[发明专利]用于同时产生乙醇和经发酵固体产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于同时产生经发酵固体产物(fermented，solid product)和乙醇的方法。

此外，本发明涉及可通过所述方法获得的产物以及所获得产物的用途。

背景技术

需要开发可持续的能源，并且生物乙醇(bio ethanol)是有吸引力的作为运输燃料的来源。因此，需要可以低成本产生生物乙醇的方法。还需要提供用于人食品和动物饲料之蛋白质的替代来源。

酵母将简单糖转变成乙醇的能力是公知的。转变方法常常通过研磨含有淀粉的原料并通过酶促或酸水解将淀粉转变成可发酵的糖来进行。在这之后，添加酵母以将糖发酵成醇和二氧化碳。

这种方法通常在具有90％或更高水含量的分批(batch)、分批补料(fed-batch)或连续加工中进行。在第二代生物乙醇的生产中，据报道在发酵液中干物质高达大约20％。发酵后，醇被蒸馏掉。

从经济角度看，在加工中的高水含量因为以下原因是不期望的：由于反应容器的大体积而引起的高加工成本和高投资成本。

WO2005/069840A2公开了用于从经研磨的含淀粉材料产生发酵产物(例如乙醇)的方法，其包括将经研磨的含淀粉材料用特别来源的葡糖淀粉酶糖化而没有所述含淀粉材料的凝胶化，并且使用发酵微生物发酵。

WO2006/102907A1公开了通过在厌氧条件下在水含量不超过80％下发酵并在封闭的系统中孵育经发酵的混合物来制备来自酵母和蛋白质性豆类部分(proteinaceous pulse part)之经发酵蛋白质产物的方法。

WO2004/113490A3公开了用于稳定的微生物混合群体的定向的选择性固相培养的方法，其用于所限定之酶和代谢物混合物的连续制备以及对其合适的生物反应器。

WO2006/129320A2公开了从含有淀粉的谷物产生蛋白质浓缩物的方法，所述方法包括发酵，并且其中发酵产物可以是乙醇。

WO2006/113683A2公开了用于通过糖化和发酵来产生乙醇和经改进动物饲料的方法。

WO2006/056838A1公开了用于含有多糖之生物质的液化和糖化的方法，所述生物质具有含量为20％以上的干物质，所述方法包括与混合(通过提供机械加工的基于重力型的混合)相组合的酶促水解。所述方法得到的经加工生物质可进一步用于随后发酵过程中的乙醇生产。

WO2007/036795A1公开了用于通过预处理和酶促水解发酵含有单糖和/或多糖的具有20％以上干物质含量的废弃物级分(waste fraction)来产生发酵产物(包括生物乙醇)的方法，使用自由落体混合用于废弃物级分的机械加工和随后的发酵。

用于加工原料的发酵罐(fermentor)及其操作方法在EP1355533B1中公开；所公开的发酵罐用于产物混合物的连续加工，特别是料团(dough)或水与经研磨谷类产品的混合物。使用阿基米德螺旋(Archimedean screw)的用于连续发酵的竖直反应器公开于GB2049457A中。

本发明的目的是提供用于生产生物乙醇的经改良方法，其允许同时产生有价值的经发酵固体产物，其中加工期间的水含量较低。

另一个目的是提供这样的方法，其因为低水含量和低投资的设备可在低成本下进行，并且由此还提供了较低成本的产品。

另一个目的是提供高商业价值的经发酵固体产物。

这些目的通过本发明的方法和产品来实现。

发明概述

因此，在一方面中，本发明涉及用于同时产生经发酵固体产物和乙醇的方法，其包括以下步骤：

1)提供经研磨(milled)或经薄片化(flaked)或经其他方式碎裂(disintegrated)之生物质的混合物，其包含干物质比例为2∶1至100∶1的寡糖和/或多糖和活酵母，以及水；

2)将步骤(1)产生的混合物在初始混合物中水含量不超过按重量计65％的条件下，在约25至60℃的温度在厌氧条件下发酵1至36小时；

3)将步骤(2)产生的经发酵混合物在约70至150℃的温度孵育0.5至240分钟；以及