从大麦产生乙醇和含有降低的β－葡聚糖和肌醇六磷酸的ＤＤＧＳ制造技术

本文描述的是制备含有降低水平的β－葡聚糖和肌醇六磷酸的ＤＤＧＳ的方法，所述ＤＤＧＳ适合用于动物饲料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从大麦产生乙醇和含有降低的P-葡聚糖和肌醇六磷酸的DDGS本专利技术要求在2007年3月14日提交的美国临时申请60/918,163的优 先权，其内容以其整体引入作为参考。专利
本专利技术涉及淀粉水解过程的方法，其用于在低于淀粉胶化温度的温度 下，从碾碎的植物材料中获得适合于动物祠料的含降低水平的p-葡聚糖和 肌醇六磷酸DDGS。专利技术背景来自可再生原料的乙醇具有作为化石燃料持久替代品满足当今社会 最大挑战之一的可能性，尤其是在运输部门，可以减少温室气体排放。在 2005年，在美国生产了 151亿升(40亿加仑)的燃料乙醇。目前有109 种投产的植物具有198亿升(52亿加仑)的容量，53种尚未投产植物的容 量将增加至357亿升(94亿加仑)(2006年12月数据)。在美国，玉米 是乙醇生产的主要原料，例如，在2006年，约20。/。的美国玉米供应用于 生产燃料乙醇，以取代仅3-4%的汽油供应。为了避免燃料对食物，，问题， 需要玉米原料的替代品。其中，大麦具有成为乙醇生产备选原料的巨大可 能性，尤其在中部大西洋州和其它州，在那里大麦是冬季农作物，允许与 大豆复种。估计在北美洲，大麦每年可提供至少十亿加仑的乙醇，其为2006 年美国总乙醇产量的约20%。然而，在美国没有工厂使用大麦作为原料，因为平常的去壳大麦因以 下原因在不经修改的常规玉米到遗传工厂中不能被处理l)去壳大麦的磨蚀性质将损坏谷粒处理和研磨设备，因而提高资本成本，2)大麦的低淀粉 含量(50-55%)与玉米相比将导致更低的乙醇产量，对于相同的容量，需 要将大麦工厂建造的比玉米工厂更大，3)因P-葡聚糖造成的大麦醪液的高 粘度，和4)产生具有高水平(5-葡聚糖的干酒糟与可溶物(DDGS)副产品， 其不能用于家禽、猪和水产业饲料，这限制了该副产品在家禽和猪生产领 域中的价值。为了大麦到燃料乙醇方法在经济上成功，必须克服上述技术障碍。该 文章的目的是开发用于乙醇生产的基于大麦的STARGENtm方法。专利技术简述本专利技术涉及从碾碎的植物材料水解淀粉的方法，其包括在低于碾碎的 植物材料中颗粒淀粉的初始胶化温度的温度下将碾碎的植物材料与内源 植物肌醇六磷酸酶、葡糖淀粉酶和微生物a-淀粉酶的酶组合接触，以得到 可发酵的糖。本专利技术还涉及在发酵微生物的存在下使可发酵糖发酵成终产 物。在另一实施方案中，所述方法使用酶组合中的p-葡聚糖酶。在实施方 案中提供了包含来自酵母发酵的DDGS的动物饲料，所述DDGS基本上 不含肌醇六磷酸。在一个实施方案，低于起始胶化温度的温度为约25° C到约77° C,或 约50。C到约80。C。 一方面，终产物是DDGS并且所述DDGS基本上没 有肌醇六磷酸。另 一方面，终产物是DDGS并且所述DDGS基本上没有卩-葡聚糖。在任一情况下，DDGS均可用于动物饲料。 一方面，碾碎的植物 材料是大麦、小麦或黑麦。酶组合物还可包括次要酶，如第二种葡糖淀粉 酶、第二种a淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶、支链 淀粉酶、脂肪酶、角质酶、果胶酶、P-葡聚糖酶、环糊精反式转糖基酶 (transglycosyl transferase ) 、 p-淀粉酶及其组合。 一方面，浆液的pH处 于约pH 3到约pH 7之间。浆液可与酶组合物保持接触约2小时至约240 小时。酶组合可作为混合物或单独加入浆液中。在一个实施方案中，碾碎 的植物材料包括大麦、高粱、玉米或其组合物，并在约3.5至约5.5的pH5范围内，在约30-约45°C的温度范围和约48小时至约90小时的时间内同 时进行接触和发酵步骤，并且至少约50%的淀粉被溶解。在其它实施方案 中，终产物是乙醇并且产量高于约8%。其它实施方案是从碾碎的植物材料发酵乙醇的方法，包括通过将碾碎 的植物材料的浆液与葡聚糖淀粉酶及微生物a-淀粉酶的酶组合在低于碾 碎植物材料中颗粒淀粉的初始胶化温度的温度下接触，以获得可发酵糖 (其中所述碾碎植物材料包含内源肌醇六磷酸酶)；并且在发酵微生物的存在下使可发酵糖发酵成乙醇。酶的组合可作为混合物加入或单独加入， 并且酶的所述组合还可包括p-葡聚糖酶。发酵也可导致产生具有降低的肌 醇六磷酸和p-葡聚糖减少的DDGS,其可用于动物饲料。本专利技术的其它目标、特征和优势将在以下详细描述中变得显而易见。 然而，应理解详细说明和特定实施例在说明本专利技术优选实施方案的同时， 仅作为说明给出，因为从该详细说明，本专利技术范围和精神内的多种改变和 修改将对本领域技术人员变得显而易见。附图简述图l是说明大麦浆液粘度谱的图。图2说明了常规的大麦到乙醇的生产方法。图3概述了发酵过程中的乙醇生产。图4概述了 30。/oDS去壳大麦发酵结果。图5是说明在30% DS去壳大麦中OPTIMASHtm BG对乙醇产量影 响的图。图6概述了低能量乙醇生产方法。 专利技术详述现在仅通过使用以下定义和实例的参考详细描述本专利技术。此处涉及的 所有专利和出版物，包括该专利和出版物中公开的所有序列明确地引入本 文作为参考。6除非此处另有说明，此处所用的所有技术术语和科学术语具有本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的意义。Singleton,等，DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY，第二版，John Wiley and Sons, New York (1994)，和Hale & Marham， THE HARPER COLLINS DICTIONARY OF BIOLOGY, Harper Perennial, NY (1991)为本领域技术人员提供了本专利技术中所用许多术语的常用字典。尽管类似于或 等同于此处所述的任何方法和材料均可用于本专利技术的实施或测试中，^f旦描 述了优选的方法和材料。数值范围包括定义该范围的数字。除非另有指出， 核酸以5'到3'的方向从左到右书写；氨基酸序列以氨基到羧基的方向从左 到右书写。尤其指导从业者从Sambrook等，1989，和Ausubel FM等，1993 中获得本领域的定义和术语。应理解本专利技术不限于所描述的具体方法学、 方案和试剂，因为这些都会变化。数值范围包括定义该范围的数字。除非另有指出，核酸以5，到3'的方向从左到右书写；氨基酸序列以氨 基到羧基的方向从左到右书写。此处提供的949 )和 Aspergillus shiro眼mi (参阅Chen等，(1996) Prot. Eng. 9:499画505; Chen 等(1995) Prot. Eng. 8:575-582;和Chen等，(1994) Biochem J. 302:275-281 )。也可以从踝节菌属(Talaromyces)菌林，如来源于T. emersonii、 T.iileycetta扁、T. duponti和T， thermophilus (WO 99/28488; USP No. RE: 32,153; USP No. 4,587,215);木霉属菌林，如里氏木霉(T. reesei )的葡 糖淀粉酶，尤其是与美国专利公开号2006-0094080中公开的SEQ ID NO: 4 具有至少80%、 85%、 90%和95%序列同一性的葡糖淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
水解来自碾碎的植物材料的淀粉的方法，其包括：　将碾碎植物材料的浆液与葡糖淀粉酶和微生物α－淀粉酶的酶组合在低于该碾碎植物材料中颗粒淀粉的初始胶化温度的温度下接触，以获得可发酵糖，其中所述碾碎的植物材料包含内源肌醇六磷酸酶。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-3-14 60/918,163的范围内。此处引用的所有出版物、专利和专利申请为了所有 目的特此引入作为参考。权利要求1.水解来自碾碎的植物材料的淀粉的方法，其包括将碾碎植物材料的浆液与葡糖淀粉酶和微生物α-淀粉酶的酶组合在低于该碾碎植物材料中颗粒淀粉的初始胶化温度的温度下接触，以获得可发酵糖，其中所述碾碎的植物材料包含内源肌醇六磷酸酶。2. 权利要求1的方法，其还包括在发酵微生物的存在下将所述可发酵糖发酵成终产物。3. 权利要求l的方法，其中所述酶组合还包括p-葡聚糖酶。4. 权利要求1的方法，其中所述低于初始胶化温度的温度为约250C 到约77°C。5. 权利要求1的方法，其中所述低于初始胶化温度的温度为约50。C 到约80。C。6. 权利要求2的方法，其中所述终产物是DDGS并且所述DDGS基 本上没有肌醇六磷酸。7. 权利要求3的方法，其中所述终产物是DDGS并且所述DDGS基 本上没有p-葡聚糖。8. 权利要求6的方法，其中所述DDGS用作动物伺料。9. 权利要求7的方法，其中所述DDGS用作动物饲料。10. 权利要求1的方法，其中所述碾碎的植物材料是大麦、小麦或黑麦。11. 权利要求1的方法，其中所述酶组合物还包含至少一种次要酶， 其选自第二种葡糖淀粉酶、第二种a淀粉酶、纤维素酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：G科普涅茨尼扬达，李勉，JK舍蒂，P特尼塞恩，
申请(专利权)人：丹尼斯科美国公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]