加工生物质的制作方法

本申请要求2014年7月21日提交的美国临时申请No.62/026,742和2014年7月22日提交的美国临时申请No.62/027,489的权益，各申请的内容据此以引用方式并入。发明背景现今可利用许多潜在的木质纤维素原料，包括例如农业残渣、木质生物质、城市废物、油籽/油饼以及海草。目前，这些材料经常未得到充分使用，被用作例如动物饲料、生物堆肥材料、在热电联产设施中燃烧抑或甚至被填埋。木质纤维素生物质包括嵌入半纤维素基质中由木质素围绕着的结晶纤维素原纤维。这样产生了密实基质，所述密实基质难以由酶以及其它化学、生物化学和/或生物方法接近。纤维素生物质材料(例如，已除去木质素的生物质材料)更易于由酶和其它转化方法接近，但是即便如此，天然产生的纤维素材料当与水解酶接触时通常具有低产率(相对于理论产率)。木质纤维素生物质甚至更难以受酶攻击。此外，每种类型的木质纤维素生物质具有其自身特定的纤维素、半纤维素和木质素组成。概述一般来讲，本文公开了用于过滤材料，例如生物质材料的方法。本文公开了用于通过将生物质材料转化为低分子量糖而糖化或液化生物质材料，例如纤维素、木质纤维素和/或淀粉质原料的方法。例如，本文公开了用于例如使用酶，例如一种或多种纤维素酶和/或淀粉酶糖化原料的方法。本发明还涉及例如通过生物加工诸如发酵或其他加工诸如蒸馏来将原料转化为产物。该方法包括利用过滤来从生物质来源液体移除悬浮固体、有色体、细胞(例如，酵母、细菌)和/或病毒。本文提供了纯化方法，该方法包括通过利用第一膜过滤器从生物加工原料保持分子量大于约第一分子量的来自生物加工原料的材料来从生物加工原料产生第一渗透物。该方法还包括通过利用第二膜过滤器从第一渗透物保持分子量大于约第二分子量的第一渗透物材料来从第一渗透物产生第二渗透物。该生物加工原料可通过生物质材料的糖化来产生，并且该糖化可通过使生物质材料与酶或生物体接触来进行。任选地，该生物质材料是纤维素或木质纤维素材料。任选地，该生物加工原料是包括少于约1％(例如，少于约0.5％、少于约0.2％、少于约0.1％)的固体的浆液的形式。固体可具有小于约10μm(例如，小于约5μm、小于约1μm)的中值粒度。可在利用第一膜过滤器之前过滤该生物加工原料以移除固体。任选地，在过滤之前，该生物加工原料包括至少约1％的固体(例如至少约3％的固体、至少约9％的固体)。该生物加工原料可通过选自以下的方法过滤：沉降式离心、圆盘式离心、叠堆过滤、板式过滤、微滤、柱过滤、振动增强分离工艺以及这些的组合(例如，连续使用的两台离心机)。任选地，该生物加工原料是发酵产物。任选地，该生物加工原料是包括至少一种糖的蒸馏残留物。一些选项包括包含木糖(例如，介于约0.1％和约50％之间的木糖，例如介于约0.5％和约30％之间的木糖，介于约1％和约20％之间的木糖，介于约1％和约10％之间)的生物加工原料。在一些选项中，在通过第一膜过滤器过滤之前，生物加工原料已在真空下从其移除至少一种挥发性化合物。例如，该挥发性化合物可以是酯(例如，丁酸酯、乳酸酯)或醇(例如，乙醇、丁醇)。生物加工原料中醇的浓度可小于约5％(例如，小于约1％、小于约0.5％、小于约0.1％)。任选地，第一分子量大于第二分子量。任选地，第一分子量可为至少约100kDa(例如，至少约150kDa、至少约200kDa)。在一些选项中，第一膜过滤器从生物加工原料保持大于约0.05μm(例如，大于约0.06μm、大于约0.07μm、大于约0.08μm、大于约0.09μm、大于约0.1μm)的颗粒。任选地，第二分子量为至少约2kDa(例如，介于约2kDa和约100kDa之间、介于约2kDa和约50kDa之间、介于约4kDa和约20kDa之间)。任选地，第一渗透物具有的浊度(例如，小于约5个比浊法浊度单位、小于约1个比浊法浊度单位)小于液化生物质(例如，具有至少约5NTU、具有至少约10NTU、具有至少约50NTU)。任选地，第二渗透物具有的颜色小于第一渗透物(例如，如铂-钴ASTM测试方法D1209所测定小于约200个单位、小于约100个单位、小于约50个单位、小于约40个单位、小于约30个单位、小于约20个单位、小于约10个单位、小于约5个单位和甚至小于约1个单位)。本文还提供其中第一膜过滤器和第二膜过滤器被配置为错流过滤器的方法。例如，其中第一膜过滤器和/或第二膜过滤器是螺旋卷式过滤器、管式过滤器或中空纤维过滤器的方法。例如，其中第一膜过滤器和/或第二膜过滤器被配置为直径介于约1/4英寸和约1英寸之间(例如，约1/2英寸)的管式过滤器方法。任选地，第一膜过滤器和/或第二膜过滤器处的入口压力介于约90PSIG和约500PSIG之间(例如，介于约100PSIG和约250PSIG之间)，并且第一膜过滤器和/或第二膜过滤器处的出口压力介于约20PSIG和约430PSIG之间(例如，介于约20PSIG和150PSIG之间)。任选地，生物加工原料以介于约1GPM和约20GPM之间(例如，介于约2GPM和约10GPM之间、介于约4GPM至约6GPM之间)的流速流经管。任选地，第一膜过滤器和/或第二膜过滤器被配置为包括两束或更多束管式过滤器的模块(例如，每个模块7个或更多个、19个或更多个、37个或更多个管)。例如，其中利用超过一个模块(例如，2个、3个、4个、5个、6个或更多个)来加工液化生物质材料和/或第一渗透物。本文还提供其中当生物加工原料和第一渗透物通过第一膜过滤器和第二膜过滤器过滤时，温度介于约30℃和约70℃之间(例如，介于约40℃和约65℃之间、介于约40℃和约50℃之间)的方法。任选地，本文提供还包括浓缩第一渗透物(例如，利用蒸发器诸如三效蒸发器、利用纳米过滤、利用反渗透)的方法。任选地，本文提供还包括浓缩第二渗透物(例如，利用蒸发器诸如三效蒸发器、利用纳米过滤、利用反渗透)的方法。任选地，第二渗透物利用选自以下的系统进行加工：蒸发器、电渗析、反向电渗析、模拟移动床色谱(simulatedmovingbeadchromatography)以及它们的组合。膜分离技术是工业分离方法诸如蒸馏、离心和萃取的有用替代形式(或补充方法)，因为该技术能够提供高选择性分离、在无任何辅助材料的情况下分离、环境温度或低温操作、无相变、连续和自动化操作和经济操作的优点。此外，膜分离单元可以是小型和紧凑的模块化构造，并且可简单和经济地整合进现有的制备工艺。资本运行成本也相对较低。因此，对于难以分离的生物质来源的溶液，例如包含胶体细粒、密度接近液相的颗粒、细胞、蛋白质、多糖、发酵产物、糖和/或木质素的溶液，膜分离工艺可为有用的。本发明的其他特征和优点通过以下详述和权利要求书将显而易见。附图描述上述内容将根据以下如附图所示的本发明的示例性实施方案的更具体的说明而显而易见。这些附图未必按比例绘制，而其重点在于说明本发明的实施方案。图1示出了纯化生物加工原料的可能顺序。图2示意性地示出了本发明的方法和材料流的实施方案。图3示意性地示出了串联或级联过滤系统的实施方案。图4是发酵材料的粒度分布图。图5是发酵和离心材料的粒度分布图。图6是发酵、离心、加热和后续离心材料的粒度分布图。详述使用本文所述的设备、方法和系统，可将例如可来源于生物质(例如，植物生物质、动物生物质、纸和城市废物生物质)的纤维素和/或木质纤维素原料材料转化为有用的产物和中间体，诸如糖和其他产物(例如，发酵产物)。本文公开了利用膜过滤法过滤浆液的设备、方法和系统。例如，描述了错流膜过滤技术，诸如用于升级生物质工艺料流的微滤和超滤。用于制造糖溶液和源自其的产物的方法包括例如任选地机械处理纤维素和/或木质纤维素原料。在此处理之前和/或之后，可用另一种物理处理例如照射来处理原料以降低或进一步降低其不顺应性。糖溶液通过例如加入一种或多种酶来糖化原料而形成。产物可来源于糖溶液，例如将一种或多种糖选择性发酵为醇。另外的加工可包括例如通过离心、转筒式过滤、振动剪切增强工艺、蒸馏、超滤、电渗析和/或模拟移动床色谱来纯化溶液。例如，此类另外的加工技术在与本申请同时提交的代理人案卷号00179-P1US、2014年3月7日提交的PCT/US2014/21638、2014年3月7日提交的PCT/US2014/21815和2014年3月7日提交的PCT/US2014/21584中有所描述，这些专利的全部公开内容以引用方式并入本文。如果需要，测量木质素含量以及根据该测量设定或调整工艺参数(例如，调整通过膜过滤步骤期间所施加的压力或选择膜孔径/截留分子量)的步骤可在工艺的各个阶段进行。关于调整工艺参数的一些公开内容在2013年4月9日公布的美国专利No.8,415,122中有所描述，该专利的完整公开内容以引用方式并入本文。图1示出了纯化生物加工原料的可能顺序。利用一台或多台离心机和/或振动剪切增强工艺(例如，使用微米膜过滤器)112过滤生物加工原料110，例如糖化和发酵木质纤维素或纤维素材料。残留物126也可进一步加工，例如用作热电联产能量的原料、用作营养物质(例如，用于发酵步骤)、用作动物饲料、用作肥料和/或用作吸收性材料。例如，残留物可用于热电联产能量，如2014年3月7日提交的PCT/US2014/21634所述，该专利的全部公开内容以引用方式并入本文。可对滤液材料进行蒸馏114，产生馏出液130诸如纯化的醇或酯。可通过超滤116来过滤馏出液的残留物，该超滤使用一个超滤步骤或连续使用多个超滤步骤(例如，2个、3个、4个、5个或甚至超过6个)。超滤的残留物可富含分子种类，诸如木质素衍生物，并且可用作化学原料或可燃烧产生能量(例如，热电联产)。在超滤之后，溶液(例如，渗透物)可经受另外的工艺124。例如，另外的加工可包括浓缩、电渗析或反向电渗析以移除离子种类，和/或色谱法诸如模拟移动床色谱以纯化产物诸如糖(例如，木糖)或酸(例如，乳酸)。这些种类的纯化是有益的，并且由于生物质来源的生物加工原料的复杂性可为必须的。串联超滤可以更有效、迅速，并且可减少膜污染。由于生物质是复杂的原料，其来源的固体和流体的组成和性质可以是复杂的，并且可具有很大的变化。例如，木质纤维素材料包括纤维素、半纤维素和木质素的不同组合。纤维素是葡萄糖的线型聚合物。半纤维素是多种异聚物，诸如木聚糖、葡糖醛酸木聚糖、阿糖基木聚糖和木葡聚糖中的任何一种。半纤维素中存在(例如，以最大浓度存在)的主要糖单体是木糖，但也存在其他单体，诸如甘露糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖和葡萄糖。虽然所有木质素显示出组成上的变化，但它们被描述为苯基丙烯单元的无定形树枝状网络聚合物。特定生物质材料中纤维素、半纤维素和木质素的量取决于生物质材料的来源。例如，木材来源的生物质根据类型可具有约38-49％的纤维素、7-26％的半纤维素和23-34％的木质素。草通常具有33-38％的纤维素、24-32％的半纤维素和17-22％的木质素。显然，木质纤维素生物质构成了一大类底物。生物加工原料110可以是悬浮液，诸如浆液，例如流体(例如，水溶液)中的生物质颗粒的悬浮液。颗粒至少部分通过机械处理产生，例如本文所述的机械处理，例如切割、研磨、剪切和/或粉碎生物质材料诸如纤维素和/或木质纤维素材料的机械处理。浆液的这些颗粒可具有许多性质。例如，该颗粒可具有许多形态，例如球状体、椭圆体、纤维、薄片、平面、光滑颗粒、粗糙颗粒、角状颗粒、圆柱形颗粒、纤丝、蜂窝状(例如，任何形状和大小的蜂窝)、凝聚体(例如，许多诸如大小和/或形状相异的颗粒)、聚集体(例如，许多诸如大小和/或形状类似的颗粒)。该颗粒也可具有不同的密度，例如具有介于约0.01g/cc和大于5g/cc之间(例如，介于约0.1g/cc和约2g/cc之间、介于约0.2g/cc和约1g/cc之间)的密度。该颗粒可具有不同的或类似的孔隙率，例如在介于约5％和约90％之间(例如，介于约5％和约50％之间、介于约10％和约40％之间)的范围内。除机械处理之外，原料浆液中颗粒和溶液的性质通过其他加工步骤诸如辐照、糖化和发酵确定。进料中存在的颗粒和大分子的多种大小、性质和类型可使过滤难以进行。如上所述，生物加工110可包括不顺应性降低的材料的糖化。例如，可利用不顺应性降低方法诸如蒸汽爆破、高温分解、氧化、辐照、超声以及它们的组合。不顺应性也可利用热诸如蒸汽加压锅施加的热或2014年6月20日提交的美国临时申请序列号62/014,718中描述的其他方法来降低，该申请的全部公开内容以引用方式并入本文。处理诸如辐照可取决于处理水平通过断链和/或通过交联二者来改变聚合组分的分子量。一般来讲，大于约10毫拉德(Mrad)的处理可降低纤维素材料的分子量，也可降低不顺应性，例如使材料易于糖化。辐照降低或增加生物质中木质素组分的分子量也是可能的。除有利于糖化之外，这些处理可改变生物加工材料，例如通过分子量改变。糖化可包括将生物质(例如，不顺应性降低的生物质材料)悬浮于水中，并且用加热(例如，介于约80℃和约200℃之间、介于约100℃和约190℃之间、介于约120℃和约160℃之间)和/或酸(例如，无机酸诸如硫酸)处理悬浮的生物质。可进一步使用通过酸或碱进行的其他pH调节，增加液体的离子强度。任选地或除此之外，糖化可通过用酶处理实现。例如，分解生物质(诸如如上所述的生物质的纤维素、半纤维素和/或木质素部分)的酶和生物质破坏生物体包含或生成各种纤维分解酶(纤维素酶)、木质素酶、木聚糖酶、半纤维素酶或各种小分子生物质破坏代谢物。纤维素底物初始通过内切葡聚糖酶在随机位置水解，生成低聚中间物。然后这些中间物作为外切葡聚糖酶，例如纤维二糖水解酶的底物，从纤维素聚合物的末端产生纤维二糖。纤维二糖是水溶性的葡萄糖1,4-连接二聚体。最后，纤维二糖酶裂解纤维二糖生成葡萄糖。就半纤维素而言，木聚糖酶(例如，半纤维素酶)作用于该生物聚合物，并且释放木糖作为一种可能产物。因此，在糖化之后，溶液将具有高浓度的葡萄糖和木糖，以及同时增加的纤维素和半纤维素。例如，如果糖化生物质的浆液包括溶解于液体的至少两种单糖(例如，葡萄糖和木糖)，则单糖浓度可包括至少50重量％的可用于降低不顺应性纤维素或木质纤维素材料的总碳水化合物，例如60重量％、70重量％、80重量％、90重量％或甚至基本上100重量％。任选地，葡萄糖浓度可包括至少10重量％的存在于糖化材料中的单糖，例如至少20重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％或基本上100重量％。浆液中的其余材料可包括溶解的或不溶解的木质素和木质素衍生物以及溶解的或不溶解的多糖。例如，如果可用于糖化材料的碳水化合物的总量是糖化生物质的浆液中40重量％，则该材料的至少50％可为单糖(例如，其等于糖化生物质浆液中的20重量％的单糖)，并且至少10重量％的这些单糖可为葡萄糖(例如，至少2重量％)。生物加工110也可包括发酵，例如糖化后发酵。例如，生物加工可包括通过加入生物体诸如酵母或细菌来发酵糖，生成醇和酸(例如，乙醇、丁醇、乙酸、乳酸和/或丁酸)。发酵也可直接生成酯，或产物化学转化为酯。发酵可以是选择性发酵，例如仅发酵葡萄糖或仅发酵木糖，或者同时或按顺序非选择性发酵两种或更多种糖。发酵还改变浆液的组成，例如通过加入发酵性生物体的细胞碎片和发酵副产物。因此，来源于生物质的糖化和发酵的生物加工原料可包括各种材料，例如悬浮的或溶解的化合物和/或材料。例如，溶液可包括糖、酶(例如，酶的部分、活性酶、变性酶)、氨基酸、营养素、活细胞、死细胞、细胞碎片(例如，溶解的细胞、酵母提取物)、酸、碱、盐(例如，卤化物、硫酸盐和磷酸盐、碱金属盐、碱土金属盐、过渡金属盐)、部分水解产物(例如，纤维素和半纤维素片段)、木质素、木质素残留物、无机固体(例如，含硅材料、粘土、炭黑、金属)糖化和/或发酵生物质的残留物以及它们的组合。此外，由于有色杂质(例如，有色体)诸如芳族发色团，糖/发酵溶液可以是有色的。例如，木质纤维素生物质的加工期间生成或释放的一些金属离子、多酚和木质素来源产物可以是高度有色的。颜色可通过多种方法，诸如铂-钴ASTM测试方法D1209测定。本文所述的方法可以例如将溶液的颜色减少至如铂-钴测试方法所测定小于约200个单位(例如，减少至小于约100个单位、小于约50个单位、小于约40个单位、小于约30个单位、小于约20个单位、小于约10个单位、小于约5个单位以及甚至小于约1个单位)。生物加工原料(例如，浆液)可含有介于约1％和20％之间的总悬浮固体(TSS)(例如，介于约2％和约10％之间的固体、介于约3％和9％之间的固体)。如果需要，TSS可通过离心减少。在利用例如上文讨论的一台或多台离心机或振动剪切增强加工(VSEP)112之后，TSS减少至介于约0和约3％之间的固体(例如，介于约0和2％之间、介于约0.1％和约1％之间)。优选地，固体小于约1％。除减少固体的量之外，过滤步骤(例如，离心机和/或VSEP)可移除颗粒并改变浆液的粒度分布。例如，第一过滤步骤可移除大部分粗糙颗粒，例如大于100um(例如，大于约50um、大于约40um、大于约30um、大于约20um)。因此，在第一离心步骤后中值粒度可小于约100um(小于约50um、小于约10um或甚至小于约5um)。第二离心机可移除较小的颗粒，例如介于100um和1um之间。因此，在利用第二离心机之后，中值粒度可介于约50μm和1μm之间(例如，介于10μm和1μm之间、介于约5μm和1μm之间)。应当理解，可在一个或多个过滤步骤之间或在超滤步骤116之前包括一些增加粒度、改变粒度分布和/或增加固体的工艺。此类工艺可包括例如使蛋白质变性，和/或加入沉淀剂或絮凝剂。例如，如果在过滤步骤之间或之后实施蒸馏期间的加热，则可使蛋白质变性以及使固体浓缩，从而导致凝结、絮凝和/或凝聚。图2示意性地示出了可利用的方法和材料流的实施方案。在该实施方案中，来源于过滤(例如，离心机和/或VSEP步骤)112的进料210可包括少量总悬浮固体(TSS)，例如小于约3％的固体(例如，用一个离心步骤)或甚至更少(例如，用一个或多个离心步骤)，诸如小于约1％(例如，小于约0.5％、小于约0.2％、小于约0.1％)。固体百分比是指干固体的重量％(例如，干固体重量/浆液重量×100％，如实例所述)。第一膜过滤220的目标可为保持分子量大于约100kDa(例如，大于约150kDa、约200kDa)的浓缩物形式的材料(或从渗透物排除材料)。在替代实施方式中，第一膜过滤220的目标可为保持粒度大于约0.05μm(例如，大于约0.06μm、大于约0.07μm、大于约0.08μm、大于约0.09μm、大于约0.1μm)的浓缩物形式的颗粒(或从渗透物排除颗粒)。由于微滤可分类为从进料流移除介于约0.08μm和约4μm之间的材料，无严格限定的边界，所以在一些实施方案中第一过滤可使用微滤构造进行。然而，优选利用超滤构造是，其中超滤通常涉及从进料流移除小于约0.3μm(分子量约300kDa)和大于约0.005μm和约50kDa的粒度。第一膜过滤220产生渗透物240和第一浓缩物230。第一浓缩物具有的TSS大于进料，例如多至约20％TSS(例如多至约10重量％的固体、多至约5重量％的固体)。第一浓缩物还将具有大部分分子种类(例如，大于约95重量％、大于约99重量％、大于约99.9重量％)，如上所述其分子量大于第一膜的截留分子量。第一渗透物240将具有非常小的TSS(例如，小于约0.05重量％、小于约0.01重量％、约0重量％)，并且基本上无大于第一膜的截留分子量的分子种类(例如，小于5重量％、小于约1重量％、小于约0.1重量％)。因此，与进料相比，第一渗透物的浊度大大减小。例如，进料可具有至少约50个比浊法浊度单位(NTU)(例如，至少约10NTU、至少5NTU)的浊度，并且第一渗透物可具有小于约5NTU(例如，小于约1NTU)的浊度。当过滤完成时，第一浓缩物流通常具有的体积小于进料体积的约20％(例如，小于约10％、小于约5％或甚至小于约1％)。当过滤完成时，渗透物240通常具有的体积大于进料体积的约80％(例如，大于约90％、大于约95％)。总体积可发生某些减少(例如，由于溢出、系统或部件的冲洗、灌注)，但这些减少通常小于5％(例如，小于约1％)。预期第一过滤移除可存在于进料中的任何酵母或细菌细胞，使得渗透物(例如，过滤材料)可为无菌的，并且浓缩物(例如，非过滤材料)可包含进料流中存在的酵母或细菌细胞。第一渗透物可通过第二过滤器250过滤，该过滤步骤产生第二浓缩物260和第二渗透物或产物270。当过滤完成时，第二浓缩物流通常具有的体积小于进料体积的约20％(例如，小于约10％、小于约5％或甚至小于约1％)。当过滤完成时，第二渗透物或产物体积通常大于进料体积的约80％(例如，大于约90％、大于约95％)。正如第一过滤，总体积可发生某些减少，但这些减少通常小于5％(例如，小于约1％)。第二过滤的目标是保持大于约5kDa(例如，至少10kDa、至少20kDa，诸如介于10和100kDa之间)的浓缩物形式的材料(或从渗透物排除)。虽然优选地第一渗透物中几乎无固体(例如，大于约0.1μm的颗粒不能通过第一膜)，但取决于所选的膜尺寸，第二过滤器可保持粒度大于50nm(例如，大于约10nm、大于约5nm)的浓缩物形式的任何残留的固体或颗粒(或从渗透物排除)。因此，第二过滤可移除多种或甚至全部病毒，以及低聚物和聚合物和大分子或无机簇。第二过滤也可使第一渗透物脱色，因为如上文所讨论，有色体可以是由于衍生自例如木质素的大分子诸如芳族发色团。第二过滤不移除大部分离子种类和小分子诸如单糖和二聚糖。例如，可包括另外的过滤步骤，以过滤产物270。例如，可利用纳米过滤和反渗透。例如，可使用纳米过滤从离子种类分离糖并且浓缩糖。因此，纳米过滤步骤可产生具有高浓度(例如，糖浓度大于约10重量％、大于约15重量％、大于约20重量％、大于约25重量％、大于约30重量％、大于约35重量％、大于约40重量％、大于约45重量％、大于约50重量％)的高纯度(例如，除水之外纯度至少约90摩尔％、至少约95摩尔％、至少约99摩尔％、至少约99.9摩尔％)的糖溶液和具有金属离子的渗透物。反渗透可产生纯水渗透物(例如，至少90摩尔％的水、至少95摩尔％、至少99摩尔％、至少99.9摩尔％)和含糖浓缩物(例如，除水和离子之外至少约90摩尔％的糖、至少约95摩尔％、至少约99摩尔％、至少约99,9摩尔％)和离子。如上所述，膜分离技术可用于分离(例如，升级)生物质来源材料，诸如进料210。优选地，过滤是错流过滤，诸如上述微滤、超滤、纳米过滤或反渗透方法。在常规过滤(例如，死端过滤)中，进料流垂直于膜表面，这导致碎片积聚，最终减少由于抑制压积聚产生的流体渗透，该抑制压积聚可导致膜破裂。在错流过滤中，流与膜表面相切，产生连续冲刷作用，该连续冲刷作用几乎消除了从进料流碎片和大分子形成膜污染层。许多不同的构造可用于错流过滤。例如，中空纤维膜可包括封闭管中的一束许多根纤维(例如，多于100根纤维)。中空纤维在0.019至0.118英寸(0.5mm至3mm)ID的范围内，并且使大表面积容纳于小体积中成为可能。由于中空纤维的尺寸，通常这些过滤器适于具有非常低TSS以及仅具有小粒度的材料，例如在饮用水应用中用于水纯化。螺旋卷式膜(Spiralwoundmembrane)也是可在高压下操作的紧凑膜形式，并且通常用于具有少量悬浮固体的溶液。在该构造中，过滤膜卷绕具有隔离物的中空内管，该隔离物供溶液通过。由于该螺旋卷绕构造，渗透物穿过膜到达内核。称为“管状”的构造包括管状壳体(例如，不锈钢)内部的一个或多个管状膜。管状膜可具有在约1/4英寸至约1英寸范围内的内径。这些管状膜可由聚合材料或陶瓷材料制成。通常，为了改善通量，将多个管状膜捆绑在管状壳体内部，例如沿长轴或流动方向向下观察排列成蜂窝结构的7个、19个、37个或更多个管状膜。膜可由聚合材料，例如乙酸纤维素(CA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚丙烯(PP)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)或其他聚合物制成。膜也可由陶瓷材料，诸如钛、锆、铝的金属氧化物和二氧化硅制成。在一些构造中，聚合物管粘合在一起成束。陶瓷膜通常是单块整体料，其中多个通道或管穿过该整体料。在一些实施方案中，第一和第二过滤步骤利用管状膜超滤。在其他实施方案中，至少第一过滤步骤利用管状膜过滤装置，而后续的过滤步骤可使用螺旋卷式或微纤维膜过滤构造。在操作期间，使用超滤的入口压力可介于约90PSIG和约500PSIG之间(例如，介于约100PSIG至约250PSIG之间)，并且预期出口压力介于约20PSIG和约430PSIG之间(例如，介于约20PSIG和约150PSIG之间)。在操作期间，入口和出口压力之间的差异可以例如介于约70PSIG和约120PSIG之间。例如，上述压力可与10个至12个连续的膜模块的通道相关，每个模块具有19个长度为至少十二英尺的管束中的1/2英寸直径管的管状构造。操作温度可介于约30℃和约70℃之间(例如，介于约40℃和约65℃之间、介于约40℃和约50℃之间)。可以例如使用加热器或冷却器(例如，换热器)控制操作温度。高温可提高渗透物流速。如果膜被污染并且渗透物通量减少(例如，小于进入过滤单元的流量的约1％，例如小于约0.5％、小于约0.1％)，则可通过使清洁溶液(例如，苛性碱溶液)流经冲洗膜来清洁膜。也可与工艺流体类似地加热和控制清洁溶液。。图3示意性地示出了串联或级联过滤系统300及其使用方法的实施方案。例如，第一进料罐310填充有进料210(例如，包含小于1％的TSS)。进料罐可以例如通过配备有流量控制阀314的管或管道312填充，并且通过入口316流体连接至罐。当第一罐被填充至所需水平(例如，至少90％的内体积、至少50％的内体积)时，可通过控制阀关闭或减少浆液流210。然后如果第一泵318未打开，则可将其激活。该泵驱动来自第一进料罐的流体，通过第一膜过滤单元320，并通过入口317返回进料罐。泵318提供迫使工艺液体通过膜管的压力(例如，入口压力)，并且一些液体通过第一膜过滤单元中的膜，形成流过管362的第一渗透物240。泵通过出口319流体连接至第一进料罐，并且通过管364流体连接至第一膜过滤单元320的入口322。第一膜过滤单元仅在图3中示意性地示出，其中对角线328表示具有200kDa截留的膜过滤器，将浓缩物侧和渗透物侧分开。在实践中，第一膜过滤单元的构造可包括例如一系列1/2英寸管的通道，该管捆绑至具有u-型弯头的膜模块，该u-型弯头连接每个模块(例如，u-型弯头允许更紧凑的3-D布置)。溶液通过的膜模块(例如，模块系列)的长度介于约120英尺至约144英尺之间。例如，第一膜过滤单元可包括约10个至约12个模块，每个模块包含一束37个管，每个管的长度为约12英尺。膜过滤单元构造通常应包括作为所有管状膜的入口的入口322、作为所有管状膜的浓缩物/渗余物的出口的出口324以及作为所有管状膜的渗透物的出口的出口326。出口324连接至渗余物返回管230和入口317。第一渗透物240通过管362进料至储罐330(例如，溢流罐或缓冲罐)。储罐通过管362连接至第一过滤单元，并通过管332连接至第二进料罐340。任选地，储罐中的第一渗透物240使用泵(未示出)泵送通过管332。作为另外一种选择或除此之外，可使第一渗透物通过重力从储罐流动至第二进料罐。第二进料罐340可被配置为与第一进料罐类似，例如具有入口316和317、出口319、第二泵348和流体连接管332和364。第二膜过滤单元350可被配置为与第一膜过滤单元类似。优选地，第二膜过滤单元350中的第二膜358的截留分子量和/或粒度小于第一过滤单元324中的第一膜328，例如可选择膜358以使截留分子量介于约2kDa和100kDa之间(例如，介于10kDa和100kDa之间)。来自第二过滤的渗透物(例如，第二渗透物或产物)270可通过管输送至储罐(未示出)和/或另外的处理。在每个单元的操作期间，进料以高速率循环，例如使得材料以至少1GPM的速率流过管状膜的每个管，例如所述流速介于约1GPM和约20GPM之间(例如，介于约2GPM和约10GPM之间、介于约4GPM至约6GPM之间)。只有该流的一部分通过膜，例如根据浆液组成(例如，组成性质诸如TSS和所存在的分子种类)和所选的膜(例如，截留分子量和/或粒度)，介于约1％和10％之间的流成为(或形成)渗透物。仔细监测膜的入口压力，并且目标在90PSIG和约500PSIG之间。同样监测出口压力，目标范围介于约20PSIG和约143PSIG之间。压力可通过节制出口阀或调整泵速(例如，使用变频器(variablefrequencydrive)，VFD)来调节。膜过滤器的分离工艺和再循环流动使进料罐中的流体使不能通过所选膜的颗粒或分子浓度增加，导致进料罐中的浓缩物的膜排除颗粒和/或分子种类的水平不断增加。当进料罐减少至初始体积的约10％时，过滤可视为完成，并且可从第一进料罐310或第二进料罐340移除浓缩物，并且罐可分别用浆液210或渗透物240再填充。系统300可以分批方式操作。例如，在分批方法中，当所需量的渗透物收集至储罐330和/或罐310中的进料罐体积减少至所需目标时，填充第一进料罐310，并通过第一膜过滤单元处理。一旦该批处理完，即可再填充第一进料罐。第二膜过滤可利用渗透物储罐中的材料类似地操作以填充第二进料罐340。最佳平衡膜过滤单元的处理速率，以得到最小停机时间。例如，在分批操作的一些优选的实施方案中，同时填充进料罐并且两个膜过滤单元同时运行。为运行该工艺，以不同的方式运行两个膜过滤单元(例如，以不同的压力)和/或使用不同构造的过滤膜管(例如，不同的管长和/或不同数量的平行管)可为必要的。该工艺也可使用一个第一过滤步骤或系统(例如，诸如使用一个过滤单元320)运行，然后使单个流分支到两个、三个、四个或更多个并行运行的第二过滤步骤或系统(例如，诸如使用两个、三个、四个或更多个第二过滤单元350)。任选地，该工艺也可使用两个、三个、四个或更多个并行的第一过滤步骤，然后将这些多个流组合为单个流，并使用第二过滤步骤进行。系统300也可用半连续法运行。例如，随着体积的减少，进料罐可分别补充浆液210或渗透物240。当浓缩物230和/或260中种类的浓度为目标值时，从相应的进料罐移除浓缩物，并分别更换新鲜的浆液或渗透物。可以例如通过进料罐溶液的分析(例如，分析浊度、颗粒浓度和/或化学组成)和/或通过监测过滤膜处的压力变化(例如，当入口压力达到设定值，诸如大于约100psi、大于约120psi或大于约150psi时，可确定浓缩物不再通过膜可处理)来确定目标值。可标定进料罐和储罐，以用于处理不同的体积。例如，在一些实施方案中，系统300设计为处理约330kgal/天(例如，约230gal/分钟)。因此，如果以分批模式运行，进料罐可设计为容纳330kgal。在一些实施方案中，进料罐可分为多个罐，例如三个100kgal或六个50kgal的罐。可设计其他构造，例如用于处理小体积，诸如介于约100gal和100kgal/天之间(例如，介于50gal和500gal之间、介于500gal和1000gal之间、介于1000gal和10000gal之间)。可设计其他构造，以处理大于500kgal/天，例如大于1000kgal/天。实验糖化具有32英寸直径、64英寸高度并配备有ASME碟形封头(顶部和底部)的圆柱形罐用于糖化中。所述罐还配备有16”宽的水翼搅拌叶片。通过使热水流动通过围绕所述罐的半管夹套来提供加热。向所述储罐中装入200kg水、80kg的生物质以及18kg的DUETTM纤维素酶。生物质是已进行锤磨碾磨并且筛选至40与10目之间尺寸的玉米穗轴。还用电子束将生物质照射至35Mrad的总剂量。使用Ca(OH)2将混合物的pH调节并在整个糖化过程中自动维持在4.8下。将所述组合加热至53℃，以180rpm(在460V下1.8Amp)搅拌约24小时，在此之后糖化被认为完成。将一部分所述材料筛选通过20目筛网并且将所述溶液在4℃下储存在8gal酸瓶中。生物质产生的乙醇和木糖流将约400mL的糖化和筛选材料倾析至1LNewBrunswickBioFlow115生物反应器中。在接种之前将材料加气并且加热至30℃。在50rpm下设定搅拌。pH被测量为在5.2下，其对于发酵来说是可接受的，所以不对它进行调节。中断加气并且用5mg的干酵母(Lallemand,Inc.)接种生物反应器的内容物。允许发酵进行约24小时。在发酵之后，葡萄糖浓度低于检测限，乙醇浓度是约25g/L，并且木糖浓度是30g/L。离心实验与上文类似对玉米穗轴进行糖化和发酵，但以大规模(300gal)进行。此外，将玉米穗轴通过在100和160C之间加热来预处理(在酶水解之前)。下表1中的固体百分比和粒度数据从3个工艺流样品获得：A.发酵后，B.使用沉降式离心机后，以及C.在获得沉降式离心材料后，将其加热至约90℃，并利用圆盘式离心机进一步处理材料。预期第二高速沉降式离心机可得到类似的粒度分布，并且在圆盘式离心后，总悬浮固体(TSS)减少。沉降式离心机(UScentrifuge)在2000g离心力下运行，并且以25和100gal/min之间处理材料。圆盘式离心机是配备有567723-06/-08滚筒的Clara80低流离心机(Alfalaval)。离心机在约7000rpm和8000rpm之间运行，处理约0.5gal/min至1gal/min。每个样品如下所述制备。配衡50.0mL样品，然后使用Corning过滤器(部件号431117)过滤，得到滤饼。如下所述干燥滤饼3次：用DI水洗涤，然后在真空炉(FisherIsotempModel281A)中70℃和29英寸汞柱下干燥过夜(大约18小时)。在干燥后，给干滤饼称重。总悬浮固体(TSS)按重量和体积计算，并记录在表1中。除TSS之外，还使用MettlerToledoFocusedBeamReflectancemeasurementModelParticleTraceE25对样品进行粒度分析。中值粒度记录在表1中。样品A的粒度分布如图4所示，样品B的如图5所示，样品C的如图6所示。从表1可以看出，一旦利用沉降式离心机进行离心，固体水平即减少约50％。第二离心步骤可进一步减少固体水平，例如从约3％减少至约0.2％。表1样品固体％重量/重量％固体重量/体积中值粒度(μm)A6.16.46.12B3.03.24.8C0.210.226.53超滤实验超滤可用于纯化来自沉降式离心机的工艺流，如上文所述。自沉降式离心机获得的五十加仑工艺流包含约0.21％的固体，该工艺流可在实验性运行的切向超滤系统中处理。超滤膜包括使用A37管状膜模块(PCI膜，Hamilton,OH)的单次通过。第一膜过滤器可以是具有200kDa(约0.1μm)截留的管状膜。材料以介于约5GPM和6GPM之间的进料速率通过该膜处理。在约24小时之后，通过该第一模块的过滤完成，产生约90gal渗透物和10gal浓缩物。90gal渗透物以介于5GPM和6GPM之间的速率通过使用A37管状膜模块的单次通过(20kDa截留)处理。该处理产生约80gal渗透物产物和10gal浓缩物。辐射处理原料诸如木质纤维素材料或纤维素材料可用辐射进行处理来改变其结构以降低其不顺应性。所述处理可例如减小原料的平均分子量、改变原料的晶体结构和/或增加原料的表面积和/或孔隙率。辐射可以是通过例如电子束、离子束、100nm至28nm紫外(UV)光、γ或X射线辐射来进行。辐射处理和用于处理的系统在美国专利8,142,620和美国专利申请序列号12/417,731中进行讨论，所述文献的全部公开内容以引用的方式并入本文。如通过辐射能量所测定，各种形式的辐射通过特定的相互作用使生物质电离。重带电粒子主要通过库仑散射使物质电离；此外，这些相互作用产生可进一步使物质电离的高能电子。α粒子等同于是氦原子核，并且是由各种放射性核的α衰变产生，所述放射性核诸如铋、钋、砹、氡、钫、镭、一些锕系元素(如锕、钍、铀、镎、锔、锎、镅和钚)的同位素。电子通过库仑散射和由电子速度变化产生的轫致辐射相互作用。当使用粒子时，它们可以是中性(不带电)、带正电或带负电的。当带电时，带电粒子可以带有单个正电荷或负电荷，或多个电荷，例如一个、两个、三个或甚至四个或更多电荷。在希望断链以改变含有碳水化合物的材料的分子结构的情况下，可能希望是带正电的粒子，部分是由于其酸性性质。当使用粒子时，所述粒子可以具有静止电子的质量，或更大，例如静止电子质量的500、1000、1500或2000或更多倍。例如，所述粒子可具有约1原子单位至约150原子单位的质量，例如约1原子单位至约50原子单位，或约1至约25，例如1、2、3、4、5、10、12或15原子单位。γ辐射具有进入样品的各种材料中的显著穿透深度的优点。在用电磁辐射进行照射的实施方案中，电磁辐射可具有例如每个光子大于102eV，例如大于103、104、105、106或甚至大于107eV的能量(以电子伏特计)。在一些实施方案中，电磁辐射具有每个光子介于104与107之间，例如介于105与106eV之间的能量。电磁辐射可以具有例如大于1016Hz、大于1017Hz、1018、1019、1020或甚至大于1021Hz的频率。在一些实施方案中，电磁辐射具有介于1018与1022Hz之间、例如介于1019至1021Hz之间的频率。电子轰击可使用电子束装置来进行，所述装置具有小于10MeV，例如，小于7MeV、小于5MeV或小于2MeV，例如，约0.5至1.5MeV、约0.8至1.8MeV，或约0.7至1MeV的标称能量。在一些实施方式中，标称能量是约500至800keV。电子束可具有相对较高的总波束功率(所有加速头的组合波束功率，或如果使用多个加速器，则为所有加速器和所有头的组合波束功率)，例如至少25kW，例如至少30、40、50、60、65、70、80、100、125或150kW。在一些情况下，功率甚至高达500kW、750kW或甚至1000kW或更高。在一些情况下，电子束具有1200kW或更高的波束功率，例如1400、1600、1800或甚至300kW。此较高总波束功率通常通过利用多个加速头来实现。例如，电子束装置可包括两个、四个或更多个加速头。使用多个，其每个具有相对较低的波束功率，能防止材料的过度温度上升，从而防止材料燃烧，并且还增加材料层厚度中的剂量的均匀性。通常优选的是生物质材料床具有相对均匀的厚度。在一些实施方案中，所述厚度小于约1英寸(例如，小于约0.75英寸、小于约0.5英寸、小于约0.25英寸、小于约0.1英寸、约0.1与1英寸之间、约0.2与0.3英寸之间)。希望尽快地处理材料。一般来说，优选的是以大于约0.25Mrad/秒，例如，大于约0.5、0.75、1、1.5、2、5、7、10、12、15或甚至大于约20Mrad/秒，例如，约0.25至2Mrad/秒的剂量速率来进行处理。较高剂量速率允许靶(例如所需)剂量的较高通量。较高剂量速率一般需要较高线路速度，以避免材料的热分解。在一种实施方式中，对于约20mm的样品厚度(例如，具有0.5g/cm3的堆积密度的粉碎的玉米穗轴材料)，将加速器设定为3MeV、50mA射束电流并且线速度是24英尺/分钟。在一些实施方案中，进行电子轰击直到材料接受至少0.1Mrad、0.25Mrad、1Mrad、5Mrad，例如至少10、20、30或至少40Mrad的总剂量。在一些实施方案中，进行处理直到材料接受约10Mrad至约50Mrad，例如约20Mrad至约40Mrad，或约25Mrad至约30Mrad的剂量。在一些实施方式中，优选25至35Mrad的总剂量，其理想地(例如)以5Mrad/次分几次施加，其中每次施加持续约一秒。可在辐射之前、期间、之后和之间使用冷却方法、系统和设备，例如利用冷却螺旋输送机和/或冷却振动式输送机。使用如以上所讨论的多个头，可以分多次，例如由几秒钟的冷却间隔开的10至20Mrad/次(例如12至18Mrad/次)下的两次，或7至12Mrad/次(例如5至20Mrad/次、10至40Mrad/次、9至11Mrad/次)的三次处理材料。如本文所讨论，用若干相对较低的剂量而不是一个高剂量处理材料倾向于防止材料过热并且还增加贯穿材料厚度的剂量均匀性。在一些实施方式中，在每次期间或之后将材料搅拌或以其它方式混合，并且然后平滑成均匀层，然后再次进行下一次，以进一步增强处理均匀性。在一些实施方案中，电子被加速到例如大于75％光速的速度，例如大于85％、90％、95％或99％光速的速度。在一些实施方案中，本文所述的任何加工发生在获得时就保持干燥或者已例如使用加热和/或减压进行干燥的木质纤维素材料上。例如，在一些实施方案中，在25℃和50％相对湿度下测量得知，纤维素和/或木质纤维素材料具有小于约25重量％保留水(例如，小于约20重量％、小于约15重量％、小于约14重量％、小于约13重量％、小于约12重量％、小于约10重量％、小于约9重量％、小于约8重量％、小于约7重量％、小于约6重量％、小于约5重量％、小于约4重量％、小于约3重量％、小于约2重量％、小于约1重量％或小于约0.5重量％。在一些实施方案中，可使用两种或更多种电离源，如两种或更多种电子源。例如，可以任何次序用电子束接着用γ辐射和具有约100nm至约280nm波长的UV光处理样品。在一些实施方案中，用三种电离辐射源处理样品，如电子束、γ辐射和高能UV光。生物质被输送穿过处理区，在处理区其可用电子来轰击。可能有利的是重复处理以更充分地降低生物质不顺应性和/或进一步改变生物质。具体地说，取决于材料的不顺应性，工艺参数可在第一(例如，第二、第三、第四或更多)次之后加以调整。在一些实施方案中，可使用包括循环系统的输送机，其中生物质被多次输送穿过以上所述的各种过程。在一些其它实施方案中，使用多个处理装置(例如，电子束发生器)处理生物质多次(例如，2、3、4或更多次)。在其它实施方案中，单个电子束发生器可为多个射束(例如，2、3、4或更多个射束)的来源，其可用于处理生物质。改变含碳水化合物的生物质的分子/超分子结构和/或降低含碳水化合物的生物质的不顺应性的效力取决于所使用的电子能和所施加的剂量，而暴露时间取决于功率和剂量。在一些实施方案中，调整剂量速率和总剂量以便不会破坏(例如烧焦或燃烧)生物质材料。例如，碳水化合物不应在加工中损坏，以使得它们可从生物质完整地例如作为单糖释放。在一些实施方案中，进行处理(用任何电子源或源的组合)直到材料接受至少约0.05Mrad，例如，至少约0.1、0.25、0.5、0.75、1.0、2.5、5.0、7.5、10.0、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、125、150、175或200Mrad的剂量为止。在一些实施方案中，进行处理直到材料接受0.1-100Mrad、1-200、5-200、10-200、5-150,、50-150Mrad,、5-100、5-50、5-40、10-50、10-75、15-50、20-35Mrad之间的剂量为止。在一些实施方案中，使用相对较低的辐射剂量例如以增加纤维素或木质纤维素材料的分子量(用本文所述的任何辐射源或源的组合)。例如，至少约0.05Mrad，例如至少约0.1Mrad或至少约0.25、0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0或至少约5.0Mrad的剂量。在一些实施方案中，进行照射直到材料接受0.1Mrad与2.0Mrad之间，例如0.5rad与4.0Mrad之间或1.0Mrad与3.0Mrad之间的剂量。还可希望同时或依序地从多个方向照射，以便实现所需程度的辐射穿透至材料中。例如，取决于材料如木材的密度和水分含量和所使用的辐射源的类型(例如，γ或电子束)，进入材料中的最大辐射穿透可以是仅约0.75英寸。在这类情况下，较厚部分(达1.5英寸)可通过首先从一侧照射材料并且然后使材料翻转且从另一侧照射来进行照射。从多个方向照射可特别适用于电子束辐射，电子束比γ辐射照射更快，但通常不能实现同样大的穿透深度。辐射不透材料本发明可包括在使用辐射不透材料构造的拱顶和/或储罐中加工材料(例如，木质纤维素或纤维素原料)。在一些实施方式中，选择辐射不透材料以便能够防护部件免受具有高能量的X射线(短波长)的影响，所述X射线会穿透许多材料。设计辐射屏蔽外壳的一个重要因素是所用材料的衰减长度，衰减长度将决定特定材料、材料的共混物或层化结构的所需厚度。衰减长度是辐射被减小至入射辐射的大约1/e(e＝欧拉数)倍时的穿透距离。虽然几乎所有的材料在足够厚的情况下都是辐射不透的，但含有高组成百分比(例如，密度)的具有高Z值(原子序数)的元素的材料具有较短的辐射衰减长度，并且因此如果使用这类材料，则可提供更薄、更轻的屏蔽。用于辐射屏蔽中的高Z值材料的实例是钽和铅。辐射屏蔽中的另一个重要参数是平分距离，平分距离是将使γ射线强度降低50％的特定材料的厚度。作为具有0.1MeV能量的X射线辐射的实例，平分厚度对于混凝土是约15.1mm并且对于铅是约2.7mm，而在1MeV的X射线能量的情况下，平分厚度对于混凝土是约44.45mm并且对于铅是约7.9mm。辐射不透材料可以是厚的或薄的材料，只要其能够减小穿过至另一侧的辐射即可。因此，如果希望特定外壳具有较小壁厚，例如，对于轻质来说或由于尺寸限制，所选择的材料应具有足够的Z值和/或衰减长度，以使得其平分长度小于或等于所需的外壳壁厚。在一些情况下，辐射不透材料可以是层化材料，例如具有较高Z值材料的层，以提供良好屏蔽，和较低Z值材料的层，以提供其它特性(例如，结构完整性、耐冲击性等)。在一些情况下，层化材料可以是“分级Z”层压件，例如包括其中各个层提供从高-Z连续地至较低-Z元素的梯度的层压件。在一些情况下，辐射不透材料可以是连锁块，例如，铅和/或混凝土块可由NELCOWorldwide(Burlington,MA)供给，并且可利用可重构的拱顶。辐射不透材料可使穿过由所述材料形成的结构(例如，墙壁、门、天花板、外壳、一系列这些或这些的组合)的辐射与入射辐射相比减少至少约10％(例如，至少约20％、至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、至少约96％、至少约97％、至少约98％、至少约99％、至少约99.9％、至少约99.99％、至少约99.999％)。因此，由辐射不透材料制成的外壳可使设备/系统/部件的暴露减少相同量。辐射不透材料可包括不锈钢、具有高于25的Z值的金属(例如，铅、铁)、混凝土、泥土、砂及其组合。辐射不透材料可包括在入射辐射的方向上至少约1mm(例如，5mm、10mm、5cm、10cm、100cm、1m以及甚至至少约10m)的屏障。辐射源用于处理原料(例如，木质纤维素或纤维素材料)的辐射类型决定着所使用的辐射源以及辐射装置和相关设备的种类。本文所述的例如用于用辐射处理材料的方法、系统和设备可利用如本文中所述的源以及任何其它有用的源。γ射线源包括放射性核，如钴、钙、锝、铬、镓、铟、碘、铁、氪、钐、硒、钠、铊以及氙的同位素。X射线源包括电子束与金属靶(如钨或钼或合金)的碰撞或紧凑光源，如由Lyncean商业化生产的那些。α粒子等同于是氦原子核，并且是由各种放射性核的α衰变产生，所述放射性核诸如铋、钋、砹、氡、钫、镭、一些锕系元素(如锕、钍、铀、镎、锔、锎、镅和钚)的同位素。紫外辐射源包括氘灯或镉灯。红外辐射源包括蓝宝石、锌或硒化物窗口陶瓷灯。微波源包括速调管、Slevin型RF源或使用氢气、氧气或氮气的原子束源。用于加速粒子的加速器可以是静电DC、电动DC、RF线性波、磁感应线性波或连续波。例如，回旋型加速器可从比利时的IBA获得，如RHODOTRONTM系统，而DC型加速器可从RDI(现在是IBAIndustrial)获得，如离子和离子加速器讨论于以下文献中：IntroductoryNuclearPhysics,KennethS.Krane,JohnWiley&Sons,Inc.(1988),KrstoPrelec,FIZIKAB6(1997)4,177-206；Chu,WilliamT.,“OverviewofLight-IonBeamTherapy”,Columbus-Ohio,ICRU-IAEA会议,2006年3月18-20日；Iwata,Y.等，“Alternating-Phase-FocusedIH-DTLforHeavy-IonMedicalAccelerators”,ProceedingsofEPAC2006,Edinburgh,Scotland；以及Leitner,C.M.等，“StatusoftheSuperconductingECRIonSourceVenus”,ProceedingsofEPAC2000,Vienna,Austria。电子可由经历β衰变的放射性核产生，如碘、铯、锝和铱的同位素。或者，电子枪可通过热离子发射而用作电子源并且通过加速电势进行加速。电子枪产生电子，通过大的电势(例如，大于约50万、大于约100万、大于约200万、大于约500万、大于约600万、大于约700万、大于约800万、大于约900万或甚至大于1000万伏特)使所述电子加速，并且然后在x-y平面上对其进行磁力扫描，其中最初使电子沿加速器管向下在z方向上加速并通过箔窗口提取。在照射输送穿过扫描射束的材料例如生物质时，扫描电子束适用于增加照射表面。扫描电子束也使热载荷均匀分布于窗口上并且帮助减少由于电子束的局部加热所致的箔窗口破裂。窗户箔破裂由于随后的必要修复和重新启动电子枪而造成显著停机时间。各种其它照射装置可在本文所公开的方法中使用，包括场电离源、静电离子分离器、场电离发生器、热离子发射源、微波放电离子源、再循环或静电加速器、动态线性加速器、范德格拉夫加速器和折叠式串列加速器。这类装置公开于例如Medoff的美国专利号7,931,784中，其全部公开内容以引用的方式并入本文。电子束可用作辐射源。电子束具有高剂量速率(例如1、5或甚至10Mrad/秒)、高通量、较小的容量和较小的密封设备的优点。电子束还可具有高电效率(例如，80％)，从而允许相对于其它辐射方法的较低能量使用，这可转化为与所使用的较少量的能量相对应的较低操作成本和较低温室气体排放。电子束可例如由静电发生器、级联发生器、互感发生器、具有扫描系统的低能量加速器、具有线性阴极的低能量加速器、线性加速器和脉冲加速器来产生。电子还可(例如)通过断链机制更有效地引起含碳水化合物的材料的分子结构的改变。此外，具有0.5-10MeV能量的电子可穿透低密度材料，如本文所述的生物质材料，例如，具有小于0.5g/cm3堆积密度和0.3-10cm深度的材料。作为电离辐射源的电子可适用于例如相对薄的材料堆、层或床，例如，小于约0.5英寸，例如，小于约0.4英寸、0.3英寸、0.25英寸或小于约0.1英寸。在一些实施方案中，电子束的各个电子的能量是约0.3MeV至约2.0MeV(兆电子伏特)，例如约0.5MeV至约1.5MeV，或约0.7MeV至约1.25MeV。照射材料的方法讨论于2011年10月18日提交的美国专利申请公布2012/0100577A1中，所述专利申请的整个公开内容以引用的方式并入本文。电子束照射装置可商业上获自IonBeamApplications(Louvain-la-Neuve,比利时)、NHVCorporation(日本)或TitanCorporation(SanDiego,CA)。典型的电子能量可以是0.5MeV、1MeV、2MeV、4.5MeV、7.5MeV或10MeV。典型的电子束照射装置功率可以是1kW、5kW、10kW、20kW、50kW、60kW、70kW、80kW、90kW、100kW、125kW、150kW、175kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW、450kW、500kW、600kW、700kW、800kW、900kW或甚至1000kW。考虑电子束照射装置功率规格的权衡因素包括操作成本、投资成本、折旧和装置占地面积。考虑电子束照射的暴露剂量水平的权衡因素是能量成本和环境、安全和健康(ESH)相关方面。通常，发生器容纳于例如铅或混凝土的拱顶中，特别是对于从在所述过程中产生的X射线来产生。考虑电子能量的权衡因素包括能量成本。电子束照射装置可产生固定射束或扫描射束。具有大的扫描扫掠长度和高扫描速度的扫描射束可能是有利的，因为这将有效地代替大的、固定的射束宽度。此外，可获得0.5m、1m、2m或更大的可用扫掠宽度。由于较大扫描宽度和局部加热和窗口故障可能性减少，扫描射束在本文描述的大多数实施方案中是优选的。电子枪–窗口用于电子加速器的提取系统可包括两个窗口箔。两箔窗口提取系统中的冷却气体可以是吹扫气体或混合物(例如，空气)或纯气体。在一个实施方案中，气体是惰性气体，如氮气、氩气、氦气和或二氧化碳。优选使用气体而不是流体，因其使电子束的能量损失最小化。还可使用纯气体的混合物，在撞击窗口之前在管线中或在窗口之间的空间中预混合抑或混合。可例如通过使用热交换系统(例如，冷冻器)和/或通过使用来自冷凝气体(例如，液氮、液氦)的汽化对冷却气体进行冷却。窗口箔描述于2013年10月10日提交的PCT/US2013/64332中，其全部公开内容以引用的方式并入本文。辐射处理过程中的加热和通量当来自电子束的电子与物质在非弹性碰撞中相互作用时，在生物质中可发生几种过程。例如，材料的电离，材料中聚合物的断链，材料中的聚合物的交联，材料的氧化，X射线的产生(“轫致辐射”)和分子的振动激发(例如声子产生)。不受特定机制束缚，不顺应性降低可能是由于这些非弹性碰撞作用中的几种，例如电离、聚合物的断链、氧化和声子产生所致。这些作用中的一些(例如，尤其是X射线产生)使屏蔽和工程屏障成为必需，例如，在混凝土(或其它辐射不透材料)拱顶中封闭照射过程。另一种照射作用，即振动激发，等效于加热样品。通过照射来加热样品可有助于降低不顺应性，但过度加热可能会破坏材料，如将在下文解释。来自吸附电离辐射的绝热温升(ΔT)由以下等式给出：ΔT＝D/Cp：其中D是平均剂量(以kGy计)，Cp是热容(以J/g℃计)，并且ΔT是温度变化(以℃计)。典型的干燥生物质材料将具有接近2的热容。取决于水的量，湿生物质将具有更高的热容，因为水的热容非常高(4.19J/g℃)。金属具有低得多的热容，例如304不锈钢具有0.5J/g℃的热容。针对不同辐射剂量，生物质和不锈钢中由于即时辐射吸附所致的温度变化在表2示出。表2：针对生物质和不锈钢计算的温度增加。剂量(Mrad)估算的生物质ΔT(℃)钢ΔT(℃)105020050250(分解)1000100500(分解)2000150750(分解)30002001000(分解)4000高温会破坏和/或改变生物质中的生物聚合物，以使得所述聚合物(例如纤维素)不适合于进一步加工。经受高温的生物质可能变成黑的、粘的并且释放指示分解的气味。这种粘性甚至可能使材料难以输送。所述气味可能是难闻的并且是一个安全问题。事实上，已发现将生物质保持在约200℃以下在本文所述的方法中是有益的(例如约190℃以下、约180℃以下、约170℃以下、约160℃以下、约150℃以下、约140℃以下、约130℃以下、约120℃以下、约110℃以下、介于约60℃与180℃之间、介于约60℃与160℃之间、介于约60℃与150℃之间、介于约60℃与140℃之间、介于约60℃与130℃之间、介于约60℃与120℃之间、介于约80℃与180℃之间、介于约100℃与180℃之间、介于约120℃与180℃之间、介于约140℃与180℃之间、介于约160℃与180℃之间、介于约100℃与140℃之间、介于约80℃与120℃之间)。已发现，高于约10Mrad的照射对于本文描述的方法来说是所希望的(例如降低不顺应性)。高通量也是所希望的，以使得照射不会成为加工生物质中的瓶颈。处理受剂量速率方程控制：M＝FP/D时间，其中M是所照射材料的质量(kg)，F是所吸附的功率分数(无单位)，P是所发射功率(kW＝以MeV计的电压x以mA计的电流)，时间是处理时间(秒)，并且D是所吸附剂量(kGy)。在其中吸附的功率分数为固定的、所发射的功率是恒定的并且需要设定的剂量的示例性方法中，通量(例如，M，所加工的生物质)可通过增加照射时间来增加。然而，增加照射时间而不使材料冷却可能过度地加热材料，如通过以上所示的计算所例证。由于生物质具有低热导率(小于约0.1Wm-1K-1)，所以散热很慢，不像例如金属(大于约10Wm-1K-1)，金属可快速地消散能量，只要存在散热器来转移能量即可。电子枪–射束阻挡件在一些实施方案中，系统和方法(例如，利用电子束照射来照射木质纤维素或纤维素原料的系统和方法)包括射束阻挡件(例如，光闸)。例如，可使用射束阻挡件快速停止或减少材料的照射而不用关掉电子束装置。或者，可在打开电子束时使用射束阻挡件，例如射束阻挡件可阻挡电子束直到实现所需水平的射束电流。射束阻挡件可置于主要箔窗口与次要箔窗口之间。例如可安装射束阻挡件以使得其是可移动的，即，以使得其可移入和移出射束路径。甚至可使用射束的部分覆盖件，例如以控制照射的剂量。射束阻挡件可安装到地板上、安装到生物质的输送机上、安装到墙壁上、安装到辐射装置(例如，在扫描盒(scanhorn)处)上或者安装到任何结构支撑件上。优选地，相对于扫描盒固定射束阻挡件，以使得可通过射束阻挡件有效地控制射束。射束阻挡件可合并铰链、轨道、轮子、狭槽或允许其以移入和移出射束的方式操作的其它装置。射束阻挡件可由任何材料制成，所述材料将阻挡至少5％的电子，例如至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、至少80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或甚至约100％的电子。射束阻挡件可由金属制成，所述金属包括但不限于不锈钢、铅、铁、钼、银、金、钛、铝、锡、或这些的合金，或用所述金属制成的层压件(层化材料)(例如，金属涂覆的陶瓷、金属涂覆的聚合物、金属涂覆的复合物、多层金属材料)。可例如用冷却流体(如水溶液或气体)冷却射束阻挡件。射束阻挡件可以是部分或完全中空的，例如具有空腔。射束阻挡件的内部空间可用于冷却流体和气体。射束阻挡件可具有任何形状，包括扁平、弯曲、圆形、椭圆形、正方形、矩形、斜面以及楔形形状。射束阻挡件可具有穿孔，以便允许一些电子通过，从而控制(例如，降低)窗口的全部面积上或窗口的特定区域中的辐射水平。射束阻挡件可以是例如由纤维或线缆形成的网。可一起或独立使用多个射束阻挡件来控制照射。射束阻挡件可例如通过无线电信号远程控制或者硬接线至发动机以将射束移入或移出位置。射束收集器本文所公开的实施方案(例如，利用电离辐射照射木质纤维素或纤维素原料)在利用辐射处理时还可包括射束收集器。射束收集器的目的是安全吸收带电粒子束。如同射束阻挡件，射束收集器可用于阻挡带电粒子束。然而，射束收集器比射束阻挡件稳健得多，并且旨在阻挡电子束的全功率持续一段延长的时间。它们通常用于在加速器正打开时阻挡射束。射束收集器还被设计成能适应由这类射束产生的热量，并且通常由以下材料如铜、铝、碳、铍、钨或汞制成。射束收集器可例如使用可与射束收集器热接触的冷却流体来进行冷却。生物质材料木质纤维素材料(例如，糖化的原料)包括但不限于木材、刨花板、林业废弃物(例如，锯屑、白杨木、木屑)、草(例如，柳枝稷、芒草、绳草、草芦)、谷物残渣(例如，稻壳、燕麦壳、小麦壳、大麦壳)、农业废弃物(例如，青贮饲料、菜籽秆、小麦秆、大麦秆、燕麦秆、稻草、黄麻、大麻、亚麻、竹子、剑麻、蕉麻、玉米穗轴、玉米秸秆、大豆秸秆、玉米纤维、苜蓿、干草、椰子毛)、糖加工残渣(例如，甘蔗渣、甜菜浆、龙舌兰渣)、海藻、海草、粪肥、污水，以及任何这些的混合物。在一些情况下，木质纤维素材料包括玉米穗轴。研磨或锤磨的玉米穗轴可以相对均匀厚度的层散步以用于照射，并且在照射之后易于分散于介质中以进行进一步加工。为了促进收获和收集，在一些情况下使用整个玉米植株，包括玉米秸杆、玉米粒，并且在一些情况下甚至包括植株的根系。有利地，在玉米穗轴或含有大量玉米穗轴的纤维素或木质纤维素材料的发酵期间不需要另外营养物(除了氮源，例如，尿素或氨以外)。玉米穗轴在粉碎之前和之后也更易于输送和分散，并且与如干草和草的其它纤维素或木质纤维素材料相比，具有较小的在空气中形成爆炸混合物的倾向。纤维素材料包括例如纸、纸制品、废纸、纸浆、着色纸、装料纸、涂覆纸、填充纸、杂志、印刷品(例如，书、目录、手册、标签、日历、贺卡、宣传册、内容说明书、新闻用纸)、打印纸、涂塑纸(polycoatedpaper)、卡片坯料、卡纸板、纸板、具有高α-纤维素含量的材料如棉花，以及任何这些材料的混合物。例如，纸制品如美国申请号13/396,365(2012年2月14日提交的Medoff等的“MagazineFeedstocks”)中所描述，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。纤维素材料还可包括已部分或完全脱木素的木质纤维素材料。在一些实例中，可使用其它生物质材料，例如淀粉质材料。淀粉质材料包括淀粉本身，例如玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉或大米淀粉、淀粉衍生物或包括淀粉的材料，如可食用的食品产品或作物。例如，淀粉质材料可以是秘鲁胡萝卜、荞麦、香蕉、大麦、木薯、葛藤、圆齿酢酱草、西米、高粱、普通家用马铃薯、甜薯、芋头、山药或一种或多种豆类，如蚕豆、扁豆或豌豆。任何两种或更多种淀粉质材料的共混物也是淀粉材料。还可使用淀粉、纤维素和或木质纤维素材料的混合物。例如，生物质可以是整个植株、植株的一部分或植株的不同部分，例如，小麦植株、棉花植株、玉米植株、水稻植株或树。可通过本文所述的任何方法处理淀粉质材料。可用作原料的微生物材料包括但不限于含有或能够提供碳水化合物(例如，纤维素)源的任何天然存在或遗传修饰的微生物或生物体，例如原生生物，例如动物原生生物(例如，原生动物，如鞭毛虫、变形虫、纤毛虫和孢子虫)和植物原生生物(例如，海藻，如囊泡虫(alveolate)、绿蜘藻(chlorarachniophytes)、隐藻(cryptomonad)、裸藻(euglenid)、灰藻(glaucophyte)、定鞭藻(haptophyte)、红藻、原生藻菌(stramenopiles)以及绿色植界(viridaeplantae))。其它实例包括海草、浮游生物(例如，大型浮游生物、中型浮游生物、小型浮游生物、微型浮游生物、超微型浮游生物以及超微微型浮游生物)、浮游植物、细菌(例如，革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌以及极端微生物)、酵母和/或这些的混合物。在一些情况下，微生物生物质可从天然来源获得，例如海洋、湖泊、水体例如咸水或淡水，或在陆地上。或者或此外，微生物生物质可从培养系统获得，例如大规模干燥和湿润培养和发酵系统。在其它实施方案中，生物质材料，如纤维素、淀粉质和木质纤维素原料材料，可从已相对于野生型品种修饰的转基因微生物和植物获得。这类修饰可以是例如通过选择和育种的迭代步骤来获得植物中的所需性状。此外，植物可已经相对于野生型品种将遗传物质移除、修饰、沉默和/或添加。例如，遗传修饰的植物可通过重组DNA方法来产生，其中遗传修饰包括引入或修饰来自亲本品种的特定基因；或者例如通过使用转基因育种来产生，其中将一个或多个特定基因从不同物种的植物和/或细菌中引入到植物中。产生遗传变异的另一种方式是通过突变育种，其中新的等位基因从内源性基因人工产生。人工基因可通过多种方式来产生，包括用例如化学诱变剂(例如，使用烷化剂、环氧化物、生物碱、过氧化物、甲醛)、照射(例如，X射线、γ射线、中子、β粒子、α粒子、质子、氘核、UV辐射)和温度冲击或其它外部应力以及随后的选择技术来处理植株或种子。提供修饰的基因的其它方法是通过易错PCR和DNA改组，随后将所需的修饰的DNA插入到所需植株或种子中。在种子或植株中引入所需遗传变异的方法包括例如使用细菌载体、基因枪、磷酸钙沉淀、电穿孔、基因剪接、基因沉默、脂质转染、显微注射以及病毒载体。另外遗传修饰的材料已描述于2012年2月14日提交的美国申请序列号13/396,369中，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。可使用本文所述的任何生物质材料的混合物来实践本文所述的任何方法。其他材料其他材料(例如，天然或合成材料)，例如聚合物可利用本文所述的方法、设备和系统处理和/或制备。例如聚乙烯(例如，直链低密度乙烯和高密度聚乙烯)、聚苯乙烯、磺化聚苯乙烯、聚(氯乙烯)、聚酯(例如，尼龙、DACRONTM、KODELTM)、聚亚烷基酯、聚乙烯酯、聚酰胺(例如，KEVLARTM)、聚对苯二甲酸乙二酯、乙酸纤维素、乙缩醛、聚丙烯腈、聚碳酸酯(例如，LEXANTM)、丙烯酸酯类[例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈]、聚氨酯、聚丙烯、聚丁二烯、聚异丁烯、聚丙烯腈、聚氯丁烯(例如氯丁橡胶)、聚(顺式-1,4-异戊二烯)[例如，天然橡胶]、聚(反式-1,4-异戊二烯)[例如，杜仲胶]、酚醛、三聚氰胺甲醛、环氧化物、聚酯、聚胺、聚羧酸、聚乳酸、聚乙烯醇、聚酸酐、聚氟碳(例如，TEFLONTM)、有机硅(例如，有机硅橡胶)、聚硅烷、聚醚(例如，聚环氧乙烷、聚环氧丙烷)、蜡、油以及这些的混合物。还包括塑料、橡胶、弹性体、纤维、蜡、凝胶、油、粘合剂、热塑性塑料、热固性材料、可生物降解的聚合物、由这些聚合物制成的树脂、其他聚合物、其他材料以及它们的组合。聚合物可通过任何可用的方法制备，包括阳离子聚合、阴离子聚合、自由基聚合、复分解聚合、开环聚合、接枝聚合、加成聚合。在一些情况下，本文公开的处理可用于例如自由基引发的接枝聚合和交联。也可处理和/或制备聚合物例如与玻璃、金属、生物质(例如，纤维、颗粒)、陶瓷的复合材料。可使用本文公开的方法、系统和设备处理的其他材料是陶瓷材料、矿物质、金属、无机化合物。例如，硅和锗晶体、氮化硅、金属氧化物、半导体、绝缘体、粘合剂和/或导体。此外，可处理所制造的多部分或成形材料(例如，模制、挤出、焊接、铆接、层合或任何方式的组合)，例如线缆、管道、板、外壳、集成半导体芯片、电路板、线材、轮胎、窗、层合材料、齿轮、皮带、机器、这些的组合。例如，通过本文所述的方法处理材料可改变表面，例如使它们易于进一步功能化、组合(例如，焊接)，和/或处理可交联材料。生物质材料制备–机械处理生物质可呈干燥形式，例如具有小于约35％的水分含量(例如，小于约20％、小于约15％、小于约10％、小于约5％、小于约4％、小于约3％、小于约2％或甚至小于约1％)。生物质还可在湿润状态下例如作为湿固体、具有至少约10wt％的固体(例如，至少约20重量％、至少约30重量％、至少约40重量％、至少约50重量％、至少约60重量％、至少约70重量％)的浆液或悬浮液传送。本文公开的方法可利用低堆积密度材料，例如已物理预处理成具有小于约0.75g/cm3，例如，小于约0.7、0.65、0.60、0.50、0.35、0.25、0.20、0.15、0.10、0.05或更小，例如，小于约0.025g/cm3的堆积密度的纤维素或木质纤维素原料。使用ASTMD1895B确定堆积密度。简单地说，所述方法包括用样品填充具有已知体积的量筒并且获得样品重量。堆积密度通过用样品重量(克)除以已知的量筒体积(立方厘米)来计算。如果需要，可例如通过Medoff的美国专利号7,971,809中所述的方法对低堆积密度材料进行致密化，所述专利的全部公开内容特此以引用的方式并入。在一些情况下，预处理加工包括筛选生物质材料。可通过具有所需开口尺寸的网或多孔板进行筛选，所述开口尺寸例如小于约6.35mm(1/4英寸，0.25英寸)(例如，小于约3.18mm(1/8英寸，0.125英寸)、小于约1.59mm(1/16英寸，0.0625英寸)、小于约0.79mm(1/32英寸，0.03125英寸)、例如小于约0.51mm(1/50英寸，0.02000英寸)、小于约0.40mm(1/64英寸，0.015625英寸)、小于约0.23mm(0.009英寸)、小于约0.20mm(1/128英寸，0.0078125英寸)、小于约0.18mm(0.007英寸)、小于约0.13mm(0.005英寸)，或甚至小于约0.10mm(1/256英寸，0.00390625英寸))。在一种配置中，所需生物质通过穿孔或筛网掉落，并且因此不照射大于穿孔或筛网的生物质。这些较大材料可例如通过粉碎来重新加工，或其可简单地从加工中去除。在另一种配置中，照射大于穿孔的材料并且通过筛选方法来去除较小材料或将其再循环。在此类配置中，输送机本身(例如输送机的一部分)可为有穿孔的或用网制成。例如，在一个具体实施方案中，生物质材料可以是湿的并且穿孔或网允许在照射之前将水从生物质中排出。材料的筛选还可通过手动方法，例如通过去除不想要的材料的操作员或机械体(例如，配备有颜色、反射率或其它传感器的机器人)进行。筛选还可通过磁筛选进行，其中将磁铁安置在输送的材料附近并且通过磁力去除磁性材料。任选的预处理加工可包括加热材料。例如，输送生物质或其它材料的输送机的一部分可穿过加热区。加热区可例如通过IR辐射、微波、燃烧(例如，气体、煤、油、生物质)、电阻性加热和/或感线圈来产生。可从至少一个侧面或多于一个侧面施加热量，热量可以是连续的或周期性的，并且可仅用于部分材料或者用于所有材料。例如，可通过使用加热套来加热输送槽的一部分。加热可例如出于使材料干燥目的。在干燥材料的情况下，在加热或不加热的情况下，这还可通过在正在输送生物质时，气体(例如，空气、氧气、氮气、He、CO2、氩气)在生物质上和/或穿过所述生物质的移动来促进。任选地，预处理加工可包括使材料冷却。冷却材料描述于Medoff的美国专利号7,900,857中，所述专利的公开内容以引用的方式并入本文。例如，可通过将冷却流体，例如水(例如，与甘油一起)或氮(例如，液氮)供应至输送槽的底部来进行冷却。或者，可将冷却气体，例如冷冻氮气吹送到生物质材料上或输送系统下。另一种任选的预处理加工方法可包括将材料添加至生物质或其它原料。另外的材料可例如通过在输送生物质时将材料喷淋、喷洒和或倾倒至生物质来添加。可添加的材料包括例如金属、陶瓷和/或离子，如美国专利申请公布2010/0105119A1(2009年10月26日提交)和美国专利申请公布2010/0159569A1(2009年12月16日提交)中所描述，所述专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。可添加的任选材料包括酸和碱。可添加的其它材料是氧化剂(例如，过氧化物、氯酸盐)、聚合物、可聚合单体(例如，含有不饱和键)、水、催化剂、酶和/或生物体。可例如以纯的形式、作为在溶剂(例如，水或有机溶剂)中的溶液和/或作为溶液来添加材料。在一些情况下，溶剂是挥发性的并且可例如通过加热和/或吹送如先前所述的气体使其蒸发。添加的材料可在生物质上形成均匀涂层或者为不同组分(例如，生物质和另外的材料)的均匀混合物。添加的材料可通过增加照射效率、衰减照射或改变照射效果(例如，从电子束至X射线或加热)来调节随后的照射步骤。所述方法可不影响照射，但是可适用于进一步的下游加工。添加的材料可例如通过降低灰尘水平来有助于输送材料。生物质可通过皮带输送机、气动输送机、螺旋输送机、料斗、管、手动或者通过这些的组合传送至输送机(例如，用于本文所述的拱顶中的振动式输送机)。可通过任何这些方法将生物质例如掉落、倾倒和/或放置到输送机上。在一些实施方案中，使用封闭的材料分配系统将材料传送至输送机以帮助维持低氧气氛和/或控制粉尘和细粉。漂浮的或空气悬浮的生物质细粉和粉尘是不希望的，因为这些可形成爆炸隐患或损害电子枪的窗口箔(如果所述装置用于处理材料)。可将材料平整以形成如下均匀厚度：介于约0.0312与5英寸之间(例如，介于约0.0625与2.000英寸之间、介于约0.125与1英寸之间、介于约0.125与0.5英寸之间、介于约0.3与0.9英寸之间、介于约0.2与0.5英寸之间、介于约0.25与1.0英寸之间、介于约0.25与0.5英寸之间、0.100+/-0.025英寸、0.150+/-0.025英寸、0.200+/-0.025英寸、0.250+/-0.025英寸、0.300+/-0.025英寸、0.350+/-0.025英寸、0.400+/-0.025英寸、0.450+/-0.025英寸、0.500+/-0.025英寸、0.550+/-0.025英寸、0.600+/-0.025英寸、0.700+/-0.025英寸、0.750+/-0.025英寸、0.800+/-0.025英寸、0.850+/-0.025英寸、0.900+/-0.025英寸、0.900+/-0.025英寸。一般来说，优选尽可能快地将材料输送穿过电子束以使通量最大化。例如，可以至少1英尺/分钟，例如至少2英尺/分钟、至少3英尺/分钟、至少4英尺/分钟、至少5英尺/分钟、至少10英尺/分钟、至少15英尺/分钟、20、25、30、35、40、45、50英尺/分钟的速率输送材料。输送速率与射束电流相关，例如对于1/4英寸厚的生物质和100mA，输送机可以约20英尺/分钟移动以提供有用的照射剂量，在50mA下，输送机可以约10英尺/分钟移动以提供大约相同的照射剂量。在已输送生物质材料穿过辐射区之后，可进行任选的后处理加工。任选的后处理加工可以是例如相对于预照射加工所描述的方法。例如，生物质可筛选、加热、冷却和/或与添加剂组合。对于后照射独特的是可发生自由基的淬灭，例如通过添加流体或气体(例如，氧气、一氧化二氮、氨、液体)、使用压力、加热和/或添加自由基清除剂进行自由基的淬灭。例如，可将生物质输送出封闭的输送机并将其暴露于气体(例如，氧气)，其在所述气体中淬灭，从而形成羧基化基团。在一个实施方案中，生物质在照射期间暴露于反应性气体或流体。已照射的生物质的淬灭在Medoff的美国专利号8,083,906中描述，所述专利的全部公开内容以引用的方式并入本文。如果需要，则可使用除照射之外的一种或多种机械处理以进一步减小含碳水化合物材料的不顺应性。可在照射之前、期间和或之后应用这些方法。在一些情况下，机械处理可包括如通过粉碎(例如切割、研磨、剪切、磨粉或斩切)来初始制备所接收的原料，例如材料的尺寸缩减。例如，在一些情况下，通过剪切或切剁来制备疏松原料(例如，再生纸、淀粉质材料或柳枝稷)。机械处理可减小含碳水化合物材料的堆积密度、增加含碳水化合物材料的表面积和/或降低含碳水化合物材料的一个或多个尺寸。或者或此外，可用另一种处理来处理原料材料，例如化学处理，如用酸(HCl、H2SO4、H3PO4)、碱(例如KOH和NaOH)、化学氧化剂(例如，过氧化物、氯酸盐、臭氧)，照射、蒸汽爆炸、热解、超声处理、氧化、化学处理。所述处理可按任何次序和任何顺序和组合。例如，原料材料可首先通过一种或多种处理方法，例如化学处理(包括酸水解和与酸水解(例如利用HCl、H2SO4、H3PO4)组合)、辐射、超声处理、氧化、热解或蒸汽爆炸进行物理处理，并且然后进行机械处理。这个顺序可以是有利的，因为通过一种或多种其它处理(例如照射或热解)进行处理的材料倾向于更易碎，并且因此可更易于通过机械处理进一步改变材料的结构。作为另一个实例，可如本文所述使用输送机将原料材料输送通过电离辐射并且然后进行机械处理。化学处理可去除一些或所有木质素(例如化学制浆)并且可使材料部分或完全水解。所述方法还可用于预先水解的材料。所述方法还可用于未预先水解的材料。所述方法可用于水解材料和未水解材料的混合物，例如具有约50％或更多的未水解材料、具有约60％或更多的未水解材料、具有约70％或更多的未水解材料、具有约80％或更多的未水解材料或甚至具有90％或更多的未水解材料。除了尺寸缩减(可在加工期间初期和/或后期进行)之外，机械处理还可有利地“打开”、“压紧”、破坏或破碎含碳水化合物材料，从而使材料的纤维素在物理处理期间更易于断链和/或晶体结构破裂。机械处理含碳水化合物材料的方法包括例如碾磨或研磨。可使用例如锤磨机、球磨机、胶体磨、圆锥或锥形磨、盘磨机、轮碾机、威利磨(Wileymill)、谷物碾磨机或其它磨进行碾磨。可使用例如切割/冲击型研磨机进行研磨。一些示例性研磨机包括石料研磨机、销棒研磨机、咖啡研磨机以及磨盘式研磨机。研磨或碾磨可例如通过使销棒或其它元件往复移动来提供，在销棒碾磨机中就是这样。其它机械处理方法包括机械撕破或撕裂、对纤维施加压力的其它方法以及空气摩擦碾磨。合适的机械处理进一步包括继续进行由先前加工步骤引发的材料内部结构破裂的任何其它技术。机械供料制备系统可被配置成产生具有特定特征(例如像特定最大尺寸、特定长宽比或特定表面积比)的流。物理制备可提高反应速率、改进材料在输送机上的移动、改进材料的照射分布、改进材料的辐射均匀度、或减少打开材料并使其对于方法和/或试剂(如溶液中的试剂)更易接近所需要的加工时间。可控制(例如，增加)原料的堆积密度。在一些情况下，可能希望例如通过使材料致密化(例如，致密化可使将其运输到另一个地点更容易并且成本更低)，并且随后使材料恢复到较低堆积密度状态(例如，在运输之后)来制备低堆积密度材料。可使材料致密化，例如从小于约0.2g/cc至大于约0.9g/cc(例如，小于约0.3g/cc至大于约0.5g/cc、小于约0.3g/cc至大于约0.9g/cc、小于约0.5g/cc至大于约0.9g/cc、小于约0.3g/cc至大于约0.8g/cc、小于约0.2g/cc至大于约0.5g/cc)。例如，可通过在Medoff的美国专利号7,932,065和国际公布号WO2008/073186(2007年10月26日提交，以英语公布并且指定美国)中公开的方法和设备来使材料致密化，所述专利的全部公开内容以引用的方式并入本文。可通过本文所述的任何方法来加工致密化的材料，或由本文所述的任何方法加工的任何材料可随后致密化。在一些实施方案中，待加工的材料呈纤维材料形式，其包括通过剪切纤维源来提供的纤维。例如，可用旋转刀切割机来进行剪切。例如，可例如在旋转刀切割机中剪切例如具有不顺应性的或不顺应性水平已减小的纤维源，以提供第一纤维材料。使第一纤维材料通过例如具有1.59mm或更小(1/16英寸，0.0625英寸)的平均开孔尺寸的第一筛网，以提供第二纤维材料。如果需要，可在剪切之前例如用切碎机切割纤维源。例如，当使用纸作为纤维源时，可首先使用切碎机，例如反相旋转螺旋切碎机(如由Munson(Utica,N.Y.)制造的那些)将纸切割成例如1/4-英寸至1/2-英寸宽的条。作为切碎的替代方案，可通过使用闸刀式切割机切割至所需尺寸来减小纸的尺寸。例如，闸刀式切割机可用于将纸切割成例如10英寸宽×12英寸长的片。在一些实施方案中，剪切纤维源和使所得第一纤维材料通过第一筛网是同时进行的。还可以在分批型过程中进行剪切和通过。例如，旋转刀切割机可用于同时剪切纤维源和筛选第一纤维材料。旋转刀切割机包括料斗，所述料斗可装载有通过切碎纤维源制备的切碎的纤维源。在一些实施方式中，在糖化和/或发酵之前对原料进行物理处理。物理处理方法可包括一种或多种本文所述的任何那些方法，如机械处理、化学处理、照射、超声处理、氧化、热解或蒸汽爆炸。处理方法可以两种、三种、四种或甚至所有这些技术的组合使用(以任意顺序)。当使用多于一种处理方法时，所述方法可同时或不同时应用。改变生物质原料的分子结构的其它方法也可单独使用或与本文所公开的方法组合使用。可使用的机械处理以及机械处理的含碳水化合物材料的特征在2011年10月18日提交的美国专利申请公布2012/0100577A1中进一步详细描述，所述专利申请公布的全部公开内容特此以引用的方式并入本文。超声处理、热解、氧化、蒸汽爆炸如果需要，代替照射或除照射之外，可使用一种或多种超声处理、热解、氧化或蒸汽爆炸方法，以减小或进一步减小含碳水化合物材料的不顺应性。例如，可在照射之前、期间和或之后应用这些方法。这些方法在Medoff的美国专利号7,932,065中详细描述，所述专利的全部公开内容以引用的方式并入本文。中间体和产物使用本文所述的方法，可将生物质材料转化成一种或多种产物，如能量、燃料、食品以及材料。例如，中间体和产物如有机酸、有机酸的盐、酸酐、有机酸的酯以及燃料，例如用于内燃机的燃料或用于燃料电池的原料。本文描述了可使用纤维素和/或木质纤维素材料作为原料的系统和方法，所述纤维素和/或木质纤维素材料容易获得但可能常常难以加工，例如城市废物流和废纸流，如包括报纸、牛皮纸(Kraft)、瓦楞纸或这些的混合物的流。产物的具体实例包括但不限于氢、糖(例如，葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、果糖、二糖、寡糖以及多糖)、醇(例如，一元醇或二元醇，如乙醇、正丙醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇或正丁醇)、水合醇或含水醇(例如，含有大于10％、20％、30％或甚至大于40％的水)、生物柴油、有机酸、烃(例如，甲烷、乙烷、丙烷、异丁烯、戊烷、正己烷、生物柴油、生物汽油以及其混合物)、副产物(例如，蛋白质，如纤维素分解蛋白质(酶)或单细胞蛋白质)，以及呈任何组合或相对浓度，并且任选地与任何添加剂(例如，燃料添加剂)组合的任何这些产物的混合物。其它实例包括羧酸、羧酸的盐、羧酸与羧酸的盐的混合物以及羧酸的酯(例如，甲基、乙基和正丙基酯)、酮(例如，丙酮)、醛(例如，乙醛)、α和β不饱和酸(例如，丙烯酸)以及烯烃(例如，乙烯)。其它醇和醇衍生物包括丙醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、糖醇(例如，赤藓醇、乙二醇、甘油、山梨醇、苏糖醇阿糖醇、核糖醇、甘露醇、半乳糖醇、岩藻糖醇、艾杜醇、异麦芽酮糖醇、麦芽糖醇、乳糖醇、木糖醇以及其它多元醇)以及任何这些醇的甲基或乙基酯。其它产物包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乳酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、琥珀酸、戊酸、己酸、3-羟基丙酸、棕榈酸、硬脂酸、草酸、丙二酸、戊二酸、油酸、亚油酸、乙醇酸、γ-羟基丁酸以及其混合物、任何这些酸的盐、任何酸及其相应盐的混合物。以上产物与彼此和/或以上产物与其它产物(所述其它产物可通过本文所述的方法或以其它方式制备)的任何组合可包装在一起并且作为产品来出售。产物可组合，例如，混合、共混或共同溶解，或可简单地包装在一起或一起出售。本文所述的任何产物或产物的组合可在出售产物之前，例如，纯化或分离之后或甚至在包装之后进行消毒或灭菌，以中和可存在于产物中的一种或多种可能不希望的污染物。可用例如小于约20Mrad，例如约0.1至15Mrad、约0.5至7Mrad或约1至3Mrad剂量的电子轰击进行所述消毒。本文所述的方法可产生适用于产生在工厂的其它部分使用(热电联产)或在公开市场上出售的蒸汽和电力的各种副产物流。例如，由燃烧副产物流产生的蒸汽可用于蒸馏过程。作为另一个实例，由燃烧副产物流产生的电力可用于为在预处理中使用的电子束发生器提供动力。用于产生蒸汽和电力的副产物来源于整个过程的众多来源。例如，废水的厌氧消化可产生甲烷含量高的沼气和少量废弃生物质(污泥)。作为另一个实例，可使用糖化后和/或蒸馏后固体(例如，从预处理和初级过程剩余的未转化的木质素、纤维素和半纤维素)，例如作为燃料燃烧。包括食品和药物产品的其它中间体和产物描述于2010年5月20日公布的Medoff的美国专利申请公布2010/0124583A1中，所述专利申请公布的全部公开内容特此以引用的方式并入。木质素源性产物来自通过所描述的方法进行的木质纤维素加工的废生物质(例如，废木质纤维素材料)预期具有较高的木质素含量，并且除了适用于通过在热电厂中燃烧来产生能量之外还可具有作为其它有价值的产物的用途。例如，木质素可以捕获形式用作塑料，或它可以合成方式升级成其它塑料。在一些实例中，它还可转化成木质素磺酸盐，木质素磺酸盐可用作粘合剂、分散剂、乳化剂或螯合剂。当用作粘合剂时，木质素或木质素磺酸盐可例如用于煤块中，用于陶瓷中，用于粘合炭黑、用于粘合肥料和除草剂，用作粉尘抑制剂，用于制备胶合板和刨花板，用于粘合动物饲料，用作玻璃纤维的粘合剂，用作油毡贴的粘合剂和用作土壤稳定剂。当用作分散剂时，木质素或木质素磺酸盐可用于例如混凝土混合物、粘土和陶瓷、染料和颜料、皮革鞣制和石膏板中。当用作乳化剂时，木质素或木质素磺酸盐可用于例如沥青、颜料和染料、农药以及蜡乳液中。作为螯合剂，木质素或木质素磺酸盐可用于例如微量营养素系统、洗涤剂和水处理系统中，例如用于锅炉和冷却系统。对于能量产生，木质素通常具有比全纤维素(纤维素和半纤维素)更高的能量含量，因为它含有比全纤维素更多的碳。例如，相较于全纤维素的7,000与8,000BTU/磅，干燥木质素可具有介于约11,000与12,500BTU/磅之间的能量含量。如此，木质素可被致密化并且转化成压块和球团以用于燃烧。例如，木质素可通过本文所述的任何方法转化成球团。对于较慢燃烧的球团或压块，可使木质素进行交联，如施加约0.5Mrad与5Mrad之间的辐射剂量。交联可得到较慢燃烧的形状因子。可在不存在空气的情况下通过热解，例如在400℃与950℃之间将形状因子如球团或压块转化成“合成煤”或活性炭。在热解之前，可能希望使木质素交联以维持结构完整性。糖化为了将原料转化成可被容易加工的形式，可通过糖化剂(例如酶或酸)将原料中的含有葡聚糖或木聚糖的纤维素水解成低分子量碳水化合物如糖，所过过程被称为糖化。然后，低分子量碳水化合物可用于例如现有制造厂中，如单细胞蛋白质厂、酶制造厂或燃料厂，例如，乙醇制造设施。原料可使用酶，例如通过在溶剂例如水溶液中将材料与酶组合来进行水解。或者，可通过生物体供应酶，所述生物体分解生物质(如生物质的纤维素和/或木质素部分)，含有或制造各种纤维分解酶(纤维素酶)、木质素酶或各种小分子生物质降解代谢物。这些酶可以是协同作用降解生物质的结晶纤维素或木质素部分的酶复合物。纤维素分解酶的实例包括：内切葡聚糖酶、纤维二糖水解酶和纤维二糖酶(β-葡萄糖苷酶)。在糖化期间，纤维素底物可通过内切葡聚糖酶在随机位置初步水解，从而产生低聚中间体。这些中间体随后被作为外切葡聚糖酶如纤维二糖水解酶的底物，以从纤维素聚合物的末端产生纤维二糖。纤维二糖是水溶性的1,4-连接的葡萄糖二聚体。最后，纤维二糖酶裂解纤维二糖以得到葡萄糖。此过程的效率(例如，水解时间和/或水解完全性)取决于纤维素材料的不顺应性。因此，所处理的生物质材料通常可通过将材料与纤维素酶在流体介质(例如水溶液)中组合来进行糖化。在一些情况下，在糖化之前，将材料在热水中煮沸、浸泡或蒸煮，如2012年4月26日公布的Medoff和Masterman的美国专利申请公布2012/0100577A1中所描述，所述专利申请公布的全部内容并入本文。糖化过程可在制造厂中的储罐(例如，具有至少4000、40,000L或500,000L体积的储罐)中部分或完全地进行，和/或可在转运中，例如，在轨道车、油罐卡车中或在高级油轮或船舱中部分或完全地进行。完全糖化所需要的时间将取决于工艺条件和所使用的含碳水化合物材料和酶。如果糖化是在受控的条件下在制造厂中进行，则纤维素可在约12-96小时内大致上完全转化成糖，例如葡萄糖。如果糖化是在转运中部分或完全地进行，则糖化可能花费较长时间。通常优选在糖化期间例如使用喷射混合对储罐内容物进行混合，如在2010年5月18日提交的国际申请号PCT/US2010/035331中所描述，所述申请以英语公布为WO2010/135380并且指定美国，所述申请的全部公开内容以引用的方式并入本文。表面活性剂的添加可提高糖化速率。表面活性剂的实例包括非离子型表面活性剂(如20或80聚乙二醇表面活性剂)、离子型表面活性剂或两性表面活性剂。通常优选由糖化得到的糖溶液的浓度相对较高，例如，大于40重量％，或大于50重量％、60重量％、70重量％、80重量％、90重量％或甚至大于95重量％。可例如通过蒸发去除水以增加糖溶液的浓度。这减小了待装运的体积并且还抑制了溶液中的微生物生长。或者，可使用较低浓度的糖溶液，在这种情况下，可能希望以低浓度(例如，50至150ppm)添加抗微生物添加剂，例如广谱抗生素。其它适合的抗生素包括两性霉素B、氨苄青霉素、氯霉素、环丙沙星、庆大霉素、潮霉素B、卡那霉素、新霉素、青霉素、嘌呤霉素、链霉素。抗生素将在运输和储存期间抑制微生物的生长，并且可以适当的浓度(例如，按重量计在15与1000ppm之间，例如，在25与500ppm之间，或在50与150ppm之间)使用。如果希望，则即使糖浓度相对较高也可包括抗生素。或者，可使用具有抗微生物防腐特性的其它添加剂。优选地，抗微生物添加剂是食品级的。可通过限制与酶一起添加到含碳水化合物材料中的水量来获得相对较高浓度的溶液。可例如通过控制糖化发生到何种程度来控制浓度。例如，可通过向溶液中添加更多含碳水化合物材料来增加浓度。为了保持正在溶液中产生的糖，可添加表面活性剂，例如，上文所论述的那些表面活性剂中一种。还可通过增加溶液的温度来增加溶解度。例如，可将溶液维持在40℃-50℃、60℃-80℃或甚至更高的温度下。糖化剂合适的纤维素分解酶包括来自以下属中的种的纤维素酶：芽孢杆菌属、鬼伞属、毁丝霉属、头孢霉属、柱顶孢霉属、青霉属、曲霉属、假单孢菌属、腐质霉属、镰刀菌属、梭孢壳属、枝顶孢属、金孢子菌属以及木霉属；特别是由选自以下种的菌株产生的那些纤维素酶：曲霉属(参见，例如，欧洲公布号0458162)、特异腐质霉(Humicolainsolens)(被重新分类为嗜热柱顶孢霉(Scytalidiumthermophilum)，参见例如美国专利号4,435,307)、灰盖鬼伞(Coprinuscinereus)、尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)、嗜热毁丝霉(Myceliophthorathermophila)、大型亚灰树花菌(Meripilusgiganteus)、太瑞斯梭孢壳霉(Thielaviaterrestris)、枝顶孢属菌种(Acremoniumsp.)(包括但不限于桃色枝顶孢(A.persicinum)、A.acremonium、A.brachypenium、A.dichromosporum、A.obclavatum、A.pinkertoniae、粉灰枝顶孢(A.roseogriseum)、A.incoloratum以及棕色枝顶孢(A.furatum))。优选菌株包括特异腐质霉DSM1800、尖孢镰刀菌DSM2672、嗜热毁丝霉CBS117.65、头孢霉属RYM-202、枝顶孢属CBS478.94、枝顶孢属CBS265.95、桃色枝顶孢CBS169.65、AcremoniumacremoniumAHU9519、头孢霉属CBS535.71、AcremoniumbrachypeniumCBS866.73、AcremoniumdichromosporumCBS683.73、AcremoniumobclavatumCBS311.74、AcremoniumpinkertoniaeCBS157.70、粉灰枝顶孢CBS134.56、AcremoniumincoloratumCBS146.62，以及棕色枝顶孢CBS299.70H。纤维素分解酶还可以从金孢子菌属(Chrysosporium)，优选Chrysosporiumlucknowense的菌株获得。可使用的另外菌株包括但不限于，木霉属(特别是绿色木霉(T.viride)、里氏木霉(T.reesei)以及康宁木霉(T.koningii))、嗜碱性芽孢杆菌(alkalophilicBacillus)(参见，例如美国专利号3,844,890和欧洲公布号0458162)以及链霉菌属(参见，例如欧洲公布号0458162)。除了酶之外或与酶组合，酸、碱和其它化学品(例如氧化剂)可用于糖化木质纤维素和纤维素材料。这些可以任何组合或顺序使用(例如，在添加酶之前、之后和/或期间)。例如可使用强无机酸(例如，HCl、H2SO4、H3PO4)和强碱(例如，NaOH、KOH)。糖在本文所述的方法中，例如在糖化之后，可对糖(例如，葡萄糖和木糖)进行分离。例如可通过沉淀法、结晶法、色谱法(例如，模拟移动床色谱、高压色谱法)、离心法、萃取法、本领域已知的任何其它分离方法以及其组合来对糖进行分离。氢化和其它化学转化本文所述的方法可包括氢化。例如，葡萄糖和木糖可分别氢化成山梨糖醇和木糖醇。可通过在高压(例如，10至12000psi，介于100和10,000psi之间)下与H2组合使用催化剂(例如，Pt/γ-Al2O3、Ru/C、雷尼镍或本领域已知的其它催化剂)来实现氢化。可使用来自本文所述方法的产物的其它类型的化学转化，例如有机糖衍生的产物(例如，糠醛和糠醛衍生的产物)的产生。糖衍生的产物的化学转化描述于2013年7月3日提交的USSN13/934,704中，其全部公开内容全部以引用的方式并入本文。发酵酵母和发酵单胞菌属(Zymomonas)细菌，例如，可用于将一种或多种糖发酵或转化成一种或多种醇。其它微生物在下文进行讨论。发酵的最佳pH是约pH4至7。例如，酵母的最佳pH是约pH4至5，而发酵单胞菌的最佳pH是约pH5至6。典型的发酵时间是约24至168小时(例如，24至96小时)，其中温度在20℃至40℃(例如，26℃至40℃)范围内，然而嗜热微生物偏好较高的温度。在一些实施方案中，例如，当使用厌氧生物体时，至少一部分发酵是在不存在氧的情况下，例如，在惰性气体如N2、Ar、He、CO2或其混合物的覆盖层下进行。另外，混合物可具有在部分或全部发酵期间流经储罐的惰性气体的恒定吹扫。在一些情况下，可通过发酵期间的二氧化碳产生来实现或维持厌氧条件而不需要额外的惰性气体。在一些实施方案中，可在低分子量糖完全转化成产物(例如，乙醇)之前中断全部或部分发酵过程。中间体发酵产物包括高浓度的糖和碳水化合物。糖和碳水化合物可经由本领域已知的任何手段进行分离。这些中间体发酵产物可用于制备用于人或动物消耗的食品。另外或可替代地，可在不锈钢实验室磨机中将中间体发酵产物研磨成细小粒子尺寸以产生面粉状物质。可在发酵期间使用射流混合，并且在一些情况下在同一储罐中进行糖化和发酵。可在糖化和/或发酵期间添加微生物的营养物，例如，在2011年7月15日提交的美国专利申请公布2012/0052536中所述的基于食品的营养物包，所述专利申请公布的完整公开内容以引用的方式并入本文“发酵”包括在2013年6月27日公布的申请号PCT/US2012/71093、2012年6月27日公布的申请号PCT/US2012/71907和2012年6月27日公布的申请号PCT/US2012/71083中所公开的方法和产物，所述申请的内容均以引用的方式整体并入本文。可利用移动发酵罐，如在国际申请号PCT/US2007/074028(其在2007年7月20日提交，以英语公布为WO2008/011598并且指定美国)中所描述，并且具有美国颁布的专利号8,318,453，所述申请的内容以引用的方式整体并入本文。类似地，糖化设备可以是可移动的。此外，糖化和/或发酵可以在转运期间部分或完全地进行。发酵剂在发酵中使用的微生物可以是天然存在的微生物和/或工程化的微生物。例如，微生物可以是细菌(包括但不限于，例如纤维素分解细菌)、真菌(包括但不限于，例如酵母)、植物、原生生物，例如，原生动物或真菌样原生动物(包括但不限于，例如，粘菌)或海藻。当生物体相容时，可使用生物体的混合物。合适的发酵微生物具有将碳水化合物(如葡萄糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、寡糖或多糖)转化成发酵产物的能力。发酵微生物包括以下种属的菌株：酵母属菌种(Saccharomycesspp.)(包括但不限于酿酒酵母(S.cerevisiae)(面包酵母)、糖化酵母(S.distaticus)、葡萄汁酵母(S.uvarum))、克鲁维酵母(Kluyveromyces)属(包括但不限于马克斯克鲁维酵母(K.marxianus)、脆壁克鲁维酵母(K.fragilis))、假丝酵母(Candida)属(包括但不限于假热带假丝酵母(C.pseudotropicalis)和芸薹假丝酵母(C.brassicae))、树干毕赤酵母(Pichiastipitis)(休哈塔假丝酵母(Candidashehatae)的亲缘菌)、棒孢酵母(Clavispora)属(包括但不限于葡萄牙棒孢酵母(C.lusitaniae)和仙人掌棒孢酵母(C.opuntiae))、管囊酵母(Pachysolen)属(包括但不限于嗜鞣管囊酵母(P.tannophilus))、酒香酵母(Bretannomyces)属(包括但不限于，例如铁红梅氏酒香酵母(B.clausenii)(HandbookonBioethanol:ProductionandUtilization,Wyman,C.E.编，Taylor&Francis,Washington,DC,179-212中的Philippidis,G.P.,1996,Cellulosebioconversiontechnology))。其它适合的微生物包括例如运动发酵单胞菌(Zymomonasmobilis)、梭菌属菌种(Clostridiumspp.)(包括但不限于热纤维梭菌(C.thermocellum)(Philippidis,1996,同上)、糖丁基丙酮梭菌(C.saccharobutylacetonicum)、酪丁酸梭菌(C.tyrobutyricum)、糖丁酸梭菌(C.saccharobutylicum)、略紫色梭菌(C.Puniceum)、拜氏梭菌(C.beijernckii)以及丙酮丁醇梭菌(C.acetobutylicum))、丛梗孢酵母属菌种(Moniliellaspp.)(包括但不限于丛梗孢酵母(M.pollinis)、绒毛丛梗孢酵母(M.tomentosa)、马迪达丛梗孢酵母(M.madida)、黑色丛梗孢酵母(M.nigrescens)、M.oedocephali、M.megachiliensis)、解脂耶氏酵母(Yarrowialipolytica)、短梗霉属菌种(Aureobasidiumsp.)、三型孢菌属菌种(Trichosporonoidessp.)、变异三角酵母(Trigonopsisvariabilis)、毛孢子菌属菌种(Trichosporonsp.)、丛梗孢酵母属菌种(Moniliellaacetoabutanssp.)、变异核瑚菌(Typhulavariabilis)、木兰假丝酵母(Candidamagnoliae)、黑粉菌纲属菌种(Ustilaginomycetessp.)、筑波拟酵母(Pseudozymatsukubaensis)、接合酵母属(Zygosaccharomyces)的酵母种、德巴利酵母属(Debaryomyces)、汉逊酵母属(Hansenula)和毕赤酵母属(Pichia)、以及暗丛梗孢形圆酵母属(Torula)的真菌(例如珊瑚藻圆酵母(T.corallina))。许多这样的微生物菌株可公开商购获得抑或通过储藏所获得，所述储藏所如，例如，ATCC(美国典型培养物保藏中心(AmericanTypeCultureCollection),Manassas,Virginia,USA)、NRRL(农业研究服务培养物保藏中心(AgriculturalResearchServiceCultureCollection),Peoria,Illinois,USA)或DSMZ(德意志微生物保藏中心(DeutscheSammlungvonMikroorganismenundZellkulturenGmbH),Braunschweig,德国)。可商购获得的酵母包括，例如，RED/乐斯福乙醇红(LesaffreEthanolRed)(可从RedStar/Lesaffre,USA获得)、(可从Fleischmann’sYeast(BurnsPhilipFoodInc.的部门),USA获得)、(可从Alltech，现在的Lalemand获得)、GERT(可从GertStrandAB,瑞典获得)以及(可从DSMSpecialties获得)。蒸馏在发酵之后，可使用例如“醪塔”蒸馏所得流体以使乙醇和其它醇与大部分水和残余固体分离。蒸馏可在真空下进行(例如，以减少溶液中产物诸如糖的分解)。出醪塔的蒸气可以是至少35重量％(例如，至少40重量％、至少50重量％或至少90重量％)乙醇并且可被供应至精馏塔中。可使用气相分子筛将来自精馏塔的接近共沸的(例如，至少约92.5％乙醇与水的混合物纯化为纯(例如，至少约99.5％或甚至约100％)乙醇。可将醪塔底部物传送至三级蒸发器的第一级。精馏塔回流冷凝器可为此第一级提供热量。在第一级之后，可使用离心机分离固体并且在旋转干燥器中干燥。可将离心机流出液的一部分(25％)再循环至发酵，并且将其余部分传送至第二蒸发器级和第三蒸发器级。大部分蒸发器冷凝液可作为相当干净的冷凝液返回所述过程中，其中分离一小部分至废水处理以防止低沸点化合物的堆积。含烃材料在利用本文所述的方法和系统的其它实施方案中，可加工含烃材料。本文所述的任何方法可用于处理本文所述的任何含烃材料。如本文所用的“含烃材料”意指包括油砂、油页岩、沥青砂、煤粉、煤泥、沥青、各种类型的煤以及包含烃组分和固体物质两者的其它天然存在的和合成的材料。固体物质可包括岩石、砂、粘土、石头、泥沙、钻孔泥浆，或其它固体有机和/或无机物质。所述术语还可包括废产物，如钻井废弃物和副产物、精炼废弃物和副产物或含有烃组分的其它废产物，如沥青瓦和面层、沥青路面等。在利用本文所述的方法和系统的另外其他实施方案中，可加工木材和含有木材的产品。例如，可加工木材产品，例如板材、片材、层合物、梁、刨花板、复合材料、粗切削木材、软木和硬木。此外，可加工砍伐树木、灌木、木屑、锯屑、根、树皮、树桩、分解的木材以及其他含有木材的生物质材料。输送系统各种输送系统可用于例如将生物质材料输送至拱顶并且在拱顶中在电子束下输送。示例性输送机是皮带输送机、气动输送机、螺旋输送机、推车、火车、轨道上火车或推车、电梯、前端装载机、反铲挖土机、起重机、各种铲土机和铲车、货车，并且可使用投掷装置。例如，振动式输送机可用于本文所述的各种过程中。振动式输送机描述于2013年10月10日提交的PCT/US2013/64289中，其全部公开内容以引用的方式并入本文。任选地，可封闭一个或多个输送系统。当使用外壳时，还可用惰性气体吹扫封闭的输送机，以便将大气维持在降低的氧水平下。使氧水平保持较低避免了臭氧的形成，在一些情况下臭氧由于其反应性和毒性性质是不希望的。例如氧可低于约20％(例如，低于约10％、低于约1％、低于约0.1％、低于约0.01％或甚至低于约0.001％的氧)。可用惰性气体进行吹扫，所述惰性气体包括但不限于氮气、氩气、氦气或二氧化碳。这可由例如液态来源(例如，液氮或液氦)的汽化供应，从空气中就地产生或分离，或由储罐供应。惰性气体可再循环并且可使用催化剂(如铜催化剂床)去除任何残余氧。或者，可进行吹扫、再循环和氧去除的组合以使氧水平保持较低。也可用可与生物质反应的反应性气体吹扫封闭的输送机。这可在照射过程之前、期间或之后进行。反应性气体可以是但不限于：一氧化二氮、氨、氧、臭氧、烃、芳香族化合物、酰胺、过氧化物、叠氮化物、卤化物、卤氧化物、磷化物、膦、胂、硫化物、硫醇、硼烷和/或氢化物。可在外壳中例如通过照射(例如，电子束、UV照射、微波照射、加热、IR辐射)活化反应性气体，以使其与生物质反应。可例如通过照射活化生物质本身。优选地，生物质通过电子束活化，以产生自由基，自由基然后例如通过自由基偶合或淬灭与活化或未活化的反应性气体反应。供应至封闭的输送机的吹扫气体也可冷却到例如约25℃以下、约0℃以下、约-40℃以下、约-80℃以下、约-120℃以下。例如，气体可由压缩气体(如液氮)汽化或者由固态二氧化碳升华而成。作为替代性实例，可通过冷冻器冷却气体，或者可冷却部分或整个输送机。其它实施方案本文所讨论的任何材料、方法或加工的材料可用于制备产物和/或中间体，如复合材料、填充剂、粘合剂、塑料添加剂、吸附剂和控制释放剂。所述方法可包括例如通过施加压力和热量至材料来致密化。例如复合材料可通过将纤维材料与树脂或聚合物组合来制备。例如辐射可交联树脂例如热塑性树脂可与纤维材料组合以提供纤维材料/可交联树脂组合。所述材料可例如适用作建筑材料、保护片、容器以及其它结构材料(例如模制和/或挤压制品)。吸附剂可以是例如呈球团、碎片、纤维和/或薄片的形式。吸附剂可例如用作宠物寝具、包装材料或用于污染控制系统中。控制释放基质也可以是呈例如球团、碎片、纤维和或薄片的形式。控制释放基质可例如用于释放药物、杀生物剂、芳香剂。例如，复合材料、吸收剂和控制释放剂以及它们的用途描述于2006年3月23日提交的美国序列号PCT/US2006/010648和2011年11月22日提交美国专利号8,074,910中，所述专利的全部公开内容以引用的方式并入本文。在一些实例中，例如利用加速电子以第一水平处理生物质材料以降低不顺应性，以便选择性地释放一种或多种糖(例如，木糖)。生物质然后可被处理至第二水平以释放一种或多种其它糖(例如，葡萄糖)。任选地，可在处理之间干燥生物质。所述处理可包括施加化学和生物化学处理以释放糖。例如，可将生物质材料处理至小于约20Mrad(例如，小于约15Mrad、小于约10Mrad、小于约5Mrad、小于约2Mrad)的水平，并且然后用含有少于10％的硫酸(例如，少于约9％、少于约8％、少于约7％、少于约6％、少于约5％、少于约4％、少于约3％、少于约2％、少于约1％、少于约0.75％、少于约0.50％、少于约0.25％)的硫酸溶液处理以释放木糖。例如，释放到溶液中的木糖可与固体分离，并且任选地用溶剂/溶液(例如用水和/或酸化水)洗涤所述固体。任选地，可将所述固体例如在空气中和/或真空下任选地用加热(例如，约150℃以下，约120℃以下)干燥至低于约25wt％(低于约20重量％、低于约15重量％、低于约10重量％、低于约5重量％)的水含量。然后可以小于约30Mrad(例如，小于约25Mrad、小于约20Mrad、小于约15Mrad、小于约10Mrad、小于约5Mrad、小于约1Mrad或甚至一点也无)的水平处理所述固体，并且然后用酶(例如纤维素酶)处理以释放葡萄糖。可使葡萄糖(例如，溶液中的葡萄糖)与剩余固体分离。然后可进行进一步加工所述固体，例如用于产生能量或其它产物(例如，木质素源性产物)。调味剂、芳香剂和着色剂本文所述的例如通过本文所述的方法、系统和/或设备产生的任何产物和/或中间体可与调味剂、芳香剂、着色剂和/或这些的混合物组合。例如，糖、有机酸、燃料、多元醇如糖醇、生物质、纤维和复合材料中的任何一种或多种可(任选地与调味剂、芳香剂和/或着色剂一起)组合(例如，配制、混合或反应)或用于制备其它产物。例如，一种或多种所述产物可用于制备肥皂、洗涤剂、糖果、饮品(例如，可乐、葡萄酒、啤酒、烈酒如杜松子酒或伏特加酒、运动饮料、咖啡、茶)、药物、粘合剂、片材(例如，织物、非织物、滤纸、纸巾)和/或复合材料(例如，板)。例如，一种或多种所述产物可与草本植物、花、花瓣、香料、维生素、百花香或蜡烛组合。例如，已配制、混合或反应的组合可具有葡萄柚、柑橘、苹果、覆盆子、香蕉、莴苣、芹菜、肉桂、巧克力、香草、胡椒薄荷、薄荷、洋葱、大蒜、胡椒、藏红花、姜、牛奶、葡萄酒、啤酒、茶、瘦牛肉、鱼肉、蛤、橄榄油、椰子脂、猪脂肪、乳脂、牛肉汤、豆荚、马铃薯、马茉兰、火腿、咖啡和干酪的味道/香味。可以任何量添加调味剂、芳香剂和着色剂，所述量如介于约0.001重量％至约30重量％之间，例如，介于约0.01至约20之间、介于约0.05至约10之间或介于约0.1重量％至约5重量％之间。这些可通过任何方式并且以任何次序或顺序(例如，搅拌、混合、乳化、胶凝、浸渍、加热、超声处理和/或悬浮)(例如与本文所述的任何一种或多种产物或中间体一起)配制、混合和/或反应。还可使用填充剂、粘合剂、乳化剂、抗氧化剂，例如蛋白质凝胶、淀粉和二氧化硅。在一个实施方案中，可在照射生物质之后立即将调味剂、芳香剂和着色剂添加至生物质，以使得通过照射形成的反应部位可与所述调味剂、芳香剂和着色剂的反应性相容部位反应。调味剂、芳香剂和着色剂可以是天然的和/或合成的材料。这些材料可以是化合物、这些的组合物或混合物中的一种或多种(例如，几种化合物的配制或天然组合物)。任选地调味剂、芳香剂、抗氧化剂和着色剂可以是生物学来源的，例如来自发酵过程(例如，如本文所述的糖化材料的发酵)。或者或另外地，这些调味剂、芳香剂和着色剂可收获自完整生物体(例如植物、真菌、动物、细菌或酵母)或生物体的一部分。可通过任何方式收集和或提取生物体以提供颜料、调味剂、芳香剂和/或抗氧化剂，所述方式包括利用本文所述的方法、系统和设备、热水提取、超临界流体萃取、化学萃取(例如，溶剂或反应萃取，包括酸和碱)、机械提取(例如，压制、粉碎、过滤)、利用酶、利用细菌以便分解起始材料，以及这些方法的组合。化合物可通过化学反应获得，例如，糖(例如，如本文所述产生的)与氨基酸的化合反应(美拉德(Maillard)反应)。所述调味剂、芳香剂、抗氧化剂和/或着色剂可以是通过本文所述的方法、设备或系统产生的中间体和或产物，例如酯和木质素源性产物。调味剂、芳香剂或着色剂的一些实例是多酚。多酚是负责许多水果、蔬菜、谷物和花的红色、紫色和蓝色着色剂的颜料。多酚也可具有抗氧化剂特性并且常常具有苦味。抗氧化剂特性使这些成为重要的防腐剂。一类多酚是黄酮类，如花色素、二氢黄酮醇、黄烷-3-醇、黄烷酮和二氢黄酮醇。可使用的其它酚类化合物包括酚酸及其酯，如绿原酸和聚合单宁。在着色剂之中，可使用无机化合物、矿物或有机化合物，例如二氧化钛、氧化锌、氧化铝、镉黄(例如，CdS)、镉橙(例如，含一些Se的CdS)、茜红(例如合成或非合成的茜素玫瑰红)、群青(例如，合成群青、天然群青、合成群青紫)、钴蓝、钴黄、钴绿、铬绿(例如，水合氧化铬(III))、黄铜矿(chalcophylite)、砷钙铜矿、绿砷铜矿(cornubite)、翠绿砷铜矿和水砷铝铜矿。可使用黑色颜料如炭黑和自分散黑。可使用的一些调味剂和芳香剂包括阿卡丽尔醛TBHQ(ACALEATBHQ)、ACETC-6、格蓬酯(ALLYLAMYLGLYCOLATE)、α松油醇(ALPHATERPINEOL)、黄葵内酯、龙涎醇95(AMBRINOL95)、环氧柏木烷(ANDRANE)、阿弗曼酯(APHERMATE)、麝香果酯(APPLELIDE)、香柠檬醛(BERGAMAL)、β紫罗兰酮环氧化物、β萘异丁醚、八氢香豆素(BICYCLONONALACTONE)、BOR康辛醛(CANTHOXAL)、鹿茸(VELVET)、柏木酮(CEDRAFIX)、乙酸柏木酯(CEDRYLACETATE)、萨利麝香(CELESTOLIDE)、肉桂腈(CINNAMALVA)、柠檬醛乙酸二甲酯、CITROLATETM、香茅醇700(CITRONELLOL700)、香茅醇950(CITRONELLOL950)、优级香茅醇(CITRONELLOLCOEUR)、乙酸香茅酯(CITRONELLYLACETATE)、纯级乙酸香茅酯(CITRONELLYLACETATEPURE)、甲酸香茅酯(CITRONELLYLFORMATE)、紫苏酯(CLARYCET)、月桂腈(CLONAL)、康力法酯(CONIFERAN)、纯级康力法酯(CONIFERANPURE)、苯氧代乙醛50％邻甲基苯乙醇(CORTEXALDEHYDE50％PEOMOSA)、丁酸三环癸烯酯(CYCLABUTE)、CYCLEMAXTM、乙酸环己基乙酯、二氢大马醇(DAMASCOL)、δ大马酮(DELTADAMASCONE)、二氢乙酸三环癸烯酯(DIHYDROCYCLACET)、二氢月桂烯醇(DIHYDROMYRCENOL)、二氢松油醇、二氢乙酸松油酯、二甲基三环癸烯醇(DIMETHYLCYCLORMOL)、二甲基辛醇PQ(DIMETHYLOCTANOLPQ)、二聚月桂烯醇(DIMYRCETOL)、甲基正乙基醚(DIOLA)、二戊烯(DIPENTENE)、重结晶的3-苯基-缩水甘油酸乙酯、芳茉莉酮(FLEURAMONE)、鲜花腈(FLEURANIL)、超级铃兰醛(FLORALSUPER)、海风醛(FLORALOZONE)、铃兰醚(FLORIFFOL)、草莓酯(FRAISTONE)、苹果酯(FRUCTONE)、50、50BB、50IPM、未稀释的格蓬酮(GALBASCONE)、香叶醛(GERALDEHYDE)、香叶醇5020(GERANIOL5020)、香叶醇600型(GERANIOL600TYPE)、香叶醇950、香叶醇980(纯级)、优级香叶醇CFT、优级香叶醇、优级乙酸香叶酯、纯级乙酸香叶酯、甲酸香叶酯、龙涎醚(GRISALVA)、乙酸愈创木酯(GUAIYLACETATE)、HELIONALTM、药草酮(HERBAC)、HERBALIMETM、十六内酯、新罗酮(HEXALON)、顺式3-水杨酸己烯酯、风信子素(HYACINTHBODY)、风信子素3号、龙葵醛二甲缩醛(HYDRATROPICALDEHYDE.DMA)、羟基香茅醇(HYDROXYOL)、吲哚芬(INDOLAROME)、异十一醛(INTRELEVENALDEHYDE)、特种异十一醛(INTRELEVENALDEHYDESPECIAL)、α紫罗兰酮、β紫罗兰酮、异环柠檬醛、异环香叶醇、ISOE异丁基喹啉、茉莉吡喃(JASMAL)、超级KH圆柚腈(KHUSINIL)、LIFFAROMETM、香拧醛(LIMOXAL)、LINDENOLTM、超级新铃兰醛希夫基(LYRAMESUPER)、红桔醛10％TRIETH(MANDARINALD10％TRIETH)、柠檬酸(CITR)、海风吡啶(MARITIMA)、中国甲基柏木酮(MCKCHINESE)、MEIJIFFTM、美乐馥(MELAFLEUR)、西瓜醛(MELOZONE)、邻氨基苯甲酸甲酯、特级甲基α紫罗兰酮(METHYLIONONEALPHAEXTRA)、甲基γ紫罗兰酮A(METHYLIONONEGAMMAA)、优级甲基γ紫罗兰酮(METHYLIONONEGAMMACOEUR)、纯级甲基γ紫罗兰酮(METHYLIONONEGAMMAPURE)、甲基薰衣草酮(METHYLLAVENDERKETONE)、缪格斯亚(MUGUESIA)、铃兰花醛50(MUGUETALDEHYDE50)、麝香Z4(MUSKZ4)、柑菁醛(MYRACALDEHYDE)、乙酸月桂烯酯、NECTARATETM、橙花醇900(NEROL900)、乙酸橙花酯、罗勒烯(OCIMENE)、辛醛二甲缩醛(OCTACETAL)、橙花醚(ORANGEFLOWERETHER)、鸢尾酮(ORIVONE)、鸢尾衲(ORRINIFF)25％、氧杂螺烷、鲜花醚(OZOFLEUR)、邻甲基苯乙醇(PEOMOSA)、异长叶烷酮(PICONIA)、甲基柑青醛B(PRECYCLEMONEB)、梨醇酯、普利斯曼醇(PRISMANTOL)、木樨草素(RESEDABODY)、罗萨尔巴(ROSALVA)、乙酸阿弗曼酯(ROSAMUSK)、圣檀醇(SANJINOL)、SANTALIFFTM、菊芳醛(SYVERTAL)、松油醇、异松油烯20(TERPINOLENE20)、异松油烯90PQ、异松油烯RECT.、乙酸松油酯、乙酸松油酯JAX、四氢别罗勒烯醇(TETRAHYDRO)、四氢月桂烯醇、特曲美安酮(TETRAMERAN)、TIMBERSILKTM、杜伯醇(TOBACAROL)、OTT、樊罗酯(VANORIS)、VERDOXTM、VERDOXTMHC、VHC、优级艾薇醛(VERTOLIFF)、艾薇醛ISO(VERTOLIFFISO)、紫罗兰馜(VIOLIFF)、绿化酯(VIVALDIE)、萨利麝香(ZENOLIDE)、印度精油75PCTMIGLYOL(ABSINDIA75PCTMIGLYOL)、摩洛哥精油50PCTDPG(ABSMOROCCO50PCTDPG)、摩洛哥精油50PCTTEC(ABSMOROCCO50PCTTEC)、法国精油(ABSOLUTEFRENCH)、印度精油(ABSOLUTEINDIA)、MD50PCTBB精油(ABSOLUTEMD50PCTBB)、摩洛哥精油(ABSOLUTEMOROCCO)、浓缩PG、酊剂20PCT(TINCTURE20PCT)、龙涎香(AMBERGRIS)、黄葵精油(AMBRETTEABSOLUTE)、黄葵籽油、艾蒿油金钟柏油(ARMOISEOIL70PCTTHUYONE)、清香罗勒精油(BASILABSOLUTEGRANDVERT)、清香罗勒ABSMD(BASILGRANDVERTABSMD)、清香罗勒油(BASILOILGRANDVERT)、马鞭草罗勒油(BASILOILVERVEINA)、越南罗勒油(BASILOILVIETNAM)、无萜月桂油(BAYOILTERPENELESS)、蜂蜡精油NG(BEESWAXABSNG)、蜂蜡精油、暹罗安息香浸膏(BENZOINRESINOIDSIAM)、暹罗安息香浸膏50PCTDPG、暹罗安息香浸膏50PCTPG、暹罗安息香浸膏70.5PCTTEC、黑醋栗芽精油65PCTPG(BLACKCURRANTBUDABS65PCTPG)、黑醋栗芽精油MD37PCTTEC、黑醋栗芽精油MIGLYOL、勃艮第黑醋栗芽精油(BLACKCURRANTBUDABSOLUTEBURGUNDY)、蔷薇木油(BOISDEROSEOIL)、糠精油(BRANABSOLUTE)、糠浸膏(BRANRESINOID)、意大利金雀花精油(BROOMABSOLUTEITALY)、危地马拉小豆蔻CO2提取物(CARDAMOMGUATEMALACO2EXTRACT)、危地马拉小豆蔻油(CARDAMOMOILGUATEMALA)、印度小豆蔻油(CARDAMOMOILINDIA)、胡萝卜芯(CARROTHEART)、埃及金合欢精油(CASSIEABSOLUTEEGYPT)、金合欢精油MD50PCTIPM(CASSIEABSOLUTEMD50PCTIPM)、海狸香精油90PCTTEC(CASTOREUMABS90PCTTEC)、海狸香精油C50PCTMIGLYOL、海狸香精油、海狸香浸膏(CASTOREUMRESINOID)、海狸香浸膏50PCTDPG、柏木醇柏木烯(CEDROLCEDRENE)、大西洋雪松油再蒸馏物(CEDRUSATLANTICAOILREDIST)、罗马洋甘菊油(CHAMOMILEOILROMAN)、野生洋甘菊油(CHAMOMILEOILWILD)、野生洋甘菊低柠檬烯油(CHAMOMILEOILWILDLOWLIMONENE)、锡兰桂皮油(CINNAMONBARKOILCEYLAN)、香缇精油(CISTEABSOLUTE)、无色香缇精油(CISTEABSOLUTECOLORLESS)、亚洲不含铁的香茅油(CITRONELLAOILASIAIRONFREE)、麝猫精油75PCTPG(CIVETABS75PCTPG)、麝猫精油(CIVETABSOLUTE)、麝猫酊剂10PCT(CIVETTINCTURE10PCT)、法国快乐鼠尾草精油DECOL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橙5号、D&C橙10号、D&C橙11号、FD&C红4号、D&C红6号、D&C红7号、D&C红17号、D&C红21号、D&C红22号、D&C红27号、D&C红28号、D&C红30号、D&C红31号、D&C红33号、D&C红34号、D&C红36号、D&C红39号、D&C紫2号、D&C黄7号、Ext.D&C黄7号、D&C黄8号、D&C黄10号、D&C黄11号、D&C黑2号、D&C黑3(3)号、D&C褐1号、Ext.D&C、铬-钴-铝氧化物、柠檬酸铁铵、焦棓酚、洋苏木提取物、1,4-双[(2-羟基-乙基)氨基]-9,10-蒽二酮双(2-丙烯酸)酯共聚物、1,4-双[(2-甲基苯基)氨基]-9,10-蒽二酮、1,4-双[4-(2-甲基丙烯酰氧基乙基)苯基氨基]蒽醌共聚物、咔唑紫、叶绿酸铜复合物、铬-钴-铝氧化物、C.I.还原橙1,2-[[2,5-二乙氧基-4-[(4-甲基苯基)硫醇]苯基]偶氮]-1,3,5-苯三酚、16,23-二氢二萘并[2,3-a:2',3'-i]萘[2',3':6,7]吲哚并[2,3-c]咔唑-5,10,15,17,22,24-异己酮、N,N'-(9,10-二氢-9,10-二氧代-1,5-蒽二基)双苯甲酰胺、7,16-二氯-6,15-二氢-5,9,14,18-二蒽并[1,2-1',2']吡嗪四酮、16,17-二甲氧基二萘并(1,2,3-cd:3',2',1'-lm)苝-5,10-二酮、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)-染料共聚物(3)、活性黑5、活性蓝21、活性橙78、活性黄15、活性蓝19号、活性蓝4号、C.I.活性红11、C.I.活性黄86、C.I.活性蓝163、C.I.活性红180、4-[(2,4-二甲基苯基)偶氮]-2,4-二氢-5-甲基-2-苯基-3H-吡唑-3-酮(溶剂黄18)、6-乙氧基-2-(6-乙氧基-3-氧代苯并[b]噻吩-2(3H)-亚基)苯并[b]噻吩-3(2H)-酮、酞菁绿、乙烯醇/甲基丙烯酸甲酯-染料反应产物、C.I.活性红180、C.I.活性黑5、C.I.活性橙78、C.I.活性黄15、C.I.活性蓝21、1-氨基-4-[[4-[(2-溴-1-氧代烯丙基)氨基]-2-磺酸基苯基]氨基]-9,10-二氢-9,10-二氧杂蒽-2-磺酸二钠(活性蓝69)、D&C蓝9号、[酞菁(2-)]酮以及这些的混合物。除了本文中的实施例以外或除非另外明确规定，否则本说明书的以下部分和所附权利要求书中的如关于材料量、元素含量、反应时间和温度、数量比率和其它项目的所有数值范围、量、值和百分比可理解为前面加上措词“约”，即使术语“约”可能未明确地与值、量或范围一起出现也如此。因此，除非有相反的指示，否则以下说明书和所附权利要求书中所陈述的数值参数均是近似值，所述近似值可取决于本发明要寻求获得的所需特性而变化。在最低限度上并且不试图限制对权利要求书范围的等同原则的应用，每个数值参数均应当至少根据报道的有效数字的数值和通过应用普通四舍五入技术来解读。尽管展示本发明的宽泛范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实施例中所陈述的数值尽可能准确地加以报道。然而，任何数值都固有地含有必然由其根本的各自测试测量中所发现的标准偏差引起的某些误差。此外，当在本文阐述数值范围时，这些范围是将所列范围端点包含在内的(例如，可使用端点)。当本文使用重量百分比时，所报道的数值是相对于总重量而言的。此外，应了解本文叙述的任何数值范围意欲包括纳入其中的所有子范围。例如，“1至10”的范围意在包括在所列的最小值1与所列的最大值10(含1和10)之间的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值以及等于或小于10的最大值。本文使用的术语“一个/种(one)”、“一个/种(a)”或“一个/种(an)”意欲包括“至少一个/种”或“一个或多个/种”，除非另有指示。据称以引用的方式并入本文的任何专利、公布或其它公开材料的全部或部分仅在以下程度上并入本文：并入的材料不得与本公开内容中阐述的现有定义、陈述或其它公开材料冲突。因此，并且在必要的程度上，如本文所明确阐述的公开内容取代以引用的方式并入本文的任何冲突的材料。据称以引用的方式并入本文、但与本文所阐述的现有定义、陈述或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分将仅仅是在不会在所并入的材料与现有公开材料之间产生冲突的程度上并入。虽然已参考优选实施方案对本发明进行了特定显示和描述，但本领域技术人员应了解，可在不脱离由所附权利要求涵盖的本发明的范围的情况下在其中在形式和细节方面作出各种改变。当前第1页1 2 3