玉米以除去岩石、灰尘或其它不希望有的外来物质。调和时，可按不同的重量添加水。添加基于玉米重量的10%的水是优选的，不过在其它实施方案中，添加的水量是玉米流重量的约5%和约15%之间，而在其它实施方案中，添加的水量是0和20%之间。添加水之后，将玉米保持在25°C，或20和3(TC之间，并且连续混合一段时间以完成调和过程。玉米/水混合物的温度是在15和35t:之间，优选是约25°C。如果需要加热所述混合物，优选应用蒸汽加热。混合时间是0至120分钟，优选是15-60分钟。可通过任何混合机进行混合，包括但不限于带式混合机、螺旋掺混机或掺和机。调和后，将玉米磨碎或碾磨。在一个单独的实施方案中，可将玉米磨碎或碾磨而无需调和，但是，调和作用促进如下文所述粒壳物质的分离。可通过任意方法进行碾磨。优选的方法包括，通过Fitz粉碎机或Beall去胚器或Satake去胚器碾磨。碾磨和磨碎产生磨碎的玉米流，它是包含胚芽、胚乳、粒壳和细粉的不均匀混合物。细粉主要是淀粉，而粒壳主要是纤维物质。然后分离磨碎的玉米流而从粒壳和细粉中除去含油的胚芽和淀粉/面筋胚乳。在一个优选的实施方案中，通过抽吸将胚芽和胚乳与粒壳和细粉分离。可利用Kice气体吸气器应用0.5-1.0英寸水的差压进行抽吸。重质部分包含胚芽和胚乳渣，而轻质部分是富含粒壳的部分，它包含粒壳和细粉。在吸气器中的滞留时间是吸气器的高度和宽度的函数。参数如流速和滞留时间将取决于吸气器的高度、宽度和其它物理尺寸。将粒壳和细粉与胚芽和胚乳分离之后，分离粒壳和细粉以提供粒壳部分和细粉部分。在一个典型的实施方案中，通过筛选进行分离。可利用美国标准筛目为12的Sweco振动筛选机进行筛选。_12(达到或低于12)是胚乳或淀粉部分的区域，而+12(高于12)则是粒壳部分。通常，该步骤的粒壳部分仍含有约15%_30%附着的淀粉，按重量基准。分离后，可处理粒壳并用于多方面，如下文B部分中更详细列出的。—旦与粒壳和细粉分离后，可将残余的胚芽和胚乳预备用于乙醇发酵。这方面有几种可能的方法。一种方法是从更高差压下的第一次抽吸操作抽吸重质组分(筛过粉料)。例如，在2.5至3.5英寸水的差压下，可将重质部分与轻质部分分离。所述重质部分富含胚乳，而轻质部分包含胚芽和胚乳的混合物。抽吸后，可将重质部分直接加到淀粉部分中，可利用美国标准筛目为6的筛选机筛选所述轻质部分。筛选后，+6部分主要含胚芽组织，而_6部分主要含胚乳组织。在所有情况下，可将胚乳部分或高淀粉部分合并成单一部分用于发酵成乙醇。在另一个实施方案中，来自第一次抽吸的重质部分包含胚芽和胚乳渣部分，将它筛选而从中间部分分离出细粉和大的渣。这可利用美国标准筛目为20和10在Sweco振动筛选机中进行。然后可碾磨+20-10(中间)部分，将胚乳破碎成淀粉颗粒(细粉)，并且将胚芽部分加工成薄片。可在例如Ferrell-Ross轧片辊轧机中进行碾磨。通过筛选、抽吸或其它合适的方法分离所述细粉、其它大的胚乳片和胚芽片。然后可将所述细粉与预先与粒壳和胚芽分离的细粉和其它高_淀粉组分部分合并。可通过一些方法加工分离后的胚芽片或全胚芽。例如，可在螺旋压榨机中压榨，或者可对它们进行提取。可通过螺旋压榨机压榨后再进行提取。这些方法将提供高价值玉米油。在一个实施方案中，用湿气源和通过热和酶活性处理所述细粉和其它高_淀粉组分部分而提供适合用酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)或另一种乙醇生产微生物进行乙醇发酵的发酵培养基。通过例如将胚乳部分与重量为所述细粉重量2至3倍的一定体积的水混合来制备发酵培养基。这样生成一种浆料。水可得自任意源，但在通常的实施方案中，它是发酵逆水(fermentationbackset)、冷凝的蒸发器水或玉米浸泡液的浓縮液。将浆料的温度保持在70和9(TC之间。将浆料的pH调剂到5.2和6.0之间，一般是5.8。如果浆料的初始PH比目标pH更偏酸性，可通过例如添加氢氧化钠或另一种碱调节pH;如果浆料初始太偏碱性，可通过例如添加硫酸或另一种酸调节其PH。达到目标浆料pH以后，将浆料升温到82.2°C和93.3°C之间，优选87.8°C，再保持在选定的温度达约30分钟。然后添加a-淀粉酶并且加热到105-1l(TC达5至10分钟将浆料液化。在一些实施方案中，将浆料加热到105t:和ll(TC之间，优选约11(TC达5和15分钟之间，优选10分钟。所述酶的添加和加热结合引起淀粉分解为低聚麦芽糖。然后进一步处理形成的浆料，即，将温度降到6(TC和75t:之间，优选约7(TC，添加葡糖淀粉酶，调节pH到约4.5，并且保持选定的温度达1和48小时之间，将低聚麦芽糖糖化生成葡萄糖单糖。在一个典型的实施方案中，将所得浆料用作采用发酵微生物进行乙醇生产的发酵培养基。可将分离后的粒壳用作动物饲料。在一个备选的实施方案中，如下所述将处理后的粒壳加到培养基中以增加用于发酵的可获得的糖。发酵一般将包括，将发酵混合物的温度降到约30和4(TC之间，通常35t:，添加葡糖淀粉酶和至少一种发酵微生物。发酵微生物可以是例如酵母、细茵或真菌。可按生产商建议的用量添加葡糖淀粉酶，通常的用量是0.22单位葡糖淀粉酶/克淀粉。还可添加其它酶，包括半纤维素酶、蛋白酶、纤维素酶和阿魏酰酯酶，从而将其它可溶性低聚糖分解为单糖或者有助于低聚糖的酶促转化。将发酵乙醇蒸馏，产生乙醇流与酵母、面筋、水、非淀粉细纤维和其它不溶性固体物的残余流。可将废弃的发酵液分离为液体部分和固体物部分，或者可将液体蒸发以产生或增补高固体物动物饲料。在备选的实施方案中，通过压榨机、离心机、过滤器或蒸发器进行分离。分离后的固体物例如可用作湿的动物饲料。分离后的液体例如可用作工艺用水或作为液态动物饲料。B.粒壳加工本发明的实施方案提供了粒壳的各种处理方法和用途。通常，首先将粒壳和细粉与调和后的、碾磨的玉米分离，随后将粒壳与细粉分离。在一个实施方案中，粒壳不再经历进一步的处理就出售。例如，可将粒壳作为动物饲料出售。在又一个实施方案中，加热和添加酸将粒壳水解第一次。在该热化学水解中，将粒壳与水和酸混合，然后加热。优选添加水直到粒壳/水混合物是至少40wt^，更优选45wt%。粒壳/水比率可以是60%粒壳至40%粒壳。1%浓度的硫酸是添加用的优选的酸，但可应用的其它酸包括盐酸、硝酸、过乙酸、乙酸、乳酸、磷酸、丁二酸、柠檬酸和马来酸。根据需要添加足够的酸进行水解。将混合物加热到145t:和20(TC之间，优选17(TC，达0.1和60分钟之间，优选11分钟。该热化学水解不但水解纤维素和半纤维素而产生富含低聚糖和单糖例如木糖的溶剂部分，(浆料)，还将仍附着在粒壳组织上的大部分淀粉水解成低聚糖和葡萄糖。初始水解后，可洗涤水解的粒壳浆料并压榨而提供液态溶解的部分和固体部分。在备选的方案中，可将浆料作为混合物保持。1.水解的粒壳浆料的分离如果分离水解的粒壳浆料，可将液体部分(包含半纤维素和淀粉低聚糖)进一步水解第二次而将低聚糖转化为单糖，特别是来自溶解的半纤维素的木糖和阿拉伯糖，但还有来自溶解的纤维素和淀粉的葡萄糖。在一个备选的实施方案中，将所述液体部分用来生产化学品。可从低聚糖和单糖生产的化学中间体包括脱氢糖、呋喃类化合物、乙酰丙酸和甲酸。这些化学品可用来生产聚合物、燃料含氧物、溶剂和很多其它化学品。如果将水解的粒壳浆料的液体部分水解第二次，进行第二次水解时添加酶或其它化学品以促进低聚糖转化为单糖。例如，处理条件可以是，将lwt^硫酸加到水解液中并在反应器内加热到121°C，0.110MPa达30分钟。就酶解来说，可将pH调节到pH5-6，并且可将半纤维素酶、纤维素酶、阿魏酰酯酶和蛋白酶加入水解液中，接着可将该混合物在6(TC下保持2至48小时。还可包含淀粉酶和葡糖淀粉酶以进一步溶解淀粉生成的低聚糖。可将两次水解的液体部分用作可单独用的发酵培养基，或者可将它用来增补单独的发酵培养基。这包括例如，但不限于胚乳衍生的培养基，如本文A部分中所述。水解的粒壳的固体部分具有多种用途。例如，可将它用作动物饲料，作为锅炉供料，或者作为热解、生物油、气化或水热提级的原料。热解和水热提级各自涉及将固体物暴露于升高的温度和压力达不同的时间以液化原料或至少一部分原料。然后即可加氢处理这些液化的原料，即，通入氢气在催化剂上处理以产生生物油。表1和2示出热解和水热提级(液化)的典型条件。表1.液化处理操作的对比<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>热解水热液化水含量500ppm很低2.混合物中的水解粒壳的应用如果不分离水解的粒壳，就可用酶处理合并的液体部分和固体部分以第二次水解该混合物直至部分地或全部将固体物水解成低聚糖和单糖并且将可溶性低聚糖部分地或全部转化成单糖。合适的酶和辅助酶包括例如，但不限于蛋白酶、纤维素酶、半纤维素酶、阿魏酰酯酶和淀粉降解酶。酶解可在6(TC下进行2至72小时。然后可将两次水解的浆料用作乙醇或其它化学品的发酵培养基。还可如本文A部分中所述将它用来增补发酵培养基。在备选的实施方案中，可将两次水解的浆料用于生产动物饲料、锅炉原料。发酵后，任何残余的呈单糖、低聚糖或多糖形式的碳水化合物都可用作动物饲料或者用于热解、生物油生产、气化或水热处理。III.实施例如下实施例只是代表本发明的一些方面。不能将这些实施例解释成以权利要求书中没有明确地阐述的任何方式限制本发明。实施例1在ADM对玉米粒的干分级分离进行了玉米碾磨试验。该试验包括，将5kg玉米粒放入旋转密闭容器内并且添加10%的水。将容器在室温下旋转1小时，然后取出玉米粒。将调和后的玉米粒通过装有1/4〃筛的Fitz粉碎机粗碾磨；接着通过Kice吸气器以1英寸的水差压抽吸；用Sweco振动筛选机以6、12和20筛目对来自吸气器的"筛上物"和"筛下物"进行筛选。筛选后，用Ferrell-Ross轧片辊轧机以1.1的辊隙调定对来自"筛下物"的中间颗粒(-6/+20)进行辊轧碾磨两次，然后用Sweco振动筛选机以6和12筛目筛选。在分析前合并细粉(20目或更小，-20)。这样产生如下表l中所示的6个部分。除了粒壳和胚芽之外，其余列出的成分构成胚乳。结果表明，与天然玉米粒相比，所述细粉都高度富含淀粉，并且减少了NDF(中性纯净纤维，相当于半纤维素、纤维素和木素)，脂肪和蛋白质。该细粉部分是产率为35.6%的最大部分。其它富含淀粉的样品包括玉米渣(33.6%的产率)和辊轧的细粉(10.1%的产率)。这些部分还富含蛋白质并且减少了NDF。辊轧的碎片和渣部分在组成上与全玉米粒组成最相似。可将粒壳部分水解，即，通过将粒壳与水(或者任选地逆水、玉米浸泡液的浓縮液或其它工艺用水)混合，直到湿含量是40-60%。随后可将粒壳浆料置于加压反应器内并添加lwt/wt^硫酸。可通过直接或间接蒸汽加热，或者通过电加热将反应器加热。将反应器加热到120至20(TC达1至120分钟，优选加热到150-175t:达11至30分钟。反应器内的压力将是12(TC下的约2巴至20(TC下的约16巴。发生初始水解后，任选将水解的粒壳浆料与另外的水源混合，该水源可包括玉米浸泡液的浓縮液、逆水、水或工艺用水。将浆料冷却到约60°C，再添加酶如半纤维素酶、纤维素酶、蛋白酶和阿魏酰酯酶以水解所述水解的固体物和可溶性低聚糖。然后可将浆料加到从富含淀粉的部分制备的发酵培养基中。表1:10%水分调和的玉米部分组成(％)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>该加工操作所得产物产生如下表2所示的产物。表2比较了未处理玉米和如本实施例中所述处理过的玉米的预期产物产率。处理过的玉米增大了乙醇产量(2.976加仑/蒲式耳，与2.700加仑/蒲式耳相比)，增大了生物柴油产率，并且增大了锅炉产能。动物饲料的产量减小约9磅/蒲式耳，但是其它有益产物和用途具有更大的价值(特别是提供能源)，所以是更希望的。生产的动物饲料可用于很多物种，包括反刍动物。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>实施例2描述了来自水解的粒壳流的液体和固体物的分离和应用。如实施例1中所述硫酸水解粒壳部分之后，利用螺杆压榨机或离心机分离固体物与液体。例如，可利用CP-4型Vincent螺杆压榨机分离固体物与液体。还可洗涤压榨机或离心机中的固体物以除去残余水解的固体物中更易溶的低聚糖和单糖。可利用另外的酸解或酶解法再次水解从水解的粒壳浆料分离的液体。这样可将可溶性淀粉和半纤维素低聚糖分解为可发酵成乙醇或其它化学品的单糖。酸解的条件是121°C(约2巴)30分钟。酶解的条件是应用淀粉水解酶、半纤维素酶和阿魏酰酯酶在6(TC下处理1小时。任选地对分离后的固体物进行干燥和造粒并且作为动物饲料出售。或者任选地，可在反应器内在不同条件下加热分离后的固体物，将固体物热解、热化学处理、水热处理或气化。这些条件将产生可用作燃料和化学品的油和气体。实施例3实施例3报导了本发明的另一个实施方案，它的流程图可看作图6。将玉米调和15至60分钟并且如前述实施例1中所述那样碾磨。然后利用Kice吸气器在0.75英寸水的差压下抽吸碾磨后的玉米。利用美国标准筛目为12的Sweco振动筛选机对轻质部分或筛上物进行筛选。+12部分由粒壳部分(纤维部分，产物1，见图6)组成，而-12部分由胚乳部分(淀粉部分，产物2，见图6)组成。然后在2.9英寸水的差压下再次抽吸重质部分或筛下物，并且重质部分是胚乳部分(淀粉部分，产物3，见图6)。利用美国标准筛目为6和lO的Sweco筛分筛选机将轻质部分筛选。+6部分是胚芽部分(胚芽部分，产物6，见图6)，而另外两部分都是胚乳部分(淀粉部分，产物4，以及淀粉部分，产物5，都见图6)。该实施方案的产物分析示于表3。表3:实施例3的产物分析<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>本文引述或提及的专利、专利申请、发布、科学文献、专著、网址和其它文献和材料都表现出在每一出版物的撰写之日为止本发明所属领域的技术人员的技术水平，并且都并入作参考，犹如在本文中全部重写。本申请书中包含一篇文献并非承认该文献代表现在先发明或为任何目的的现有技术。本文应用的术语和表述用作描述性的术语而不是限制性的，并且在这样的术语和表述或其任何部分的应用中不想排除任何目前已知的或后来发展的等同物，不论这样的等同物是否在本文陈述或示出或描述或者这样的等同物是否被看作可预料的，但是应当认识到，各种变化都属于本发明要求的范围，无论那些权利要求是否基于任何原因作了改变或修正。所以应懂得，尽管通过优选的实施方案和任选的特征具体地公开了本发明，但本领域技术人员可对其中体现的或本文公开的本发明进行变化和改变，并且认为这样的变化和改变属于本文公开的和要求的本发明的范围。本文描述的具体方法和组合物都代表优选的实施方案，都是代表性的而不想作为对本发明的范围的限制。本领域技术人员考虑本说明书时会想到其它目的、方面和实施方案，它们都属于权利要求书的范围规定的本发明的实质。虽然给出了实施例，但本文的描述应当看作包括但不仅仅限于那些实施例。本领域技术人员应容易明白，可对本文公开的本发明作不同的取代和变化而不偏离本发明的范围和实质。而且根据本发明的描述，包括本文阐述性给定的那些，已证明可应用各种变化和等同物来实现本发明的构思而不偏离它的范围。本领域普通技术人员会认识到，可在形式和细节方面作出改变而不偏离本发明的实质和范围。所述实施方案应当看成在所有方面都是阐述性的而不是限制性的。所以，例如，另外的实施方案都属于本发明的范围，也属于附后权利要求书的范围。权利要求从谷物生产乙醇的改良方法，它包含在干磨谷物加工厂中，将磨碎的谷物的富含粒壳的部分与富含胚芽和胚乳的部分分离；将所述分离后的粒壳部分的纤维素和半纤维素水解而形成富含木糖的可溶部分；将所述富含木糖的可溶部分加到包含来自谷物的所述富含胚乳的部分的水解淀粉的发酵培养基中；以及将该培养基发酵而生产乙醇。2.权利要求l的方法，其中，所述水解包括，通过在无机酸、有机酸、无机碱和氧化剂中至少一种的存在下暴露于高于25t:的温度而热化学处理所述分离后的粒壳部分。3.权利要求2的方法，其中，所述水解还包括，用纤维素和半纤维素降解酶中的至少一种处理所述分离后的粒壳部分。4.权利要求1的方法，其中，这样获得所述富含粒壳的部分在料斗内第一气压下通过上升的气流抽吸所述磨碎的谷物，并且收获向料斗的上部富集的第一部分轻组分，所述轻组分与在料斗的下部富集的第一部分重组分分离。5.权利要求4的方法，其中，在收获所述轻组分后，将抽吸气体增大到大于所述第一气压的第二气压而将所述第一部分重组分分离为富含胚乳的第二轻部分和富含胚芽的第二重部分，以及；收获所述富含胚芽的部分和所述富含胚乳的部分。6.权利要求5的方法，其中，将所述富含胚乳的部分液化并且用淀粉水解剂处理以提供用于发酵培养基的水解淀粉。7.权利要求5的方法，其中，从所述富含胚芽的部分提取油。8.权利要求l的方法，其中，将所述富含木糖的溶解部分与不溶性粒壳原料分离，再通过选自热解和水热提级的至少一种方法进一步处理所述不溶性粒壳原料。9.权利要求l的方法，其中，将所述富含粒壳的部分与所述富含胚芽和胚乳的部分分离包括，通过在每单位重量干谷物中添加约10wt%的水而将该干谷物润湿，并且通过在20-4(TC下保温至少15分钟而调和润湿后的谷物。10.生产乙醇的改良方法，它包含在干磨谷物加工厂中，通过在每单位干重量的谷物中添加约10wt^的水并且加热至约20-4(TC的温度达足以溶胀所述谷物的胚芽组分的时间而调和一定干重的谷物；碾磨所述调和后的谷物；通过抽吸对所述磨碎的谷物进行分离而获得富含粒壳和第一量的淀粉细粉的第一部分以及富含胚乳和胚芽的第二部分；通过筛分将所述第一部分分离成富含粒壳的部分和富含细粉的部分；将所述第二部分分离为富含胚乳的部分和富含胚芽的部分；向所述富含粒壳的部分中添加水和水解剂而形成第一混合物，接着加热该第一混合物达足以将粒壳中至少45%的纤维水解为含木糖的可溶性糖部分的时间和温度。11.将玉米流分级分离为胚乳、胚芽和粒壳部分的方法，它包含a.调和一种玉米流；b.在第一差压下抽吸所述调和后的玉米流，于是产生至少第一轻质部分和第一重质部分；c.将所述第一轻质部分分离为至少粒壳部分和第一胚乳部分；d.在第二差压下抽吸所述第一重质部分，于是产生至少第二胚乳部分和第二轻质部分；以及e.将所述第二轻质部分分离为至少第三胚乳部分和胚芽部分。12.权利要求11的方法，其中，所述第二差压大于所述第一差压。13.从玉米发酵生产乙醇的方法，它包含a.根据权利要求11的方法将玉米分级分离；b.提供含有所述粒壳部分、所述第一胚乳部分、所述第二胚乳部分和所述第三胚乳部分的发酵培养基；以及c.将所述发酵培养基发酵，于是生产乙醇。14.权利要求13的方法，其中，每蒲式耳玉米的乙醇产率是约2.7至约3.0加仑之间/蒲式耳。15.提供水解粒壳燃料的方法，它包含a.根据权利要求11的方法将玉米分级分离；b.将所述粒壳部分水解，于是生产水解粒壳燃料。16.权利要求15的方法，它进一步包含将所述水解的粒壳分离为液体流和固体部分，其中，所述固体部分是水解粒壳燃料。17.将玉米分级分离为胚芽、胚乳和粒壳部分的方法，它包含a.调和一种玉米流；b.碾磨所述调和后的玉米流而提供包含粒壳、细粉、胚芽和胚乳的混合物；c.抽吸所述混合物而产生含粒壳和淀粉细粉的部分以及含胚芽和胚乳的部分；d.分离所述含粒壳和淀粉细粉的部分而提供粒壳部分和第一淀粉细粉部分；e.分离所述含胚芽和胚乳的部分而提供第二淀粉细粉部分和胚芽部分；以及f.合并所述第一淀粉细粉部分和所述第二淀粉细粉部分而产生胚乳部分。18.权利要求17的方法，其中，通过至少一种选自抽吸和筛选的方法分离所述含胚芽和胚乳的部分。19.由整粒玉米流提供乙醇和釜馏物的方法，它包含a.通过添加10wt^水并在约25t:下保持15分钟至1小时而调和一种整粒玉米流，产生调和的玉米流；b.碾磨所述调和后的玉米流而产生包含粒壳、细粉、胚芽和胚乳的磨碎的玉米流混合物；c.抽吸所述磨碎的玉米流混合物而产生粒壳和细粉部分以及胚乳和胚芽部分；d.筛选所述粒壳和细粉部分而产生粒壳部分和第一细粉部分；e.水解所述粒壳部分，即，通过添加水而将总重量提高至所述粒壳部分起始重量的至少1.67倍并且根据需要添加酸，再加热到在约150至17(TC之间达约11至30分钟；f.通过向所述粒壳部分中添加酶而水解步骤(e)的粒壳部分；g.碾磨所述胚乳和胚芽部分而提供第二细粉部分和胚芽片；h.筛分所述胚芽片和所述第二细粉部分而分离所述胚芽片和所述第二细粉部分；i.合并所述第一细粉部分和所述第二细粉部分以提供合并的细粉部分；j.将所述合并的细粉部分与2至4倍重量的水混合而形成浆料，调节该浆料的pH至5.8，再加热到87.8。C达30分钟;k.将步骤(j)的混合物加热到ll(TC达10分钟，以10-20单位/克淀粉的用量添加a_淀粉酶；l.将步骤(k)的混合物冷却到70°C，以10-20单位/克淀粉的用量添加a-淀粉酶，并且在7(TC下保持60-120分钟；m.合并水解的粒壳部分与步骤(1)的产物以提供发酵培养基；n.将步骤(m)的发酵培养基的温度降低到35°C，以0.22单位/克淀粉或GLU/g的用量添加葡糖淀粉酶，并发酵48-64小时而产生乙醇和釜馏物。20.权利要求19的方法，它进一步包括在合并水解的粒壳部分与步骤(1)的发酵培养基之前，将步骤(f)的水解的粒壳分离为固体物部分和液体流，并且仅仅合并所述液体流和步骤(1)的产物。全文摘要公开了新的谷物加工方法和由此获得的产物。所述方法可以包括粒壳部分的分离，粒壳部分的一次或多次水解，以及水解的粒壳部分的分级分离。水解的粒壳部分具有各种用途，包括发酵培养基、牲畜饲料和燃料原料。文档编号A23L1/10GK101795578SQ200880105389公开日2010年8月4日申请日期2008年7月25日优先权日2007年7月25日发明者C·阿巴斯,K·E·比利,T·P·宾德,T·高特莫勒申请人:阿彻-丹尼尔斯-米德兰公司