專利名稱：由收籽高粱生產(chǎn)醇和副產(chǎn)品的工藝的制作方法
由收籽高粱生產(chǎn)醇和副產(chǎn)品的工藝相關(guān)引用本申請要求于2008年5月四日提交的美國臨時(shí)專利申請序列號61/130，187的 優(yōu)先權(quán)，其整體在此引入作為參考。發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及使用高粱作為原料(feedstock)從發(fā)酵中生產(chǎn)醇(例如乙醇)的非蒸 煮方法。該方法包括在非蒸煮工藝中使用植酸酶、具有顆粒淀粉水解活性的淀粉水解酶和 非淀粉多糖水解酶。
背景技術(shù)：
由于石油產(chǎn)品的短缺和高昂價(jià)格，可再生能源如生物燃料的應(yīng)用越來越重要。因 此，在過去的幾年中生物燃料乙醇市場以兩位數(shù)的速度增長，預(yù)期這種趨勢再持續(xù)至少三 至五年。使用發(fā)酵乙醇用于能源的一個(gè)問題是這種方法是耗能的，因此仍然需要提高效 率。另一個(gè)問題是隨著使用發(fā)酵乙醇的增加，產(chǎn)生了更多的副產(chǎn)品，例如干酒糟加可溶物 (DDGS)。例如，在干磨工藝中1公噸玉米仁通常產(chǎn)生約300Kg DDGS0于是，增加乙醇生產(chǎn)來 滿足快速增長的市場需要，也導(dǎo)致DDGS體積增加。盡管DDGS可以用于動(dòng)物飼料配方，但是 它們通常具有較高水平的植酸，植酸減少可以消化DDGS的動(dòng)物的數(shù)量，并且當(dāng)被消化時(shí)增 加污染問題。許多農(nóng)業(yè)作物本身就是將淀粉轉(zhuǎn)化成葡萄糖以產(chǎn)生多種生物化學(xué)品(包括可再 生的生物燃料如乙醇)的可行候選物。雖然玉米是使用最廣泛的用于生產(chǎn)乙醇的淀粉基發(fā) 酵原料，但是其它高淀粉含量谷物(如高粱和稻米)也開始被認(rèn)為是生產(chǎn)乙醇的可行原料。一般而言，醇發(fā)酵工藝、特別是乙醇生產(chǎn)工藝包括濕磨工藝或干磨工藝。對于這 些工藝的綜述，參見 Bothast 等人，2005，Appl. Microbiol. Biotechnol. 67 :19-25 和 THE ALCOHOL TEXTBOOK，第 3 版(K. A. Jacques 等人編輯)1999 Nottingham University Press, UK。一般而言，干磨包括多個(gè)基本步驟，其包括研磨、蒸煮、液化、糖化、發(fā)酵和固液分 離以生產(chǎn)醇和其它副產(chǎn)品。通常，整個(gè)谷粒例如玉米被研磨成細(xì)顆粒大小，然后在料漿槽中 與液體混合。在噴射式蒸煮器中料漿與液化酶(例如α-淀粉酶)一起歷經(jīng)高溫，使谷物 中的淀粉水解成糊精?；旌衔锢鋮s，進(jìn)而用糖化酶(例如葡糖淀粉酶)處理來生產(chǎn)可發(fā)酵 的葡萄糖。然后在產(chǎn)乙醇微生物的存在下，將含有葡萄糖的醪液發(fā)酵約M 120小時(shí)。將 醪液中的固體與液相分離，獲得乙醇和有用的副產(chǎn)品例如酒糟。最近，已經(jīng)引入省去蒸煮步驟或減少在高溫下處理谷粒的需要的工藝。這些工 藝有時(shí)稱作非蒸煮、低溫或溫蒸煮，包括研磨谷粒以及將磨碎的谷粒與液體混合以形成 料漿，然后在低于顆粒淀粉糊化溫度的溫度，將料漿與一種或多種具有顆粒淀粉水解活 性的酶和任選地酵母混合以生產(chǎn)乙醇和其它副產(chǎn)品(USP 4，514，496、TO 03/066826 ；WO 04/081193 ；W004/106533 ；WO 04/080923 和 WO 05/069840)。
盡管這些工藝相對于先前工藝作了某些改進(jìn)，但是工業(yè)需要另外的工藝改進(jìn)來轉(zhuǎn) 化收籽高粱(grain sorghum)，導(dǎo)致較高的碳轉(zhuǎn)化和能效以及高醇產(chǎn)量。發(fā)明概述在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及由研磨的高粱生產(chǎn)醇的方法，所述方法包括在低 于高粱的淀粉糊化溫度的溫度和約3. 5至約7. 0的pH、使具有20至50% w/w干固體(ds) 含量的包含磨碎的高粱的料漿(slurry)與至少一種植酸酶、至少一種α淀粉酶(AA)、至少 一種葡糖淀粉酶(GA)、至少一種非淀粉多糖水解酶和發(fā)酵生物接觸約10至約250小時(shí)，其 中所述至少一種AA和/或至少一種GA具有顆粒淀粉水解活性；和生產(chǎn)醇。在該實(shí)施方案 的某些方面，所述醇為乙醇；至少一種非淀粉多糖水解酶選自纖維素酶、葡糖苷酶、果 膠酶、木聚糖酶、β -葡聚糖酶、半纖維素酶或其組合。在該實(shí)施方案的某些方面，以酶混合 物的形式加入所述植酸酶、α淀粉酶、葡糖淀粉酶和非淀粉多糖水解酶。在該實(shí)施方案的 其它方面，該方法還包括使料漿與至少一種蛋白酶接觸。該蛋白酶可以是酸性真菌蛋白酶。 該酸性真菌蛋白酶可以源自木霉屬物種(Trichoderma sp.)。在該實(shí)施方案的另外方面，以 約Ippm至約IOppm的濃度加入該酸性真菌蛋白酶。在該實(shí)施方案的又一方面，該方法還包 括使料漿與至少第二非淀粉多糖水解酶接觸。在該實(shí)施方案的另外其它方面，所述接觸是 在20°C至80°C、在25°C至40°C的溫度進(jìn)行。在其它方面，所述接觸是在55°C至77°C的溫 度進(jìn)行，然后在加入酵母之前降到25°C至35°C。在該實(shí)施方案的其它方面，在接觸步驟中 提供的植酸酶為約0. 01至約10. OFTU/g ds,為約0. 1至約5. OFTU/g ds,為約1至約4FTU/ g ds。在該實(shí)施方案的另外其它方面，該料漿包括收籽高粱和選自玉米、小麥、黑麥、大麥、 稻或其組合的至少一種其它谷物的混合物。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及由高粱生產(chǎn)乙醇的工藝，所述工藝包括獲得碾碎 高粱的料漿；在低于高粱的糊化溫度的溫度、將所述料漿與包括植酸酶、α淀粉酶、葡糖淀 粉酶和非淀粉多糖水解酶的酶組合接觸，以產(chǎn)生可發(fā)酵糖；和在發(fā)酵微生物的存在下、在 10°C至40°C的溫度，發(fā)酵可發(fā)酵糖10小時(shí)至250小時(shí)；和產(chǎn)生乙醇，其中與僅使用α淀粉 酶和葡糖淀粉酶的可比方法相比，所述乙醇產(chǎn)量增加。在一些方面，乙醇產(chǎn)量將為至少8%、 至少10%、至少12%、至少14%和至少16% ν/ν。在其它方面，乙醇產(chǎn)量將增加至少到 至少10%。在一些方面，在45°C至65°C的溫度進(jìn)行所述接觸步驟。在其它方面，該工藝包 括在接觸步驟后降低溫度。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及由高粱生產(chǎn)乙醇的方法，所述方法包括在低于收 籽高粱的淀粉糊化溫度的溫度、將含有來自收籽高粱的顆粒淀粉的料漿與至少一種植酸 酶、至少一種α淀粉酶(AA)、至少一種葡糖淀粉酶(GA)、至少一種非淀粉多糖水解酶、至少 一種酸性真菌蛋白酶和發(fā)酵生物接觸足以生產(chǎn)乙醇的一段時(shí)間，其中所述至少一種AA和/ 或至少一種GA為顆粒淀粉水解酶(GSHE)，其中所述非淀粉多糖水解酶選自纖維素酶、木 聚糖酶、果膠酶、β -葡糖苷酶、β -葡聚糖酶和/或半纖維素酶。發(fā)明詳述本發(fā)明的方法包括使用高粱在非蒸煮發(fā)酵中聯(lián)合使用非淀粉多糖水解酶和植酸 酶與顆粒淀粉水解酶(GSHE)來增加乙醇產(chǎn)量。使用常規(guī)工藝，來自高粱的乙醇產(chǎn)量通常非常低。盡管存在多種導(dǎo)致該低產(chǎn)量的因素，但是高粱中高濃度的鞣質(zhì)是一種起作用的因素。 這是因?yàn)楫?dāng)加熱時(shí)，鞣質(zhì)與蛋白質(zhì)、淀粉和其它分子交聯(lián)，產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)使高粱中的 淀粉難以接近酶，導(dǎo)致可發(fā)酵糖的損失。因此，非蒸煮工藝的使用可以增加淀粉的可接近 性，導(dǎo)致更好的發(fā)酵效率，從而增加乙醇產(chǎn)量。該方法還具有通過將植酸水解成肌醇(酵母 的營養(yǎng)物)和磷酸鹽(酵母和飼料動(dòng)物的營養(yǎng)物)為酵母提供營養(yǎng)物和/或生長因子的優(yōu) 點(diǎn)。這也導(dǎo)致發(fā)酵效率增加。本發(fā)明的方法包括在非蒸煮工藝中使高粱接觸發(fā)酵生物和接觸下列酶(同時(shí)地 或分開地)至少一種α淀粉酶、至少一種葡糖淀粉酶(其中所述α淀粉酶和/或葡糖淀 粉酶是顆粒淀粉水解酶(GSHE))、至少一種植酸酶和至少一種非淀粉多糖水解酶(例如，纖 維素酶、半-纖維素酶、β葡糖苷酶、β葡聚糖酶、木聚糖酶和/或果膠酶)，以生產(chǎn)醇。該 方法還可以包括加入第二酶，例如酸性真菌蛋白酶。該非蒸煮工藝可以在低于高粱的淀粉 糊化溫度的溫度進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中，該方法在有助于酵母發(fā)酵的溫度進(jìn)行。在一些 實(shí)施方案中，所述接觸作為預(yù)處理而發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，所述接觸、發(fā)酵和/或預(yù)處 理在低于高粱中顆粒淀粉的淀粉糊化溫度的溫度發(fā)生。在一些實(shí)施方案中，預(yù)處理在低于 高粱中顆粒淀粉的糊化溫度、但更接近于非淀粉多糖水解酶和/或用于工藝的其它酶的最 適溫度的溫度發(fā)生。與在未加入植酸酶和非淀粉多糖水解酶的情況下進(jìn)行的實(shí)質(zhì)上類似的 方法相比較，該工藝導(dǎo)致乙醇產(chǎn)量增加、發(fā)酵效率增加和/或DDGS中植酸的量減少。因此，該工藝的實(shí)施方案包括組合物和方法，其中在發(fā)酵過程中使高粱與包括至 少一種植酸酶、至少一種α淀粉酶和至少一種葡糖淀粉酶(其中所述α淀粉酶和/或葡 糖淀粉酶是顆粒淀粉水解酶)以及至少一種非淀粉多糖水解酶(例如，纖維素酶、半-纖維 素酶、木聚糖酶、β葡糖苷酶、β葡聚糖酶和/或果膠酶)的酶組合物在足以生產(chǎn)乙醇的溫 度和一段時(shí)間內(nèi)接觸。該方法導(dǎo)致乙醇產(chǎn)量增加，發(fā)酵效率增加和/或DDGS中植酸的量減 少。在一些實(shí)施方案中，所述至少一種非淀粉多糖水解酶選自纖維素酶、半纖維素酶、木聚 糖酶、β葡聚糖酶、β-葡糖苷酶和果膠酶。該方法還可以包括加入酸性真菌蛋白酶。在 一些實(shí)施方案中，該方法包括在約3. 5至7.0的ρΗ，在有助于發(fā)酵生物發(fā)酵的溫度(例如， 28-380C )，孵育和/或發(fā)酵高粱達(dá)10至250小時(shí)。定義除非另有說明，本發(fā)明的實(shí)踐涉及通常用于分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)工程、重組DNA技 術(shù)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因生物學(xué)、免疫學(xué)和蛋白質(zhì)純化的常規(guī)技術(shù)，所 有這些都是本領(lǐng)域的普通技術(shù)。這些技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并描述于很多教科書 和參考文獻(xiàn)中。本文提及的所有專禾I』、專利申請、文章和出版物，無論上文和下文，都通過參 考明確并入本文。除非本文中另外定義，本文中所使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有本發(fā)明所屬領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員所通常理解的含義。盡管和本文中描述的那些相似或等同的任何方法和材 料可以在本發(fā)明的實(shí)踐或試驗(yàn)中使用，但是本文描述了優(yōu)選的方法和材料。因此，通過參考 說明書整體，緊接下面定義的術(shù)語將得到更全面的描述。同樣，如本文所使用，單數(shù)形式的 “一個(gè)(a)”、“一種(an)”和“該(the) ”包括復(fù)數(shù)含義，除非上下文另外地明確指出。數(shù)值 范圍包括定義該范圍的數(shù)字。因此，例如，提及包含“化合物”的組合物時(shí)，包括兩種或多種 化合物的混合物。還應(yīng)理解，術(shù)語“或”通常以包括“和/或”的含義使用，除非上下文另外 地明確指出。除非另外指出，氨基酸序列以氨基到羧基的方向從左到右書寫?？梢岳斫猓景l(fā)明并不限于所述的具體方法、方案和試劑，因?yàn)楦鶕?jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員使用它們的情形，可 以對它們進(jìn)行改變。此外，本文所提供的標(biāo)題不是對本發(fā)明的各個(gè)方面或?qū)嵤┓桨傅南拗疲?可以通過參考說明書整體而擁有本發(fā)明的各個(gè)方面或?qū)嵤┓桨?。因此，通過參考說明書整 體，緊接下面定義的術(shù)語將得到更全面地定義。然而，為了促進(jìn)理解本發(fā)明，下面對許多術(shù) 語進(jìn)行定義。從本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求來看，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將是明顯的。本文所用的術(shù)語"淀粉"是指由植物的復(fù)雜多糖碳水化合物組成的、由具有式 (C6H10O5)x的直鏈淀粉和支鏈淀粉組成的任何物質(zhì)，其中χ可以是任何數(shù)。本文所用的術(shù)語"顆粒淀粉"是指生(未蒸煮)淀粉，即存在于植物材料(例如 籽粒和塊莖)中的天然形式的淀粉。本文所用的術(shù)語“顆粒淀粉底物”是指含有顆粒淀粉的物質(zhì)。本文所用的術(shù)語"干固體含量(DS)“是指基于干重以％計(jì)的料漿中的總固體。本文所用的術(shù)語"料漿(slurry)“是指含有不溶性固體(例如顆粒淀粉)的水性 混合物。本文所用的術(shù)語“寡糖”是指具有2至10個(gè)以糖苷鍵連接的單糖單元的任何化合 物。這些短鏈簡單糖聚合物包括糊精。本文所用的術(shù)語“可溶性淀粉”是指由不溶性淀粉(例如顆粒淀粉)的水解產(chǎn)生 的淀粉。本文所用的術(shù)語“醪液(mash)，，是指用于生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的液體的可發(fā)酵底物的混 合物，并且用于指從可發(fā)酵底物與一種或多種淀粉水解酶和發(fā)酵生物的最初混合到該輪發(fā) 酵完成的任何發(fā)酵階段。本文所用的術(shù)語“糖化酶”和“淀粉水解酶”是指能轉(zhuǎn)化淀粉為單糖或寡糖(例如 己糖或戊糖)的任何酶。本文所用的術(shù)語"顆粒淀粉水解(GSH)酶"和"具有顆粒淀粉水解(GSH)活性的 酶"是指能水解顆粒形式的淀粉的酶。本文所用的術(shù)語“非淀粉多糖水解酶”是能夠水解復(fù)雜碳水化合物聚合物例如纖 維素、半纖維素和果膠的酶。例如，纖維素酶(內(nèi)切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶、β葡糖苷 酶)、半纖維素酶(木聚糖酶)和果膠酶是非淀粉多糖水解酶。本文所用的術(shù)語“淀粉的水解”是指糖苷鍵的斷裂和水分子的加入。本文所用的術(shù)語“ α -淀粉酶(例如，Ε. C. 3. 2. 1. 1)，，是指催化α _1，4_糖苷 鍵的水解的酶。這些酶也被描述為實(shí)現(xiàn)含有1，4-α-連接的D-葡萄糖單元的多糖中1， 4- α -D-糖苷鍵的外切水解或內(nèi)切水解的那些酶。本文所用的術(shù)語“糊化”是指淀粉分子通過蒸煮而溶解以形成粘稠懸液。本文所用的術(shù)語“糊化溫度”是指包含淀粉的底物開始糊化時(shí)的溫度。在一些實(shí) 施方案中，這是糊化開始時(shí)的最低溫度。確切的糊化溫度取決于具體淀粉，并且可以隨例 如植物種類和環(huán)境以及生長條件等因素而變化。對于許多顆粒淀粉，初始淀粉糊化溫度范 圍包括例如大麥(52°C至59°C )、小麥(58°C至64°C )、黑麥(57°C至70°C )、玉米(62°C至 72°C )、高直鏈淀粉玉米(67°C至80°C )、稻(68°C至77°C )、高粱(68°C至77°C )、馬鈴薯 (58°C至 68°C)、木薯(59°C至69°C)和甘薯(58°C至 72°C)。(參見例如，J. J. Μ. Swinkels 的 STARCH CONVERSION TECHNOLOGY 中第 32-38 頁，Van Beynum等人編輯(1985)Marcel DekkerInc. New York 禾口 The Alcohol Textbook 第 3 版，A Reference for the Beverage, Fuel and Industrial Alcohol Industries, Jacques 等人編輯，(1999)Nottingham University Press, UK)。本文所用的術(shù)語“低于糊化溫度”是指溫度小于糊化溫度。本文所用的術(shù)語“非蒸煮”是指不加熱至高于含淀粉底物的糊化溫度的溫度。本文所用的術(shù)語“葡糖淀粉酶”是指淀粉葡糖苷酶類酶(例如，E. C. 3. 2. 1. 3、葡糖 淀粉酶、1，4-α -D-葡聚糖葡糖水解酶)。這些是外切作用酶，其從直鏈淀粉和支鏈淀粉分 子的非還原端釋放葡糖基殘基。該酶還水解α_1，6和α_1，3鍵，盡管是以比α_1，4鍵慢 得多的速率。本文所用的短語“同時(shí)糖化和發(fā)酵(SSF) ”是指一種產(chǎn)生終產(chǎn)物的工藝，其中發(fā)酵 生物例如產(chǎn)乙醇微生物和至少一種酶例如糖化酶在同一工藝步驟中在相同容器中組合。本文所用的術(shù)語“糖化”是指不可直接使用的多糖被酶轉(zhuǎn)化為單糖或寡糖以便發(fā) 酵轉(zhuǎn)化為終產(chǎn)物。本文所用的術(shù)語“碾磨(milling) ”是指將谷粒分解成更小的顆粒。在一些實(shí)施方 案中，該術(shù)語可與研磨(grinding)交換地使用。本文所用的術(shù)語“干磨”是指碾磨干燥的完整谷粒，其中谷粒的級分例如胚芽和麩 皮尚未被有目的地去除。本文所用的術(shù)語“液化”是指淀粉轉(zhuǎn)化中的階段，其中糊化的淀粉被水解而產(chǎn)生低 分子量的可溶性糊精。本文所用的術(shù)語“稀酒糟(thin-stillage) ”是指所得的發(fā)酵的液體部分，其含有 溶解的物質(zhì)和懸浮的細(xì)粒，并且與發(fā)酵所產(chǎn)生的固體部分分離。在工業(yè)發(fā)酵工藝中再循環(huán) 的稀酒糟常常被稱為“回流物(back-set)”。本文所用的術(shù)語“容器”包括但不限于槽、缸、瓶、燒瓶、袋、生物反應(yīng)器及類似物。 在一些實(shí)施方案中，該術(shù)語是指適合于進(jìn)行本發(fā)明所包括的糖化和/或發(fā)酵工藝的任何容ο本文所用的術(shù)語“終產(chǎn)物”是指從可發(fā)酵底物酶促轉(zhuǎn)化的任何碳源衍生產(chǎn)物。在 一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述終產(chǎn)物是醇，例如乙醇。本文所用的術(shù)語“發(fā)酵生物”是指適宜用在發(fā)酵中以直接或間接產(chǎn)生終產(chǎn)物的任 何微生物或細(xì)胞。本文所用的術(shù)語“乙醇生產(chǎn)者”或產(chǎn)乙醇微生物”是指能夠從單糖或寡糖生產(chǎn)乙醇 的發(fā)酵生物。本文所用的術(shù)語“酶促轉(zhuǎn)化”通常是指通過酶作用來修飾底物。本文所用的該術(shù) 語還指通過酶的作用來修飾可發(fā)酵底物，例如含顆粒淀粉的底物。本文所用的術(shù)語“回收的”、“分離的”、“分開的”指的是化合物、蛋白質(zhì)、細(xì)胞、核酸或氨基酸從與其天然相關(guān)的至少一種成分中移出。本文所用的術(shù)語“產(chǎn)量”是指采用本發(fā)明的方法所生產(chǎn)的終產(chǎn)物的量。在一些實(shí) 施方案中，該術(shù)語是指終產(chǎn)物的體積，而在其它實(shí)施方式中，該術(shù)語是指終產(chǎn)物的濃度。本文所用的術(shù)語“發(fā)酵效率”是指如所述(Yeast to Ethanol，1993，5，第2版， 241-287, Academic Press, Ltd.)，采用以下公式，與來自產(chǎn)葡萄糖底物(即實(shí)際淀粉)的理論乙醇重量相比，所生產(chǎn)的醇的實(shí)際重量的百分比?？紤]基于干重的總淀粉含量、發(fā)酵 過程中淀粉通過酶促水解向可發(fā)酵糖的轉(zhuǎn)化、以及從淀粉到葡萄糖的化學(xué)谷粒(chemicalgrain)
權(quán)利要求
1.一種由高粱生產(chǎn)乙醇的方法，其包括在低于高粱的淀粉糊化溫度的溫度和約3. 5至約7. 0的pH、將20至50% w/w干固體 (ds)含量的含高粱的料漿與至少一種植酸酶、至少一種α淀粉酶(AA)、至少一種葡糖淀粉 酶(GA)、至少一種非淀粉多糖水解酶和發(fā)酵生物接觸足以生產(chǎn)乙醇的一段時(shí)間，約10至約 250小時(shí)，其中所述至少一種AA和/或至少一種GA為顆粒淀粉水解酶(GSHE)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一種非淀粉多糖水解酶選自纖維素酶、葡糖 苷酶、果膠酶、木聚糖酶、β -葡聚糖酶和/或半纖維素酶。
3.權(quán)利要求1的方法，其中至少一種植酸酶、至少一種α淀粉酶(AA)、至少一種葡糖 淀粉酶(GA)和至少一種非淀粉多糖水解酶中的至少兩種以混合物形式加入。
4.權(quán)利要求1的方法，其還包括將所述料漿與至少第二非淀粉多糖水解酶接觸。
5.權(quán)利要求1的方法，其還包括將所述料漿與至少一種蛋白酶接觸。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述至少一種蛋白酶是酸性真菌蛋白酶。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述酸性真菌蛋白酶是木霉屬酸性真菌蛋白酶。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述酸性真菌蛋白酶以約Ippm至約IOppm的濃度加入。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述低于糊化溫度的溫度為20°C至80°C。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述溫度為55°C至77°C且在加入酵母之前將溫度降至 25-20 °C。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述溫度為約25°C至約40°C。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述AA和GA均是GSHE。
13.權(quán)利要求1的方法，其中接觸步驟中提供的植酸酶的量為約0.01至約10. OFTU/gds0
14.權(quán)利要求13的方法，其中接觸步驟中提供的植酸酶的量為約0.1至約5. OFTU/gds0
15.權(quán)利要求14的方法，其中接觸步驟中提供的植酸酶的量為約1至約4FTU/gds.
16.權(quán)利要求1的方法，其中所述料漿含有與至少一種選自玉米、小麥、黑麥、大麥和稻 的其它顆粒淀粉底物混合的高粱。
17.權(quán)利要求1的方法，其還包括回收乙醇。
18.權(quán)利要求1的方法，其中發(fā)酵生物是酵母。
19.一種增加來自高粱的乙醇產(chǎn)量的工藝，其包括 獲得高粱的料漿，在低于高粱的糊化溫度的溫度、將所述料漿與包括植酸酶、α淀粉酶、葡糖淀粉酶和非 淀粉多糖水解酶的酶組合接觸以產(chǎn)生可發(fā)酵糖，其中所述α淀粉酶和/或所述葡糖淀粉酶 是GSHE ；禾口在發(fā)酵微生物的存在下、在10°C至40°C的溫度、發(fā)酵可發(fā)酵糖10小時(shí)至250小時(shí)的時(shí) 間以生產(chǎn)乙醇，其中與僅使用α淀粉酶和葡糖淀粉酶的可比方法相比，乙醇產(chǎn)量增加。
20.權(quán)利要求19的工藝，其中所述接觸和發(fā)酵是同時(shí)的，且所述溫度為10°C至40°C。
21.權(quán)利要求19的工藝，其中發(fā)酵微生物是酵母。
22.權(quán)利要求19的工藝，其中所述非淀粉多糖水解酶選自纖維素酶、葡糖苷酶、果 膠酶、木聚糖酶、β -葡聚糖酶和/或半纖維素酶。
23.權(quán)利要求19的工藝，其還包括將所述料漿與至少一種蛋白酶接觸。
24.權(quán)利要求23的工藝，其中所述蛋白酶是酸性真菌蛋白酶。
25.權(quán)利要求19的工藝，其中高粱與至少一種選自玉米、小麥、黑麥、大麥和稻的其它 谷物混合。
26.權(quán)利要求19的工藝，其中乙醇產(chǎn)量增加至少4%。
27.權(quán)利要求19的工藝，其中乙醇產(chǎn)量增加至少到至少10%。
28.權(quán)利要求19的工藝，其中與使用高粱的常規(guī)方法相比，所述產(chǎn)量增加。
29.權(quán)利要求19的工藝，其還包括在接觸步驟之后且在發(fā)酵步驟之前降低溫度。
30.一種由高粱生產(chǎn)乙醇的方法，其包括在低于高粱的淀粉糊化溫度的溫度、將含有顆粒淀粉的料漿與至少一種植酸酶、至少 一種α淀粉酶(AA)、至少一種葡糖淀粉酶(GA)、至少一種非淀粉多糖水解酶、至少一種酸 性真菌蛋白酶和發(fā)酵生物接觸足以生產(chǎn)乙醇的一段時(shí)間，其中所述至少一種AA和/或至少 一種GA是顆粒淀粉水解酶(GSHE)，其中所述非淀粉多糖水解酶選自纖維素酶、木聚糖酶、 果膠酶、β -葡糖苷酶、β -葡聚糖酶和/或半纖維素酶。
31.權(quán)利要求30的方法，其中所述料漿具有20 50%w/w干固體(ds)含量。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述料漿具有25 35%w/w的干固體(ds)含量。
全文摘要
本發(fā)明描述了由碾碎的高粱生成醇、特別是乙醇的方法。
文檔編號C12P7/06GK102046799SQ200980119811
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者G·段, H·徐, J·K·謝蒂 申請人:丹尼斯科美國公司