萃取和轉化半纖維素糖的方法與流程

相關申請的交叉引用本申請要求2015年1月7日提交的美國臨時申請號62/100,791和2015年11月2日提交的美國臨時申請號62/249,801的權益，每一篇均通過引用以其全文并入本文。
背景技術：
：木質纖維素生物質是豐富的可再生材料，其長期以來被認為是生產化學品、燃料和包括多元醇糖替代物如木糖醇在內的材料的潛在原料。木質纖維素生物質主要包含纖維素、半纖維素和木質素。從生物質萃取、分離和精制糖的高效且具成本效益的過程仍然是一個挑戰。木糖醇是一種五碳糖醇，其作為糖替代物具有有利的性質，包括含熱量低、良好的胃腸道耐受性和在人體中幾乎不依賴胰島素的代謝。傳統上，木糖醇通過含有木糖的單糖混合物在金屬催化劑如雷尼鎳的存在下的化學氫化而生產，需要專門和昂貴的設備來滿足反應的高壓和高溫要求。氫化是非特異性的，并且產生存在于反應混合物中的其他單糖的多元醇，其與所需木糖醇產物的分離是困難且昂貴的。痕量金屬是不希望的，并且還必須從產物中除去。總之，這種昂貴而低效的過程僅以40-60％的產率產生木糖醇。已經針對開發用于生產木糖醇的生物工藝開展了一些基礎研究，但只有使用純d-木糖作為原料才能獲得合理的產率。技術實現要素：因此，迫切需要一種選擇適于生產木糖醇的糖流的方法。本公開通過提供由木質纖維素生物質產生木糖醇的方法、系統和組合物而滿足這一需要。可以加工并精制木質纖維素生物質以產生半纖維素糖流和適于轉化成所選木糖醇的流。這允許以工業規模由可再生資源高效且經濟地生產木糖醇。一方面，本公開提供了由含木質纖維素的生物質生產木糖醇的方法。在一個實施方案中，該方法包括：(i)發酵精制的半纖維素糖流以產生包含木糖醇的發酵液；以及(ii)從該發酵液中回收木糖醇，其中所述精制的半纖維素糖流已經通過包括以下步驟的過程產生：(a)從生物質中萃取半纖維素糖，從而獲得半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(b)使該半纖維素糖流與胺萃取劑接觸以形成混合物；以及(c)從該混合物中分離出包含胺萃取劑和至少一種雜質的有機物流以及精制的半纖維素糖流。任選地，所述生物質選自硬木、木漿、甘蔗渣、甘蔗葉、樺木、桉木、玉米芯、玉米秸稈、椰子殼、柳枝稷和小麥秸稈，如甘蔗渣和甘蔗葉。在一些實例中，所述方法還包括在從生物質中萃取半纖維素糖之前減少生物質的灰分和泥土含量。任選地，所述減少包括生物質的制漿、洗滌和脫水中的一個或多個階段。在一些實例中，萃取半纖維素糖包括熱水萃取。任選地，該熱水萃取還包括酸，如無機酸。在一些實例中，該酸以至多2％重量/重量的量存在。任選地，該萃取在100至200℃的溫度下進行。在一些實例中，所述胺萃取劑包含胺和稀釋劑。任選地，該胺包含至少20個碳原子，如三月桂胺。任選地，該稀釋劑包含醇，如己醇或2-乙基-1-己醇。在一些實例中，該稀釋劑包含c6-12單醇、煤油或其混合物。在一些實例中，所述至少一種雜質選自灰分、酸溶性木質素、糠醛、脂肪酸、無機酸、有機酸、甲醇、蛋白質、氨基酸、甘油、甾醇、松香酸和蠟質材料。在一些實例中，所述發酵液還包含選自天然存在的細菌、重組細菌、天然存在的酵母、重組酵母和真菌的微生物，如大腸桿菌菌株。任選地，所述發酵在少于80小時內產生每升發酵液至少60克的木糖醇，例如每升發酵液至少100克的木糖醇。任選地，所述發酵以至少1g/l/h的速率產生木糖醇。在一些實例中，所述發酵液包含少于1克/升的乙醇。在一些實例中，所述生物質中至少70％的木糖被轉化成木糖醇。任選地，所述精制的半纖維素糖流的木糖含量為所述半纖維素糖流的木糖含量的至少80％。在一些實例中，所述發酵不包含通過結晶純化的木糖。任選地，所述精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少50％重量/重量的木糖，例如相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖。一方面，本公開提供了通過發酵來源于木質纖維素水解產物的精制半纖維素糖流來生產木糖醇的方法。在一個實施方案中，該方法包括通過微生物發酵將所述精制半纖維素糖流中的木糖轉化成木糖醇，其中所述精制半纖維素糖流包含：相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖、少于200ppm的鈣和至多1000ppm的量的糠醛。在一些實例中，所述微生物選自天然存在的細菌、重組細菌、天然存在的酵母、重組酵母和真菌，如大腸桿菌菌株。任選地，所述發酵在少于80小時內產生每升發酵液至少60克的木糖醇，例如每升發酵液至少100克的木糖醇。任選地，所述發酵以至少1g/l/h的速率產生木糖醇。在一些實例中，所述發酵液包含少于1克/升的乙醇。在實施本文所述的任何方法中，所述精制半纖維素糖流可以包含相對于總溶解糖小于5％重量/重量的寡聚體。任選地，所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖，例如相對于總溶解糖3-12％重量/重量的阿拉伯糖。任選地，所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少10％重量/重量的己糖，例如相對于總溶解糖10-45％重量/重量的己糖。任選地，所述己糖包含葡萄糖、半乳糖、甘露糖和果糖。在一些實例中，葡萄糖和果糖占所述己糖的至少50％重量/重量。任選地，木糖與己糖之比為1.5:1至5:1重量/重量。任選地，所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖。任選地，所述精制半纖維素糖流包含至多0.25％重量/重量的量的灰分。任選地，所述精制半纖維素糖流包含酚類化合物，其中該酚類化合物以小于200ppm的量存在。任選地，所述精制半纖維素糖流包含至多200ppm的量的糠醛。任選地，所述精制半纖維素糖流包含少于200ppm的鈣。任選地，所述精制半纖維素糖流包含至多1000ppm的量的氮。一方面，本公開提供了用于由含木質纖維素的生物質生產木糖醇的系統。在一個實施方案中，所述系統包含：(i)半纖維素萃取單元，其被配置用于從所述生物質萃取和水解半纖維素，以產生半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)與所述萃取單元流體連通的精制單元，其中該精制單元被配置用于接收所述半纖維素糖流和胺萃取劑，并且其中該胺萃取劑從所述半纖維素糖流中除去雜質以產生精制的半纖維素糖流；(iii)感測單元，其被配置用于分析所述精制半纖維素糖流的一個或多個參數；(iv)與所述精制單元流體連通以接收所述精制半纖維素糖流的發酵單元，其中該發酵單元被配置成含有所述精制流和微生物，并且其中該微生物促進由所述精制流中的單糖產生木糖醇以產生發酵液；和(v)木糖醇精制單元，其中該木糖醇精制單元被配置用于從所述發酵液中移出木糖醇。在一些實例中，所述系統還包括被配置用于從所述生物質中除去灰分和泥土的洗滌單元，其中所述半纖維素萃取單元與所述洗滌單元流體連通。在一些實例中，所述精制半纖維素糖流中至少90％的木糖在發酵單元中被轉化成木糖醇。任選地，在發酵單元中以至少1g/l/h的速率產生木糖醇。任選地，所述發酵液包含少于10g/l的乙醇，如少于4.5g/l的乙醇，任選地少于1g/l的乙醇。在一些實例中，所述生物質選自甘蔗渣和甘蔗葉，或其組合。在一些實例中，所述一個或多個參數選自ph、吸光度、電導率、密度、木糖濃度和己糖濃度一方面，本公開提供了一種發酵原料。在一個實施方案中，該發酵原料包含：(i)相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖；(ii)相對于總溶解糖10-45％重量/重量的己糖；(iii)相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖；(iv)相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖；(v)至多1000ppm的量的糠醛；和(vi)少于200ppm的鈣。任選地，所述原料還包含(vii)少于1000ppm的乙酸；和(viii)少于1000ppm的甲酸。在一些實例中，所述原料還包含微生物。在另一個實施方案中，所述發酵原料包含：(i)相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖；(ii)少于200ppm的鈣；(iii)至多1000ppm的量的糠醛；和(iv)微生物。任選地，所述原料還包含相對于總溶解糖10-50％重量/重量的己糖。任選地，所述原料還包含相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖。任選地，所述原料還包含相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖。任選地，所述原料還包含少于1000ppm的乙酸。任選地，所述原料還包含少于1000ppm的甲酸。在一些實例中，所述原料還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。在一些實例中，所述原料還包含至多1000ppm的量的氮。一方面，本公開提供了一種發酵液。在一個實施方案中，該發酵液包含：(i)至少60g/l的木糖醇；(ii)少于10g/l乙醇；(iii)至多50g/l的量的木糖；(iv)至多35g/l的量的己糖；(v)至多1000ppm的量的糠醛；和(vi)少于200ppm的鈣。在一些實例中，該發酵液還包含：(vii)少于1000ppm的乙酸；和(viii)少于1000ppm的甲酸。任選地，該發酵液還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。在一些實例中，該發酵液還包含微生物。一方面，本公開提供了一種木糖醇組合物。在一個實施方案中，該木糖醇組合物包含：(i)相對于總溶解固體至少98％重量/重量的木糖醇；(ii)相對于總溶解固體至多1％重量/重量的量的寡糖；和(iii)至多1％的量的己糖。在一些實例中，該木糖醇組合物還包含相對于總溶解固體至多0.25％重量/重量的量的灰分。任選地，該木糖醇組合物還包含至多1000ppm的量的糠醛。任選地，該木糖醇組合物還包含至多100ppm的量的胺，其中該胺包含至少12個碳原子。任選地，該木糖醇組合物還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。在一些實例中，所述己糖選自葡萄糖、半乳糖、甘露糖和果糖。任選地，所述木糖醇組合物還包含少于100ppm的阿拉伯糖醇，如少于1ppm的阿拉伯糖醇。任選地，該木糖醇組合物還包含少于100ppm的半乳糖醇，如少于1ppm的半乳糖醇。任選地，該組合物來源于含木質纖維素的生物質的水解產物。任選地，該組合物是結晶的。任選地，該組合物以水溶液形式提供。在一些實例中，該水溶液包含至少50％重量/重量的溶解固體。一方面，本公開提供了一種生產適于轉化成木糖醇的精制半纖維素糖流的方法。在一個實施方案中，該方法包括：(i)從生物質中萃取半纖維素糖，從而獲得半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)使所述半纖維素糖流與胺萃取劑接觸以形成混合物；(iii)從所述混合物中分離出包含胺萃取劑和至少一種雜質的有機物流以及精制半纖維素糖流；以及(iv)測量木糖、阿拉伯糖、己糖、二糖、灰分、乙酸、甲酸、酚類化合物、糠醛、鈣和氮中的至少一種的濃度；其中如果所述精制流包含以下成分，則所述精制半纖維素糖流適于轉化成木糖醇：(1)相對于總溶解糖至少50％重量/重量的木糖；(2)相對于總溶解糖至少10％重量/重量的己糖；和(3)少于200ppm的鈣；并且其中適于轉化成木糖醇的精制流還包含至少一種選自以下的特征：(4)相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖；(5)相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖；(6)至多0.25％重量/重量的量的灰分；(7)少于1000ppm的乙酸；(8)少于1000ppm的甲酸；(9)至多200ppm的量的酚類化合物；(10)至多200ppm的量的糠醛；和(11)至多1000ppm的量的氮；并且其中對不適合轉化成木糖醇的精制流進一步精制。在一些實例中，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多200ppm的量的糠醛。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多0.25％重量/重量的量的灰分。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多1000ppm的量的乙酸。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多1000ppm的量的甲酸。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多200ppm的量的酚類化合物。任選地，所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多1000ppm的量的氮。援引并入本說明書中提到的所有出版物、專利和專利申請均通過引用并入本文，其程度如同特別地且單獨地指出每一個單獨的出版物、專利或專利申請均通過引用而并入。2012年4月2日提交的pct/il2012/050118、2013年5月3日提交的pct/us2013/039585、2013年11月6日提交的pct/us2013/068824、2014年9月3日提交的pct/us2014/053956、2015年1月7日提交的第62/100,791號美國申請、2015年11月2日提交的第62/249,801號美國申請通過引用而并入。附圖說明圖1示出了將生物質轉化成下游產物如精制半纖維素糖流的示例性轉化過程的示意圖。圖2a示出了將富含木糖的半纖維素糖混合物轉化成下游產物如木糖醇、木糖和糠醛的示例性轉化過程的示意圖。圖2b示出了將精制半纖維素糖流轉化成木糖醇的示例性過程的示意圖。圖2c示出了將去除木糖的半纖維素糖混合物轉化成下游產物如阿拉伯糖和甲烷的示例性過程的示意圖。圖3示出了用于純化酸性半纖維素糖流的示例性轉化過程的示意圖。圖4示出了將半纖維素糖混合物轉化成包含木糖醇的溶液的示例性轉化過程的示意圖，任選地將該溶液精制為結晶或液體木糖醇產物。圖5示出了將半纖維素糖混合物轉化成包含木糖醇的溶液的示例性轉化過程的示意圖，任選地將木糖醇精制成結晶或液體木糖醇產物。圖6示出了脈沖測試色譜圖的結果，其顯示半纖維素糖混合物的分級分離以獲得富含木糖的糖混合物和去除木糖的糖混合物。圖7示出了脈沖測試色譜圖的結果，其顯示木糖醇結晶后母液的分級分離以獲得富含木糖醇的糖混合物和去除木糖醇的糖混合物。圖8示出了用于洗滌生物質的示例性順序過程的示意圖。圖9示出了在萃取半纖維素糖之后木質纖維素生物質的洗滌和脫水示例性順序過程的示意圖。圖10示出了經洗滌的甘蔗渣樣品的殘余灰分含量。具體實施方式本公開涉及木質纖維素生物質加工和精制以產生半纖維素糖，以及將其轉化成高價值產物(例如木糖醇)。半纖維素糖轉化成高價值產物可以通過任何合適的化學、催化、酶促、代謝、發酵或生物轉化過程或其組合來完成。任選地，半纖維素糖通過發酵過程轉化成高價值產物。一方面，本公開提供了由含木質纖維素的生物質生產木糖醇的方法。在一個實例中，該方法包括：(i)從所述生物質中萃取半纖維素糖，從而獲得半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)使所述半纖維素糖流與萃取劑(例如胺萃取劑)接觸以形成混合物；和(iii)從該混合物中分離出包含萃取劑和至少一種雜質的有機物流以及精制的半纖維素糖流。任選地，該方法還包括：(iv)發酵所述精制的半纖維素糖流以產生包含木糖醇的發酵液；以及(v)從該發酵液中回收木糖醇。任選地，該方法還包括在從生物質中萃取半纖維素糖之前減少所述生物質的灰分和泥土含量。一方面，本公開提供了通過發酵來源于木質纖維素水解產物的精制半纖維素糖流生產木糖醇的方法。在一個實例中，該方法包括通過微生物發酵將所述精制半纖維素糖流中的木糖轉化成木糖醇。任選地，該半纖維素糖流包含：相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖、少于200ppm的鈣和至多1000ppm的量的糠醛。一方面，本公開提供了一種生產適于轉化成木糖醇的精制半纖維素糖流的方法。在一個實例中，該方法包括：(i)從生物質中萃取半纖維素糖，從而獲得半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)使所述半纖維素糖流與萃取劑(例如胺萃取劑)接觸以形成混合物；(iii)從該混合物中分離出包含萃取劑和至少一種雜質的有機物流以及精制的半纖維素糖流；以及(iv)測量木糖、阿拉伯糖、己糖、二糖、灰分、乙酸、甲酸、酚類化合物、糠醛、乙酰丙酸、鈣和氮中的至少一種的濃度；其中如果精制的流包含以下成分，則精制的半纖維素糖流適于轉化成木糖醇：(1)相對于總溶解糖至少50％重量/重量的木糖；(2)相對于總溶解糖至少10％重量/重量的己糖；和(3)少于200ppm的鈣；并且其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含選自以下的至少一種特征：(4)相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖；(5)相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖；(6)至多0.25％重量/重量的量的灰分；(7)至多1000ppm的量的乙酸；(8)至多1000ppm的量的甲酸；(9)至多200ppm的量的酚類化合物；(10)最至多200ppm的量的糠醛；和(11)至多1000ppm的量的氮；并且其中對不適合轉化成木糖醇的精制流進一步精制。在本文公開的主題方法或系統中體現的生物質通常具有高木聚糖含量。該生物質可以來源于木材，軟木，硬木如榿木、白楊、樺木、櫸木、楓木、楊木、桉木和柳木，植物或植物成分，谷物如小麥、大麥、稻、黑麥和燕麥，谷物顆粒如秸稈、外殼、外皮、纖維、殼和莖，玉米芯、玉米秸稈、玉米纖維、堅果殼、杏仁殼、椰子殼、甘蔗渣、棉籽糠和棉籽皮。當使用木材作為原材料時，其有利地用作碎屑或鋸屑。優選地，該生物質選自硬木如樺木和桉木，甘蔗渣和甘蔗葉，或其組合。在圖1中提供了將生物質轉化成精制半纖維素糖流的示例性轉化過程的示意圖。任選地，在萃取半纖維素糖之前，預處理(1770)含木質纖維素的生物質。在一些實例中，不需要生物質的預處理，即含木質纖維素的生物質可以直接用于半纖維素糖萃取。在圖8中提供了用于洗滌生物質的示例性逆流過程的示意圖。預處理可以包括生物質尺寸的減小(例如，機械破碎、碾磨或研磨)。任選地，研磨含木質纖維素的生物質，使得所得生物質顆粒的平均尺寸為約100至1,000微米，例如約400-5,000微米、約100-400微米、約400-1,000微米、約1,000-3,000微米、約3,000-5,000微米或約5,000-10,000微米。經研磨的生物質顆粒的平均尺寸可以小于10,000微米、小于9,000微米、小于8,000微米、小于7,000微米、小于6,000微米、小于5,000微米、小于4,000微米、小于3,000微米、小于2,000微米、小于1,000微米或小于500微米。含木質纖維素的生物質的預處理可以包括在從生物質中萃取半纖維素糖之前減少該生物質的灰分和泥土含量。在一些實例中，對包含大于約4％wt/wt、大于約5％wt/wt、大于約6％wt/wt、大于約7％wt/wt或大于約8％wt/wt明顯灰分(如根據nrel/tp-510-42622通過灰化生物質干樣品而測量的)的含木質纖維素的生物質進行脫泥土和脫灰分。大于約4％的灰分值可表明在生長季節期間泥土顆粒物理摻入生物質中，其中泥土顆粒接觸生物質并在生物質生長時被其包圍。減少生物質的灰分和泥土含量可以包括生物質的制漿、洗滌和脫水中的一級或多級。一種減少灰分和泥土含量的方法可以包括生物質的再制漿和碾磨(例如，研磨)中的至少一級和多達n級，以及生物質的洗滌和脫水中的至少一級和多達m級，其中n為2、3、4、5、6、7、8、9或10，m為2、3、4、5、6、7、8、9或10。任選地，n等于m。在一些實例中，m大于n或n大于m。可能需要兩個或更多個這樣的剪切處理和高壓洗滌循環以將生物質的灰分含量降低到小于6％、小于5％、小于4％或小于3％wt/wt灰分。半纖維素糖可以通過任何合適的方法(1700)從木質纖維素生物質中萃取，例如使用酸性水溶液。該酸性水溶液可以包含任何酸，如無機酸或有機酸。優選地，該溶液包含無機酸，如h2so4、h2so3(其可以作為溶解的酸或作為so2氣體而引入)或hc1。在一些實例中，該酸性水溶液可以包含無機酸和/或有機酸，包括例如h2so4、h2so3、hcl或乙酸，或其組合。該酸性水溶液可以含有約0-2％或更多的酸，例如約0-1.0％、約0-1.5％、約0.5-1.5％、約0.5-2.0％、約1.0-2.0％、約1.5-2.0％、約0.2-1.0％、約0.2-0.7％、約0-0.2％、約0.2-0.4％、約0.4-0.6％、約0.6-0.8％、約0.8-1.0％、約1.0-1.2％、約1.2-1.4％、約1.4-1.6％、約1.6-1.8％或約1.8-2.0％wt/wt。任選地，用于萃取的水溶液包括0.2-0.7％的h2so4和0-3,000ppm的so2。該酸性水溶液的ph可以在約ph1至ph5的范圍內，例如約ph1至ph3.5。可利用升高的溫度或壓力從生物量中萃取半纖維素糖。在一些實例中，使用在約100-200℃范圍內的溫度。萃取中可使用高于50℃、高于60℃、高于70℃、高于80℃、高于90℃、高于100℃、高于110℃、高于120℃、高于130℃、高于140℃、高于150℃、高于160℃、高于170℃、高于180℃、高于190℃或高于200℃的溫度。優選地，溫度在90-170℃的范圍內，例如100-165℃、110-160℃、120-150℃、130-155℃或140-150℃。壓力可以在約0.4-10mpa的范圍內，例如0.4-5mpa。任選地，壓力小于20mpa，例如小于10mpa、小于9mpa、小于8mpa、小于7mpa、小于6mpa或小于5mpa。在一些實施例中，將萃取混合物加熱0.1-5小時，優選0.1-3小時、0.1-1小時、0.5-1.5小時、0.5-2小時、1-2小時或2-3小時。萃取過程可以有短于1小時的冷卻期。任選地，通過使生物質與酸性水溶液接觸并將得到的混合物在低于10mpa的壓力下加熱至高于50℃的溫度，從生物質中萃取半纖維素糖。半纖維素糖萃取可以在一個單萃取過程中產生含有至少75％單體糖，例如超過80％、超過85％、超過90％、超過91％、超過92％、超過93％、超過94％、超過95％、超過96％、超過97％、超過98％或超過99％單體糖的半纖維素糖流(1700-a)。該半纖維素糖流可以含有80-99％的單體糖。在一些實例中，存在于生物質中的半纖維素糖的至少約70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％或甚至至少95％或更多可以使用本公開的方法萃取。半纖維素糖萃取可產生最少量的木質纖維素降解產物，如糠醛、羥甲基糠醛、乙酰丙酸和甲酸。可以獲得理論值的大于70％、任選大于80％的木糖產率。從生物質中萃取半纖維素糖產生包含木質素和纖維素的木質纖維素剩余物流(1700-p1)。圖9中提供了在萃取半纖維素糖之后木質纖維素剩余物流的洗滌和脫水示例性順序過程的示意圖。在一些實例中，半纖維素糖的萃取不會除去大量的纖維素糖。例如，半纖維素糖的萃取不會除去超過1％、超過2％、超過5％、超過10％、超過15％、超過20％、超過30％、超過40％、超過50％或超過60％重量/重量的纖維素。在一些實例中，木質纖維素剩余物流包含小于50％、小于45％、小于40％、小于35％、小于30％、小于25％、小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、小于2％或小于1％重量/重量的半纖維素。木質纖維素剩余物流可以包含小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％或小于1％重量/重量的灰分。在一些實例中，木質纖維素剩余物流包含0.001-5％重量/重量的灰分，如0.01-4％、0.1-3％、0.1-2％或0.1-1％重量/重量的灰分。在一些實例中，木質纖維素剩余物流包含小于5％重量/重量的量的木質素、纖維素、半纖維素，和小于4％重量/重量的量的灰分。在一些實例中，半纖維素糖流中保留木質纖維素固體的小于10％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2.5％、小于2％、小于1.5％或小于1％。任選地，木質纖維素剩余物流包含小于75％、小于65％、小于55％、小于45％、小于35％、小于25％、小于15％或小于10％重量/重量的水。木質纖維素剩余物流可以包含超過20％、超過30％、超過40％、超過50％、超過60％、超過70％或超過80％重量/重量的固體。木質纖維素剩余物流可包含小于10％、小于7.5％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％或小于0.5％重量/重量的殘余可溶性碳水化合物。在一些實例中，木質纖維素剩余物流包含約0.01-5％重量/重量的可溶性碳水化合物，如0.1-5％、0.5-5％、0.5-2.5％、或0.1-2.5％重量/重量的可溶性碳水化合物。木質纖維素剩余物流可以包含小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.5％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的硫酸鹽。在一些實例中，木質纖維素剩余物流包含0.001-3％重量/重量的硫酸鹽，如0.01-3％、0.01-2％、0.01-1％或0.001-1％重量/重量的硫酸鹽。木質纖維素剩余物流可以包含相對于總固體小于5％的量的可溶性碳水化合物、相對于總固體小于4％的量的灰分和相對于總固體小于3％的量的硫酸鹽。雜質如灰分、酸溶性木質素、糠醛、脂肪酸、有機酸如乙酸和甲酸、甲醇、蛋白質和/或氨基酸、甘油、甾醇、松香酸或蠟質材料或其組合可以連同半纖維素糖一起在相同條件下萃取至半纖維素糖流中。可以通過溶劑萃取(例如，使用胺萃取劑)將這些雜質中的至少一些從半纖維素糖流中分離。可以按照通過引用并入本文的pct/us2013/039585中公開的方法精制并任選地分級分離半纖維素糖流。半纖維素糖流可以任選地進行過濾、離心或通過蒸發濃縮。任選地，使半纖維素糖流與強酸陽離子交換劑(例如，h+形式)接觸以將鹽轉化成各自的酸。在一些實例中，半纖維素糖流首先與強陽離子交換樹脂接觸，然后與胺萃取劑接觸。任選地，通過使半纖維素糖流與胺萃取劑接觸以形成混合物，從該流中除去雜質，其中該混合物可以包含有機物流和水性流(1710)。圖3中示出了用于純化半纖維素糖流(1700-a和1800-a)的示例性轉化過程，包括胺萃取1831。在一些實例中，該有機物流(1831-a)包含胺萃取劑和至少一種雜質。任選地，所述至少一種雜質選自無機酸(例如h2so4、h2so3和hcl)、有機酸(例如乙酸和甲酸)、糠醛、羥甲基糠醛和酸溶性木質素。該水性流可以包含半纖維素糖。在與有機物流分離后，該水性流在本文中被稱為精制半纖維素糖流(1710-p1和1831-b)。胺萃取劑可以包含10-90％，如10-80％、10-70％、10-60％、10-50％、10-40％、20-80％、20-70％、20-60％、20-50％、20-40％、15-80％、15-70％、15-60％、15-50％、15-40％、15-35％、25-80％、25-70％、25-60％、25-50％、25-40％或25-35％重量/重量的一種或多種具有至少20個碳原子的胺。這樣的胺可以是伯胺、仲胺或叔胺。叔胺的實例包括三月桂胺(tla；例如來自cogniscorporation；tucsonaz；usa的cognisalamine304)、三辛胺、三異辛胺、三辛酰基胺和三癸胺。胺萃取劑還可以包含稀釋劑。在一些實例中，胺萃取劑包含至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％或至少90％重量/重量，如55-85％重量/重量的稀釋劑。任選地，該稀釋劑是醇，如丁醇、異丁醇、戊醇、己醇、辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十二烷醇、二十四烷醇和三十烷醇。任選地，該稀釋劑是長鏈醇(例如，c6、c8、c10、c12、c14、c16醇)或煤油。在一些實例中，該稀釋劑是正己醇或2-乙基-1-己醇。任選地，該稀釋劑是2-乙基-1-己醇。在一些實例中，該稀釋劑包含一種或多種額外的組分，如酮，具有至少5個碳原子的醛，或另一種醇。任選地，胺萃取劑包含具有至少20個碳原子的胺和稀釋劑(例如醇)，如具有至少20個碳原子的叔胺和醇。在一些實例中，胺萃取劑包含具有20至50個碳原子的叔胺和稀釋劑，其中該稀釋劑是c6-12單醇。在一些實例中，胺萃取劑包含具有24-40個碳原子的胺(例如三月桂胺、三辛胺、三辛酰基胺或十三胺)和稀釋劑，其中該稀釋劑是c6-12單醇(例如己醇、辛醇或2-乙基己醇)。在一些實例中，該胺是三月桂胺，該稀釋劑是己醇或2-乙基己醇。胺萃取劑可以包含比例為1:10至10:1重量/重量，如1:9、1:4、3:7、2:3、1:1、3:2、7:3、4:1或9:1重量/重量的胺和稀釋劑。任選地，胺萃取劑包含比例為1:7、2:7、3:7、6:4、5.5:4.55、4:7、5:7、6:7、7:7、5:4，3:4，2:4或1:4重量/重量的三月桂胺和c6-12單醇。任選地，胺萃取劑包含比例為約3:7重量/重量的三月桂胺和c6-12單醇，如3:7重量/重量比的三月桂胺和己醇。任選地，用胺萃取劑逆流萃取半纖維素糖流，例如，半纖維素糖流沿與胺萃取劑的流動相反的方向流動。胺萃取可以在胺可溶的任何溫度下進行，例如50-70℃。任選地，胺萃取包括多于一個萃取步驟(例如，2、3或4個步驟)。胺萃取劑流(有機物流)與半纖維素糖流(水性流)之比可以在約0.5:1至約5:1重量/重量的范圍內，例如約0.5:1、約1:1、約1.5:1、約2:1、約2.5:1、約3:1、約3.5:1、約4:1、約4.5:1或約5:1。在一些實例中，有機物流與水性流之比為約1.5-3.0:1重量/重量。在將半纖維素糖流與胺萃取劑接觸后，所得混合物可以分離成包含胺萃取劑和至少一種雜質的有機物流(即有機相)和精制的半纖維素糖流(即，水性相)。有機酸或無機酸(例如，半纖維素糖萃取中使用的酸)和其他雜質的至少一部分可以被萃取到有機物流中。在一些實例中，有機物流以逆流模式與水性流接觸以回收吸收到有機物流中的任何殘余糖。有機物流可以包含小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.5％、小于0.4％、小于0.3％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的半纖維素糖，如0.01％至4％的半纖維素糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含小于3％、小于2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.5％、小于0.4％、小于0.3％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的酸，如0.01％至3％的酸。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.5％、小于0.4％、小于0.3％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的具有至少20個碳原子的胺，如0.01％至4％的胺。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.5％小于0.4％、小于0.3％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的雜質，如0.1％至4％的雜質，其中該雜質選自灰分、酸溶性木質素、糠醛、脂肪酸、有機酸如乙酸和甲酸、無機酸如鹽酸和硫酸、糠醛、羥甲基糠醛、甲醇、蛋白質、氨基酸、甘油、甾醇、松香酸和蠟質材料。精制的半纖維素糖流可以包含小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.5％、小于0.4％、小于0.3％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的糠醛，如0.1％至4％的糠醛。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％、小于0.8％、小于0.6％、小于0.5％、小于0.4％、小于0.3％、小于0.2％或小于0.1％重量/重量的灰分，如0.1％至4％的灰分。可進一步純化精制的半纖維素糖流。例如，可以使用填充蒸餾塔除去精制的半纖維素糖流中的殘余稀釋劑。蒸餾可以除去精制的半纖維素糖流中至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的殘余稀釋劑。在一些實例中，精制的半纖維素糖流與強酸陽離子(sac)交換劑(1833)接觸以除去殘余的金屬陽離子和殘余胺，然后任選地與弱堿陰離子(wba)交換劑(1834)接觸以除去過量質子。任選地，使用蒸餾塔(例如，填充蒸餾塔)，然后用強酸陽離子交換劑純化精制的半纖維素糖流。在一些實例中，精制的半纖維素糖流與弱堿陰離子(wba)交換劑接觸以除去過量的質子。精制的半纖維素糖流可以任選地在將該流與sac交換劑和/或wba交換劑接觸后進行ph調節。精制的半纖維素糖流可以蒸餾或蒸發，然后通過與sac樹脂、wba樹脂和mb樹脂接觸進一步拋光，并任選地通過蒸發濃縮。在一些實例中，將精制的半纖維素糖流蒸發(1835)至20-80％重量/重量的溶解糖，如25-65％或30-40％重量/重量的溶解糖，從而形成濃縮糖溶液(1836)。蒸發可以在任何常規蒸發器，例如多效蒸發器或機械蒸氣再壓縮(mvr)蒸發器中進行。存在于半纖維素糖流或濃縮糖溶液中的殘余溶劑也可以通過蒸發來去除。例如，與水形成非均相共沸物的溶劑可以被分離并任選地返回到溶劑循環。任選地，精制的半纖維素糖流可與活性炭接觸以除去殘余的有機雜質。精制的半纖維素糖流還可以與混合床樹脂體系接觸以除去殘余的離子或著色體。通過本發明系統和方法產生的精制半纖維素糖流可以包含非常適合作為發酵(例如用于生產木糖醇)進料的比例的糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％或至少95％重量/重量的木糖。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖40％至95％重量/重量的木糖，例如50％至85％的木糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖小于15％、小于14％、小于13％、小于12％、小于11％、小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％或小于2％重量/重量的阿拉伯糖。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖1％至15％重量/重量的阿拉伯糖，例如3％至12％的阿拉伯糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少5％、至少10％、至少12％、至少15％、至少17％、至少20％、至少22％、至少25％、至少27％、至少30％、至少32％、至少35％、至少37％、至少40％、至少42％、至少45％、至少50％、至少52％、至少55％或至少57％重量/重量的己糖。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖5％至60％重量/重量的己糖，例如10％至45％的己糖。在一些實例中，所述己糖包含葡萄糖、半乳糖、甘露糖和果糖，其中葡萄糖和果糖任選地占所述己糖的至少30％、至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％或至少80％重量/重量。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于己糖30％至85％重量/重量的葡萄糖和果糖，例如50％至80％的葡萄糖和果糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少5％、至少10％、至少12％、至少15％、至少17％、至少20％、至少22％、至少25％、至少27％、至少30％、至少32％、至少35％、至少37％、至少40％、至少42％、至少45％、至少50％、至少52％、至少55％或至少57％重量/重量的葡萄糖。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖5％至60％重量/重量的葡萄糖，例如10％至45％的葡萄糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含與己糖的比例為至少1:1重量/重量，如至少1.5:1、至少2:1、至少3:1、至少4:1、至少5:1、至少6:1或至少7:1重量/重量的木糖。任選地，精制的半纖維素糖流中木糖與己糖之比為1:1至8:1重量/重量，如1.5:1至5:1重量/重量。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖小于15％、小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％或小于1％重量/重量的二糖。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖0.1％至15％重量/重量的二糖，例如0.5％至8％的二糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖小于16％、小于14％、小于12％、小于10％、小于8％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％、小于1％或小于0.5重量％的寡糖，其中所述寡糖包含至少3個單糖單元。任選地，精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖0.1％至10％重量/重量的寡糖，例如0.5％至5％的寡糖。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至多2％、至多1.5％、至多1％、至多0.75％、至多0.50％、至多0.25％、至多0.1％或至多0.05％重量/重量的量的灰分。任選地，精制的半纖維素糖流包含0.001％至1％重量/重量的灰分，例如0.001％至0.25％的灰分。在一些實例中，所述灰分包含ca、cu、fe、k、mg、mn、na、p、s或si或其組合。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含各為少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的ca、cu、fe、k、mg、mn、na、p、s和si。任選地，精制的半纖維素糖流包含各為1ppm至1000ppm的ca、cu、fe、k、mg、mn、na、p、s和si，例如各為1ppm至250ppm的ca、cu、fe、k、mg、mn、na、p、s和si。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的鈣。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的鈣，例如1ppm至250ppm的鈣。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的酚類化合物。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的酚類化合物，例如1ppm至250ppm的酚類化合物。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的糠醛。任選地，精制的半纖維素糖流包含包含1ppm至1000ppm的糠醛，例如1ppm至250ppm的糠醛。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的有機酸，如乙酸、乙酰丙酸、甲酸和乳酸。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的有機酸，例如1ppm至250ppm的有機酸。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的乙酸，例如1ppm至250ppm的乙酸。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的甲酸，例如1ppm至250ppm的甲酸。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的胺，并且其中該胺包含至少12個碳原子。任選地，該胺是月桂胺，如單月桂胺，二月桂胺或三月桂胺。任選地，精制的半纖維素糖流包含0.1ppm至1000ppm的包含至少12個碳原子的胺，例如0.1ppm至250ppm的包含至少12個碳原子的胺。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的醇。該醇可以是可在此用作稀釋劑的任何醇，如丁醇、戊醇、己醇或2-乙基-1-己醇。在一些實例中，該醇是c6-12單醇，任選以至多200ppm的量存在于精制的半纖維素糖流中。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的所述醇，例如1ppm至250ppm的所述醇。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm或至多150ppm的量的氮。任選地，精制的半纖維素糖流包含1ppm至1000ppm的氮，例如1ppm至250ppm的氮。氮可以是使用凱氏定氮法測量的總凱氏氮。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含：至少50％重量/重量的木糖；至多12％重量/重量的阿拉伯糖；至少10％重量/重量的己糖；至多8％重量/重量的量的二糖；至多0.25％重量/重量的量的灰分；至多200ppm的量的糠醛；和至多1000ppm的量的氮。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含：至少50％重量/重量的木糖；3％至12％重量/重量的阿拉伯糖；至少10％重量/重量的己糖；0.001％至0.25％重量/重量的灰分；1ppm至200ppm的糠醛；和1ppm和1000ppm的氮。任選地，精制的半纖維素糖流包含65-75％的木糖、3-10％的阿拉伯糖和15-25％的己糖(均為相對于總溶解糖的重量/重量)。精制的半纖維素糖流可含有相對于總溶解固體至少90％重量/重量的糖，如至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、至少99％或至少99.5％的糖。就灰分元素、有機酸、木質素衍生物和糖降解產物而言，精制的半纖維素糖流可具有高純度。精制的半纖維素糖流可以包含濃度為相對于總溶解糖至多1％、至多0.5％、至多0.1％、至多0.05％或至多0.01％重量/重量的灰分，其中該灰分包含相對于總溶解糖至多500ppm、至多250ppm或至多100ppm的金屬陽離子和少于100ppm、少于50ppm、少于30ppm或少于20ppm的硫。在一些實例中，精制的半纖維素糖流特別適用于對灰分元素或含硫化合物敏感的發酵過程。精制的半纖維素糖流可以包含相對于木糖的總重量/重量小于5000ppm的灰分，其中該灰分包含選自na、ca、cu、fe、k、mg、mn、s和p的元素。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含至少一種選自以下的特征：(i)二元糖與總溶解糖之比不大于0.10重量/重量；(ii)木糖與總溶解糖之比為至少0.70重量/重量；(iii)阿拉伯糖與總溶解糖之比不大于0.06重量/重量；(iv)半乳糖與總溶解糖之比不大于0.05重量/重量；(v)葡萄糖和果糖的總和與總溶解糖之比不大于0.15重量/重量；(vi)甘露糖與總溶解糖之比不大于0.05重量/重量；(vii)果糖與總溶解糖之比不大于0.10重量/重量；(viii)不超過1000ppm的量的酚類化合物；(ix)不超過0.1％重量/重量的量的己醇：(x)不超過1000ppm的量的糠醛；(xi)不超過1000ppm的量的有機酸；和(xii)相對于總溶解糖各自少于1000ppm的元素ca、cu、fe、k、mg、mn、s和p。在一些實例中，精制的半纖維素糖流包含低水平的額外的單糖和二糖。任選地，該額外的單糖選自來蘇糖、木酮糖和核酮糖。任選地，該額外的二糖選自龍膽二糖、槐糖、黑曲霉糖、昆布二糖和曲二糖(gentiobiose,sophorose,nigerose,laminaribiose,andkojibiose)。這些額外的單糖和二糖可能有利于發酵過程。在一些實例中，這類稀有糖類具有生物活性，并且可充當促進劑來提高酶促表達的活性，或作為輔因子來提高酶活性，從而導致加速的生物轉化。令人驚訝的是，精制的半纖維素糖流在能夠將木糖氫化成木糖醇的發酵過程中是特別有利的，因為發酵物種可以利用己糖作為其能源，因此在一些實例中，消除了在氫化步驟之前進一步純化或分級分離糖流的需要。常用來富集糖流的木糖含量的進一步純化步驟，如色譜分離或結晶，在發酵前可能不是必需的。在某些實例中，精制半纖維素糖流中糖的比例對于發酵成木糖醇來說是理想的，其中富集木糖的濃度可降低發酵過程的效率和產率。進一步認識到，精制的半纖維素糖流的高純度作為發酵進料是有利的，因為已知為可能的發酵抑制劑的雜質如酚、糠醛、有機酸和醇的濃度較低。包含精制半纖維素糖流的發酵原料可被微生物利用以用于產生轉化產物。在一些實例中，該轉化產物是還原糖，例如糖醇。任選地，該糖醇可以是糖替代物，例如木糖醇。圖2b中提供了將精制的半纖維素糖流轉化成木糖醇的示例性過程的示意圖。在一些實例中，微生物將精制的半纖維素糖流(1710-p1)中的木糖轉化成木糖醇(1950-p1)。本公開的方法可以包括發酵(1900)包含精制的半纖維素糖流的發酵原料以產生包含木糖醇的發酵液。圖4和圖5中提供了將半纖維素糖混合物轉化成含有木糖醇的溶液的示例性轉化過程的示意圖，其中任選地將該溶液精制為結晶(1960-a)或液體(1950-a)木糖醇產物。發酵原料可以具有與精制的半纖維素糖流非常相似的組成。任選地，將添加劑引入精制的半纖維素糖流中以產生發酵原料。添加劑可以選自營養物，鹽，如nacl、mgso4和k2po4，以及酵母提取物。因此，與精制的半纖維素糖流相比，發酵原料中測得的灰分水平可能較高。任選地，將己糖加入到精制的半纖維素糖流中以根據特定微生物的需要調節木糖：己糖比。在一些實例中，通過稀釋(例如用水稀釋)或濃縮(例如通過蒸發)在發酵原料中調節半纖維素糖的濃度。發酵原料可以包含相對于總溶解糖至少40％、至少45％、至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少90％或至少95％重量/重量的木糖。任選地，發酵原料包含相對于總溶解糖40％至95％重量/重量的木糖，例如50％至90％的木糖。在一些實例中，發酵原料還包含相對于總溶解糖至少5％、至少10％、至少12％、至少15％、至少17％、至少20％、至少22％、至少25％、至少27％、至少30％、至少32％、至少35％、至少37％、至少40％、至少42％、至少45％、至少50％、至少52％、至少55％或至少57％重量/重量的己糖。任選地，發酵原料包含相對于總溶解糖5％至60％重量/重量的己糖，例如10％至45％的己糖。在一些實例中，發酵原料還包含相對于總溶解糖小于15％、小于14％、小于13％、小于12％、小于11％、小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％或小于2％重量/重量的阿拉伯糖。任選地，發酵原料包含相對于總溶解糖1％至15％重量/重量的阿拉伯糖，例如3％至12％的阿拉伯糖。在一些實例中，發酵原料還包含相對于總溶解糖小于15％、小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％或小于1％重量/重量的二糖。任選地，發酵原料包含相對于總溶解糖0.1％至15％重量/重量的二糖，例如0.5％至8％的二糖。在一些實例中，發酵原料還包含少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的鈣。任選地，發酵原料包含1ppm至1000ppm的鈣，例如1ppm至250ppm的鈣。在一些實例中，發酵原料還包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的糠醛。任選地，發酵原料包含1ppm至1000ppm的糠醛，例如1ppm至250ppm的糠醛。在一些實例中，發酵原料還包含少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的有機酸，如乙酸、乙酰丙酸、甲酸和乳酸。任選地，發酵原料包含1ppm至1000ppm的有機酸，例如1ppm至1000ppm的乙酸。任選地，發酵原料包含1ppm至1000ppm的甲酸。在一些實例中，發酵原料還包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的胺，并且其中該胺包含至少12個碳原子。任選地，該胺是月桂胺，如單月桂胺、二月桂胺或三月桂胺。任選地，發酵原料包含0.1ppm至1000ppm的包含至少12個碳原子的胺，例如0.1ppm至250ppm的包含至少12個碳原子的胺。在一些實例中，發酵原料還包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的c6-12單醇。任選地，發酵原料包含1ppm至1000ppm的所述c6-12單醇，例如1ppm至250ppm的所述c6-12單醇。在一些實例中，發酵原料還包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm或至多150ppm的量的氮。任選地，發酵原料包含1ppm至1000ppm的氮，例如1ppm至250ppm的氮。在一些實例中，發酵原料包括：50％至90％重量/重量的木糖；10％至45％重量/重量的己糖；至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖；至多8％重量/重量的量的二糖；至多1000ppm的量的糠醛；和少于200ppm的鈣。在一些實例中，發酵原料還包含少于1000ppm的乙酸和少于1000ppm的甲酸。任選地，發酵原料還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。已經開發了多種微生物來通過發酵過程生產木糖醇。令人驚奇的是，本公開的精制半纖維素糖流被許多這樣的微生物特別良好地耐受，并且有效地轉化成木糖醇，而不需要在發酵之前的進一步純化、分級分離、分離或結晶過程。能夠將精制半纖維素糖流中的木糖轉化成木糖醇的微生物物種包括酵母，如畢赤酵母(pichia)、假絲酵母(candida)、漢遜酵母(hansenula)和克魯維酵母(kluyveromyces)。熱帶假絲酵母(candidatropicalis)atcc13803的菌株可用于利用精制半纖維素糖流中的葡萄糖將木糖轉化成木糖醇以供細胞生長(參見，例如，us5998181和us5686277)。木糖醇可以由季也蒙假絲酵母(candidaguilliermondii)fti20037生產(參見，例如，mussatto和roberto(2003)j.appl.microbiol.95:331-337)。釀酒酵母(saccharomycescerevisiae)可用于生產木糖醇(參見，例如，us5866382)。多種發酵系統能夠通過使用各種大腸桿菌菌株將精制的半纖維素糖流轉化成高木糖醇、低阿拉伯糖醇產物(參見，例如，pct/us2011/021277、pct/us2011/044696和美國申請號2013/0217070)。這些系統可以利用精制的半纖維素糖流的c6糖和一些阿拉伯糖作為增殖和代謝的能源，同時主要將木糖轉化成木糖醇，而阿拉伯糖向阿拉伯糖醇的共同轉化最低。任選地，該微生物是美國公開號2013/0217070中描述的微生物，如hz1434、zuc220、zuc170、zuc136、hz2061或hz2062。可以使用采用熱帶假絲酵母和近平滑假絲酵母(candidaparapsilosis)的雙底物發酵，它們利用葡萄糖進行細胞生長并利用木糖進行木糖醇生產(參見，例如，us5,998,181和us5,686,277)。木糖醇可以通過使用水解的含木質纖維素的材料，在單酵母菌株的發酵乙醇生產期間作為副產物產生(參見，例如，us2003/0235881)。木糖酸可以由重組真菌菌株從木糖產生，該菌株被遺傳修飾為表達木糖脫氫酶基因，當真菌宿主選自酵母屬、克魯維酵母屬、假絲酵母屬和曲霉屬時，該菌株能夠將木糖轉化成木糖酰內酯(xylonolactone)，與木糖醇產生相偶合(參見，例如，wo2010/106230)。雖然已經描述了其他基因工程生物體發酵木糖或糖混合物以產生木糖醇，但是許多生物體顯示出不足以可行地進行商業化的生產力。在一些實例中，將精制的半纖維素糖流(例如，發酵原料)進料到以10-40％ds，如14-28％ds用所選物種接種的發酵單元中。在一些實例中，該微生物選擇性地將木糖還原為木糖醇，而不產生由發酵液中除木糖以外的單糖產生的其他多元醇。可以將精制的半纖維素糖流加入到含有發酵培養基的發酵單元中。發酵培養基可以包含營養物，包括例如胰蛋白胨、酵母提取物、磷酸鉀、氯化鈉和硫酸鎂。可以用適當微生物的培養物接種發酵單元，任選地至10-40％ds的終濃度。在一些實例中，將發酵單元的溫度保持在適合微生物的溫度，如25至35℃。任選地，發酵溶液的ph保持在ph6.0至ph8.0，例如約ph7.0。可以使用nh4oh調節ph值。任選地，例如通過引入空氣來攪拌發酵溶液。在一些實例中，加入額外的精制半纖維素糖流。在一些實例中，將己糖如葡萄糖加入到發酵溶液中。額外的精制半纖維素糖流可以在將微生物加入到發酵單元中后6小時、8小時、10小時、12小時、16小時、20小時、24小時、36小時或48小時添加。可以使發酵過程運行至少12小時、至少18小時、至少24小時、至少36小時、至少48小時、至少60小時、至少72小時、至少80小時、至少84小時、至少96小時或至少108小時，然后從發酵液中回收木糖醇。本文所述的微生物可以將發酵原料轉化成包含木糖醇的發酵液。該發酵液可以包含至少50g/l、至少60g/l、至少70g/l、至少80g/l、至少90g/l、至少100g/l、至少110g/l、至少120g/l、至少130g/l或至少140g/l的木糖醇。任選地，該發酵液包含50至140g/l的木糖醇，如60至100g/l、70至100g/l、80至100g/l或70至90g/l的木糖醇。在一些實例中，該微生物不產生或幾乎不產生乙醇。任選地，該發酵液包含小于15g/l、小于12g/l、小于10g/l、小于9g/l、小于8g/l、小于7g/l、小于6g/l、小于5g/l、小于4g/l、小于3g/l、小于2g/l或小于1g/l的乙醇。在一些實例中，該發酵液包含小于50g/l、小于40g/l、小于30g/l、小于20g/l、小于10g/l、小于8g/l、小于6g/l、小于4g/l、小于3g/l、小于2g/l、小于1g/l、小于0.5g/l或小于0.2g/l的量的木糖。任選地，該發酵液包含小于35g/l、小于25g/l、小于15g/l、小于10g/l、小于8g/l、小于6g/l、小于4g/l、小于3g/l、小于2g/l、小于1g/l、小于0.5g/l或小于0.2g/l的量的葡萄糖。在一些實例中，該發酵液包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppmppm或至多10ppm的量的糠醛。任選地，該發酵液包含1ppm至1000ppm的糠醛，例如1ppm至250ppm的糠醛。在一些實例中，該發酵液包含少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的鈣。任選地，該發酵液包含1ppm至1000ppm的鈣，例如1ppm至250ppm的鈣。在一些實例中，該發酵液包含少于1000ppm、少于750ppm、少于500ppm、少于400ppm、少于300ppm、少于200ppm、少于100ppm、少于50ppm或少于10ppm的有機酸，如乙酸、乙酰丙酸、甲酸和乳酸。任選地，該發酵液包含1ppm至1000ppm的有機酸，例如1ppm至1000ppm的乙酸。任選地，該發酵液包含1ppm至1000ppm的甲酸。在一些實例中，該發酵液包含至多1000ppm、至多750ppm、至多500ppm、至多400ppm、至多300ppm、至多200ppm、至多100ppm、至多50ppm或至多10ppm的量的c6-12單醇。任選地，該發酵液包含1ppm至1000ppm的所述c6-12單醇，例如1ppm至250ppm的所述c6-12單醇。在一些實例中，該發酵液包含：至少60g/l的木糖醇；小于50g/l的木糖；小于10g/l的乙醇；小于50g/l的己糖；至多1000ppm的量的糠醛；和少于200ppm的鈣。在一些實例中，該發酵液還包含少于1000ppm的乙酸和少于1000ppm的甲酸。任選地，該發酵液還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。任選地，該發酵液包含少于100ppm的半乳糖醇，例如少于50ppm、少于10ppm、少于1ppm或少于1ppb的半乳糖醇。在一些實例中，在發酵液中未檢測到半乳糖醇。在一些實例中，該發酵液包含本文所述的微生物。任選地，該微生物選自天然存在的細菌、重組細菌、天然存在的酵母、重組酵母和真菌。該微生物可以是大腸桿菌菌株，例如hz1434、zuc220、zuc170、zuc136、hz2061或hz2062。任選地，相對于精制半纖維素糖流中木糖的量，發酵液中木糖醇的產率超過90％、超過91％、超過92％、超過93％、超過94％、超過95％、超過96％、超過97％或超過98％。在一些實例中，含木質纖維素的生物質中至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％或至少98％的木糖被轉化成木糖醇。任選地，發酵液中的阿拉伯糖醇的量小于總多元醇的10％。任選地，己糖的量降低到發酵原料或精制半纖維素糖流中己糖濃度的小于10％、小于9％、小于8％、小于7％、小于6％、小于5％、小于4％、小于3％、小于2％或小于1％。任選地，發酵以至少1g/l/h、至少2g/l/h、至少3g/l/h、至少4g/l/h、至少5g/l/h、至少6g/l/h、至少7g/l/h或至少8g/l/h的速率產生木糖醇。在一些實例中，發酵在少于120h、少于110h、少于100h、少于90h、少于80h、少于70h、少于60h、少于50h、少于40h、少于30h、少于20h、少于15h或少于10h的時間內產生至少50g/l、至少60g/l、至少70g/l、至少80g/l、至少90g/l、至少100g/l、至少110g/l、至少120g/l、至少130g/l或至少140g/l的木糖醇(每升發酵液)。任選地，發酵在少于80小時的發酵中產生至少60g/l的木糖醇，例如在少于80小時的時間內產生70g/l的木糖醇。任選地，發酵在少于80小時的發酵中產生至少100g/l的木糖醇。可以通過任何合適的方法(1910)，如過濾、結晶或色譜分離或其組合，從發酵液中回收木糖醇。可以對發酵液進行過濾或離心以除去微生物。在一些實例中，過濾包括三個步驟，包括微濾、超濾和納濾。發酵液可以進行微濾，任選地隨后進行超濾，任選地隨后進行納濾。過濾可以從發酵液中除去微生物。納濾可以從發酵液中除去殘余的二糖和寡糖。在一些實例中，過濾從發酵液中除去至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少98％重量/重量的聚合度為3(dp3)或以上的寡糖。在一些實例中，過濾從發酵液中除去至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少98％重量/重量的二糖(dp2)。經過濾的溶液可以與以下至少一種接觸：活性炭，如粒狀活性炭(gac)；和離子交換樹脂，如強酸性陽離子(sac)樹脂、弱堿性陰離子(wba)樹脂和混合床(mb)樹脂。經過濾和任選精制的溶液可以通過蒸發濃縮(1915)以將溶解固體的濃度增加至至少50％、至少60％、至少70％或至少80％重量/重量的溶解固體，例如約80％重量/重量的溶解固體。在一些實例中，該溶液的濃度為約70％至約90％重量/重量的溶解固體，例如75％至85％重量/重量。所述溶液可以分批或連續地引入木糖醇結晶單元(1920)。任選地，加入乙醇至指定濃度，如0-40％重量/重量的乙醇。任選地，該溶液用木糖醇晶體接種，并在攪拌下以受控的速率逐漸冷卻以誘導結晶。可以通過過濾或離心收集木糖醇晶體。任選地，將收集的木糖醇晶體洗滌并干燥(1960)。任選地，將收集的木糖醇晶體重新溶解(1940)以形成木糖醇溶液。該木糖醇溶液可以進一步拋光(1950)，經拋光的溶液用作液體木糖醇產物(1950-a)。拋光可包括使木糖醇溶液與離子交換樹脂如sac、wba和mb樹脂接觸。任選地，拋光包括使木糖醇溶液與粒狀活性炭接觸。木糖醇結晶的母液可以通過蒸發濃縮(1922)至至少70％重量/重量的溶解固體，例如80％至88％重量/重量的溶解固體。任選地，通過蒸發汽提該母液以除去乙醇(如果存在的話)(1928)。可以將濃縮的母液引入到第二木糖醇結晶單元(1925)，并且可以任選地用木糖醇晶體接種。以受控的速率逐漸冷卻可導致木糖醇的第二次結晶。可以通過過濾或離心收集這些晶體(1925-a)。第二次結晶可產生比第一次結晶的純度更低的晶體。在一些實例中，將第二次結晶的母液通過色譜法分離(1930)，以產生包含類似于第一母液的組合物的萃取物流，木糖醇含量低而富含阿拉伯糖醇的萃余物流，以及包含殘余還原糖和殘余寡聚體的第三流。萃取物流可以再循環到第二結晶單元中以增加木糖醇的總產率。任選地，通過蒸發汽提萃取物流以除去乙醇(如果存在)。任選地，將包含殘余還原糖的第三流再循環至發酵。任選地，通過蒸發汽提第三流以除去乙醇(如果存在)(1935)。任選地，將包含阿拉伯糖醇的萃余物流進料到厭氧消化器中以將有機物質轉化成可用作能源的甲烷。任選地，通過蒸發汽提萃余物流以除去乙醇(如果存在)(1936)。在一些實例中，從發酵液中回收木糖醇包括：(i)通過微濾器過濾發酵液并收集所得的微濾液；(ii)通過超濾器過濾該微濾液并收集所得的超濾液；(iii)通過納濾器過濾該超濾液并收集所得的納濾液；(iv)使該納濾液與離子交換樹脂接觸，從而產生精制的納濾液；(v)通過蒸發濃縮該精制的納濾液，從而產生濃縮的納濾液；(vi)從濃縮的納濾液中結晶木糖醇；以及(vii)從母液中分離木糖醇晶體。任選地，從發酵液中回收木糖醇還包括：(viii)將木糖醇晶體溶解以形成木糖醇溶液；以及(ix)用離子交換樹脂對該木糖醇溶液進行拋光。回收的木糖醇產物可以包含至少95％重量/重量的木糖醇，例如至少96％、至少97％、至少98％、至少99％、至少99.5％或至少99.9％重量/重量的木糖醇。該木糖醇產物可以通過本文所述的方法產生。任選地，該木糖醇產物包含小于1％重量/重量的寡糖，例如小于0.5％、小于0.25％、小于0.1％、小于0.05％或小于0.01％重量/重量的寡糖。任選地，該木糖醇產物包含至多1％重量/重量，例如至多0.5％、至多0.25％、至多0.1％、至多0.05％或至多0.01％重量/重量的量的己糖。該己糖可以選自葡萄糖、半乳糖、甘露糖和果糖。任選地，該木糖醇產物包含少于100ppm的阿拉伯糖醇，例如少于50ppm、10ppm、1ppm或1ppb的阿拉伯糖醇。任選地，該木糖醇產物包含少于100ppm的半乳糖醇，例如少于50ppm、10ppm、1ppm或1ppb的半乳糖醇。在一些實例中，在該木糖醇產物中未檢測到半乳糖醇。任選地，該木糖醇產物包含至多0.25％重量/重量的量的灰分，例如至多0.1％、至多0.05％、或至多0.01％重量/重量的灰分。任選地，該木糖醇產物包含至多500ppm的量的糠醛，例如至多250ppm、100ppm、50ppm、10ppm或1ppm的糠醛。任選地，該木糖醇產物包含至多500ppm的量的胺，例如至多250ppm、100ppm、50ppm、10ppm或1ppm的胺，其中該胺包含至少12個碳原子。任選地，該木糖醇產物包含至多500ppm的量的c6-12單醇，例如至多250ppm、100ppm、50ppm、10ppm或1ppm的c6-12單醇。在一些實例中，該木糖醇產物以結晶形式提供。在一些實例中，該木糖醇產物以水溶液形式提供。任選地，水溶液的濃度為至少50％重量/重量的溶解固體，例如約70％至約90％重量/重量的溶解固體，例如75％至85％重量/重量。通過本發明方法的木糖醇分離得到的木糖醇總回收率可以超過70％、超過75％、超過80％、超過85％、超過86％、超過87％、超過88％、超過89％、超過90％、超過91％、超過92％、超過93％、超過94％、超過95％、超過96％、超過97％或超過98％的木糖醇。在一些實例中，通過本發明方法回收的木糖醇的產率是相對于含木質纖維素的生物質的木糖含量至少50％、至少55％、至少60％、至少65％、至少70％、至少75％、至少80％、至少85％、至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％或至少98％的木糖醇。可以通過使用陰離子交換樹脂的模擬移動床(smb)離子排阻色譜法(參見，例如，美國專利號6,451,123)從糖混合物溶液中分離木糖醇。可以使用用于通過工業規模的順序模擬移動床(ssmb)色譜法分級分離木糖醇的改進的系統和方法(參見，例如，美國申請號14/398,444)。或者，sac樹脂可用于從多元醇混合物中分離木糖醇(參見，例如，美國專利號4,008,285)，其中該樹脂的鹽選自堿土金屬鹽(例如，sr2+鹽、ca2+鹽)、fe3+鹽和al3+鹽。在一些實例中，應用類似的ssmb方法以產生富含木糖醇的流、阿拉伯糖醇流和包含單體和寡聚體的還原糖流。將富含木糖醇的流再循環到結晶器進料中，使得木糖醇的產率最大化。任選地對還原糖流除去殘余的乙醇(如果存在)，并再循環到發酵單元中。對阿拉伯糖醇流除去殘余的乙醇(如果存在)，并且進料到包含厭氧消化器的廢物處理過程中以產生可用作該過程的能源的甲烷。用離子交換樹脂(例如陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂)作為柱填充材料可以進行實現木糖醇濃縮富集的色譜分級分離。陽離子交換樹脂包括強酸陽離子交換樹脂和弱酸陽離子交換樹脂。強酸陽離子交換樹脂可以是單價或多價金屬陽離子形式，例如h+、mg2+、ca2+、sr2+或zn2+形式。強酸陽離子交換樹脂通常具有苯乙烯骨架，其優選與3-8％，優選5-6.5％的二乙烯基苯交聯。弱酸陽離子交換樹脂可以是一價或多價金屬陽離子形式，例如h+、mg2+、ca2+、sr2+形式或na+形式。合適的樹脂可以購自lanxessag、purolite、dowchemicalsltd.或rohm&haas。色譜分級分離可以分批模式、模擬移動床(smb)模式或順序模擬移動床(ssmb)模式進行。色譜分級分離的溫度通常在20至90℃，如40至65℃的范圍內。待分級的溶液的ph可以是酸性的或調節至ph2.5至7，優選3.5至6.5，最優選4至5.5的范圍。分級分離可以在分離柱中以約1m/h至約10m/h的線性流速進行。圖7呈現了脈沖測試，其顯示從包含木糖醇、阿拉伯糖醇、木糖和乙醇的水性混合物中分離木糖醇，表明通過ssmb分級分離木糖醇的能力。該樹脂是sr2+形式的sac樹脂。在本文公開的主題方法或系統中體現的生物質可以是甘蔗渣。在一些實例中，該生物質可以包含甘蔗葉。盡管可能希望在收獲后將一些甘蔗葉返回土壤中，但過量的甘蔗葉可能是有問題的。許多本領域技術人員目前認為甘蔗葉是需要處理的廢物，通常在環境不友好的解決方案如焚燒中。進入糖廠的甘蔗葉可以降低生產能力，并增加蔗糖向排出纖維(即甘蔗渣)中的損失。因此，甘蔗種植者和/或糖廠使用葉子作為半纖維素糖的來源可能是有利的。目前，一些葉子可以通過糖廠進行加工。由于葉子中的蔗糖含量低，因此實際上降低了糖廠的生產力。在一些實例中，通過空氣分級將葉子與收獲的甘蔗分離，以將輕的葉子與重的甘蔗分離開。在一些實例中，將葉子收集在田間，打捆，然后直接轉移到洗滌單元進行處理。甘蔗葉可以類似于甘蔗渣進行加工或與甘蔗渣摻混以供處理。如果使用除蔗甘蔗渣或葉子之外的高木糖原料，例如，樺木或桉木，則洗滌步驟可能是不必要的，并且相應地通過用去皮和分級(sizing)系統代替洗滌單元來改變該系統。本文公開的半纖維素萃取單元和方法特別適合于從在溶解紙漿廠生產纖維素纖維例如粘膠和乙酸酯時產生的預水解產物中回收含有木糖的半纖維素糖。在溶解紙漿廠進行預水解以在硫酸鹽(kraft)或亞硫酸鹽制漿之前從生物質中除去半纖維素。與典型紙級硫酸鹽紙漿中較高的水平(通常約10％)相比，溶解紙漿通常含有低水平的殘余半纖維素(例如，至多3％、至多2％或至多1％重量/重量的半纖維素)。通常，通過用蒸汽或水處理木屑以誘發自動水解，在擴散紙漿消化器中進行預水解。蒸汽水解可導致水解產物被木材孔隙保持。在水中水解可以以較高的收率收集形成的水解產物。任選地，可以向水中加入酸以加速半纖維素的水解。任選地，該酸可以是無機酸或有機酸，例如，so2、h2so4、hcl、乙酸或甲酸。由于預水解條件可能相當嚴苛，以從生物質中最佳地除去半纖維素，所得到的水解產物可能有相對較多的降解產物。盡管如此，可以對水解產物進行精制，并且可以在本文公開的體系和方法中收獲木糖和/或木糖醇，從而穩定水解產物流并顯著提高工廠的經濟性。任選地，本文公開的系統可以與溶解紙漿廠組合以供化學品回收、溶劑再循環和從廢物流中收獲能量，從而降低半纖維素糖和溶解紙漿的生產成本。任選地，在發酵之前將己糖加入到水解產物中，以達到如以上對精制半纖維素糖流和發酵原料所述的木糖與己糖的優選比例。一方面，本公開提供了用于由含木質纖維素的生物質生產木糖醇的系統。在一個實例中，該系統包含：(i)半纖維素萃取單元，其被配置用于從生物質中萃取并水解半纖維素，以產生半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)與所述萃取單元流體連通的精制單元，其中該精制單元被配置用于接收所述半纖維素糖流和胺萃取劑，并且其中該胺萃取劑從所述半纖維素糖流中除去雜質以產生精制的半纖維素糖流；任選地，(iii)感測單元，其被配置用于分析所述精制的半纖維素糖流的一個或多個參數，其中所述一個或多個參數選自ph、吸光度、電導率、密度、木糖濃度和己糖濃度；(iv)與所述精制單元流體連通以接收所述精制的半纖維素糖流的發酵單元，其中該發酵單元被配置成含有所述精制的流和微生物，并且其中該微生物促進由所述精制流中的單糖產生木糖醇以產生發酵液；和(v)木糖醇精制單元，其中該木糖醇精制單元被配置用于從所述發酵液中移出木糖醇。任選地，所述系統還包含被配置用于從生物質中除去灰分和泥土的洗滌單元。該洗滌單元可以與半纖維素萃取單元流體連通。任選地，利用如圖8所示的逆流洗滌單元對生物質進行脫泥土和脫灰分。一種減少灰分和泥土含量的方法可以包括生物質的再制漿和碾磨(例如，研磨)中的至少一級和多達n級，以及生物質的洗滌和脫水中的至少一級和多達m級，其中n為2、3、4、5、6、7、8、9或10，m為2、3、4、5、6、7、8、9或10。任選地，n等于m。在一些實例中，m大于n或n大于m。用來減少生物質的泥土和灰分含量的洗滌單元的每級可以包括罐，其中借助于攪拌器、泵或能夠使生物質在水中再制漿的任何其他裝置將生物質重新制漿。任選地，罐中的液體與固體之比為30-60:1，例如液體與固體之比為60:1、55:1、50:1、45:1、40:1、35:1或30:1。每個罐都可以裝備有固體入口。罐可以與脫水裝置流體連通，例如通過泵和管道，其中罐中的漿料可以被轉移到脫水裝置。洗滌單元可以包含將液相從脫水裝置返回到罐的管道。任選地，脫水裝置的位置高于罐，使得重力可以幫助液體返回到罐。在一些實例中，每個罐配備有經連接以從其n+1級接收液體的液體入口，和經連接以將液體輸送到其n-1級的液體出口，其中i級的液體出口可以連接為將液體輸送到輔助罐以供水循環。液體出口的位置可以在每一級的罐的液相的頂部，使得液體作為溢流流而轉移。任選地，n級的罐包含經連接以接收水流的附加的水入口。任選地，水流包含來自洗滌單元的再循環的過濾或處理的水、淡水或來自該系統的其他單元的工藝用水。洗滌單元的輔助罐可以接收吹掃流。吹掃流可以連續或間歇模式來自連續溢流或來自罐的底部吹掃。任選地，輔助罐連接到至少一個用于從液體中分離微細顆粒的裝置，如水力旋流器、離心機或過濾器。可利用水力旋流器或離心機從頂部出口回收微細的生物質顆粒。這種回收的生物質可以被送到n級的罐中以使生物質損失最小化。灰分和泥土顆粒可以從底部出口或較高密度出口分離(但是位于所使用的分離裝置中)。可以進一步過濾該流以除去泥土并回收水。每級的罐也可以配備有低級液體/固體出口，優選地位于罐的底部。任選地，該系統還配備有至少一個加壓空氣入口。一級或多級可以裝備有碾磨或研磨裝置，其中這類裝置任選地是嵌入式或浸沒式碾磨或研磨裝置。在一些實例中，在洗滌單元中的每個漸進級n，碾磨或研磨越來越精細。各個供應商提供合適的碾磨、研磨、均化和制漿裝置，包括例如eberafluidhandling、boltonemerson、arde-barinko和ika。可以在不同的級使用不同的裝置。任選地，至少一個脫水裝置包括篩網。篩網尺寸可以在1000與100微米之間變化。任選地，隨著洗滌單元中的每個漸進級m，篩網的尺寸減小。篩網可以相對于地面保持在對角位置或彎曲位置。可以從篩網的頂部收集生物質，并通過固體傳送槽將其轉移到n+1級的罐。包含泥土顆粒和生物質細顆粒的液體可以通過篩網并可以返回到n級的罐中。各個供應商提供合適的篩選裝置，包括，例如dorr-oliver和fluidquip。可以在不同的級使用不同的裝置。在一些實例中，脫水裝置可以直接連接到另一個脫水裝置(即不通過另一個罐)。任選地，最終脫水裝置m施加壓力以將水含量降低到最小。在一些實例中，經洗滌的生物質的最終含水量可以小于70％、小于65％、小于60％、小于55％、小于50％、小于45％、小于40％、小于35％或小于30％wt/wt。在一些實例中，經洗滌的生物質的最終含水量為40-60％wt/wt。最終脫水裝置可以包括螺旋壓榨機。合適的螺旋壓榨機可以包括單螺桿或雙螺桿或二螺桿或輥磨機，其以期望的生產率實現最終的含水量。各個供應商提供合適的螺旋壓榨裝置，包括例如vincentcorporation、stordbartz、fkccompanyltd和parksoncorporation。可以在不同的級使用不同的裝置。原始生物質可以由洗滌單元從各種尺寸的碎片、團塊或顆粒的收獲或上游處理來接收。任選地，首先將原始生物質壓碎或切碎以破碎團塊，并將原始生物質分級成均勻的尺寸，其可通過下游的泵和研磨機進行再制漿和處理。用于壓碎或切碎的合適系統可以選自但不限于顎式破碎機、圓錐破碎機、桶式磨碎機、錘式粉碎機和切碎機。許多供應商提供這樣的設備，包括例如westsalemmachinery、metsocorporation和andritz。任選地，將原始生物質的尺寸選擇為使得超過70％、75％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或超過99％重量/重量通過20目篩網(841微米)。任選地，原始生物質的尺寸選擇為使得超過70％、75％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或超過99％重量/重量通過12目篩網(1680微米)。任選地，原始生物質的尺寸選擇為使得超過70％、75％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或超過99％重量/重量通過7目篩網(2830微米)。任選地，原始生物質的尺寸選擇為使得超過70％、75％、80％、81％、82％、83％、84％、85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或超過99％重量/重量通過5目篩網(4000微米)。在一些實例中，超過93％重量/重量通過12目篩網，并且超過90％重量/重量通過20目篩網。在一些實例中，約20％(wt/wt)的材料保留在60目篩網(250微米)上，并且約20％(wt/wt)保留在40目篩網(400微米)上。在一些實例中，不到4％、不到5％、不到6％、不到7％、不到8％、不到9％、不到10％、不到11％或不到12％重量/重量通過200目篩網(74微米)。尺寸選擇的生物質可以通過任何轉移固體材料的手段轉移，并且可以進料到洗滌單元的i級的罐中。本文所述的系統可以包含半纖維素萃取單元，其被配置用于從生物質萃取并水解半纖維素以產生半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流。半纖維素萃取單元可以包含配備有固體進料裝置和至少一種水性進料裝置的罐，其中該罐可以保持至少400psi的壓力并且可以加熱至至少250℃的溫度。該罐可配備有攪拌能力以混合固體和液體流。任選地，該罐配備有流動能力以移動固體和液體流。該罐可配備有適于移除反應漿料的出口。萃取單元的罐可以任選地具有多于一個隔室，其中相鄰的隔室被堰(weirs)隔開。任選地，萃取單元可以包含多于一個罐，其中罐與相鄰的罐流體連通，從而允許物質流過連續罐。在一些實例中，萃取單元包含活塞流反應器。活塞流反應器可以以低角度安裝以幫助當需要停機時的反應器排空。反應器可以部分或完全地配備夾套以防止熱損失。包含生物質的水性漿料可以連續進料至半纖維素萃取單元。在一些實例中，監測水性漿料的酸濃度。任選地，如果酸濃度低于閾值，則加入另外的酸。任選地，所述監測是連續的，并且所述酸添加由接收來自至少一個探針的輸入的計算機化系統控制，其中該計算機化系統進一步控制所述系統的泵和閥。任選地，連續除去萃取產物，例如包含半纖維素糖的半纖維素萃取漿料。在一些實例中，進料到萃取單元的水性漿料可以在進入流中加熱。任選地，該漿料在萃取單元的罐中加熱。在一些實例中，將離開萃取單元的流(例如，半纖維素萃取漿料)冷卻。加熱或冷卻過程可能是快速的，例如快速加熱和/或快速冷卻。任選地，加熱到萃取設定點在少于60分鐘、少于45分鐘、少于30分鐘、少于25分鐘、少于20分鐘、少于15分鐘、少于10分鐘或少于5分鐘內完成。任選地，萃取漿料的冷卻在少于60分鐘、少于45分鐘、少于30分鐘、少于25分鐘、少于20分鐘、少于15分鐘、少于10分鐘或少于5分鐘內完成。在冷卻端移除的熱量可用來通過使用合適的熱交換器，例如螺旋式殼管、標準殼管或板框來加熱加熱端。合適的熱交換器可以從例如alfalaval或chemineerinc.獲得。在一些實例中，利用萃取單元進行分批或優選地連續過程以從生物質中萃取半纖維素、有機酸和剩余的灰分和萃取物。在一些實例中，半纖維素萃取漿料包含半纖維素糖和木質纖維素剩余物。半纖維素萃取單元可以包含用于從半纖維素糖流中分離木質纖維素剩余物流的系統。任選地，洗滌木質纖維素剩余物流以除去殘余的半纖維素糖。任選地，洗滌半纖維素糖流以除去殘余的木質纖維素組分。在半纖維素萃取后用于從諸如半纖維素糖流的液體中分離諸如木質纖維素剩余物流的固體的系統在圖9中呈現。該系統可以包含至少一個固-液分離裝置。在一些實例中，該系統包含至少一個再制漿罐。可以任選地用以逆流方式施加的洗滌液體進行多于一個固-液分離和再制漿步驟。該系統可以包含1、2、3、4、5或6個固-液分離步驟，隨后是再制漿步驟。固-液分離裝置可以選自彎曲篩網、沉降槽、離心機和水力旋流器。在一些實例中，最終洗滌步驟在離心機中進行。可以將在最重負荷下收集的液體轉移到萃取液的進料中。可以通過真空帶式過濾器將木質纖維素剩余物流與半纖維素糖流分離。真空帶式過濾系統可從各個供應商處商購獲得，包括例如pannevis、bhs-sonthofeninc.和flsmidth。在一些實例中，萃取漿料在移動帶上連續進料。當移動帶移動時，可以施加真空以去除液體并產生擱置在移動帶上的濾餅。任選地，移動帶穿過洗滌區。任選地，移動帶穿過干燥區。洗滌區域可以包括噴嘴，該噴嘴向濾餅(即，木質纖維素剩余物流)上噴灑洗滌流體以從木質纖維素剩余物流中漂洗殘余的半纖維素糖，從而增加半纖維素糖的回收率。萃取漿料和洗滌流體的溫度可以為約20-100℃，如30-90℃、35-85℃、35-80℃、40-80℃、50-80℃、40-75℃或55-75℃。任選地，洗滌流體是水。與萃取漿料的流動相比，洗滌流體的流動可以是約0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1。在一些實例中，不到40％、不到30％、不到20％、不到10％、不到5％、不到4％、不到3％、不到2.5％、不到2％不到1.5％或不到1％的固體保留在半纖維素糖流中。在一些實例中，將移動帶在輥上翻轉以使濾餅(即，木質纖維素剩余物流)掉落。任選地，用刮刀從帶上刮掉殘余的固體。萃取漿料中超過約60％、超過約70％、超過約80％、超過約90％或超過約95％的固體可以在木質纖維素剩余物流中回收。在除去木質纖維素剩余物流后，移動帶可以在線路的開始處回滾到起始輥。真空帶可以使用不同的布制造方法由各種材料制成，并且可以是織造的或非織造的。可以優化制造以產生所需的孔隙率、厚度和透氣性。本文所述的系統可以包含與萃取單元流體連通的精制單元，其中該精制單元被配置用于接收半纖維素糖流和胺萃取劑，并且其中該胺萃取劑從該半纖維素糖流中除去雜質以產生精制的半纖維素糖流。任選地，用胺萃取劑逆流萃取半纖維素糖流，例如，半纖維素糖流沿與胺萃取劑的流動相反的方向流動。精制單元可以包含混合器-沉降器裝置、攪拌槽、液-液分離離心機或柱，其中該混合器-沉降器裝置、攪拌槽、液-液分離離心機或柱裝備有用于接收來自萃取單元的半纖維素糖流的液體進料裝置。精制單元可以配備有用于接收胺萃取劑的入口。任選地，胺萃取在混合器-沉降器裝置中進行，其中可以設計混合器-沉降器裝置以使乳液形成最小化，從而減少相分離時間。混合器-沉降器可以包括將各相混合在一起的第一級，然后是允許各相通過重力分離的靜止沉降級。可以使用本領域已知的各種混合器-沉降器。在一些實例中，可以通過將合適的離心機與混合器-沉降器結合來增強相分離。任選地，混合和分離都可以在液-液分離離心機中進行。液-液分離離心機可從各個供應商處商購獲得，包括例如rousseletrobatelinc.和uscentrifugesystemsllc。胺萃取可以在胺可溶的任何溫度例如50-70℃下進行。任選地，胺萃取包括多于一個萃取步驟(例如，2、3或4個步驟)。胺萃取劑流(有機物流)與半纖維素糖流(水性流)之比可以為約0.5:1至約5:1重量/重量，例如約0.5:1、約1:1、約1.5:1、約2:1、約2.5:1、約3:1、約3.5:1、約4:1、約4.5:1或約5:1。在一些實例中，有機物流與水性流之比為約1.5-4.0:1重量/重量。精制單元還可以包含至少一個用于移出精制的半纖維素糖流的出口。在一些實例中，精制單元還包含用于使半纖維素糖流與離子交換樹脂或活性炭接觸以進一步拋光精制糖溶液的柱或批量單元。在一些實例中，所述出口與發酵單元流體連通。精制單元可以包含用于移出包含胺萃取劑的有機物流的第二出口。在一些實例中，處理該有機物流，并將所得純化的胺萃取劑循環回到精制單元。本文描述的系統可以包含與精制單元流體連通以分析精制的半纖維素糖流的感測單元。該感測單元可以連續地或分批分析精制的半纖維素糖流。在一些實例中，該感測單元包含ph探針。任選地，如果ph探針檢測到精制的半纖維素糖流的ph太過酸性，例如ph小于約3.0，則該感測單元可轉移該流離開發酵單元。在一些實例中，如果ph探針檢測到精制的半纖維素糖流的ph太過酸性，則該感測單元被配置用于例如通過加入氨來提高溶液的ph。在一些實例中，該感測單元分析精制的半纖維素糖流的顏色，例如使用分光光度計。如果確定特定波長處的吸光度太高，則該感測單元可轉移該流離開發酵單元。在一些實例中，該感測單元分析精制的半纖維素糖流的電導率，例如使用電導探針。如果確定電導率太高，例如電導率大于10,000micros/cm，則該感測單元可轉移該流離開發酵單元。在一些實例中，該感測單元分析精制的半纖維素糖流的密度，例如使用折射計。如果確定密度太高或太低，例如密度對應于在50g/l至300g/l范圍之外的糖濃度，則該感測單元可轉移該流離開發酵單元，或者可添加水以稀釋該流。該感測單元可以被配置用于分析精制的半纖維素糖流的一種或多種組分的濃度，其中所述一種或多種組分選自木糖、阿拉伯糖、己糖、葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、二糖、寡糖、灰分、酚類化合物、糠醛和羥甲基糠醛。對于本方法和組合物描述的范圍之外的任何濃度可導致該感測單元轉移該流離開發酵單元，或通過適當的補償或稀釋來校正濃度。從發酵單元轉出的任何流可以在工廠的一些其他過程中進一步精制或利用。本文所述的系統可以包含與精制單元流體連通以接收精制的半纖維素糖流的發酵單元，其中該發酵單元被配置成含有包含精制流和微生物的發酵原料，其中該微生物促進由精制半纖維素糖流中的單糖產生木糖醇以產生發酵液。該發酵單元可以包含配備有至少一個水性進料入口以接收精制半纖維素糖流的罐。任選地，該發酵單元可以是溫度控制的，使得該發酵單元將給定的發酵溫度保持在±10℃內、±8℃內、±5℃內、±4℃內、±3℃內或±2℃內。任選地，該發酵單元包含一個或多個傳感器，如溫度傳感器、密度傳感器或ph傳感器。任選地，該發酵單元包含密度傳感器，如折射計，使得可以測量發酵液的比重。發酵液的密度變化高于或低于某一閾值可表明發酵已經消耗了所需濃度的半纖維素糖。該發酵單元的罐可以配備有至少一個出口，使得可以通過所述至少一個出口移出發酵液。本文所述的系統可以包含木糖醇精制單元，其中該木糖醇精制單元被配置用于從發酵液中移出木糖醇。該木糖醇精制單元可以與發酵單元流體連通。在一些實例中，該木糖醇精制單元包含一個或多個過濾器，如微濾器、超濾器和納濾器。任選地，該木糖醇精制單元包含三級過濾，使得發酵液經歷微濾、超濾和納濾。一個或多個過濾器可以與一個或多個柱流體連通，其中所述一個或多個柱可以包含活性炭，如粒狀活性炭，或離子交換樹脂，如強酸性陽離子樹脂、弱堿性陰離子樹脂或混合床樹脂。任選地，所述一個或多個柱與蒸發單元流體連通，其中該蒸發單元被配置用于從溶液中蒸發水，從而增加溶解固體的濃度。任選地，該木糖醇精制單元包含木糖醇結晶單元。該木糖醇結晶單元可以與蒸發單元流體連通。在一些實例中，該木糖醇結晶單元包含用于攪拌溶液的裝置。任選地，木糖醇結晶是溫度控制的，使得該單元的溫度可以逐漸冷卻。該木糖醇結晶單元還可以包含用于接收乙醇的入口。在一些實例中，向木糖醇結晶單元中的溶液中加入乙醇以幫助木糖醇結晶。在一些實例中，該木糖醇結晶單元被配置用于以分批或連續模式從蒸發單元接收進料溶液。該木糖醇結晶單元可以包含篩網或過濾器，以便于通過過濾將木糖醇晶體從母液中分離，或者可以與配置用于接收結晶漿料的過濾器或離心機流體連通。所分離的木糖醇晶體可以重新溶解，所得到的木糖醇溶液轉移到木糖醇拋光單元中。在一些實例中，該木糖醇拋光單元包含離子交換樹脂，如sac、wba或mb樹脂。任選地，該木糖醇拋光單元包含活性炭，如粒狀活性炭。在一些示例中，所描述的單元連接起來，使得質量塊被轉移通過連續的工藝步驟。固體進料單元可以將固體甘蔗渣塊分批或連續地轉移到分級磨機(sizingmill)。分級單元可以被配置用于分批或連續地將分級的甘蔗渣塊轉移到洗滌單元。該洗滌單元(1770)可以連接，使得經洗滌的甘蔗渣固體塊連續地或分批地轉移到半纖維素萃取單元。任選地，洗滌單元還連接到廢物流，從而允許將包含去除的泥土和灰分的固體廢物流移至處置位置。洗滌單元可以任選地連接到更為下游的其他工藝單元以接收工藝用水。半纖維素萃取單元(1700)可以連接以通過固體轉移裝置接收經洗滌的蔗渣塊。任選地，半纖維素萃取單元也通過液體轉移在其輸出處連接到精制單元。半纖維素萃取單元還可以借助于固體轉移連接到利使用固體木質纖維素剩余物流的其他過程。在一些實例中，精制單元(1710)通過液體轉移裝置連接到半纖維素萃取單元，向其供應萃取液。精制單元可以借助于液體轉移連接到發酵單元(1900)，向其供應精制的半纖維素糖流作為木糖醇發酵的進料。或者，該精制單元借助于液體轉移連接到木糖分級分離單元(1720和1837)。在圖2a中提供了將富含木糖的半纖維素糖混合物(1720-p1)轉化成下游產物的示例性轉化過程的示意圖。木糖分級分離單元可以借助于液體轉移連接到發酵單元(1900)，向其供應富含木糖的糖混合物以供木糖醇生產。木糖醇可以在木糖醇精制單元(1920)中精制。木糖分級分離單元任選地可替代地或附加地連接至用于生產結晶木糖(1841-pi)的木糖結晶單元(1841)。該結晶木糖可在用于將木糖催化轉化成木糖醇的催化轉化單元(1910)中使用，任選在木糖醇結晶單元(1915)中結晶以產生木糖醇(1950-p1)。木糖分級分離單元可以任選地可替代地或附加地連接至用于將c5糖化學轉化成糠醛(1780-p1)的另一過程(1780)。在一些實例中，木糖分級分離單元還通過液體轉移裝置連接至能夠使用木糖耗盡的糖混合物作為進料將糖混合物生物化學或化學轉化成產物的另一過程。在圖2c中提供了將木糖耗盡的糖混合物(1720-p3)轉化成下游產物的示例性過程的示意圖。木糖耗盡的糖混合物可以經歷第二次分級分離(2000)，得到阿拉伯糖產物(2000-p1)。可以任選地可替代地或附加地在厭氧消化單元(2030)中消化木糖耗盡的糖混合物以產生甲烷(2030-p1)。在一些實例中，木糖發酵單元借助于液體轉移與木糖分級分離單元連接，向其供應富含木糖的糖混合物作為進料。發酵單元可以借助于液體轉移連接至木糖醇精制單元。在一些實例中，木糖醇精制單元借助于液體轉移連接至發酵單元，向其供應含有木糖醇的混合物。木糖醇精制單元可以與木糖醇結晶單元連接，借助于液體轉移向其供應精制的和分級分離的木糖醇。木糖醇精制單元也可以借助于液體轉移連接至能夠利用在木糖醇分級分離時排出的流的另一過程。木糖醇精制單元可以替代地連接至發酵單元，將被排出的液體流轉移回發酵單元，以再循環營養物和殘余的糖。在優選的實例中，本文公開的連接的單元的整個系統以協調的方式工作，從而得到用于高效且積極經濟地產生精制半纖維素糖混合物、木糖、木糖醇以及由其制成的其他產物的工業系統。在一些實例中，對不同連接的傳質通量進行優化以匹配每個通量上游和下游的通量，使得單元得到優化以被有效地使用。能量可以從單元轉移到單元，使得利用一個單元中的余熱來加熱另一個單元。可以針對整個過程優化本文公開的所有單元的能量使用。在一些實例中，針對整個過程優化水的使用。在一個單元中產生的過量水可以通過液體轉移裝置轉移，以在另一單元中需要水的情況下使用。任選地，針對整個過程優化酸和堿的使用，以使得對新鮮酸或堿的需要最小化。例如，通過酸洗液使陽離子交換樹脂再生而產生的酸性流用于在其他單元中再生弱酸陽離子交換劑和/或酸化或中和流。所述系統可以構建成使得它每年可以將至少35,000噸(干固體)的甘蔗渣進料到該系統中，以便每年生產至少7,000噸(干固體)精制半纖維素糖。該系統任選地構建成使得它每年可以生產至少5000噸(干固體)木糖，每年至少2,000噸(干固體)部分耗盡的木糖混合物，以及至少24,000噸(干固體)木質纖維素剩余物。該系統任選地構建成使得它產生約250gpm的廢水。實施例應當理解，本文所述的實施例和實施方案僅用于說明的目的，而并非旨在限制所請求保護的本發明的范圍。還應當理解，根據本文所述的實施例和實施方案的各種修改或改變對于本領域技術人員將是啟示性的，并且將包括于本申請的精神和權限以及所附如權利要求的范圍內。本文所引用的所有出版物、專利和專利申請均為了所有目的而通過引用整體并入本文。實施例1-泥土和灰分去除之前和之后的路易斯安那(louisiana)甘蔗渣原料的灰分分析通過在微波爐(3.1.cemphoenixtm微波馬弗爐)中將樣品灰化來評估從在路易斯安那州的糖廠的堆積物(pile)取得的甘蔗渣樣品的灰分分數。發現甘蔗渣樣品含有13.4％的灰分。表1a：去除泥土和灰分的不同處理之后的灰分結果樣品％灰分路易斯安那樣品r113.12路易斯安那樣品a17.81路易斯安那樣品r213.38用水洗滌的樣品r112.78用水洗滌的樣品a17.16樣品r2，1次剪切處理，1次壓力洗滌6.67樣品a，2次剪切處理，2次壓力洗滌2.52樣品r2，6次剪切處理，6次壓力洗滌2.68樣品r2，8次剪切處理，8次壓力洗滌2.26表1a中總結的結果表明從不同的糖廠和在不同的采樣時間獲得的路易斯安那甘蔗渣中存在高灰分。該結果還顯示，為了實現泥土和灰分的有效去除，必需應用剪切處理和高壓洗滌的若干循環，以促使石頭、沙子和灰分化合物的溶膠的去除。剩余的甘蔗渣仍含有2-3％的“真”灰分，其與細胞結構中在分子水平上締合的金屬陽離子和其他元素相關。將另一甘蔗渣樣品碾磨并脫灰，并在脫灰之前和之后使樣品通過一系列的篩網進行篩分。表1b：甘蔗渣的脫土/脫灰表1b中總結的結果證明了通過工業手段采用剪切處理和高壓洗滌從甘蔗渣原料中去除大部分的泥土和灰分的能力，同時仍保持約85％的最初原料的尺寸大于30目，其允許進一步處理經洗滌的材料。實施例2-不同甘蔗渣樣品的表征在實際操作條件下，工業過程應能夠利用不同儲存歷史的甘蔗渣，因為甘蔗渣可以由糖廠堆積儲存超過1、3、5年或甚至超過10、12或14年。此外，甘蔗收獲季節約為3個月，糖生產是季節性的過程，而生物煉制廠則應全年運營。進一步有利的是，可以在同一過程中處理過量的葉子和田間碎屑以收獲木糖部分并消除農民和/或糖廠處理碎屑的瓶頸。表征已儲存一年以上的甘蔗渣樣品、新甘蔗渣和田間碎屑。“新甘蔗渣”樣品來自最多4年前積累的堆積物，“舊甘蔗渣”樣品來自5至15年前積累的堆積物，而“葉”和其他田間碎屑根據實施例1進行脫土/脫灰。將洗滌過的樣品加熱至160℃60分鐘以萃取半纖維素糖。根據nrel/tp-510-42622分析萃取之前和之后的木質纖維素生物質。通過hpae-pad分析固相和水解液的碳水化合物組成。結果總結在表2中。結果表明，所有樣品都可以通過本文公開的方法和系統來處理。表2：不同甘蔗渣和田間碎屑樣品的組成實施例3-路易斯安那甘蔗渣的切碎從一個糖廠收到成堆的甘蔗渣。使用木片切削機切碎生物質并通過一系列篩網進行篩分。壓碎/切碎的甘蔗渣的典型顆粒大小在表3中呈現。表3：切碎的甘蔗渣的顆粒大小目微米％on1216806.2208413.63059516.54042020.46025021.68017710.21001495.91201252.4200746.5thru747.3100.6實施例4-生物質的萃取、精制和分級分離將甘蔗渣在木材粉碎機中切碎。在溫度控制的罐中洗滌切碎的甘蔗渣，并用含有0.5％h2so4(wt/wt)的水溶液以14.2:1的液固比處理洗后的甘蔗渣(60磅，干基)。溫度控制的罐的平均溫度在130-135℃保持3小時。該溶液通過泵送進行循環。收集所得的液體，并用水洗滌固體。然后通過按需要加入酸，用該洗滌水制備用于下一批次的酸溶液。收集并干燥半纖維素耗盡的木質纖維素剩余物流。使酸性半纖維素糖流穿過sac柱。然后用胺萃取劑(30:70三月桂胺:己醇)在一系列混合沉降器(2級)中對糖流進行連續萃取。胺萃取劑與糖流之比保持在2:1至1.5:1的范圍內。所得的水相通過使用sac樹脂、wba樹脂、粒狀活性炭和混合床樹脂來進一步純化。用0.5％hcl將所得流的ph調節至4.5，并將糖溶液蒸發至約30％ds的濃度。所得精制的半纖維素糖流含有約7％阿拉伯糖、2.5％半乳糖、6.5％葡萄糖、65％木糖、1.5％甘露糖、4％果糖和14％寡糖(均為％重量/總糖)。這種糖溶液通過在ssmb系統中分級分離而進一步處理，從而產生富含木糖的級分和木糖耗盡的級分。各個級分通過蒸發進行濃縮。表4提供了所得到的富含木糖的糖溶液的化學分析。表4：通過從甘蔗渣進行半纖維素糖萃取和純化而產生的富含木糖的糖流的化學分析實施例5-生物質的萃取和精制甘蔗渣根據實施例1和3所述切碎并脫土，并通過過濾分離精制的固體。通過首先與sac樹脂接觸、隨后通過胺萃取除去大部分雜質來精制所收集的半纖維素糖流。通過與sac樹脂、wba樹脂接觸進一步對精制的糖水溶液進行拋光，最后蒸發至高于70％重量/重量溶解糖的濃度。該過程在virdiapdu，danville，va處以中試規模進行。表5總結了精制的半纖維素糖流的糖概況。表5：通過從甘蔗渣進行半纖維素糖萃取和純化而產生的精制半纖維素糖流的糖組成樣品12345678910平均值總糖(g)87.5387.5386.6889.7976.0287.8176.2571.4181.1188.4183.25阿拉伯糖(g)5.595.596.135.904.815.593.633.143.604.064.80半乳糖(g)2.052.052.122.031.622.021.841.741.781.951.92葡萄糖(g)5.095.095.585.334.656.797.156.757.546.796.07木糖(g)58.6958.6956.5859.0552.1458.1150.6547.2156.2455.1055.25甘露糖(g)1.511.511.121.431.302.272.222.092.271.841.75果糖(g)3.123.123.371.971.542.522.862.942.163.492.71如表5所示，從甘蔗渣生產的精制半纖維素糖流平均含有66％的木糖、6％的阿拉伯糖和15％的己糖，均為相對于總糖的重量/重量。因此，表5中例示的流適用于轉化成木糖醇的本發明方法。實施例6-精制半纖維素糖流的分級分離通過色譜法(按照pct/us2013/039585)分級分離按照實施例5產生的精制半纖維素糖流1至10，以產生富含木糖的萃取物流1至10(表6a)和木糖耗盡的殘余物流1至10(表6b)。圖6提供了脈沖測試色譜圖，其顯示精制的半纖維素糖流的分級分離。該脈沖測試證明了分級分離精制半纖維素糖流以獲得富含木糖的流和木糖耗盡的流的能力。表6a：由甘蔗渣產生的富含木糖的糖混合物的糖組成樣品12345678910平均值總糖(g)45.0145.0167.6066.0670.4269.7244.9763.0458.1146.7457.67阿拉伯糖(g)0.230.233.354.383.603.911.062.161.600.962.15半乳糖(g)0.040.040.580.960.690.730.250.760.480.200.47葡萄糖(g)0.370.373.314.523.574.161.854.083.201.362.68木糖(g)39.0939.0957.8653.3360.1355.3438.2751.9850.1839.8948.51甘露糖(g)0.230.230.691.320.841.910.801.641.400.881.00果糖(g)0.680.681.781.551.583.672.752.401.203.401.97表6b：由甘蔗渣產生的木糖耗盡的糖混合物的糖組成樣品12345678910平均值總糖(g)18.0018.0019.1518.0010.2417.6215.3212.6819.5322.9817.15阿拉伯糖(g)2.322.322.421.631.141.841.211.242.072.111.83半乳糖(g)1.361.361.321.000.631.121.070.941.531.491.18葡萄糖(g)1.881.882.021.270.891.532.542.644.793.752.32木糖(g)2.872.873.173.822.143.783.132.514.605.023.39甘露糖(g)0.360.360.420.280.150.290.450.460.840.800.44果糖(g)0.570.570.650.510.200.190.720.460.571.070.55如表6a所示，由甘蔗渣產生的富含木糖的糖混合物平均包含84％的木糖、4％的阿拉伯糖和11％的己糖，均為相對于總糖的重量/重量。一些富含木糖的混合物，如樣品3，具有較低的己糖濃度(86％的木糖、5％的阿拉伯糖和9％的己糖)。平均來說，表6a中例示的樣品適用于轉化成木糖醇的本發明方法，盡管一些個別的樣品可能具有比理想比例更高的木糖與己糖之比。令人驚訝的是，精制的半纖維素糖流的分級分離對于產生適合于轉化成木糖醇的糖流可能不是必要的。如表6b所示，由甘蔗渣產生的木糖耗盡的糖混合物平均包含20％的木糖、11％的阿拉伯糖和26％的己糖，均為相對于總糖的重量/重量。實施例7-用于向發酵過程進料的糖組成本文公開的精制半纖維素糖流特別適合作為用于發酵物種的進料，該發酵物種能夠高特異性地將木糖氫化為木糖醇，并能夠使用c6糖以及至少一些阿拉伯糖作為其增殖的能量來源。表7總結了適合用于木糖醇生產進料的典型精制半纖維素糖流。表7：適合作為木糖醇發酵進料的精制半纖維素糖流的糖組成實施例8-來自模型溶液的木糖醇結晶評估了通過結晶和色譜法從含有木糖醇、阿拉伯糖醇和木糖的混合物中純化木糖醇的能力。在附接到循環水加熱器/冷卻器的攪拌的帶夾套燒杯中進行結晶。制備溶液以模擬發酵產物：將300g含有93.9％木糖醇、3.7％木糖和2.8％阿拉伯糖醇/阿拉伯糖的溶液稀釋至79.2％ds，并以指定的mol％根據溶劑的總重量加入乙醇。通過用木糖醇接種在65℃下開始結晶，并將溶液在16小時內冷卻至35℃。通過過濾收集晶體，用乙醇洗滌，干燥，并通過hpae-pad分析木糖醇純度。木糖醇的產率和純度總結在表8中。觀察到實現了木糖醇的高產率(例如在一次結晶中為77％)，就還原糖和阿拉伯糖醇而言，木糖醇為99.9％純。表8：木糖醇晶體的產率和純度實施例9-從結晶母液中分級分離木糖醇從含有43％重量/重量的木糖醇、6％重量/重量的阿拉伯糖醇、6％重量/重量的木糖和8％重量/重量的乙醇的混合物中分級分離木糖醇。該混合物的組成代表結晶母液中存在的主要組分。使用250mlpurolitepcr642(凝膠形式，苯乙烯二乙烯基苯共聚物，官能團為磺酸，平均珠粒尺寸為295-335μm)進行脈沖測試。將凝膠用含有鍶鹽的溶液預處理，使其完全成為鍶形式。注入12.5ml木糖醇混合物樣品，然后以8.33ml/min進行水洗脫。觀察到從該混合物中有效分級分離出木糖醇，木糖峰值在0.61bv，乙醇在0.72bv，阿拉伯糖醇在0.84bv，木糖醇峰值在0.96bv。脈沖測試結果在圖7中示出。該脈沖測試證明了分級分離母液溶液以獲得木糖醇流、阿拉伯糖醇流和還原糖流的能力。實施例10：舊和新甘蔗渣中試規模的脫灰/脫土構建了如圖8示出的系統，其包含4個用于固/液分離的篩網(fluidquip,dsm,screenservice)和最終的螺旋壓榨機(vincentcorporation)。對來自raceland,la的40噸甘蔗渣進行灰分和含水量的分析，發現灰分水平為12.9±1.6％wt/wt，水分水平為56.6±6.6％wt/wt。首先切碎甘蔗渣，以打碎團塊并進料至圖8的洗滌單元。每天收集經洗滌和脫水的甘蔗渣，以分析殘余灰分量。圖10示出的每日結果表明，該洗滌系統成功地從甘蔗渣進料中去除了泥土，從而將測得的灰分水平降低到6％wt/wt以下。實施例11-從半纖維素糖流中過濾、洗滌和脫水木質纖維素剩余物流加熱經洗滌的甘蔗渣，以在類似于實施例4的條件下以2000-3000lb的批次萃取半纖維素糖。將收集到的漿料連續進料到0.6m2不銹鋼024過濾器(bhssonthofeninc)中。固體濃度為7.5-8％的漿料在70℃下以0.5-1.5加侖/分鐘(平均約1加侖/分鐘)的通量進料。洗滌液為70℃的自來水。使用聚丙烯(850μm厚，透氣度為50l/m2s)作為過濾材料。在過濾之前，用蒸汽吹掃漿料以將溫度升高至70℃。使用蒸汽和空氣分散裝置在容器(totes)中攪拌并加熱漿料。然后使用隔膜泵將漿料泵送到過濾器。濾餅用熱水洗滌。使濾餅在真空下脫水并通過90度輥排出。分析濾餅中的水分、灰分和殘余游離糖，結果總結在表11中，顯示木質纖維素剩余物流的有效洗滌和脫水。通過離心濾液樣品來評價濾液的澄清度。母過濾器的固體含量估計小于0.1％，并且在洗滌濾液中沒有固體含量可見，表明通過過濾有效地除去了固體。表11：木質纖維素剩余物流中的水分、灰分和殘余糖實施例12-在實施例11中收集的半纖維素水解產物的精制通過與sac樹脂接觸，隨后進行胺萃取來精制實施例11中收集到的半纖維素水解產物。將精制的水溶液蒸發以除去溶劑，然后通過與sac樹脂、wba樹脂、mb樹脂接觸進一步拋光，最后蒸發至約70％wt/wtds。分析最終糖產物并顯示其具有表12a的組成。通過色譜法分級分離一些材料以富集木糖級分，其組成在表12b中提供。這兩種樣品都被各種微生物成功發酵為木糖醇，其中適當地添加c6糖(如葡萄糖)以支持微生物的增殖。表12a：通過從甘蔗渣進行半纖維素糖萃取和純化而產生的精制半纖維素糖流的糖組成參考：db4d01表12b：通過從甘蔗渣進行半纖維素糖萃取和純化而產生的富含木糖的糖流的糖組成參考：db4d02實施例13-中試規模的脫土步驟和半纖維素萃取步驟后的生物質組成分析來自raceland,la的甘蔗渣根據實施例10進行脫灰，并如實施例11所述萃取和分離。在每個工藝步驟之后收集固體生物質的樣品，干燥并分析其組成。表13總結了結果，表明該固體在脫灰/脫土步驟中被有效脫灰，半纖維素糖被有效萃取，以及通過在萃取步驟時萃取生理結合的金屬而減少存在于生物質中的大部分剩余金屬元素。脫灰的生物質預期比用作能量使用的進料(例如，氧化燃燒以直接產生能量或熱解生成生物油)的進料生物質更合適。由于更多的無機內含物以及一些碳水化合物被去除，使得木質素的百分比從平均約24％增加至平均約40％，因此半耗竭的生物質預計是更好的用于能量目的的進料。較高的木質素含量和較低的糖含量導致生物質的能量密度較高。表13：在脫灰步驟后和半纖維素萃取步驟后raceland甘蔗渣的組成分析實施例14-精制半纖維素糖流的發酵如美國公開號2013/0217070所述對含有發酵培養基(胰蛋白胨，14g；酵母提取物，7g；磷酸氫二鉀，4.2g；氯化鈉，7g；硫酸鎂，2g；水，750ml，消泡劑cognisclerolfba3107，3滴)的發酵罐進行滅菌。加入根據本發明方法(例如，如實施例5和7所述)制備的精制半纖維素糖流(100ml，包含30g木糖)。發酵罐在30℃下用50ml的適當微生物(例如，zuc220或zuc170)的起子培養物接種，并且在攪拌(800rpm)下使發酵在30℃和ph7.0(控制nh4oh控制)下運行，并以1lpm引入空氣，如美國公開號2013/0217070所述。接種后的體積為900ml。24小時后，加入額外的精制半纖維素糖流(185ml，包含130g木糖)。接種后，使發酵運行總共80小時，然后通過過濾從木糖醇流中分離微生物。木糖醇如實施例8所述結晶。本公開的發酵方法可以顯示大于1.5g/l/h(“a”生產率)、1.0至1.5g/l/h(“b”生產率)、0.5至1.0g/l/h(“c”生產率)或小于0.5g/l/h(“d”生產率)的容積生產率。在一些實例中，本文所述的發酵方法的木糖醇產率為大于100g/l(“a”產率)、75至100g/l(“b”產率)、50至75g/l(“c“產率)或小于50g/l(“d”產率)。發酵條件的其他實例可見于例如美國公開號2013/0217070。實施例15-通過糖精制方法去除蛋白質和氨基酸蛋白質和氨基酸通常存在于生物質原料中，并且可以從糖溶液中去除，以避免抑制用于工業發酵過程的一些微生物。當使用甘蔗葉作為原料時，這可能是必要的，因為葉子中固有地比蔗桿中存在更多的蛋白質和氨基酸。甘蔗渣和葉子的樣品如實施例5所述水解并精制。由galbraithlaboratories,inc.分析甘蔗渣、葉子和由其衍生的精制半纖維素糖流的樣品的氮和蛋白質含量，結果總結在表15中。可以看出，在精制過程中，含氮分子已被有效去除，因為兩個樣品都包含少于200ppm的氮。表15：生物質和由其產生的精制半纖維素糖流中的氮和蛋白質分析本發明進一步的實施方案1.一種由含木質纖維素的生物質生產木糖醇的方法，其包括：(i)發酵精制的半纖維素糖流以產生包含木糖醇的發酵液；以及(ii)從所述發酵液中回收木糖醇；其中所述精制的半纖維素糖流已經通過包括以下步驟的過程產生：(a)從所述生物質中萃取半纖維素糖，從而得到半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(b)使所述半纖維素糖流與胺萃取劑接觸以形成混合物；以及(c)從所述混合物中分離出包含所述胺萃取劑和至少一種雜質的有機物流以及所述精制的半纖維素糖流。2.實施方案1的方法，其中所述生物質選自硬木、木漿、甘蔗渣、甘蔗葉、樺木、桉木、玉米芯、玉米秸稈、椰子殼、柳枝稷和小麥秸稈，或其組合。3.實施方案2的方法，其中所述生物質選自甘蔗渣和甘蔗葉，或其組合。4.實施方案1至3中任一項的方法，其還包括在從所述生物質中萃取半纖維素糖之前減少所述生物質的灰分和泥土含量。5.實施方案4的方法，其中所述減少包括所述生物質的制漿、洗滌和脫水中的一個或多個階段。6.實施方案1至5中任一項的方法，其中所述萃取半纖維素糖包括熱水萃取。7.實施方案6的方法，其還包括酸。8.實施方案7的方法，其中所述酸是無機酸。9.實施方案7或8的方法，其中所述酸以至多2％重量/重量的量存在。10.實施方案6至9中任一項所述的方法，其中所述萃取在100至200℃的溫度下進行。11.實施方案1至10中任一項的方法，其中所述胺萃取劑包含胺和稀釋劑。12.實施方案11的方法，其中所述胺包含至少20個碳原子。13.實施方案12的方法，其中所述胺是三月桂胺。14.實施方案11至13中任一項的方法，其中所述稀釋劑包含醇。15.實施方案14的方法，其中所述稀釋劑包含己醇或2-乙基-1-己醇。16.實施方案11至13中任一項的方法，其中所述稀釋劑包含c6-12單醇、煤油或其混合物。17.實施方案1至16中任一項的方法，其中所述至少一種雜質選自灰分、酸溶性木質素、糠醛、脂肪酸、無機酸、有機酸、甲醇、蛋白質、氨基酸、甘油、甾醇、松香酸和蠟質材料。18.實施方案1至17中任一項所述的方法，其中所述發酵液還包含選自天然存在的細菌、重組細菌、天然存在的酵母、重組酵母和真菌的微生物。19.實施方案18的方法，其中所述微生物是大腸桿菌菌株。20.實施方案1至19中任一項的方法，其中所述發酵在少于80小時內產生每升發酵液至少60克的木糖醇。21.實施方案20的方法，其中所述發酵在少于80小時內產生每升發酵液至少100克的木糖醇。22.實施方案1至21中任一項的方法，其中所述發酵以至少1g/l/h的速率產生木糖醇。23.實施方案1至22中任一項的方法，其中所述發酵液包含少于1克/升的乙醇。24.實施方案1至23中任一項的方法，其中所述生物質中至少70％的木糖被轉化成木糖醇。25.實施方案1至24中任一項的方法，其中所述精制的半纖維素糖流的木糖含量為所述半纖維素糖流的木糖含量的至少80％。26.實施方案1至25中任一項的方法，其中所述發酵不包含通過結晶純化的木糖。27.實施方案1至26中任一項的方法，其中所述精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少50％重量/重量的木糖。28.實施方案27的方法，其中所述精制的半纖維素糖流包含相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖。29.一種通過發酵來源于木質纖維素水解產物的精制半纖維素糖流來生產木糖醇的方法，其包括通過微生物發酵將所述精制半纖維素糖流中的木糖轉化成木糖醇，其中所述精制半纖維素糖流包含：相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖、少于200ppm的鈣和至多1000ppm的量的糠醛。30.實施方案29的方法，其中所述微生物選自天然存在的細菌、重組細菌、天然存在的酵母、重組酵母和真菌。31.實施方案30的方法，其中所述微生物是大腸桿菌菌株。32.實施方案29至31中任一項的方法，其中所述發酵在少于80小時內產生每升發酵液至少60克的木糖醇。33.實施方案29至32中任一項的方法，其中所述發酵在少于80小時內產生每升發酵液至少100克的木糖醇。34.實施方案29至33中任一項的方法，其中所述發酵以至少1g/l/h的速率產生木糖醇。35.實施方案1至34中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖小于5％重量/重量的寡聚體。36.實施方案1至35中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖。37.實施方案36的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖3-12％重量/重量的阿拉伯糖。38.實施方案1至37中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至少10％重量/重量的己糖。39.實施方案38的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖10-50％重量/重量的己糖。40.實施方案38或39的方法，其中所述己糖包含葡萄糖、半乳糖、甘露糖和果糖。41.實施方案38至40中任一項的方法，其中葡萄糖和果糖占所述己糖的至少50％重量/重量。42.實施方案1至41中任一項的方法，其中木糖與己糖之比為1.5:1至5:1重量/重量。43.實施方案1至42中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖。44.實施方案1至43中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含至多0.25％重量/重量的量的灰分。45.實施方案1至44中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含至多200ppm的量的酚類化合物。46.實施方案1至45中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含至多200ppm的量的糠醛。47.實施方案1至46中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含少于200ppm的鈣。48.實施方案1至47中任一項的方法，其中所述精制半纖維素糖流包含至多1000ppm的量的氮。49.一種用于由含木質纖維素的生物質生產木糖醇的系統，其包含：(i)半纖維素萃取單元，其被配置用于從所述生物質萃取和水解半纖維素，以產生半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)與所述萃取單元流體連通的精制單元，其中該精制單元被配置用于接收所述半纖維素糖流和胺萃取劑，并且其中該胺萃取劑從所述半纖維素糖流中除去雜質以產生精制的半纖維素糖流；(iii)感測單元，其被配置用于分析所述精制半纖維素糖流的一個或多個參數；(iv)與所述精制單元流體連通以接收所述精制半纖維素糖流的發酵單元，其中該發酵單元被配置成含有所述精制流和微生物，并且其中該微生物促進由所述精制流中的單糖產生木糖醇以產生發酵液；和(v)木糖醇精制單元，其中該木糖醇精制單元被配置用于從所述發酵液中移出木糖醇。50.實施例49的系統，其還包括被配置用于從所述生物質中除去灰分和泥土的洗滌單元，其中所述半纖維素萃取單元與所述洗滌單元流體連通。51.實施方案49或50的系統，其中所述精制半纖維素糖流中至少90％的木糖在所述發酵單元中被轉化成木糖醇。52.實施方案49至51中任一項的系統，其中在所述發酵單元中以至少1g/l/h的速率產生木糖醇。53.實施方案49至52中任一項的系統，其中所述發酵液包含少于10g/l的乙醇。54.實施方案53的系統，其中所述發酵液包含少于4.5g/l的乙醇。55.實施方案53的系統，其中所述發酵液包含少于1g/l的乙醇。56.實施方案49至55中任一項的系統，其中所述生物質選自甘蔗渣和甘蔗葉，或其組合。57.實施方案49至56中任一項的系統，其中所述一個或多個參數選自ph、吸光度、電導率、密度、木糖濃度和己糖濃度58.一種發酵原料，其包含：(i)相對于總溶解糖50-90％重量/重量的木糖；(ii)相對于總溶解糖10-45％重量/重量的己糖；(iii)相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖；(iv)相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖；(v)至多1000ppm的量的糠醛；和(vi)少于200ppm的鈣。59.實施方案58的發酵原料，其還包含：(vii)少于1000ppm的乙酸；和(viii)少于1000ppm的甲酸。60.實施方案58或59的發酵原料，其還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。61.實施方案58至60中任一項的發酵原料，其還包至多1000ppm的量的氮。62.實施方案58至61中任一項的發酵原料，其還包含微生物。63.一種發酵液，其包含：(i)至少60g/l的木糖醇；(ii)少于10g/l的乙醇；(iii)至多50g/l的量的木糖；(iv)至多35g/l的量的己糖；(v)至多1000ppm的量的糠醛；和(vi)少于200ppm的鈣。64.實施方案63的發酵液，其還包含：(vii)少于1000ppm的乙酸；和(viii)少于1000ppm的甲酸。65.實施方案63或64的發酵液，其還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。66.實施方案63至65中任一項的發酵液，其還包含微生物。67.一種木糖醇組合物，其包含：(i)相對于總溶解固體至少98％重量/重量的木糖醇；(ii)相對于總溶解固體至多1％重量/重量的量的寡糖；和(iii)至多1％的量的己糖。68.實施方案67的組合物，其還包含相對于總溶解固體至多0.25％重量/重量的量的灰分。69.實施方案67或68的組合物，其還包含至多1000ppm的量的糠醛。70.實施方案67至69中任一項的組合物，其還包含至多100ppm的量的胺，并且其中所述胺包含至少12個碳原子。71.實施方案67至70中任一項的組合物，其還包含至多100ppm的量的c6-12單醇。72.實施方案67至71中任一項的組合物，其中所述己糖選自葡萄糖、半乳糖、甘露糖和果糖。73.實施方案67至72中任一項的組合物，其還包含少于100ppm的阿拉伯糖醇。74.實施方案67至73中任一項的組合物，其還包含少于100ppm的半乳糖醇。75.如權利要求74的組合物，其還包含少于1ppm的半乳糖醇。76.實施方案67至75中任一項的組合物，其中所述組合物來源于含木質纖維素的生物質的水解產物。77.實施方案67至76中任一項的組合物，其中所述組合物是結晶的。78.實施方案67至76中任一項的組合物，其中所述組合物以水溶液形式提供。79.實施方案78的組合物，其中所述水溶液包含至少50％重量/重量的溶解固體。80.一種生產適于轉化成木糖醇的精制半纖維素糖流的方法，其包括：(i)從生物質中萃取半纖維素糖，從而獲得半纖維素糖流和木質纖維素剩余物流；(ii)使所述半纖維素糖流與胺萃取劑接觸以形成混合物；(iii)從所述混合物中分離出包含所述胺萃取劑和至少一種雜質的有機物流以及精制半纖維素糖流；以及(iv)測量木糖、阿拉伯糖、己糖、二糖、灰分、乙酸、甲酸、酚類化合物、糠醛、鈣和氮中的至少一種的濃度；其中如果所述精制流包含以下成分，則所述精制半纖維素糖流適于轉化成木糖醇：(1)相對于總溶解糖至少50％重量/重量的木糖；(2)相對于總溶解糖至少10％重量/重量的己糖；和(3)少于200ppm的鈣；并且其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至少一種選自以下的特征：(4)相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖；(5)相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖；(6)至多0.25％重量/重量的量的灰分；(7)少于1000ppm的乙酸；(8)少于1000ppm的甲酸；(9)至多200ppm的量的酚類化合物；(10)至多200ppm的量的糠醛；和(11)至多1000ppm的量的氮；并且其中對不適合轉化成木糖醇的精制流進一步精制。81.實施方案80的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多200ppm的量的糠醛。82.實施方案80或81的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含相對于總溶解糖至多12％重量/重量的量的阿拉伯糖。83.實施方案80至82中任一項的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含相對于總溶解糖至多8％重量/重量的量的二糖。84.實施方案80至83中任一項的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多0.25重量/重量的量的灰分。85.實施方案80至84中任一項的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多1000ppm的量的乙酸。86.實施方案80至85中任一項的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多1000ppm的量的甲酸。87.實施方案80至86中任一項的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多200ppm的量的酚類化合物。88.實施方案80至87中任一項的方法，其中所述適于轉化成木糖醇的精制流還包含至多1000ppm的量的氮。當前第1頁12