专利名称：以改良的液化方法发酵的乙醇产量的制作方法
技术领域：
本文描述了液化淀粉生产发酵产物例如乙醇的方法。本公开文本还提供了生产乙醇的方法，包括根据本文所述的液化方法液化淀粉。背景将植物性淀粉，尤其是玉米淀粉转化为乙醇是快速发展中的工业。乙醇作为工业化学品、石油添加剂、或本身作为液体燃料，具有广泛的应用。乙醇作为燃料或燃料添加剂的使用显著的降低了空气排放，同时保持甚至改善了引擎性能。另一方面，乙醇是可再生的燃料，因此它的应用可以降低对有限的化石燃料来源的依赖性。此外，使用乙醇可以减少大气层中二氧化碳的积累。从含淀粉的原材料中生产乙醇的典型方法包括2个连续的酶催化步骤，所述步骤导致葡萄糖的产生。然后使用酵母将葡萄糖发酵为乙醇。第一个步骤是由α-淀粉酶催化的淀粉液化。α-淀粉酶(EC 3.2. 1. 1)是内切水解酶，催化内部的α-1，4_D_糖苷键的随机切割。能够将粘稠的Iiquefact降解为麦芽糖糊精。随着α _淀粉酶降解淀粉，粘稠度随之减少。由于液化典型的在高温下进行，以破坏淀粉颗粒，因此通常使用热稳定的α-淀粉酶，例如芽孢杆菌属的α-淀粉酶。酶促液化通常在多步骤方法中进行。在添加酶后，将浆料(slurry)加热至在约60_95°C之间的温度，典型的约78_88°C。之后，通过例如喷射蒸煮(jet-cooking)或其他方式加热浆料，通常至约95-125°C之间的温度，然后冷却至约 60-95°C。添加更多的酶，将醪液(mash)在理想的温度下再保持约0. 5_4小时，获得最终的水解反应，所述温度典型的约60-95°C。在另一种频繁使用的液化方法中，首先将补充了酶的浆料加热至在约60-95°C之间的温度，典型的约78-88°C。在该温度下液化醪液约0. 5-4 小时。之后，通过例如喷射蒸煮或其他方式加热醪液，通常至约95-125 之间的温度，实现理想的水解。以该方式生产的麦芽糖糊精一般不能被酵母发酵形成醇。因而需要第二类酶催化的糖化步骤来降解麦芽糖糊精。葡糖淀粉酶和/或产麦芽糖的α-淀粉酶常用于催化在液化后形成的麦芽糖糊精的非还原末端的水解，释放D-葡萄糖、麦芽糖和异麦芽糖。脱枝酶例如支链淀粉酶，可用于帮助糖化。糖化作用典型的在升高温度的酸性条件下发生，例如约 60°C, ρΗ4. 3。用于生产各种产物的典型的糖化方法描述如下
权利要求
1.淀粉加工方法，包括在不超过99°c的温度下，存在α-淀粉酶的条件下液化淀粉，其中α -淀粉酶的剂量是在约85°C的温度下实施的液化方法中，90分钟内达到至少约10的 DE值所需α -淀粉酶量的至少1. 7倍。
2.权利要求1的方法，其中所述淀粉是在温度为约70至约95°C的范围内液化。
3.权利要求1的方法，其中所述淀粉是在温度为约80至约95°C的范围内液化。
4.权利要求1的方法，其中所述淀粉是在温度为约85至约95°C的范围内液化。
5.权利要求1的方法，其中所述淀粉是在温度为约88至约92°C的范围内液化。
6.权利要求1的方法，其中液化实施约30-300分钟。
7.权利要求1的方法，其中液化实施约30-180分钟。
8.权利要求1的方法，其中在液化后存在至少约10%的剩余α-淀粉酶活性。
9.权利要求1的方法，其中在液化后存在至少约15%的剩余α-淀粉酶活性。
10.权利要求1的方法，进一步包括将液化的淀粉糖化。
11.权利要求1的方法，进一步包括发酵淀粉生产乙醇。
12.权利要求11的方法，进一步包括回收乙醇。
13.权利要求11的方法，进一步包括蒸馏淀粉获得乙醇，其中发酵和蒸馏是同时、分别或依次进行。
14.权利要求11的方法，其中在乙醇生产结束时100克酒糟副产物中存在的剩余淀粉比下述乙醇生产方法的剩余淀粉低至少10%，所述乙醇生产方法在约85°C的温度和在90 分钟内DE值达到至少约10所需的α -淀粉酶剂量下液化淀粉。
15.权利要求11的方法，其中所述方法能够以比下述乙醇生产方法的产量高至少约 1.0%的产量生产乙醇，所述乙醇生产方法在约85°C的温度和在90分钟内DE值达到至少约 10所需的α-淀粉酶剂量下液化淀粉。
16.权利要求1的方法，其中淀粉来自玉米、玉米杆、小麦、大麦、黑麦、高粱和马铃薯， 及其任意的组合。
17.权利要求1的方法，其中淀粉来自玉米或玉米醪。
全文摘要
改善的液化方法，包括使用增加剂量的α-淀粉酶配和不超过99℃的液化温度，例如在约88-92℃的范围内。改善的液化方法有利的排除了常规的高温处理，例如在约95-125℃的温度下喷射蒸煮，使得淀粉可以更经济的加工成例如乙醇。在一个实施方案中，改善的液化方法使用可商购的α-淀粉酶获得了增加的乙醇产量。
文档编号C12P19/20GK102421911SQ201080020632
公开日2012年4月18日 申请日期2010年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者J·M·亨德森, R·J·多亚尔 申请人:丹尼斯科美国公司