[发明专利]产生发酵产物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用一种或多种发酵生物从植物材料产生发酵产物的方法；可用于本发明的方法和/或工艺的组合物、转基因植物和修饰的发酵生物。

背景技术

大量难以合成产生的商品如今可通过发酵生物产生。此类产品包括醇(例如乙醇、甲醇、丁醇、1,3-丙二醇)；有机酸(例如柠檬酸、乙酸、衣康酸、乳酸、葡糖酸、葡糖酸盐/酯(gluconate)、乳酸、琥珀酸、2,5-二酮-D-葡糖酸)，酮(例如丙酮)，氨基酸(例如谷氨酸)；气体(例如H₂和CO₂)，以及更复杂的化合物，包括，例如抗生素(例如青霉素和四环素)；酶；维生素(例如核黄素，B₁₂，β-胡萝卜素)和激素。发酵亦常用于可消费的醇(例如啤酒和葡萄酒)，乳制品(例如，用于酸奶和奶酪的产生)，皮革，和烟草工业。

本领域中已知大量通过发酵由含淀粉材料的降解提供的糖而产生发酵产物如乙醇的方法。

然而，从此类植物材料产生发酵产物如乙醇仍然过于昂贵。因此，存在提供可增加发酵产物的收率(yield)，并由此减少生产成本的方法的需要。

Yong等,2004,J.Agric.Food Chem.52:7094-7100公开了玉米醇溶蛋白(zein)可通过脱酰胺酶(蛋白质-谷氨酰胺酶)的作用而溶解。对于小麦谷蛋白的类似观察公开于Yong等,2006,J.Agric.Food Chem.54:6034-6040。

美国专利号7,279,298公开了金黄杆菌属菌种(Chryseobacterium sp.)脱酰胺酶在溶解具有≥5000Da的分子量的植物/动物蛋白中的用途。

本发明的一个目的是提供改善的用于产生发酵产物的方法/工艺。

发明内容

本发明涉及从糊化或未糊化的含淀粉材料产生发酵产物的方法。具体而言，本发明涉及产生发酵产物的方法，其包括：

(a)用α-淀粉酶将含淀粉材料转化为糊精；

(b)用葡糖淀粉酶将糊精糖化为糖；

(c)添加脱酰胺酶；和

(d)使用发酵生物发酵糖。

本发明亦涉及组合物，其包含一种或多种脱酰胺酶和一种或多种选自下组的酶：α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡糖淀粉酶、产麦芽糖淀粉酶和普鲁兰酶。

本发明亦涉及本发明的脱酰胺酶或组合物在产生发酵产物的发酵方法中的用途。

本发明亦涉及修饰的发酵生物，其经编码脱酰胺酶的多核苷酸转化，其中所述发酵生物能够在发酵条件下表达所述脱酰胺酶。

发明详述

本发明涉及产生发酵产物的方法，其包括：

(a)用α-淀粉酶将含淀粉材料转化为糊精；

(b)用葡糖淀粉酶将糊精糖化为糖；

(c)添加脱酰胺酶；和

(d)使用发酵生物发酵糖。

发酵产物

术语“发酵产物”意指由包括使用发酵生物发酵的方法或工艺产生的产物。根据本发明涵盖的发酵产物包括醇(例如乙醇，甲醇，丁醇)；有机酸(例如柠檬酸，乙酸，衣康酸，乳酸，琥珀酸，葡糖酸)；酮(例如丙酮)；氨基酸(例如谷氨酸)；气体(例如H₂和CO₂)；抗生素(例如青霉素和四环素)；酶；维生素(例如核黄素，B₁₂，β-胡萝卜素)；和激素。在一个优选实施方案中，所述发酵产物是乙醇，例如，燃料乙醇；饮用乙醇，即可饮用的中性酒；或工业乙醇或在可消费醇类工业(例如啤酒和葡萄酒)、乳制品工业(例如发酵乳制品)、皮革工业和烟草工业中使用的产品。优选的啤酒类型包括爱儿啤酒(ale)、烈性黑啤酒(stout)、钵尔透啤酒(porter)、陈贮啤酒(lager)、苦啤酒(bitter)、麦芽酒(malt liquor)、发泡酒(happoushu)、高醇啤酒(high-alcohol beer)、低醇啤酒(low-alcohol beer)、低热量啤酒(low-calorie beer)或清淡啤酒(light beer)。

优选的发酵方法包括醇类发酵方法。根据本发明获得的发酵产物如乙醇，可优选地用作燃料。然而，在乙醇的情况下，其亦可用作可饮用的乙醇。

含淀粉材料