[发明专利]用于酒精发酵培养基的营养补充物

说明书

本发明涉及促进通过酒精发酵来工业生产乙醇的营养补充物，所 述酒精发酵尤其是依照同时糖化-发酵方法来进行，并且从可发酵成乙 醇(任选地在糖化之后)的糖类原料，例如含淀粉的原料，特别是谷 物，尤其是小麦，以及副产物(发酵粕()、麸皮)开始。本 发明还涉及来自该方法的发酵粕，和涉及在需氧条件下制备酵母的方 法。

已知通过酶促过程从含淀粉原料开始来生产乙醇，所述酶促过程 包括由α-淀粉酶对淀粉进行液化的步骤，以求溶解淀粉和将淀粉水解 为糊精。常规地，该步骤之后为经由葡糖淀粉酶(也称淀粉葡糖苷酶) 的糖化步骤，以求将糊精水解为葡萄糖。因此，在糖化结束时葡萄糖 的含量显然为相应于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖当量 (équivalent en glucose)的100％。换句话说，所使用的含淀粉材 料的全部葡萄糖潜力均被转化成了葡萄糖。

然后，葡萄糖在发酵步骤的过程中被发酵，在所述发酵步骤期间 它在厌氧条件下被酵母转化为乙醇。

为了改进这类酶促过程的一个研究方向在于尝试合并发酵步骤和 糖化步骤。因此，研究者试图在称为“糖化-发酵”(“同时的糖化和 发酵”)或SSF的单一步骤的过程中同时实现发酵和糖化。因此，在 该单一步骤开始时，即在液化结束时，培养基中的葡萄糖含量通常低 于相应于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖当量的3％。

还进行了一些尝试以限制糖化步骤的时间，从而使得在该步骤结 束时葡萄糖的含量低于相应于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖当量的 100％。因而，该糖化步骤被称为“预糖化”或“部分糖化”。

如将在说明书的后面部分中更详细地看到的那样，包括不完全糖 化步骤，甚至没有糖化步骤的乙醇制备方法(本文中称为“具有不完 全糖化的方法”)涉及一些特殊的限制。因此，可推断，于在发酵之 前进行完全糖化的常规方法的情况下所采用的技术方案不能为这些方 法所采用。

在具有不完全糖化的方法的情况下，“糖化-发酵培养基”指其中 进行发酵和至少一部分的糖化的培养基。

存在对于提高乙醇生产方法的乙醇产率的永久需求，尤其是具有 不完全糖化的乙醇生产方法。

本发明的目标在于满足这种需求。

根据本发明，这一目标通过一种营养补充物来达到，其在从含淀 粉原料开始通过发酵的乙醇制备方法中用于糖化-发酵培养基，所述营 养补充物包含来自使用霉菌进行的发酵的活性成分，和优选地由来自 使用霉菌进行的发酵的活性成分组成。所述营养补充物可以是液体或 固体的形式。

如将在说明书的后面部分中更详细地看到的那样，在糖化-发酵培 养基中存在这样的营养补物被证实特别有利于酵母的生长和效力。由 此导致从含淀粉原料开始的乙醇制备方法的产率显著提高。

优选地，根据本发明的方法包括一个，和更优选地几个下面的可 选特征：

·营养补充物是所述活性成分和至少一种有用酶的固体或液体混合 物。有用酶的概念尤其包括一种或多种具有淀粉酶尤其是葡糖淀粉 酶活性、蛋白水解酶活性、木聚糖酶活性的酶，及其组合物。

·存在于根据本发明的营养补充物中的活性成分是粗制的形式 (forme brute)，即其包含在用所述霉菌进行发酵时所使用的底 物，或者是提取的形式(forme extraite)，即将其与所述底物相 分离。任选地，其可以与另外的酶相混合。优选地，所述底物为小 麦麸皮。

·所述活性成分选自麦角固醇、N-乙酰葡糖胺、维生素(特别是维生 素B)、核酸、氨基酸，和优选地其混合物。在氨基酸中，尤其希 望一种或多种，优选地全部的下列氨基酸：丙氨酸、精氨酸、天冬 酰胺、天冬氨酸、缬氨酸、亮氨酸、谷氨酸。在维生素中，除了其 他之外尤其注意了各种不同的维生素B，例如B1，B2，B3，B6和肌 醇，维生素E的存在。

·当被引入糖化-发酵培养基中时，尤其是由于对于所述霉菌的适当 选择，所述营养补充物表现出下列酶活性：

○葡糖淀粉酶活性：至少500GU/克干物质，优选地750GU/克干 物质，更优选地1500GU/克干物质，和/或，优选地，

○蛋白水解酶活性：至少100PU/克干物质，优选地至少400PU/ 克干物质，和/或，优选地，

○木聚糖酶活性：至少100XU/克干物质，优选地至少400XU/克 干物质。