本发明专利技术涉及包含两种有机酸或其盐的混合物的协同抗微生物的组合物，其中至少一种有机酸选自以下组中：柠檬酸、苯甲酸、丙酸、酒石酸、乙酸、苯磺酸、草酸、苹果酸、水杨酸、乳酸葡萄糖酸、羟基乙酸及它们的盐；所述酸以由32∶1至1∶32的比例混合。本发明专利技术还涉及在发酵过程中使用任意两种有机酸的组合选择性防治非期望的微生物的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及抗微生物剂的协同组合及其在工业过程、材料或产品中用于防治微生 物的方法。
技术介绍
微生物，如酵母、真菌和细菌，用于生产许多种发酵产品，如工业级乙醇、白酒、啤 酒、葡萄酒、药物和保健食品（提供健康益处的食品、如强化食品和膳食补充剂）、烘焙工业 和工业化学品。 酵母通常用于发酵过程。一种常用的酵母是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae)、主要用于烘焙和发酵的物种。非酵母菌属酵母也称作非传统酵母，也用于生 产许多种商业产品。 其他微生物也可用于生产发酵产品。例如，纤维素乙醇生产，由纤维素生物质 生产乙醇，是使用真菌和细菌。这些分解纤维素真菌的例子包括里氏木霉（Trichoderma reesei)和绿色木霉（Trichodermaviride)。用于纤维素乙醇生产的细菌的一个例子是永 达尔梭菌（ClostridiumIjungdahlii) 〇 大多数用于酿酒厂和燃料乙醇厂的酵母购自特殊酵母的生产商。该酵母是通过繁 殖过程生产的。繁殖涉及由小实验室酵母培养生长大量的酵母。在繁殖期间，向酵母供应 通过有氧呼吸最佳生长所需或所期望的氧、氮、糖、蛋白质、脂质和离子。 以前在酿酒厂，可以对酵母进行调理（conditioning)。调理与繁殖的区别在于其 不涉及由小实验室培养大量生长。在调理期间，提供条件以使酵母再水合，将其由冬眠唤 醒，并允许最大的厌氧生长和增殖。繁殖和调理的目的均是以高的存活率、高的出芽率及低 水平的被其他微生物的侵染向发酵罐供应大体积的酵母。 在繁殖和/或调理之后，酵母进入发酵过程。酵母在水溶液中与可发酵糖相结合。 酵母消耗糖，将其转化成脂肪醇，如乙醇。 发酵过程以可发酵碳水化合物的制备开始。在乙醇生产中，玉米是一种可能的可 发酵碳水化合物。也可以代替其他碳水化合物，包括谷粒和含有纤维素-淀粉的材料，如小 麦或西非高粱。也可以使用纤维素生物质，如麦杆和玉米秸杆。近年来，纤维素乙醇生产受 到关注，因为其使用容易获得的非食物生物质以形成有价值的燃料。 繁殖、调理和发酵过程可以采用分批或连续方法实施。分批过程用于小规模生产。 每个批次完成后，开始一个新的批次。连续发酵法用于大规模生产，因为其实现连续供应， 无需每次重启。 在繁殖、调理或发酵过程中，醪液或发酵混合物可能变得被其他微生物如腐败菌 污染。这些微生物与期望种的酵母竞争可发酵糖及其他可发酵碳水化合物，及延缓所期望 的生物化学反应，由此降低产率。它们还会产生非期望的化学副产物，其会导致整个发酵批 次酸败。 乙醇生产者尝试增加由一蒲式耳谷粒（约56镑（25. 4千克））产生乙醇的量。被 微生物污染会降低酵母的功效，从而难以达到或超过每蒲式耳2. 8至2. 9加仑乙醇（0. 42 至0.44升每千克）的所期望的水平。降低微生物的浓度会促进酵母繁殖和/或调理及提 高酵母功效，从而能够达到和超过这些所期望的水平。 在这三个过程任一期间，酵母会变得被非期望的酵母，细菌或其他非期望的微生 物污染。这会在用于繁殖、调理或发酵的许多容器之一中发生。This包括但不限于繁殖罐、 调理罐、发酵剂罐、发酵罐以及在这些单元之间的管线和热交换器。 细菌或微生物污染以三种主要的方式降低发酵产率。首先，可用于酵母生产酒精 的糖被细菌或其他非期望的微生物消耗及偏离酒精生产，降低产率。其次，细菌代谢的最终 产物如乳酸和乙酸抑制酵母生长及酵母发酵/呼吸，这导致较低效率的酵母生产。最后，细 菌或其他非期望的微生物与酵母竞争除糖以外的营养素。 在发酵系统或容器变得被细菌或其他非期望的微生物污染之后，这些细菌或其他 微生物的生长可以远远快于所期望的酵母。该细菌或其他微生物与酵母竞争可发酵糖，及 延缓所期望的生物化学反应，由此降低产率。细菌还产生非期望的化学副产物，其会导致整 个发酵批次酸败。去除这些细菌或其他非期望的微生物允许所期望的酵母茁壮成长，这产 生更高的生产效率。 乙醇产率仅降低百分之一也是对燃料乙醇工业特别重要的。在较大的设备中，这 样的效率下降会导致每年1百万至3百万美元的收入减少。 在繁殖、调理和发酵期间减少细菌或其他非期望的微生物的一些方法的优点在于 酵母相对于其他微生物具有更高的温度和PH耐受性。这是通过施加热量或降低酵母溶液 的PH实现的。然而，这些方法对于延缓细菌生长不是完全有效的。此外，所期望的酵母微 生物在存活期间被压制，不被认为是有活力或健康的。因此，酵母也不能发挥作用。 在乙醇工业中主要趋势是在发酵开始时降低醪液（原料）的pH至小于4. 5。降低 醪液的pH会减少一些种的细菌的种群数量。然而减少成问题的细菌的功效明显更低，如乳 酸生成菌。由于用于乙醇生产的酵母被压制，也显然降低乙醇产率。 另一个方法涉及用磷酸洗涤酵母。该方法不能有效地杀灭细菌及其他微生物。也 会压制用于乙醇生产的酵母，从而降低其功效。 另一个方法是在批次之间通过加热或使用苛性化学品以对工艺设备进行杀菌。这 在生产期间对于杀灭酵母混合物中的细菌和其他微生物是无效的。 在另一个方法中，将抗生素添加至酵母繁殖、调理或发酵批次，以使细菌失效。发 酵工业典型地将抗生素用于调理、繁殖和发酵过程。抗生素剂量率在0. 1至3. Omg/L之间 的范围内，一般不超过6mg/L。然而，在调理、繁殖和发酵中使用抗生素仍然存在问题。抗生 素价格昂贵，并且会大幅增加大规模生产的成本。此外，抗生素并不是对所有的细菌菌株都 有效，如细菌的抗生素耐药性菌株。过度使用抗生素会导致产生细菌的抗生素耐药性菌株 的额外的变体。 抗生素残留及产生抗生素耐药性菌株是全球性的问题。这些考虑可能会导致将来 出台反对使用抗生素的监管行动。一个方面的考虑是用于动物饲料的酒糟。酒糟是发酵过 程的粮渣。欧洲国家不允许乙醇厂的副产物作为动物饲料销售，若在设备中使用抗生素。酒 糟销售占乙醇厂收益的高达20%。副产物中的抗生素浓度可以在由1至3重量％的范围 内，因此丧失了这一重要的收入来源。 此外，在使用抗生素时还要考虑其他问题。抗生素的混合物应当频繁地加以平衡 和改变，以避免单独使用，这会导致抗生素耐药性菌株。有时不能将有效量的抗生素添加至 发酵混合物。例如，使用超过2mg/L的维吉尼霉素会抑制发酵，但是要求超过25mg/L以抑 制融合魏斯氏菌（Weisella confusa)的生长，其是新出现的成问题的细菌菌株。过度剂量 或过度使用抗生素会压制酵母，及损害功效，或导致不符合规定。 将发酵用于饮料的工业在历史上将酒花酸用于繁殖和发酵以防治与酵母竞争营 养素的非期望的微生物。随着近年来燃料乙醇的扩展，以较低的程度使用酒花酸，以针对非 期望的革兰氏阳性微生物。在酵母与非期望的微生物之间的竞争导致燃料乙醇的产率损 失，这是因为非期望的微生物主要是乳杆菌（Lactobacillus)及醋杆菌（Acetobacter)降 低发酵的功效。在饮料中，竞争微生物不仅降低功效，而且可以改变最终产品的美观和味 道。 有机酸具有许多应用，包括用作酸化剂、缓冲剂、抗氧剂、螯合剂、增效剂、膳食补 充剂、调味剂、防腐剂和抗微生物剂。有机酸由于其对细菌的作用而用作防腐剂。有机酸的 作用模式是不溶解的酸通过被动扩散本文档来自技高网...
【技术保护点】
含水组合物，其包含：(a)至少一种第一有机酸，及(b)至少一种第二有机酸，其中第一有机酸不同于第二有机酸，第一有机酸选自以下组中：柠檬酸、苯甲酸、丙酸、酒石酸、乙酸、苯磺酸、草酸、苹果酸、水杨酸、乳酸葡萄糖酸、羟基乙酸及它们的盐，至少一种第一有机酸或其盐与至少一种第二有机酸或其盐的比例为由32:1至1:32。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·科恩萨洛，J·S·查普曼，
申请(专利权)人：索理思科技开曼公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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