[發(fā)明專利]用于同時生產(chǎn)乙醇和底物的經(jīng)發(fā)酵固體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的垂直塞流工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780041063.3
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN109563523B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卡特里內(nèi)·維德·埃勒加德;約納坦·阿倫斯·迪科;斯蒂格·維克托·彼得森;萊拉·提魯普;斯文·安德烈亞斯·格勒夫
• 申請（專利權(quán)）人: 哈姆雷特蛋白質(zhì)有限公司
• 主分類號: C12P1/02
• 分類號: C12P1/02;A23J3/14;A61K36/48;C12P7/10;A23K10/12;A23K10/38;A23L33/185
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 鄭斌;尹玉峰

本發(fā)明涉及用于同時生產(chǎn)底物的固體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和粗制乙醇的方法，其包括以下步驟：·從研磨的或片狀的生物質(zhì)制備底物，所述生物質(zhì)包含來源于大豆、油菜籽或其混合物的蛋白質(zhì)物質(zhì)，并任選地與來源于蠶豆、豌豆、向日葵籽、羽扇豆、谷類和/或禾本科植物的蛋白質(zhì)物質(zhì)進(jìn)一步混合，·將所述底物與活酵母以1∶1至10,000∶1的干物質(zhì)比混合，并添加水，其量提供所得混合物中0.60至1.45的濕堆積密度與干堆積密度的比；·將所述混合物在約20℃至60℃的溫度下孵育1至48小時；以及·從所述混合物中分離粗制乙醇和濕固體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物；所述方法還包括：所述孵育在垂直的、不攪拌的、密閉孵育罐中以連續(xù)塞流工藝進(jìn)行，所述孵育罐具有用于所述混合物和添加劑的入口裝置和用于所述固體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和粗制乙醇的出口裝置。本發(fā)明還涉及該方法的產(chǎn)物及其用途。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于在垂直、不攪拌的、封閉罐中通過連續(xù)塞流(plug flow)工藝同時生產(chǎn)底物的有價值固體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物和粗制乙醇的固體底物孵育方法，其中運(yùn)輸由重力介導(dǎo)。

此外，其涉及通過該方法可獲得的產(chǎn)品及其用途。

背景技術(shù)

需要主要可用作食物或飼料或作為食物或飼料中的成分的生物產(chǎn)物。這樣的產(chǎn)物中的基本成分是蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物。對于這樣的產(chǎn)物合適的生物質(zhì)是含油作物例如油籽、谷類和豆科作物。基于干物質(zhì)，谷類具有高至15％的蛋白質(zhì)含量(例如在小麥中)，豆科作物具有高至40％的蛋白質(zhì)含量(例如在大豆中)。

特別涉及來自豆科作物的豆類(pulses)和果實(shí)和種子的一個普遍問題是難消化的寡糖(例如水蘇糖和棉子糖)的含量，當(dāng)在結(jié)腸中發(fā)酵時其會引起氣脹和腹瀉。

對于開發(fā)可持續(xù)能源存在類似的需求，并且生物乙醇是作為用于例如運(yùn)輸?shù)娜剂系挠形Φ膩碓础Ｒ虼耍枰梢砸缘统杀旧a(chǎn)生物乙醇的方法。

本領(lǐng)域已知的低成本方法是以低含水量進(jìn)行的固體底物或固態(tài)發(fā)酵(solid-state fermentation，SSF)方法。該方法由以下組成：用合適的微生物接種固體、潮濕底物并使其在控制溫度的條件下發(fā)酵一段時間。

通常，在不攪拌的情況下將底物在平板上分批孵育；該方法的一個實(shí)例被稱為Koji方法。分批方法也使用攪拌裝置進(jìn)行。

在文獻(xiàn)中還描述了連續(xù)SSF方法，其使用以下的生物反應(yīng)器：攪拌罐、轉(zhuǎn)筒和管式流動反應(yīng)器。管式流動反應(yīng)器的一個實(shí)例是螺旋輸送機(jī)類型。

作為引用并入本文的WO 2006/102907 A1公開了通過在厭氧條件下在不超過80％的含水量下孵育，隨后在封閉系統(tǒng)中孵育來制備來源于酵母和蛋白質(zhì)豆類部分的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的方法。

作為引用并入本文的WO2013050456公開了用于同時生產(chǎn)粗制乙醇和固體產(chǎn)物的方法。生產(chǎn)以分批方法或連續(xù)方法在一個或更多個互連的螺旋輸送機(jī)中進(jìn)行。

US 4 735 724公開了非混合的垂直塔式厭氧消化器和用于通過產(chǎn)生甲烷的微生物消化原料的可生物降解部分的方法。該方法的特征在于，將液體從塔的中間區(qū)域或下部區(qū)域收回到頂部。

EP 2 453 004 B1公開了用于在封閉罐中將有機(jī)材料進(jìn)行厭氧發(fā)酵并在重力的作用下在罐中自頂向下進(jìn)料的方法。該方法的特征在于，通過交替地增加產(chǎn)物氣體的壓力和突然釋放產(chǎn)物氣體的壓力來攪動發(fā)酵物質(zhì)。

本發(fā)明的目的是提供用于生產(chǎn)粗制生物乙醇并同時生產(chǎn)有價值的固體轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的替代方法。

另一個目的是提供可以在比現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計更大但更簡單的反應(yīng)器設(shè)計中進(jìn)行的方法。

另一個目的是提供基于生物質(zhì)(特別是大豆或油菜籽或其混合物)的混合物的處理生物質(zhì)的替代方法。

這些目的均通過本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容