[发明专利]生产发酵产品的方法

说明书

参考序列表

本申请包含计算机可读形式的序列表。将所述计算机可读形式并入本文 作为参考。

发明领域

本发明涉及由含淀粉的材料生产发酵产品，如乙醇的方法。

发明背景

大量难以合成生产的商业产品可以通过发酵来生产。这些产品包括醇 (例如，乙醇，甲醇，丁醇，1，3-丙二醇)；有机酸(例如，柠檬酸、乙酸、衣康酸、 乳酸、葡糖酸、葡糖酸盐或酯、乳酸、琥珀酸，2，5-二酮-D-葡糖酸)；酮(例 如，丙酮)；氨基酸(例如，谷氨酸)；气体(例如，H₂和CO₂)，和更复杂的化 合物，包括，例如，抗生素(例如，青霉素和四环素)；酶；维生素(例如，核 黄素，B₁₂，β-胡萝卜素)；和激素。发酵也常用于食用酒精(consumable alcohol)(例如，啤酒和葡萄酒(wine))，乳制品(例如，在酸奶酪和干酪的 生产中)，皮革，和烟草工业中。

乙醇作为工业化学制品，汽油添加剂或直接的液体燃料而具有广泛的 应用。作为燃料或燃料添加剂，乙醇在很大程度上减少了气体排放同时提 高了发动机性能。作为可再生的燃料，乙醇减少了对于有限的和在很大程 度上外国化石燃料来源的国家依赖性，同时减少二氧化碳在大气中的净聚 积。发酵方法被用于生产乙醇。关于通过发酵生产乙醇有大量的公开，其 中它们为，例如，US 5,231,017，CA 1,143,677，和EP 138428。

需要发酵产品的进一步改进，如乙醇生产方法。

发明概述

本发明涉及由含淀粉的材料生产发酵产品，如乙醇的方法，优选基于整 谷物或整谷粒(whole grain)，所述方法包括：

i)使含淀粉的材料接受α-淀粉酶的作用，

ii)使步骤i)中获得的材料接受α-葡糖苷酶和任选的葡萄糖生成酶和/ 或麦芽糖生成酶作用，和

iii)在发酵生物存在下发酵所述材料。

在优选的实施方案中所述α-葡糖苷酶来自植物，优选稻，特别是稻 (Oryzae sativa)。

本发明还涉及由含淀粉的材料生产发酵产品的方法，所述方法包括：

i)使含淀粉的材料接受α淀粉酶的作用，

ii)使步骤i)中获得的材料接受α-葡糖苷酶和麦芽糖生成酶的作用，和

iii)在发酵生物存在下发酵所述材料。

发酵产品，如特别是乙醇可以任选地在发酵后回收，优选通过蒸馏。任 何具有上述酶活性的酶都可以根据本发明进行使用。适合的酶列于下面的 “酶活性”一节中。不过，在优选的实施方案中步骤i)中所用的α-淀粉酶，优 选细菌α-淀粉酶，来自芽孢杆菌属(Bacillus)，特别是嗜热脂肪芽孢杆菌 (Bacillus stearothermophilus)的菌株或其变体。在优选的实施方案中步骤 ii)中所用的麦芽糖生成酶是产麦芽糖(maltogenic)淀粉酶，特别是来自芽 孢杆菌属，特别是嗜热脂肪芽孢杆菌的菌株或其变体。在优选的实施方案中 步骤ii)所用的α-葡糖苷酶是植物，如特别是稻来源的，或微生物来源的。 对于α-葡糖苷酶是细菌来源的情况来说，它可以优选来自芽孢杆菌属的菌 株，特别是嗜热脂肪芽孢杆菌的菌株或其变体。在优选的实施方案中在发 酵步骤iii)中所用的发酵生物是酵母，优选酵母属(Saccharomyces)来源的， 优选酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的菌株。

本发明还涉及由含淀粉的材料生产发酵产品，如乙醇的方法，所述方 法包括：

a)使含淀粉的材料接受α-葡糖苷酶和任选地葡萄糖生成酶和/或麦芽糖 生成酶的作用，和

b)在发酵生物存在时发酵。

在优选的实施方案中发酵产品是乙醇。在优选的实施方案中所述α-葡 糖苷酶来源于稻。在优选的实施方案中所述含淀粉的材料是粒状淀粉 (granular starch)。

附图简述

图1显示了根据本发明的一个实施方案制备乙醇的流程图。

图2显示了参照运行(reference run)的SSF完整过程的糖、甘油和乙 醇特征谱(profile)。

图3显示了试验运行(test run)的SSF完整过程的糖、甘油和乙醇特征谱。

图4显示了试验运行和参照运行的SSF完整过程的葡萄糖、DP2和乙 醇特征谱，其绘于同一图中以更易于比较。