[发明专利]生产液态曲的方法

说明书

本申请是2005年03月24日提交的200580010140.6号发明专利申请“生产液态曲的方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及制备用于生产发酵食品和饮料的液态曲、特别是具有酿造烧酒(日本蒸馏酒)所需的酶活性的液态曲的方法。

背景技术

关于用来生产酒精饮料的曲，有固态曲，将它培养，于是将霉菌的孢子接种到蒸煮等处理后的原料中，然后培养；以及液态曲，将它培养，于是通过将原料和其它营养物加到水中制备了液态培养基，然后用霉菌的孢子、预先培养的菌丝等接种到该液态培养基中，接着培养。

在酒精饮料或者发酵食品和饮料，例如清酒、烧酒、酱油、发酵的豆瓣酱和甜味清酒的常规生产中，已广泛地应用通过固态培养法制备的所谓固体曲。固态培养法是这样一种培养法：通过它将霉曲菌例如Aspergillus kawachii、泡盛曲霉(Aspergillus awamori)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)或酱油曲霉(Aspergillus sojae)散布在固体原料例如蒸煮过的谷物上，使霉曲菌在固体表面生长。

例如，关于烧酒的生产，已广泛地应用Aspergillus kawachii、泡盛曲霉等。然而，由于固态培养法是其中原料和曲分散不均匀的培养体系，难于使诸如温度、水含量和各种营养物这样的因素均匀化。因此，培养可能很复杂而难于控制。此外，曲的生产往往在敞开状态下进行。在该情况下，应当小心控制质量以防其它细菌污染。所以，它不适合大规模生产。

相反，液态培养法容易受培养控制和质量控制，所以它适合有效的生产。然而，存在的一个问题例如是，达不到酿造烧酒所需的足够的酶活性。因此，几乎没有这样的实例：其中，通过霉曲菌的液态培养获得的培养产物真正地用作烧酒曲。这里，通过液态培养法获得的“培养产物”表示通过液态培养法获得的培养产物自身(下文还称为“液态曲”)以及培养液、霉、其浓缩物、或其干燥产物。

在发酵食品和饮料例如烧酒等的生产中，之所以不应用通过液态培养法获得的培养产物的一个主要原因是，人们已知在液态培养中霉曲菌生产酶例如淀粉酶或纤维素酶的行为远远不同于固态培养中的行为，而且已知它的生产率是总体下降的(参见非专利文献1)。

通常，在包括烧酒在内的酒精饮料的生产中，通过两类平行发酵产生了酒精。因此，来自霉曲菌的解糖酶，它影响对霉曲菌的葡萄糖供给，特别是葡糖淀粉酶(下文有时缩写为GA)和酸稳定的α-淀粉酶(下文有时缩写为ASAA)都是酒精发酵中的关键酶。然而，已知通过液态培养法获得的培养产物中的葡糖淀粉酶的活性异常低，而且它的生产行为也远远不同于固态培养中的生产行为(参见非专利文献2)。

作为改善霉曲菌的葡糖淀粉酶活性的方法，已报导了两种方法，一种在对菌丝的生长给予应激力的同时培养霉曲菌(参见专利文献1)，而另一种将焙烤谷物加到霉曲菌培养基中(参见专利文献2)。专利文献1中公开的方法在多孔膜上或者内含的固定剂中进行培养，它具有孔隙以表达编码葡糖淀粉酶的新基因glaB，从而增强酶活性。所以，该方法需要严格控制或特殊的培养装置，因而它不切实际。另外，专利文献2中公开的方法是在液态培养基中培养霉曲菌的方法，它应用焙烤谷物作为至少一部分的原料。所以，所述方法需要附加的焙烤谷物生产步骤。

因此，本发明的发明人提供了一项涉及应用液态培养基培养霉曲菌的方法的发明，所述培养基几乎不含霉曲菌可分解的糖类(参见专利文献3)。根据该发明，可以方便地和廉价地获得具有糖解酶例如葡糖淀粉酶的高活性的霉曲菌培养产物，它可用于酒精饮料或发酵食品和饮料的生产。

另一方面，最近开始了关于酸稳定的α-淀粉酶的分子生物学分析(参见非专利文献3)。在该情况中，报导如下：白霉曲菌具有两种不同的淀粉酶基因，它们分别负责两种不同的特性：酸不稳定的α-淀粉酶和酸稳定的α-淀粉酶。但是，各基因的表达行为彼此很不相同。在液态培养中，能以足够的量产生酸不稳定的α-淀粉酶，而几乎不能产生酸稳定的α-淀粉酶(酿造烧酒的一种关键酶)。

在烧酒的生产中，在低pH环境下酿造以防烧酒糖化醪腐败。但是，酸不稳定的α-淀粉酶对烧酒酿造中的糖酵解不发挥作用，因为酸不稳定的α-淀粉酶在低pH条件下被迅速地灭活。因此，关于烧酒的生产，重要的是通过霉曲菌的液态培养，以高产率生产酸稳定的α-淀粉酶，它可能对烧酒酿造中的糖酵解发挥作用。