[发明专利]用新的酶制剂浸泡谷物的方法

说明书

本发明涉及用二氧化硫温水液浸泡玉米粒或高粱粒的方法。为方便起见，下文统称为谷物。谷物处理的第一步是浸泡谷粒，以获得不同部分的产品，如胚芽、蛋白质和淀粉。在该步骤中，将硬谷粒浸泡至软化。谷粒吸水后膨胀，同时，水溶性物质从谷粒中浸出，进入浸泡水。浸泡水的温度基本上为40～55℃。浸泡过程中，含量一般约为0.2%的二氧化硫破坏细胞壁结构，影响微生物生长。浸泡过程持续约48小时。可得到不同部分产品的所有后续步骤的持续时间要短得多。蒸发浓缩所得的谷粒浸液（CSL）。所得产物主要用作动物饲料，但也可用作微生物发酵营养物。经不同的步骤，已经膨胀的谷粒进一步分离成胚芽、纤维、淀粉和蛋白部分。

同许多其他植物种子一样，谷粒中存在肌醇六磷酸（肌醇六磷酸酯）。肌醇六磷酸主要呈钙盐和镁盐形式，即肌醇六磷酸钙镁。植物中的大部分磷都贮存在这些化合物中。在浸泡过程中，绝大部分肌醇六磷酸进入CSL，但由于下述原因，它在CSL中形成不良成分。

CSL中的肌醇六磷酸沉积出一种带蛋白质和金属离子的酸渣。这使CSL在蒸浓、输送和储存中产生了一系列问题。当将CSL用作微生物发酵营养物时，可将其稀释，使pH升至4-5。若将该培养基灭菌，则肌醇六磷酸在发酵桶的内表面形成一沉淀层。此后，该沉淀层不仅很难擦洗掉，而且还会妨碍发酵的最终产物的纯化。

若CSL用作动物饲料，其中的肌醇六磷酸产生以下难题。由于肌醇六磷酸与多价金属离子相互作用，影响动物（及人）体内对各种金属的吸收。这可能引起营养缺乏病。肌醇六磷酸还会抑制体内的各种酶，例如胃蛋白酶。此外，单胃动物不能利用肌醇六磷酸中的磷酸盐，因为这类动物仅能将肌醇六磷酸消化至有限程度。

美国专利说明书2，515，157号介绍了处理CSL增加抗菌素发酵用营养物的方法。在该方法中，将带有铝离子的化合物加到PH较低的CSL，加热并分离所形成的肌醇六磷酸铝，进而除去肌醇六磷酸。

美国专利说明书2，712，516号介绍了一种类似方法，其中使肌醇六磷酸盐以其钙盐形式沉淀。这些美国专利说明书中所述方法均是在浸泡过程之后实施的，因此，为除去肌醇六磷酸，就需要一个附加步骤。

现已发现，在酶制剂存在下通过浸泡可避免这 一附加步骤。所述酶制剂含一种或多种肌醇六磷酸钙镁降解酶。

本发明专门提供了一种处理玉米或高粱粒的方法，该方法包括如下连续步骤：

a）在含一种或多种肌醇六磷酸钙镁降解酶的酶制剂存在下，将玉米或高粱粒浸泡于含二氧化硫的温水中，

b）将浸泡水与谷粒分离后浓缩，

c）将谷粒粗磨，分离胚芽后脱水，

d）将谷粒细磨，使纤维与淀粉和蛋白质分离，并将纤维脱水，

e）使淀粉和蛋白质相互分离，将蛋白质浓缩，干燥和/或使淀粉转化。

较理想的是，酶制剂含一种或多种适量的肌醇六磷酸钙镁降解酶，使谷粒中的肌醇六磷酸钙镁得到充分降解。本文中的“肌醇六磷酸钙镁”是指肌醇六磷酸盐，也可指肌醇六磷酸本身。

肌醇六磷酸钙镁降解酶使肌醇磷酸盐去磷，产生肌醇和正磷酸盐。肌醇六磷酸钙镁降解酶包括肌醇六磷酸酶和酸式磷酸酶。肌醇六磷酸酶和酸式磷酸酶是由各种微生物曲霉菌（如Aspergillus    spp.）、根霉菌（Rhizopus    spp.）和酵母产生的（Appl.Microbiol    16（1968）1348-1357，Enzyme    Microb.Technol.5（1983），377-382），而肌醇六磷酸酶还可由各种发芽植物种子（如小麦）获得。当浸泡水的PH较低时，肌醇六磷酸钙镁降解酶的活性很高。根据本领域公知的方法，可从上述生物获得酶制剂。已经发现，利用取自Aspergillus    spp的酶，可使谷物中肌醇六磷酸钙镁得到最有效的降解。因此，在相同的酶剂量下，黑曲霉的（Aspergillus    niger）酶制剂比小麦肌醇六磷酸酶更有效。

通过微生物方法得到的酶制剂可另外含有植物材料降解酶，例如有纤维素酶、半纤维素酶和/或果胶酶活性的一类酶。这些活性成为本发明方法优点的一部分。适宜的酶制剂包括由Alko有限公司生产的Econase    EP    43系列酶。

按本发明，浸泡过程的温度为20～60℃，一般约为50℃。酶制剂的施用量取决于所用的具体制剂、谷粒中肌醇六磷酸钙镁含量以及反应条件。本领域的专业人员可容易地确定适宜的剂量。