[发明专利]甘露聚糖酶在发酵酒精中的应用

说明书

本发明属于发酵领域，具体涉及一种甘露聚糖酶在发酵生产中的应用，特别是具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的甘露聚糖酶在酒精发酵过程中的应用。

技术领域

本发明涉及生产发酵领域，具体涉及甘露聚糖酶在发酵酒精中的应用。

背景技术

木薯是热带和亚热带广泛种植的粮食和经济作物，适应性很强，耐旱、耐瘠、耐水，对土质要求不高，是可在任何土质中生长的作物。我国南方盛产木薯，产量高淀粉含量高，木薯的块根淀粉含量达25-30％左右，木薯干淀粉含量达70％左右，是被誉为“淀粉之王”。在发酵工业上，木薯淀粉或干片可制酒精、柠檬酸、谷氨酸、赖氨酸、葡萄糖、果糖等，这些产品在食品、饮料、医药、纺织(染布)、造纸等方面均有重要用途。然而在生产中，木薯中大部分裸露的淀粉很容易被人们使用，而纤维素和半纤维素、木质素和少量的蛋白质以及外层的果胶所缠绕包裹着的一部分淀粉颗粒却难以被利用。在传统工艺中，物料在蒸煮阶段添加液化酶，在发酵阶段添加酸性蛋白酶，酶制剂作用时间晚、作用时间短、不能将物料中的半纤维素切断将里边的淀粉释放出来，也不能利用木薯中的纤维素。对于某些物料，例如红薯、木薯等，在做酒精发酵配醪过程中，物料吸水性大，再加上受热淀粉膨胀，物料黏度增大，流动性差，物料浓度难以再增加，并且物料含有一定的半纤维素，半纤维素缠绕的一部分淀粉不能被释放出来，不但能耗高，而且设备容易损坏，原料中淀粉利用率低。近年来，随着木薯原料用于生产酒精逐渐受到人们的重视，但生产过程中也遇到原料转化率低，醪液黏度较大等问题，以至于经济效益较差。

甘露聚糖酶(mannanase)是一类能够水解含有甘露糖苷键的甘露聚糖(包括异甘露聚糖)的半纤维素酶类，其主要水解产物为单糖、二糖、三糖、四糖等。目前，甘露聚糖酶在发酵酒精中的应用的报道还较少，其应用于酒精发酵的方法也有待研究。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高淀粉含量原料发酵生产酒精的方法，所述方法包括高淀粉含量的原料在适于酒精发酵的条件下发酵生产酒精，其特征在于，在生产过程中存在和/或添加具有与SEQ ID NO:1所示氨基酸序列至少95％一致性的甘露聚糖酶活性的多肽。

在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽具有与SEQ ID NO:1所示氨基酸序列至少96％、至少97％、至少98％、至少99％一致性的氨基酸序列。在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽具有与SEQ ID NO:1所示氨基酸序列至少96％一致性的氨基酸序列。在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽具有与SEQ ID NO:1所示氨基酸序列至少97％一致性的氨基酸序列。在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽具有与SEQID NO:1所示氨基酸序列至少98％一致性的氨基酸序列。在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽具有与SEQ ID NO:1所示氨基酸序列至少99％一致性的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽具有与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列。

在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽是在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加一个或多个氨基酸序列衍生的具有甘露聚糖酶活性的多肽。在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽是在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加两个、三个或四个氨基酸序列衍生的具有甘露聚糖酶活性的多肽。在一些实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽是在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列经过取代、缺失或添加五个六个或七个氨基酸序列衍生的具有甘露聚糖酶活性的多肽。优选地，所述氨基酸的取代为保守的氨基酸取代。在一个优选的实施方案中，所述甘露聚糖酶活性的多肽是在SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列经过取代一个或多个保守氨基酸衍生的具有甘露聚糖酶活性的多肽。