[發(fā)明專(zhuān)利]酒精產(chǎn)品生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110228314.3
• 申請(qǐng)日: 2004-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102277341A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 漢斯.S.奧爾森;斯文德.佩德森;里克.M.費(fèi)斯特森
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 諾維信公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12N9/42
• 分類(lèi)號(hào): C12N9/42;C12N9/34;C12N9/26;C12N9/16;C12P19/14;C12P7/06;C12C7/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 史悅

本發(fā)明申請(qǐng)是基于申請(qǐng)日為2004年3月10日，申請(qǐng)?zhí)枮?00480012682.2(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/DK2004/000154)，名稱(chēng)為“酒精產(chǎn)品生產(chǎn)方法”的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及從粒狀淀粉(granular?starch)制備酒精產(chǎn)品的方法，包括在低于所述粒狀淀粉的初始凝膠化溫度(initial?gelatinization?temperature)的高溫進(jìn)行預(yù)處理，然后同時(shí)糖化和發(fā)酵。

背景技術(shù)

在谷物(grain)、谷類(lèi)(cereal)或植物的塊莖(tuber)中發(fā)現(xiàn)粒狀淀粉。粒狀淀粉為微觀(guān)顆粒的形式，其在室溫下不溶于水。當(dāng)加熱水性的淀粉漿體時(shí)，顆粒膨脹并最終爆裂，將淀粉分子分散在溶液中。在此“凝膠化(gelatinization)”過(guò)程中，粘度有顯著地增加。因?yàn)樵谕ǔ５墓I(yè)方法中固體水平為30-40％，所以必須將淀粉變稀或“液化”以使其能夠被處理。這種粘度的降低通常在被稱(chēng)為液化(liquefaction)的過(guò)程中通過(guò)酶降解完成。在液化過(guò)程中，長(zhǎng)鏈的淀粉被alpha-淀粉酶降解為葡萄糖單元的較小的支鏈和直鏈(糊精)。

常規(guī)的酶法液化過(guò)程可作為三步熱漿方法(three-step?hot?slurry?process)進(jìn)行。將漿體加熱到80-85℃并加入熱穩(wěn)定性的alpha-淀粉酶以開(kāi)始液化。然后將漿體在105-125℃的溫度噴射烘焙(jet-cook)以完成漿體的凝膠化，冷卻到60-95℃，及通常地加入附加的alpha-淀粉酶以終止水解。液化過(guò)程通常在pH5-6進(jìn)行。磨碎并液化的完整谷物被稱(chēng)為麥芽漿()。

在糖化過(guò)程中，來(lái)自液化物的糊精進(jìn)一步水解以產(chǎn)生能被酵母代謝的低分子量的糖類(lèi)DP1-3。水解通常應(yīng)用葡糖淀粉酶(glucoamylase)完成，可選擇地或除葡糖淀粉酶之外，能夠采用alpha-葡萄糖苷酶(alpha-glucosidase)和/或酸性alpha-淀粉酶(alpha-amylase)。全部糖化步驟通常持續(xù)至72小時(shí)，然而，一般只在高于50℃的溫度進(jìn)行例如90分鐘的預(yù)-糖化(pre-saccharification)，然后在被稱(chēng)為同時(shí)糖化發(fā)酵(SSF)的方法中進(jìn)行發(fā)酵期間的完全糖化。

應(yīng)用例如來(lái)自糖酵母屬(Saccharomyces?spp)的酵母加入麥芽漿進(jìn)行發(fā)酵。當(dāng)酒精產(chǎn)品為回收的乙醇，例如燃料(fuel)乙醇、飲用(potable)乙醇或工業(yè)乙醇(industrial?ethanol)時(shí)，發(fā)酵在通常大約32℃的溫度通常進(jìn)行35-60小時(shí)。當(dāng)酒精產(chǎn)品為啤酒時(shí)，發(fā)酵在通常大約14℃的溫度通常進(jìn)行直至8天。

發(fā)酵之后，麥芽漿可用作，例如啤酒，或者可進(jìn)行蒸餾以回收乙醇。所述的乙醇可用作，例如燃料乙醇、飲用乙醇(drinking?ethanol)和/或工業(yè)乙醇。

從上面討論中顯然，常規(guī)酒精產(chǎn)品生產(chǎn)方法中的淀粉水解，由于各個(gè)步驟中不同的溫度要求，是非常消耗能量的。美國(guó)專(zhuān)利No.4,316,956提供用于粒狀淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇的發(fā)酵方法。歐洲專(zhuān)利EP0140410B2提供用于淀粉水解的酶組合物。本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的方法，用于將粒狀淀粉轉(zhuǎn)化為酒精產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供不將粒狀淀粉預(yù)先凝膠化而從所述淀粉制備酒精產(chǎn)品的方法，因此，在第一個(gè)方面，本發(fā)明提供制備酒精產(chǎn)品的方法，包括以下連續(xù)的步驟：(a)提供包含水和粒狀淀粉的漿體，(b)在酸性alpha-淀粉酶和葡糖淀粉酶存在的條件下，將所述漿體在比所述粒狀淀粉的初始凝膠化溫度低0℃至20℃的溫度保持5分鐘至12小時(shí)，(c)在酸性alpha-淀粉酶、葡糖淀粉酶和酵母存在的條件下，將所述的漿體在10℃-35℃的溫度保持20至250小時(shí)以產(chǎn)生乙醇，和(d)任選地，回收乙醇。