[發明專利]基于選擇性發酵方法的粗糖及乙醇的制造方法

在審

• 申請號: 201480030228.3
• 申請日: 2014-05-14
• 公開（公告）號: CN105247061A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 小原聰;鍛和利;日高秀德;鹽浦惠;浜田洋輔
• 申請（專利權）人: 朝日集團控股株式會社;新光糖業株式會社
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12P19/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 葛凡

技術領域

本發明涉及粗糖及乙醇的制造方法，更具體而言，涉及使來自植物的糖液發酵的粗糖及乙醇的制造方法。

背景技術

來自植物的燃料用乙醇作為防止二氧化碳增加的代替汽油的液體燃料而受到期待，以往研究過用微生物使來自植物的糖液發酵來制造乙醇的方法。然而，如果將來自植物的糖液用作制造乙醇的原料，則存在著作為食品的粗糖的生產受到壓制的問題。

作為解決這一問題的方法，專利文獻1中記載了一種粗糖及乙醇的制造方法，其不會導致粗糖產量的減少，能夠通過燃燒來自甘蔗的壓榨殘渣而得到的能量來提供在制造粗糖及乙醇的工序等中所消耗的幾乎全部的能量。

另外，專利文獻2中記載了一種粗糖及乙醇的制造方法，為了進一步提高粗糖及乙醇的制造效率，首先使用不含蔗糖分解酶的酵母使來自植物的糖液發酵，進行加熱及過濾器過濾，從而凈化發酵液，通過將經過凈化的糖液濃縮來分離發酵后糖液中所含的乙醇，并使蔗糖結晶化。該方法的特征在于有效利用現有的粗糖制造工序，利用一直以來用于蒸發糖液中的水分的濃縮工序，同時使乙醇蒸發。

來自植物的糖液，例如甘蔗榨汁液等具有適于利用酵母進行乙醇發酵的糖濃度、溫度。通常，來自植物的糖液，例如甘蔗榨汁液等首先被加熱，在來自原料的微生物被殺滅、糖液中的蛋白質析出后，經過凈化工序，用于制造粗糖、乙醇，所述凈化工序是加入石灰、絮凝劑等添加劑使雜質沉降分離。由此，由于凈化工序后的糖液的溫度變成了不適于乙醇發酵的高溫，因此專利文獻2的方法的特征在于發酵工序是針對凈化工序前的糖液進行。

然而，如果采用專利文獻2的方法，則由于是使加熱前的未殺菌的來自植物的糖液發酵，因此，例如在轉化糖較多的糖液中發酵時間延長的情況下，在糖液發酵期間，因除酵母以外的微生物的混入而被分解的蔗糖的量較多，從而難以增加粗糖的產量。另外，由于這樣的微生物還將分解了的糖分轉化成乳酸、醋酸等其他物質，因此，在增加乙醇的產量方面也存在限度。另外，由于來自植物的糖液中通常含有大量的雜質、微生物等，因此難以進行酵母的重復利用，特別是難以實行使凝聚性酵母一直存在于發酵槽中、不分離酵母而連續地進行發酵這樣的效率良好的發酵方法。而且，在發酵后的凈化工序中，在將經過加熱的發酵液在沉淀槽中靜置時，由于通常的沉淀槽是大氣開放類罐，因此，存在著一部分被加熱的乙醇蒸發、最終的乙醇回收量減少的問題。

在PCT/JP2013/074519號說明書中，記載有一種粗糖及乙醇的制造方法，其將從植物中搾汁的糖液加熱及凈化，然后，使所得的凈化糖液發酵，其后，進行濃縮。通過在使搾汁糖液進行乙醇發酵前對其凈化，可以獲得防止微生物的污染、提高粗糖及乙醇的產量等效果，利用該方法可以解決上述問題。

然而，如果考慮作為企業以工業化規模實施的必要性，則上述粗糖及乙醇的制造方法最好進一步提高能量效率。

專利文獻3中記載了對于含有蔗糖及果糖聚合物的基質的水溶液，使用能使葡萄糖發酵為乙醇但不能水解果糖聚合物或蔗糖的酵母，來選擇性地使葡萄糖進行乙醇發酵。含有蔗糖及果糖聚合物的基質是通過使果糖基轉移酶及葡萄糖異構酶同時作用于含有蔗糖的基質而制備的。作為含有蔗糖的基質，可以列舉糖蜜(molasses)等。

專利文獻3的發明以糖蜜等為原料，其目的在于提供果糖含量高的甜糖漿。糖蜜是使粗糖從糖液中結晶化并回收后的殘渣，即由現有的粗糖制造方法得到的殘渣，但是，專利文獻3的發明并非如專利文獻2那樣是有效利用現有的粗糖制造工序的方法，其目標產物也不同。含有大量果糖的糖漿蔗糖含量較低，不僅消耗了葡萄糖，還消耗了蔗糖。

本申請發明以提高作為蔗糖結晶的粗糖的收率為目的，涉及一種利用葡萄糖和果糖的選擇性發酵來提高糖液的純糖率、即在全部可溶性固體成分中所占的蔗糖含有比率而提高粗糖的結晶回收效率的技術，因此專利文獻3的發明與本申請發明的解決問題不同。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004－321174號公報

專利文獻2：日本專利第4883511號公報

專利文獻3：美國專利第4335207號

發明內容

發明所要解決的問題

本發明是解決上述現有問題的發明，其目的在于提供一種粗糖及乙醇的制造方法，其可以有效利用現有的粗糖制造工序，不使蔗糖在糖液發酵期間分解，增加粗糖的回收量，同時還增加乙醇的回收量。

用于解決問題的方法

本發明提供一種粗糖及乙醇的制造方法，其包含：

加熱及凈化來自植物的糖液的工序、