Composiciones y métodos de fermentación.

Método para la producción de etanol a partir de material que contiene almidón,

dicho método comprendiendo una fase de fermentación, comprendiendo la puesta en contacto de un microorganismo fermentativo o medios fermentativos usados en la fase de fermentación con al menos una lacasa (EC 1.10.3.2), donde el material que contiene almidón es seleccionado del grupo que consiste en tubérculos, raíces, granos enteros, maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, milo o cereales.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10180881.

Solicitante: NOVOZYMES NORTH AMERICA, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 77 Perry Chapel Church Road Franklinton, North Carolina 27525 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: GRICHCKO,VARVARA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12G3/02 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12G VINO; OTRAS BEBIDAS ALCOHOLICAS; SU PREPARACION (cerveza C12C). › C12G 3/00 Preparación de otras bebidas alcohólicas. › por fermentación directa.
  • C12N1/38 C12 […] › C12N MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS CONTIENEN (biocidas, productos que repelen o atraen a los animales nocivos, o reguladores del crecimiento de los vegetales, que contienen microorganismos virus, hongos microscópicos, enzimas, productos de fermentación o sustancias obtenidas por o extraídas de microorganismos o sustancias animales A01N 63/00; preparaciones de uso médico A61K; fertilizantes C05F ); PROPAGACION,CULTIVO O CONSERVACION DE MICROORGANISMOS; TECNICAS DE MUTACION O DE INGENIERIA GENETICA; MEDIOS DE CULTIVO (medios para ensayos microbiológicos C12Q 1/00). › C12N 1/00 Microorganismos, p.ej. protozoos; Composiciones que los contienen (preparaciones de uso médico que contienen material de protozoos, bacterias o virus A61K 35/66, de algas A61K 36/02, de hongos A61K 36/06; preparación de composiciones de uso médico que contienen antígenos o anticuerpos bacterianos, p. ej. vacunas bacterianas, A61K 39/00 ); Procesos de cultivo o conservación de microorganismos, o de composiciones que los contienen; Procesos de preparación o aislamiento de una composición que contiene un microorganismo; Sus medios de cultivo. › Estimulación química del crecimiento o de la actividad por adición de compuestos químicos que no son factores esenciales de crecimiento; Estimulación del crecimiento por eliminación de un compuesto químico (C12N 1/34 tiene prioridad).
  • C12N9/02 C12N […] › C12N 9/00 Enzimas, p. ej. ligasas (6.; Proenzimas; Composiciones que las contienen (preparaciones para la limpieza de los dientes que contienen enzimas A61K 8/66, A61Q 11/00; preparaciones de uso médico que contienen enzimas A61K 38/43; composiciones detergentes que contienen enzimas C11D ); Procesos para preparar, activar, inhibir, separar o purificar enzimas. › Oxidorreductasas (1.), p. ej. luciferasa.
  • C12P7/06 C12 […] › C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.C12P 7/00 Preparación de compuestos orgánicos que contienen oxígeno. › Etanol como producto químico y no como bebida alcohólica.
  • C12P7/10 C12P 7/00 […] › de un sustrato constituido por materias celulósicas.

PDF original: ES-2540750_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Composiciones y métodos de fermentación Campo de la invención

[0001] La presente invención se refiere a métodos y composiciones enzimáticos para producir productos de fermentación, incluidos los métodos y composiciones para mejorar el rendimiento de la levadura durante los procesos de fermentación.

Antecedentes de la invención

[0002] Los procesos de fermentación se utilizan para hacer un gran número de productos comerciales, incluidos los alcoholes (p. ej., etanol, metanol, butanol); ácidos orgánicos (p. ej., ácido cítrico, ácido acético, ácido itacónico, ácido láctico, ácido glucónico); cetonas (p. ej., acetona); aminoácidos (p. ej., ácido glutámico); gases (p. ej., H2 y C02), y compuestos más complejos, incluidos, por ejemplo, los antibióticos (p. ej., penicilina y tetraciclina); enzimas; vitaminas (p. ej., riboflavina, B12, beta-caroteno); hormonas, y otros compuestos que son difíciles de producir sintéticamente. Los procesos de fermentación se usan también comúnmente en el alcohol consumible (p. ej., cerveza y vino), en la industria lechera (p. ej., en la producción de yogur y queso), en la industria del cuero, y del tabaco.

[0003] EP1122303A1 describe un proceso para producir cerveza que tiene estabilidad de sabor mejorada por adición de un eliminador de oxígeno, tal como enzima de lacasa antes de y/o durante la fase de maceración de la fermentación.

[0004] Hay una necesidad de mejorar adicionalmente los procesos de fermentación y de procesos mejorados que incluyan una fase de fermentación.

Resumen de la invención

[0005] Se describen métodos y composiciones para producir un producto de fermentación. Se describen métodos y composiciones para mejorar el rendimiento de la levadura durante procesos de fermentación, incluyendo el nivel y/o el rendimiento del proceso de fermentación. Se describen métodos y composiciones para producir etanol.

[0006] Un aspecto de la invención proporciona un método para producir etanol a partir de material que contiene almidón, comprendiendo el método un paso de fermentación, que comprende un el contacto con un microorganismo en fermentación o medios de fermentación usados en el paso de fermentación con al menos una lacasa (EC 1.10.3.2), donde el material que contiene almidón es seleccionado del grupo que consiste en tubérculos, raíces, granos enteros, maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, milo o cereales. La lacasa se aplica en una cantidad efectiva durante la fermentación y/o la lacasa se aplica en una cantidad efectiva antes de la fermentación, tal como durante la propagación de microorganismos de fermentación. Aunque no limitados a ninguna teoría de operación, se creo que el uso de al menos una lacasa en el proceso de fermentación promueve la oxigenación de inhibidores y depleción de oxígeno, de forma tal que promueve la creación de un ambiente anaeróbico más adecuado para los microorganismos de fermentación.

[0007] En una forma de realización preferida, los procesos fermentativos de la presente invención se usan en combinación con un proceso de licuefacción y/o un proceso de sacarificación, en los que se usan actividades enzimáticas adicionales, tales como, la actividad alfa-amilasa y glucoamilasa para el procesamiento del sustrato de almidón.

[0008] Otro aspecto más de la presente invención se refiere a la adición de estimuladores para el crecimiento de los microorganismos fermentativos en combinación con procesos enzimáticos descritos aquí para mejorar más los procesos de fermentación. Estimuladores preferidos para el crecimiento incluyen vitaminas y minerales.

Descripción detallada de la invención

[0009] "Fermentación" o "proceso de fermentación" se refiere a cualquier proceso de fermentación o a cualquier proceso que comprende una fase de fermentación usada para producir etanol. Los procesos de fermentación también incluyen los procesos de fermentación usados en la industria del alcohol consumible (p. ej., cerveza y vino),

[0010] "Medios de fermentación" o "medio de fermentación" se refiere al entorno en el que se realiza la fermentación y que incluye el sustrato de fermentación, es decir, la fuente de carbohidrato (es decir, el material que contiene almidón seleccionado del grupo que consiste en tubérculos, raíces, granos enteros, maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, milo

o cereales que es metabolizado por el microorganismo fermentativo. Los medios de fermentación, incluso el sustrato de fermentación y otras materias primas usadas en el proceso de fermentación pueden ser procesados, p. ej., para procesos de trituración, licuefacción y sacarificación u otros procesos deseados antes del proceso de fermentación o simultáneamente con el mismo. Por consiguiente, los medios de fermentación pueden referirse a los medios antes de que sean añadidos los microorganismos fermentativos, tales como, los medios de un proceso de licuefacción o de sacarificación o resultantes del mismo, así como los medios que comprenden los microorganismos fermentativos, tales como, los medios usados en un proceso de sacarificación y fermentación simultáneo (SSF).

[0011] Los medios de fermentación o sustrato de fermentación pueden también comprender grano de cereal desgerminado, preferiblemente maíz desgerminado, es decir endosperma y maíz torrefactado (p. ej., maíz termotratado y palomitas) o cualquier otro cereal. El grano de cereal puede ser molido o puede ser fermentado en su totalidad.

[0012] "Microorganismo fermentativo" se refiere a cualquier microorganismo adecuado para el uso en un proceso de fermentación deseado para producir etanol. Los microorganismos fermentativos adecuados según la invención son capaces de fermentar, es decir, convierten los azúcares, tales como la glucosa o la maltosa, directa o indirectamente en etanol. Ejemplos de microorganismos fermentativos incluyen organismos fúngicos, tales como la levadura. La levadura preferida incluye cepas de Sacchromyces spp., y en particular, Sacchromyces cerevisiae. La levadura comercial mente disponible incluye, p. ej., Red Star®Lesaffre Ethanol Red (disponible por Red Star/Lesaffre, EEUU) FALI (disponible por Fleischmann's Yeast, una división de Burns Philp Food Inc., EEUU), SUPERSTART (disponible por Alltech), GERT STRAND (disponible por Gert Strand AB, Suecia) y FERMIOL (disponible por DSM Specialties).

[0013] Los sustratos para uso en el proceso de la presente invención son tubérculos, raíces, granos enteros, maíz,

mazorcas, trigo, cebada, centeno, milo o cereales.

[0014] Los procesos de fermentación descritos en la presente se usan preferiblemente en combinación con procesos de licuefacción o de sacarificación. Cualquier licuefacción o sacarificación puede ser usado en combinación con el proceso de fermentación de la presente invención. Según la presente invención, la sacarificación y licuefacción puede ser realizada simultáneamente o separadamente con el proceso de fermentación. En una forma de realización preferida de la presente invención, los procesos de licuefacción, sacarificación y fermentación son realizados simultáneamente.

[0015] "Licuefacción" es un proceso en el que la materia prima del grano molido (entero) se descompone (hidroliza) en maltodextrinas (dextrinas). La licuefacción se realiza frecuentemente como un proceso de pasta caliente en tres fases. La pasta se calienta a entre 60-95°C, preferiblemente 80-85°C, y las enzimas son agregadas para iniciar la licuefacción (disolución). La pasta es luego cocida a chorro a una temperatura entre 95-140°C, preferiblemente 105-125°C para completar la gelatinización de la pasta. Luego la pasta es enfriada a 60-95°C y más enzima(s) es(son) añadida(s) para finalizar la hidrólisis (licuefacción secundaria). El proceso de licuefacción se realiza normalmente a pH 4.5-6.5, en particular a un pH entre 5 y 6. Los granos enteros molidos y licuados son conocidos como una trituración.

[0016] Los procesos de licuefacción se realizan normalmente usando una alfa-amilasa. Las alfa-amilasas preferidas son de origen fúngico o bacteriano. Más preferiblemente, la alfa-amilasa es una alfa-amilasa de Bacillus, como por ejemplo, derivada de una cepa de B. licheniformis, B. amyloliquefaciens, y B. stearothermophilus. Otras alfa-amilasas incluyen la alfa-amilasa derivada de una cepa de Bacillus sp. NCIB 12289, NCIB 12512, NCIB 12513 o DSM 9375, todas ellas están descritas con detalle en WO 95/26397, y la alfa-amilasa descrita por Tsukamoto et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, 151 (1988), págs. 25-31. Otras variantes e híbridos de la alfa-amilasa están descritos en WO 96/23874, WO 97/41213, y WO 99/19467. Otras alfa-amilasas incluyen las alfa-amilasas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método para la producción de etanol a partir de material que contiene almidón, dicho método comprendiendo una fase de fermentación, comprendiendo la puesta en contacto de un microorganismo fermentativo o medios

fermentativos usados en la fase de fermentación con al menos una lacasa (EC 1.10.3.2), donde el material que

contiene almidón es seleccionado del grupo que consiste en tubérculos, raíces, granos enteros, maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, milo o cereales.

2. Método según la reivindicación 1, donde dicho microorganismo es una levadura.

3. Método según la reivindicación 1 o 2, donde dicha fase de fermentación es parte de un proceso de sacarificación y de fermentación simultáneo.


 

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