[发明专利]生产生物醇的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年3月4日提交的国际申请号PCT/CN2015/073620的权益，并且该国际申请通过引用以其全文结合。

技术领域

本发明涉及一种由糖蜜发酵的生物醇生产的方法，其中该发酵由酵母促进。本发明尤其涉及在糖蜜发酵方法中使用苯甲酸钠、山梨酸钾或其混合物。

背景技术

由于高能源价格、对清洁能源技术的增长的关注以及对于全球气候变化的担忧，生物醇受到越来越多的关注。此外，生物醇是重要的可再生燃料，有助于减少由化石燃料的世界范围的利用所产生的负面环境影响。

生物醇可以由可再生资源生产，例如含有糖的原料，如糖蜜、玉米秸秆、玉米芯、甘蔗渣、稻秸、甘蔗，甜菜等；淀粉如谷物、马铃薯、玉米等；和纤维素如包含纤维素、半纤维素和木质素的木质纤维素生物质。

糖蜜是在通过甘蔗或甜菜汁等的反复蒸发、结晶和离心的蔗糖制备期间从糖工业获得的废弃的浓稠副产物。它们是便宜的原料并且可容易用于发酵。总糖蜜的约48％在亚洲生产，并且其主要份额在印度、中国和泰国生产。由甘蔗和甜菜生产的糖蜜具有相似的糖组成。这两种类型的糖蜜都含有可发酵的和不可发酵的糖。然而，甜菜糖蜜含有比蔗糖蜜更低浓度的可发酵糖和更高浓度的不可发酵糖。甘蔗糖蜜是pH值为5并且非常富含大多数微生物所需的营养物的深色粘稠液体。它由68.36％蔗糖、18.50％葡萄糖和13.14％麦芽糖构成。甘蔗糖蜜富含约40-55％(wt％)的可发酵糖和记录为约5％(wt％)的不可发酵糖。存在多种来源的糖蜜，如甘蔗、甜菜、淀粉、玉米、甜高粱和柑橘汁等，这些是丰富的碳水化合物来源。这样的碳水化合物可以被大量的微生物消耗以产生各种产物。

通过工业微生物如酵母(酿酒酵母)从糖蜜生产醇具有重大的商业重要性。糖蜜中的大多数易于获得的糖如蔗糖、葡萄糖和果糖可以在发酵过程中被酵母消耗。在酵母发酵过程中的发酵效率或成为最终产物的碳转化率取决于几个因素，即pH和温度、干固体含量、有机酸并且最重要的是甘油。通常被称为野生酵母的非生产性酵母的产生是不希望的，因为它仅以最终产物为代价产生生物质。现有技术描述了用于生产生物醇的各种方法。然而，提高醇产生的努力尚未达到预期。因此，迫切需要开发新颖的成本有效的方法以提高醇产量的效率并且减少非生产性酵母，而不影响醇产量。

本发明解决了这个问题并且提供了一种在发酵过程中使用至少一种化学试剂、具有减少的非生产性酵母产生的用于提高醇产量的方法。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种用于提高通过糖蜜发酵的醇产生的方法，该方法包括使糖蜜与至少一种范围为从10ppm至1000ppm的有机酸盐接触，并在发酵生物体的存在下发酵所述糖蜜，其中该有机酸盐是苯甲酸钠或山梨酸钾或其混合物。

本发明的另一方面是提供一种包含富含至少一种有机酸盐或其混合物的酵母的组合物。

本发明的另一方面是提供一种用于提高从糖蜜发酵的醇产生的方法，该方法包括在所述组合物的存在下发酵所述糖蜜，所述组合物包含富含至少一种有机酸盐或其混合物的酵母，具有或不具有附加的酵母。

附图说明

在此并入并形成本说明书的一部分的附图说明了本发明，并且与本说明一起进一步用于解释本发明的原理并且使相关技术领域的技术人员能够制造并使用本发明。在附图中，相同的参考号、字母或描写表示相同或功能上相似的元件。

图1示出了在YEGM培养基中山梨酸钾对乙醇和甘油产生的影响。

图2示出了在YEGM培养基中山梨酸钾对酵母生长的影响。

图3示出了在糖蜜发酵中山梨酸钾对乙醇和甘油产生的影响。

图4示出了在糖蜜发酵中山梨酸钾对乙酸产生的影响。

图5示出了在YEGM培养基中苯甲酸钠对乙醇和甘油产生的影响。

图6示出了在YEGM培养基中苯甲酸钠对酵母生长的影响。

图7示出了在糖蜜发酵中苯甲酸钠对乙醇和甘油产生的影响。

图8示出了在糖蜜发酵中山梨酸钾和苯甲酸钠对乙醇和甘油产生的组合影响。

图9示出了在糖蜜发酵中富含山梨酸钾的膏酵母对乙醇和甘油产生的影响。

图10示出了在糖蜜发酵中富含山梨酸钾的干酵母对乙醇和甘油产生的影响。

图11示出了在糖蜜发酵中富含苯甲酸钠的膏酵母对乙醇和甘油产生的影响。

图12示出了在糖蜜发酵中富含苯甲酸钠的干酵母对乙醇和甘油产生的影响。

图13示出了在糖蜜发酵中富含山梨酸钾的膏酵母对乙酸产生的影响。