[发明专利]具有增加的产量的麦芽糖醇生产方法

说明书

本发明涉及具有增加的产量的麦芽糖醇生产方法，其中使用β‑淀粉酶的稳定化水溶液进行淀粉糖化阶段，该β‑淀粉酶水溶液还包含山梨酸钾、甘油和碳酸钠。

发明领域

本发明涉及用于生产麦芽糖醇的方法，该麦芽糖醇通过借助于特定的稳定化β-淀粉酶水溶液对淀粉进行酶促水解而产生的麦芽糖浆获得。该方法具有增加的麦芽糖醇产量。

现有技术

麦芽糖醇由于如下事实是一种高度有益的多元醇：麦芽糖醇比蔗糖热量低，同时有利地具有非常接近蔗糖的感官特性；而且，与蔗糖相比，麦芽糖醇更具化学稳定性。此外，麦芽糖醇还具有非生龋的具体特征，这使其能用于多种工业应用，特别是食品和制药工业中。

麦芽糖醇在工业上通过麦芽糖氢化步骤获得。通常，麦芽糖醇糖浆获得自麦芽糖浆，经受过该氢化步骤的麦芽糖浆中的丰度决定了所获得的经氢化的糖浆的麦芽糖醇丰度。麦芽糖醇糖浆可以按照原样使用；然而，使用分馏技术，特别是通过连续色谱；或通过使经氢化的糖浆结晶(后者已经任选地预先富含麦芽糖醇)，麦芽糖醇糖浆通常富含麦芽糖醇。

关于生产麦芽糖浆的第一步骤，该步骤可以包括至少一个水解颗粒淀粉的步骤，所述方法通常包括使用产麦芽糖酶进行酶促水解的步骤。这种酶可以是β-淀粉酶。

β-淀粉酶是从α-1→4-连接的葡萄糖聚合物或低聚物的非还原β端释放麦芽糖单元的外水解酶，该反应在遇到的第一个α-1→6分支点处停止。在发芽(谷类种子的人工萌发)期间，“糖化力”(对应于α-淀粉酶、β-淀粉酶、α-葡糖苷酶和脱支酶的组合活性)的主要组分，从这种酶合剂(cocktail)中分离的β-淀粉酶活性对于生产产生自淀粉的麦芽糖而言是必需的。

因此，β-淀粉酶单独的糖化活性在工业上用于生产麦芽糖。

因此，从上文可以理解，当期望生产麦芽糖醇时，获得具有高麦芽糖含量的糖浆是特别有利的。事实上，如果期望提高该工艺的麦芽糖醇产量，一种可能性是增加通过淀粉的酶促反应所产生的糖浆中的麦芽糖丰度。

因此，许多文献中已经描述了用于生产麦芽糖醇的方法，这些方法设法获得具有高麦芽糖丰度的糖浆。

举例来说，可以提及的是申请WO 2013/148152，该申请描述了用于从颗粒淀粉生产富含麦芽糖的糖浆的方法，该方法包括使用外源α-淀粉酶溶解颗粒淀粉以形成糊精混合物的第一步骤和根据特定的α-淀粉酶/产麦芽糖酶比率，借助于产麦芽糖酶(可能是β-淀粉酶)将该糊精混合物水解的第二步骤。

存在许多用于生产β-淀粉酶的方法。因此，已知的是未萌发的大麦、黑麦或小麦种子都是用于大规模商业制备β-淀粉酶的生物材料的选择。此外，本领域的技术人员已知，可以从未萌发的种子中提取的一半的β-淀粉酶可以很容易地通过用水和盐溶液提取以游离酶的形式获得。另一半部分处于“结合”形式，对于它的提取需要添加还原剂或蛋白酶。也已经描述了不可以直接提取的另一种β-淀粉酶部分(称为“潜在的”部分)：为了从谷类种子中提取该另一种β-淀粉酶部分，洗涤剂是必需的。此外，根据预期应用对描述于现有技术中的β-淀粉酶提取方法进行了调整。

在工业工艺中，在其提取之后，在使用前将该β-淀粉酶系统地储存。该存储可以持续至少一天、或甚至至少一周、或至少一个月。

然而，事实证明，β-淀粉酶的酶活性将随时间的推移而降低。可回想的是，酶的活性是通过定义每单位时间并且在该酶的最佳操作条件(温度、pH等)下转化的底物(或形成的产物)的量。因此这个值量化了该酶的有效性。常规地，酶活性是通过确定另一参数，糖化活性来测量的。后者表示为糖化力的度数(°DP)，定义为当在20℃下将所述样品置于100ml的底物中持续1h时，足以还原5ml的费林液(Fehling’s solution)的包含在0.1ml的5wt％酶制剂的样品溶液中的酶的量。

目前已知有多个文献描述了用于获得β-淀粉酶的方法，以从其酶活性的角度，改进其稳定性。