[發明專利]改善的顆粒狀淀粉轉化酶和方法

有效

• 申請號: 201680081948.1
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN109072266B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: B·C·科普斯;P·J·M·特尼森;M·范布魯塞爾-茲維內;M·謝弗斯;K-J·古耶特;Z·鄒;Z·唐;錢蓁;葛晶;張正宏
• 申請（專利權）人: 丹尼斯科美國公司
• 主分類號: C12P19/02
• 分類號: C12P19/02;C12P19/14;C12N15/79
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 陳迎春;黃革生

描述了涉及顆粒狀淀粉?轉化葡糖淀粉酶和α?淀粉酶的方法和組合物。所述酶可以用于在處于或低于不溶性顆粒狀淀粉的糊化溫度進行顆粒狀淀粉的酶促淀粉水解。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年12月21日提交的國際申請號PCT/CN?2015/098121的優先權，將其以其全文通過引用特此結合。

技術領域

本發明的方法和組合物涉及顆粒狀淀粉轉化葡糖淀粉酶和α-淀粉酶。所述酶可以用于在處于或低于不溶性顆粒狀淀粉的糊化溫度進行顆粒狀淀粉的酶促淀粉水解。

背景技術

不溶性顆粒狀淀粉至葡萄糖或其他可溶性糖類如糊精的轉化通常是獲得最終產物例如糖甜味劑、特制糖漿、酶、蛋白質、醇(例如乙醇、丁醇)、有機酸(乳酸、琥珀酸、檸檬酸)和特制生物化學品，如氨基酸(賴氨酸、谷氨酸鈉)和1-3丙二醇的重要大規模工藝的一部分。淀粉顆粒的部分結晶性賦予了其在冷水中的不溶性。淀粉顆粒在水中的溶解需要大量的熱能來破壞結晶結構。用于溶解顆粒的水越多，加熱水所需的能量就越多。如果需要從最終產品中蒸發水，還需要更多的能量。

在淀粉-水混合物中淀粉的增溶可以通過直接或間接加熱系統進行，例如通過蒸汽注射直接加熱(參見，例如，Starch?Chemistry?and?Technology[淀粉化學和技術]，R.L.Whistler等人編輯，第2版，1984，學術出版社公司(Academic?Press?Inc.)，佛羅里達州奧蘭多，以及Starch?Conversion?Technology[淀粉轉化技術]，G.M.A.Van?Beynum等人編輯，Food?Science?and?Technology?Series[食品科學和技術系列]，馬塞爾德克爾公司(Marcel?Dekker?Inc.)，紐約)。典型的常規淀粉液化系統在高壓下將含水淀粉漿料輸送到直接蒸汽注射蒸煮器，其將漿料溫度從約35℃-40℃提高到107℃-110℃。該漿料通常含有熱穩定的α淀粉酶，在這種情況下，調節pH以利于α-淀粉酶。從濕磨產生的顆粒狀淀粉漿料通常具有40％至42％的干固體含量。在糊化溫度以上加熱之前，通常將濃度稀釋至32％至35％干固體。如果不進行這種稀釋，高溫噴射蒸煮過程中的黏度可能會很高，以至于單元操作系統不能處理漿料。

已經描述了上述常規方法的替代方案，其中通過不在糊化溫度以上加熱顆粒狀淀粉漿料來避免黏度過高的問題(參見例如，US?7,618,795和US?20050136525)。相反，顆粒狀淀粉通過在低于糊化溫度酶水解溶解。據報道，這種“低溫”系統(也稱為“不蒸煮”或“冷蒸煮”)能夠處理比常規系統更高濃度的干固體(例如高至45％)。然而，不蒸煮系統具有這樣的缺點，即為了基本上完全溶解，需要在適度升高的溫度進行相對長的約24小時或更長時間的溫育。較長時間的溫育本身與高能量成本有關。

由于處理顆粒狀淀粉的規模很大，因此即使看起來很小的效率改善也可以具有很大的經濟優勢。然而，轉化過程已經被廣泛分析以確定和實施這些改善(參見例如，Martin和Brumm，Starch?Hydrolysis?Products:Worldwide?Technology,production?andapplications[淀粉水解產物：世界范圍內的技術、生產和應用]，第45頁-第77頁，紐約，VCH出版社有限公司(VCH?Publishers,Inc.)，1992和Luenser，Dev.in?Ind.Microbiol.[工業微生物學進展]，24.79-96(1993))。

發明內容

本發明的方法和組合物涉及顆粒狀淀粉轉化葡糖淀粉酶和α-淀粉酶。所述酶可以用于在處于或低于不溶性顆粒狀淀粉的糊化溫度進行顆粒狀淀粉的酶促淀粉水解：