[發明專利]通過糖發酵制造醇的方法

在審

• 申請號: 201380035038.6
• 申請日: 2013-07-24
• 公開（公告）號: CN104540942A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 若澤·弗朗西斯科·洛佩斯
• 申請（專利權）人: 愛德沃爾先進技術及商業有限公司
• 主分類號: C12N13/00
• 分類號: C12N13/00;C12P7/06;C12M1/42
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國明

技術領域

本發明涉及用于通過糖發酵改善醇的生產的物理化學方法，所述方法包括利用電場在發酵液中產生極化。

背景技術

醇是一類特征為它們包含至少一個羥基(OH)并且廣泛地用于工業中的化學化合物。在該類別中最公知的化合物是乙醇或乙基醇。這可在酒精飲品、清潔產品和藥品中發現，且它廣泛用作化學溶劑，它還具有作為用于機動車的燃料的應用，這是它的最高價值和最密集的應用。

用于制造乙醇的方法通常對甘蔗進行，但它還可對各種谷物和糖源進行，諸如玉米、木薯、其它根部、高粱、小麥、大麥和糖蜜、糖漿、甘蔗渣、馬鈴薯、乳清等。

乙醇的制造基本分成4個階段：研磨、液化、發酵和蒸餾。研磨包括通過處理機由糖源轉變。在該階段中，獲得包含高濃度水和糖的原液。

發酵部分包括添加某一類型的酵母，該酵母導致溶液中存在的糖轉變成乙醇。是酶的作用進行這項工作。在該工藝之后，獲得發酵的汁，這已包含其轉變成乙醇的總體積的一部分。

然后，該汁繼續至最后階段，分餾，并將產生具有乙醇和水的組成的溶液。

最直接影響乙醇生產結果的階段，因此研究得最多的是發酵，也稱作酒精發酵，這是使糖(主要是蔗糖、葡萄糖和果糖)轉化成乙醇的化學方法。負責將糖轉化成乙醇的微生物劑參與該過程。

由于它是現有技術狀態下廣泛公知的方法，可發現描述用于上述目的的各種文獻。通常，這些方法集中于發現制造乙醇的理想物種或物種的組合，前提是所用方法涉及原材料的大量損失，從而降低該方法的效率。

與用于制造乙醇的不同方法有關的各種文件可發現于專利文獻中。Donald?B.Spencer的美國專利US?4451566描述了由可發酵的糖酶制造乙醇的方法和設備。在各個反應區保持用于糖向乙醇的催化轉化的酶的順序。可發酵的糖溶液依次通過這些區，并在最后一個區中回收酒精。除了比常規方法提供更有效的反應外，該文件提供了一種費力、復雜且難以維持的方案。

Brian?Burmaster的國際專利申請WO?2007/064545描述了一種用于通過監視并控制發酵的氧化-還原電勢來改善乙醇產率、縮短發酵時間并減少副產物形成的方法。然而，該方法要求非常特別的監視，并難以維護，導致該方法昂貴，即使它更有效。

Vladimir?Vlad的國際專利申請WO?2008/024331描述了一種用于磁性發酵的方法，該方法包括將生物材料暴露于靜磁場中，以影響生物材料發酵成發酵產物。發酵反應可在堿性或酸性介質中進行，且磁場可為正的或負的。該文件利用靜磁場為微生物的細胞再生提供更有利的環境。除了提高酒精發酵中微生物數量，由此提高反應產率外，該方法需要對反應進行常態監視以及總體控制，這使得該方法昂貴。

注意到現有技術狀態的限制，本發明人已開發出一種通過糖發酵制造醇的方法，這通過發酵期間的持續電極化產生多種益處，諸如方法效率的提高。

發明內容

用于通過糖發酵來制造醇的方法對本領域技術人員已經是已知的。然而，用于通過酒精發酵制造醇的所有方法在發酵反應的產率方面具有實質性缺陷，導致原材料(糖)損失，或需要具有高成本的設施或維護的設備或方法。因此，本發明的目的是提供一種用于通過糖發酵來制造醇的改善的低成本的物理化學方法，該方法提供高水平的原材料(糖)及其副產物的應用，由此提高發酵反應的產率。

發酵方法已經得到很好的確立，并涉及高成本的材料。因此，本發明的一個目的是提供一種在已安裝的設施上便于使用的方法，在糖發酵方法中提供更好的效率。

具體實施方式

本發明提供一種用于通過含糖溶液的發酵階段中的改性和改進來提高并改善醇制造產率的物理化學方法。該改進包括施加直流電場，導致糖動力學極化，以及汁的電解，這實際上源自幾乎全部酸化的汁中存在的水。

將電場施加至經處理的原液(含糖溶液)具有以下結果：在經處理的原液中存在的糖的分子中產生極化。這些電極化的形成提高了糖分子的選擇性，從而提高方法產率。

為了該選擇性能以所需效率進行，發酵方法只能在電場已被施加至經處理的原液之后開始。一旦所有分子均電取向，發酵就能開始。

本發明中描述的電極是由導電金屬制成的裝置。

本發明中所述的方法包括以下步驟：

1.準備包含至少2個電極的用于經處理的原液的容器；

2.將這些電極與直流電源連接；

3.制備用于發酵的原液；

4.間歇式或持續地填充所述容器；

5.連接這些電極以使糖分子取向；以及