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      用于酒精發(fā)酵培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的制作方法

      文檔序號(hào):438477閱讀:323來源:國(guó)知局

      專利名稱::用于酒精發(fā)酵培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的制作方法用于酒精發(fā)酵培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物本發(fā)明涉及促進(jìn)通過酒精發(fā)酵來工業(yè)生產(chǎn)乙醇的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,所述酒精發(fā)酵尤其是依照同時(shí)糖化-發(fā)酵方法來進(jìn)行,并且從可發(fā)酵成乙醇(任選地在糖化之后)的糖類原料,例如含淀粉的原料,特別是谷物,尤其是小麥,以及副產(chǎn)物(發(fā)酵粕(drSches)、麩皮)開始。本發(fā)明還涉及來自該方法的發(fā)酵粕,和涉及在需氧條件下制備酵母的方法。已知通過酶促過程從含淀粉原料開始來生產(chǎn)乙醇,所述酶促過程包括由ot-淀粉酶對(duì)淀粉進(jìn)行液化的步驟,以求溶解淀粉和將淀粉水解為糊精。常規(guī)地,該步驟之后為經(jīng)由葡糖淀粉酶(也稱淀粉葡糖苷酶)的糖化步驟,以求將糊精水解為葡萄糖。因此,在糖化結(jié)束時(shí)葡萄糖的含量顯然為相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量(Equivalentenglucose)的100%。換句話i兌,所4吏用的含淀粉材料的全部葡萄糖潛力均被轉(zhuǎn)化成了葡萄糖。然后,葡萄糖在發(fā)酵步驟的過程中被發(fā)酵,在所述發(fā)酵步驟期間它在厭氧條件下被酵母轉(zhuǎn)化為乙醇。為了改進(jìn)這類酶促過程的一個(gè)研究方向在于嘗試合并發(fā)酵步驟和糖化步驟。因此,研究者試圖在稱為"糖化-發(fā)酵"("同時(shí)的糖化和發(fā)酵")或SSF的單一步驟的過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)酵和糖化。因此,在該單一步驟開始時(shí),即在液化結(jié)束時(shí),培養(yǎng)基中的葡萄糖含量通常低于相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量的3%。還進(jìn)行了一些嘗試以限制糖化步驟的時(shí)間,從而使得在該步驟結(jié)束時(shí)葡萄糖的含量低于相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量的100%。因而,該糖化步驟被稱為"預(yù)糖化"或"部分糖化"。如將在說明書的后面部分中更詳細(xì)地看到的那樣,包括不完全糖化步驟,甚至沒有糖化步驟的乙醇制備方法(本文中稱為"具有不完全糖化的方法")涉及一些特殊的限制。因此,可推斷,于在發(fā)酵之前進(jìn)行完全糖化的常規(guī)方法的情況下所采用的技術(shù)方案不能為這些方法所采用。在具有不完全糖化的方法的情況下,"糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基"指其中進(jìn)行發(fā)酵和至少一部分的糖化的培養(yǎng)基。存在對(duì)于提高乙醇生產(chǎn)方法的乙醇產(chǎn)率的永久需求,尤其是具有不完全糖化的乙醇生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目標(biāo)在于滿足這種需求。根據(jù)本發(fā)明,這一目標(biāo)通過一種營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物來達(dá)到,其在從含淀粉原料開始通過發(fā)酵的乙醇制備方法中用于糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物包含來自使用霉菌進(jìn)行的發(fā)酵的活性成分,和優(yōu)選地由來自使用霉菌進(jìn)行的發(fā)酵的活性成分組成。所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物可以是液體或固體的形式。如將在說明書的后面部分中更詳細(xì)地看到的那樣,在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中存在這樣的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)物被證實(shí)特別有利于酵母的生長(zhǎng)和效力。由此導(dǎo)致從含淀粉原料開始的乙醇制備方法的產(chǎn)率顯著提高。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的方法包括一個(gè),和更優(yōu)選地幾個(gè)下面的可選特征營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物是所述活性成分和至少一種有用酶的固體或液體混合物。有用酶的概念尤其包括一種或多種具有淀粉酶尤其是葡糖淀粉酶活性、蛋白水解酶活性、木聚糖酶活性的酶,及其組合物。存在于根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物中的活性成分是粗制的形式(formebrute),即其包含在用所述霉菌進(jìn)行發(fā)酵時(shí)所使用的底物,或者是提取的形式(formeextraite),即將其與所述底物相分離。任選地,其可以與另外的酶相混合。優(yōu)選地,所述底物為小麥麩皮。所述活性成分選自麥角固醇、N-乙酰葡糖胺、維生素(特別是維生素B)、核酸、氨基酸,和優(yōu)選地其混合物。在氨基酸中,尤其希望一種或多種,優(yōu)選地全部的下列氨基酸丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、纈氨酸、亮氨酸、谷氨酸。在維生素中,除了其他之外尤其注意了各種不同的維生素B,例如B1,B2,B3,B6和肌醇,維生素E的存在。當(dāng)被引入糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中時(shí),尤其是由于對(duì)于所述霉菌的適當(dāng)選擇,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物表現(xiàn)出下列酶活性o葡糖淀粉酶活性至少500GU/克干物質(zhì),優(yōu)選地750GU/克干物質(zhì),更優(yōu)選地1500GU/克干物質(zhì),和/或,優(yōu)選地,o蛋白水解酶活性至少100PU/克干物質(zhì),優(yōu)選地至少400PU/克干物質(zhì),和/或,優(yōu)選地,o木聚糖酶活性至少100XU/克干物質(zhì),優(yōu)選地至少400XU/克干物質(zhì)。所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物是用霉菌對(duì)底物進(jìn)行發(fā)酵(優(yōu)選在固體培養(yǎng)基中)而產(chǎn)生的,所述底物優(yōu)選為小麥麩皮,所述霉菌尤其選自黑曲霉(A/er^r7/"s//ger)菌林,優(yōu)選選自菌林ATCC201202、ATCC76060、ATCC76061、MUCL28815、MUCL28816、NRRL3112,或者選自米曲霉(柳er^"i^or/2rae)菌林,優(yōu)選選自菌株ATCC22788和ATCC42149。所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物通過根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得,所述方法包括下列步驟i)取小麥麩皮,ii)潤(rùn)濕;酸化至在4和5之間的pH,優(yōu)選用硝酸(腦03);并熱處理所述麩皮以對(duì)其進(jìn)行巴斯德法滅菌或進(jìn)行殺菌,所述熱處理優(yōu)選在所述潤(rùn)濕之后進(jìn)行,iii)用黑曲霉菌林或米曲霉菌抹接種所得的小麥麩皮,所述黑曲霉菌林選自ATCC201202、ATCC76060、ATCC76061、MUCL28815、MUCL28816、NRRL3112,所述米曲霉菌林選自ATCC22788和ATCC42149,iv)在按時(shí)攪拌的反應(yīng)器中發(fā)酵固體狀態(tài)的小麥麩皮,其中溫度為28'C至381C,含水量保持在45重量%至65重量%,優(yōu)選50重量%至60重量%,在為了避免小麥麩皮內(nèi)部二氧化碳長(zhǎng)久積累的通氣條件下,直至發(fā)酵產(chǎn)物具有下列酶活性的最小值■葡糖淀粉酶活性至少500GU/克干物質(zhì),優(yōu)選地750GU/克干物質(zhì),更優(yōu)選地1500GU/克干物質(zhì),和優(yōu)選地,■蛋白水解酶活性至少100PU/克干物質(zhì),優(yōu)選地400PU/克干物質(zhì),■木聚糖酶活性至少100XU/克干物質(zhì),優(yōu)選地300XU/克干物質(zhì)。所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物為依照US2002037342中所描述的方法獲得的酶復(fù)合物。本發(fā)明還涉及從糖類材料(尤其是含淀粉材料)開始的乙醇制備方法,其在液化步驟、糖化步驟及隨后的發(fā)酵步驟之后,或者在液化步驟和任選的預(yù)糖化步驟之后,包括在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中的糖化-發(fā)酵步驟,所述糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中的葡萄糖含量在糖化-發(fā)酵步驟開始時(shí)至多等于相應(yīng)于所述糖類材料(尤其是相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉)的葡萄糖當(dāng)量的95%。根據(jù)本發(fā)明的方法值得注意之處在于,在發(fā)酵培養(yǎng)基或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中引入根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。該引入可以在發(fā)酵培養(yǎng)基或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中直接進(jìn)行,或在上游步驟時(shí)進(jìn)行。令人驚訝地,在發(fā)酵培養(yǎng)基或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中存在根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,和特別是存在用霉菌進(jìn)行發(fā)酵的小麥麩皮,已被證實(shí)特別有利于提高酵母的效力。因而,酵母以更有利的動(dòng)力學(xué)將更多量的葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的方法包含一個(gè),和更優(yōu)選地幾個(gè)下面的可選特征葡萄糖含量在糖化-發(fā)酵步驟開始時(shí)至多等于相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量的3%,優(yōu)選至多等于2%,更優(yōu)選至多等于1%。換句話說,所述方法既不包括糖化步驟也不包括預(yù)糖化步驟。以粗制形式引入所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的量為大于或等于4kg干物質(zhì)/噸淀粉,優(yōu)選大于或等于14kg干物質(zhì)/噸淀粉,和/或小于或等于60kg干物質(zhì)/噸淀粉,優(yōu)選小于或等于34kg干物質(zhì)/噸淀粉,更優(yōu)選小于19kg干物質(zhì)/噸淀粉,優(yōu)選為約17kg干物質(zhì)/噸淀粉。所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物是通過這樣的底物的發(fā)酵來制備的,所述底物與在其上應(yīng)用了所述乙醇制備方法的糖類材料相同。所述糖化-發(fā)酵步驟完全在缺乏空氣或氧氣供應(yīng)下進(jìn)行(確切地說,沒有需氧階段)。所述糖化-發(fā)酵步驟包括初始的需氧階段。將酵母用作乙醇發(fā)酵試劑,尤其是酵母屬(^2"力aro/z/c")的酵母,特另'J是釀酒酵母(5fl"力sr啤cesce/w/Wfle)。更優(yōu)選地,所述酵母在乙醇濃度大于95g/1時(shí)是有功能的。在所述方法的過程中,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物構(gòu)成酵母的主要營(yíng)養(yǎng)來源,和/或麥角固醇的主要來源,和/或氮和/或氨基酸和/或磷和/或硫和/或維生素的主要來源。優(yōu)選地,其構(gòu)成麥角固醇和/或氮和/或氨基酸和/或磷和/或硫和/或維生素的唯一來源。根據(jù)本發(fā)明的方法還使得能夠制備具有卓越的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的發(fā)酵粕。因此,本發(fā)明還涉及來自根據(jù)本發(fā)明的乙醇制備方法的發(fā)酵粕,其包含多于5g,優(yōu)選多于20g,和/或少于100g,優(yōu)選少于35g,更加優(yōu)選地約30g的麥角固醇/噸發(fā)酵粕千物質(zhì)。優(yōu)選地,所述發(fā)酵粕還包含多于40%,優(yōu)選多于50%的粗制蛋白質(zhì),按基于干物質(zhì)的百分比計(jì)。如將在說明書的后面部分中看到的那樣,通過在預(yù)發(fā)酵或糖化-發(fā)酵過程中消耗一部分半纖維素和纖維使得這樣的蛋白質(zhì)含量成為可能。最后,一般地,本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的用途,所述用途為促進(jìn)用于制備乙醇的酒精發(fā)酵或用于制備酵母的預(yù)發(fā)酵。進(jìn)一步地,根據(jù)隨后的描述以及對(duì)附圖的查看將會(huì)出現(xiàn)本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn),其中圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的乙醇制備方法的一部分的示意圖。通過糖類材料(尤其是含淀粉材料)的發(fā)酵來制備乙醇的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的,并且可以被改進(jìn)以適于本發(fā)明。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠,在需要時(shí),明確下面描述中的某些點(diǎn)。下面描迷的方法涉及從小麥開始制備乙醇,但可以應(yīng)用于任何類型的含淀粉材料,特別是任何的谷物提取物。因此,下面描述的實(shí)施方案只是一些實(shí)例,可以對(duì)其進(jìn)行修改,尤其是通過技術(shù)等效物的替代來進(jìn)行修改,而不背離本發(fā)明的范圍。例如,根據(jù)本發(fā)明的從小麥制備乙醇方法可以包括下列步驟a)小麥的溫濕度調(diào)節(jié)(conditionnement)步驟,以便制備小麥淀粉的磨粉,b)淀粉的液化步驟,特別是在ot-淀粉酶存在下,以便將淀粉水解為糊精。c)可選地,預(yù)糖化步驟,特別是用酶的組合來進(jìn)行,以便將糊精水解為可發(fā)酵的糖(葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖)和非淀粉的組分,以及d)糖化-發(fā)酵步驟,其在含有糊精和/或所述可發(fā)酵的糖以及酵母的糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中進(jìn)行,以便生產(chǎn)乙醇。這些不同的步驟顯示在圖1中。步驟a)在于通過對(duì)所述小麥進(jìn)行溫濕度調(diào)節(jié)來制備小麥淀粉的磨粉,例如面粉。因此,在混合器中將小麥面粉與水相混合,可選地使用酒糟、酸和液化酶,以形成"糊狀麥芽汁(mo(Uempat6)"。通常,所述糊狀麥芽汁包含25質(zhì)量%至35質(zhì)量%的干物質(zhì),優(yōu)選30%至35%。測(cè)定千物質(zhì)的百分比以限制能量消耗,并同時(shí)保持令人滿意的流動(dòng)性。從經(jīng)濟(jì)上考慮,干物質(zhì)的百分比盡可能地高,以便限制在該方法的隨后步驟中酒糟蒸發(fā)的成本。提供給混合器的面粉的量通過計(jì)量器或者稱量帶(bandepeseuse)來調(diào)節(jié)。根據(jù)所使用的液化酶,應(yīng)當(dāng)用酸(例如硫酸)溶液來調(diào)整pH。根據(jù)所使用的酶,通常為細(xì)菌oc-淀粉酶(尤其是熱穩(wěn)定的),任選地可以采用鉤鹽。酸的流量通過安裝在調(diào)漿機(jī)(e叩ateur)前的水/酒糟混合物上的pH探頭來進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)所使用的酶,pH通常可在5和6.5之間變化。然后,在8or;和95t:之間的溫度下進(jìn)行液化(步驟b))。糊狀麥芽汁可通過往液化罐中經(jīng)管道系統(tǒng)或噴射式煮漿鍋(jet-cooker)直接注入蒸汽而加熱至所述溫度。在第二種情況下,在迅速冷卻至80x:至95x:之前,通過往噴管中注入蒸汽,糊狀麥芽汁在數(shù)秒鐘之內(nèi)被加熱至100r和150C之間的溫度。液化罐可以進(jìn)行攪拌。液化步驟的優(yōu)選特征如下o溫度80匸至opH:5.5-6.5o干物質(zhì)30°/。至35%o停留時(shí)間30分鐘至2小時(shí)步驟b)導(dǎo)致淀粉水解為糊精。在預(yù)糖化(步驟c))的情況下,液化的麥芽汁(moGt)在板狀交換器或管狀交換器類型的熱交換器中被冷卻至50。C和60C之間的溫度。在某些情況下,可用稀釋劑,例如水或再循環(huán)酒糟或來自酒廠的回流液(flegmasses)來稀釋液化的麥芽汁。在步驟c)這一可選的步驟中,液化的麥芽汁優(yōu)選地與具有所需酶活性的酶復(fù)合物相接觸。酶的流量?jī)?yōu)選地受控于進(jìn)入的麥芽汁的流量、產(chǎn)生的葡萄糖的濃度和剩余的淀粉的含量。這種控制的目的是制備在發(fā)酵結(jié)束時(shí)無淀粉的溶液。預(yù)糖化步驟c)的優(yōu)選特征如下o溫度50匸至60匸opH:4至5o停留時(shí)間直至獲得所需的葡萄糖含量,一般少于24小時(shí)。預(yù)發(fā)酵罐經(jīng)歷機(jī)械攪拌,從而使得在糖化過程中麥芽汁能夠更好地均質(zhì)化,并因而促進(jìn)酶和待水解的糊精之間的接觸。使用來自用霉菌對(duì)小麥麩皮所進(jìn)行的發(fā)酵的酶復(fù)合物,有利地使得能夠降低經(jīng)糖化的麥芽汁的粘度并提高所述麥芽汁中的氮濃度。根據(jù)本發(fā)明,糖化并不是一直進(jìn)行到所有糊精被水解成葡萄糖為止,而是在只進(jìn)行了部分水解時(shí)中止。根據(jù)本發(fā)明,在預(yù)糖化步驟結(jié)束時(shí)葡萄糖的含量低于95%,優(yōu)選低于50%,更優(yōu)選低于5°/。。因此,水解在糖化-發(fā)酵步驟期間繼續(xù)進(jìn)行。如果根據(jù)本發(fā)明的方法不包括部分糖化步驟(或"預(yù)糖化"),那么葡萄糖含量在糖化-發(fā)酵步驟d)開始時(shí)至多等于相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量的3%,優(yōu)選至多等于2%,更加優(yōu)選至多等于1%。在步驟d)中,麥芽汁在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中與酵母接觸。其還與根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物接觸。摻入酵母和補(bǔ)充物的次序不是重要的。在施行步驟d)的整個(gè)過程中對(duì)整個(gè)體系進(jìn)行攪拌??梢允褂盟杏糜谝掖忌a(chǎn)的酵母,特別是酵母屬的酵母。通常,在需氧條件下將酵母引入糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中。在這個(gè)階段過程中,酵母完成一定次數(shù)的細(xì)胞分裂。因而,酵母不是將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇,而是相反地消耗葡萄糖以用于其生長(zhǎng)。為了改善這種細(xì)胞生長(zhǎng),已知需向糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中提供營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。此外,為了限制細(xì)胞生長(zhǎng)(與其有關(guān)的葡萄糖消耗降低了乙醇生產(chǎn)的產(chǎn)率),優(yōu)選的是在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中接種一定量的酵母,從而通過所述酵母產(chǎn)生乙醇使得能夠在培養(yǎng)基中快速達(dá)到抑制酵母細(xì)胞生長(zhǎng)的乙醇濃度。根據(jù)第一種方式,步驟d)在需氧環(huán)境下開始,并持續(xù)對(duì)于酵母的足夠增殖而言所需的時(shí)間。然后,將糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基置于厭氧條件下。于是,酵母將葡萄糖轉(zhuǎn)化成乙醇。根據(jù)第二種方式,步驟d)完全在厭氧條件下進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的存在使得能夠渡過初始的需氧階段。糖化-發(fā)酵步驟d)的優(yōu)選特征如下o溫度30*€至35X:。opH:在步驟d)開始時(shí)用酸(例如硫酸)調(diào)整至約3.5至約5,優(yōu)選約3.8至約5,更優(yōu)選約4至約5,更佳地約4至約4.5。o于在步驟d)開始時(shí)調(diào)整pH之后,由于營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的緩沖效應(yīng),不用考慮在步驟d)的其余部分期間調(diào)節(jié)pH。o酵母接種物約106至約5x108CFU(集落形成單位)的酵母/毫升糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基,優(yōu)選地約107CFU的酵母/毫升糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基。o20%至35%,尤其是20%至30%的千物質(zhì)。o停留時(shí)間20小時(shí)至72小時(shí),尤其是20小時(shí)至60小時(shí)。停留時(shí)間隨干物質(zhì)而增加。根據(jù)本發(fā)明的糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基包含根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。所述補(bǔ)充物可以直接引入糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中,或在上游步驟時(shí)引入。令人驚訝地,在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中添加這樣的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物(尤其是用霉菌進(jìn)行發(fā)酵的小麥麩皮)被證實(shí)特別有利于提高酵母的效力。因而,酵母以更有利的動(dòng)力學(xué)將更多量的葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇。另外,根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物使得能夠減少在糖化-發(fā)酵步驟開始時(shí)的需氧階段的持續(xù)時(shí)間,甚至取消該階段。有利地,其產(chǎn)率得到提高。更有利地,與在所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物不存在下進(jìn)行的相同培養(yǎng)相比較,根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物使得能夠降低細(xì)胞的死亡率。最后,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的存在具有緩沖效應(yīng),從而避免了原本應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的pH調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,就1000kg最初引入的淀粉而言,糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基最初包含2.5kg至35kg的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物(尤其是經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮),特別是8kg至10kg的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物(尤其是經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮)/1000kg淀粉。因此,在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮的存在使得能夠顯著減少糖化-發(fā)酵的時(shí)間。看來所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物按最佳比例和以最佳形式提供了完全適合于酵母的營(yíng)養(yǎng)物,特別是對(duì)于厭氧培養(yǎng)而言。并不局限于某一理論,本發(fā)明的發(fā)明者用下面的方式解釋了這些結(jié)果。他們發(fā)現(xiàn),在根據(jù)本發(fā)明所使用的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物中存在酵母所必需的氨基酸。因此,這些氨基酸以非常有效的方式對(duì)酵母的氮營(yíng)養(yǎng)作出了貢獻(xiàn),尤其是以比迄今所使用的筒單銨鹽有效得多的方式,此外還減少了發(fā)酵副產(chǎn)物例如甘油的合成,并因此提高了乙醇的產(chǎn)率。根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物中維生素的存在也使得能夠解釋酵母的較好的效力。最后,本發(fā)明者發(fā)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物包含麥角固醇和N-乙酰葡糖胺,它們是酵母的重要組成成分。它們?cè)谔腔?發(fā)酵培養(yǎng)基中的存在有助于在完全厭氧條件下的酵母的生長(zhǎng)和良好的功能。在厭氧條件下,由酵母合成其是不可能的。因此,麥角固醇的存在有利地使得能夠減少,甚至取消在糖化-發(fā)酵開始時(shí)的需氧階段。然而,下面表l的試驗(yàn)表明,添加所鑒定的營(yíng)養(yǎng)物不能導(dǎo)致與添加根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物一樣出色的糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基。因此,正是所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的全部組分的組合(以由用霉菌進(jìn)行發(fā)酵而得到的比例),和優(yōu)選地它們以小麥麩皮形式的呈現(xiàn),是所獲得的非凡性能的原因。所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物可能不表現(xiàn)出特殊的酶活性或最佳的酶活性。因此有必要添加一些酶。然而,優(yōu)選地,在乙醇發(fā)酵制備方法的情況下,根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物也表現(xiàn)出某些有用的酶活性。特別地,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物優(yōu)選地表現(xiàn)出大于500GU/克干物質(zhì)的葡糖淀粉酶活性。更優(yōu)選地,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物表現(xiàn)出大于100PU/克干物質(zhì)的蛋白水解酶活性和/或至少100XU/克干物質(zhì)的木聚糖酶活性。因此,盡管可以考慮使用其他的酶如純化的酶或純化的酶的復(fù)合物,但根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的是,在使其能夠表現(xiàn)出所述酶活性的條件下使用經(jīng)發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。那么優(yōu)選地,在步驟d)中,和/或在需要時(shí),在步驟c)中,作為酶復(fù)合物引入這種營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。優(yōu)選地,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物為經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮,其依照下面的根據(jù)本發(fā)明的方法而制得或者可以依照下面的根據(jù)本發(fā)明的方法來獲得i)取小麥麩皮,ii)潤(rùn)濕并熱處理所述麩皮以對(duì)其進(jìn)行巴斯德法滅菌或進(jìn)行殺菌,所述熱處理優(yōu)選在所述潤(rùn)濕之后進(jìn)行,iii)用黑曲霉菌林或米曲霉菌林接種所得的小麥麩皮,所述黑曲霉菌株選自ATCC201202、ATCC76060、ATCC76061、MUCL28815、MUCL28816、NRRL3112,優(yōu)選地選自ATCC76061和NRRL3112,更優(yōu)選地菌林ATCC76061,所述米曲霉菌林選自ATCC22788和ATCC42149,iv)在按時(shí)攪拌的反應(yīng)器中,優(yōu)選地以厚度大于10cm的層的形式,發(fā)酵固體狀態(tài)的小麥麩皮,其中溫度為28'C至38匸,含水量保持在45重量%至65重量%,優(yōu)選50重量%至60重量%,在為了避免小麥麩皮內(nèi)部二氧化碳長(zhǎng)久積累的通氣條件下,直至發(fā)酵產(chǎn)物具有下列酶活性的最小值■葡糖淀粉酶活性至少500GU/克干物質(zhì),優(yōu)選地750GU/克干物質(zhì),更優(yōu)選地15GQGU/克干物質(zhì),和優(yōu)選地,■蛋白水解酶活性至少100PU/克干物質(zhì),優(yōu)選地400PU/克干物質(zhì),和更優(yōu)選地,■木聚糖酶活性至少100XU/克干物質(zhì),優(yōu)選地400XU/克千物質(zhì)0在步驟i)中,優(yōu)先如此選擇小麥麩皮,即使得具有至少40質(zhì)量%的比例的小于lmm的顆津立。在步驟ii)中,小麥麩皮應(yīng)當(dāng)進(jìn)行潤(rùn)濕和熱處理,以便對(duì)其進(jìn)行巴斯德法滅菌或進(jìn)行殺菌。有利的是,熱處理不在潤(rùn)濕之前進(jìn)行,因?yàn)樵跐?rùn)濕麩皮之前對(duì)其進(jìn)行熱處理的情況下觀察到中等的發(fā)酵結(jié)果。所述熱處理可以由加熱組成,例如在高壓釜中。在高壓釜中于120。C至121C處理20分鐘經(jīng)證明是非常令人滿意的。較低的條件,在烘箱中于105C巴斯德法滅菌15分鐘的較溫和的條件也是合適的。也可以通過往其中注入水蒸汽來對(duì)麩皮進(jìn)行熱處理,這使得能夠同時(shí)進(jìn)行麩皮的潤(rùn)濕。優(yōu)選地,在潤(rùn)濕時(shí)將pH調(diào)節(jié)在4至5.5的范圍內(nèi)(優(yōu)選用硝酸),以便改善熱處理的巴斯德法滅菌效果和所希望的發(fā)酵的起動(dòng)。使用硝酸是特別有利的,因?yàn)橄跛嵋部梢杂米髅咕牡?。除了其殺菌功能外,熱處理的效果還在于促進(jìn)包含于小麥麩皮中的淀粉的膠凝化,并因此促進(jìn)對(duì)于真菌黑曲霉和米曲霉而言該底物的利用率,這使得發(fā)酵能夠更加有效。麩皮的潤(rùn)濕很重要,因?yàn)樗值暮繒?huì)影響發(fā)酵的成效。其如此來確定,即使得麩皮的水分含量在發(fā)酵步驟iv)開始時(shí)位于麩皮和水分總質(zhì)量的50-60%范圍內(nèi),優(yōu)選50-55、在步驟iii)中,用任何合適的接種物對(duì)小麥麩皮進(jìn)行接種。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道很多從所選擇的菌抹開始來制備合適接種物的方式。有利地,接種量為至少107個(gè)孢子/克初始干物質(zhì)。在步驟iv)中,發(fā)酵可以在任何合適的反應(yīng)器中進(jìn)行。可使用的反應(yīng)器的例子為在發(fā)表于Agro-Food-IndustryHi-Tech(5-6月,1997年,"—2頁)中的A.DURAND等人的文章中所描述的那些。發(fā)酵應(yīng)當(dāng)進(jìn)行到葡糖淀粉酶活性為至少500GU/克麩皮干物質(zhì),優(yōu)選至少750GU/克麩皮干物質(zhì),更優(yōu)選至少1500GU/克麩皮干物質(zhì)時(shí)為止,也就是說,一般進(jìn)行1至3天,優(yōu)選30至60小時(shí)的時(shí)間。少于1天,發(fā)酵太不完全。3天后,發(fā)酵已經(jīng)完成或幾乎完成,從而進(jìn)一步延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間就不經(jīng)濟(jì)了。培養(yǎng)基的溫度保持在28。C至38°C,優(yōu)選32。C至36。C,這相應(yīng)于所使用的菌林的已知最佳活性范圍。有利地,為此目的,在發(fā)酵的前幾個(gè)小時(shí)中將空氣溫度調(diào)節(jié)到34C至38X:,以促進(jìn)孢子萌發(fā),隨后在發(fā)酵的其余時(shí)間中降低到28X:至32X:,以有助于調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的溫度。小麥麩皮的含水量一般為50%至60%。然而,在兩次連續(xù)的濕度水平調(diào)整之間相對(duì)較短的時(shí)間段內(nèi)或者在發(fā)酵結(jié)束時(shí),濕度水平可以偏離50-60%的區(qū)間+/-5個(gè)單位%。合適的是,在任何情況下,濕度水平不要降到45%以下。培養(yǎng)基的濕度水平在培養(yǎng)過程中趨于降低,這是由于在因真菌生長(zhǎng)產(chǎn)生的溫度升高的影響下的蒸發(fā)而引起的,所述培養(yǎng)基為熱的不良導(dǎo)體。因此,在發(fā)酵過程中應(yīng)當(dāng)維持含水量,例如,通過按時(shí)提供水以補(bǔ)償培養(yǎng)基的水分的損失。所用的水的品質(zhì)也起著不可忽視的作用。可以使用良好品質(zhì)的自來水或蒸餾水。發(fā)酵培養(yǎng)基的PH通常不用調(diào)節(jié)。如前面所解釋的那樣,pH優(yōu)選地在起始時(shí)被調(diào)整到4至5。如果其開始的值接近6.0-6.4,則在培養(yǎng)過程中,pH下降至3.8-4.2,接著在最后階段又升高。該回升通常與真菌的孢子形成階段有關(guān)。監(jiān)測(cè)pH的變化構(gòu)成了培養(yǎng)物狀態(tài)的一個(gè)良好指示。發(fā)酵罐應(yīng)當(dāng)是通氣的,優(yōu)選連續(xù)地進(jìn)行通氣,以便提供發(fā)酵所需的氧氣和避免由發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳的過多積累。此外,通氣有助于控制培養(yǎng)基的溫度和濕度。為了限制培養(yǎng)基變干的趨勢(shì),顯然,空氣優(yōu)選是用水飽和的。難以對(duì)通氣的流量給出定量的指標(biāo),因?yàn)樯婕昂芏嘧兞浚貏e是反應(yīng)器的尺寸和幾何形狀、加載的麩皮的量等。盡管如此,簡(jiǎn)單的常規(guī)試驗(yàn)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地確定在每個(gè)實(shí)際情況下合適的通氣流量,一般地,1至2m7小時(shí)/千克干物質(zhì)的空氣流量是合適的,過壓優(yōu)選為0.5至1巴。在發(fā)酵過程中,應(yīng)當(dāng)借助于攪拌工具例如攪拌臂、槳葉或刮伊或者蝸桿按時(shí)攪拌發(fā)酵罐內(nèi)的麩皮負(fù)載物,以避免形成不可滲透的團(tuán)塊,和以便通氣能盡可能均勻地遍及麩皮物料的所有部分。令人驚訝地,所用的菌林可以耐受攪拌。盡管如此,應(yīng)當(dāng)避免過分劇烈的攪拌。在根據(jù)本發(fā)明的方法中所使用的經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮可以是干的或冷凍的以便對(duì)其進(jìn)行保存,如果需要,或者是冷卻的且可不經(jīng)另外的轉(zhuǎn)變而使用。干燥優(yōu)選在溫和的溫度下進(jìn)行以免影響酶的活性。已證明在40*C的烘箱中進(jìn)行加熱是合適的。在工業(yè)水平上,根據(jù)所用的霉菌,優(yōu)選通35'C至45X:的干燥空氣。冷凍,就其自身而言,可以在低溫例如-20。C下在濕產(chǎn)物上進(jìn)行。US2002037342公開了通過用曲霉屬(h/7ei^i/7us)的菌林發(fā)酵小麥麩皮而獲得的酶復(fù)合物,它具有葡糖淀粉酶、蛋白水解酶、木聚糖酶活性。該復(fù)合物可以用作根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。一般地,在包括至少部分地與發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行的糖化步驟的方法的情況下,無法預(yù)見已知在具有分開的糖化步驟和發(fā)酵步驟的情況下使用的酶或多酶組合物的效果。特別地,當(dāng)組合物的添加,如US2002037342的組合物一樣,牽涉摻入諸如在發(fā)酵過程中可能提高粘度的半纖維素的物質(zhì)時(shí),證實(shí)了這一點(diǎn)。該文獻(xiàn)描述了使用這種組合物來改善糖化步驟的條件。但其根本沒有暗示所述組合物對(duì)于不包括糖化步驟或只包括預(yù)糖化步驟的方法可能具有好處。這是因?yàn)?,糖化的最佳條件和發(fā)酵的最佳條件是非常不同的。具體而言,糖化經(jīng)常在約60'C下進(jìn)行,即在對(duì)于發(fā)酵中通常使用的酵母不適合的溫度下。相反地,如US2002037342的圖7中所示的,US2002037342的組合物的酶在糖化的溫度下具有最佳的酶活性,但是,完全在意料之中,在同時(shí)糖化-發(fā)酵的情況下表現(xiàn)出受損的酶活性。此外,已知US2002037342的組合物的酶在糖化溫度下降低糖化培養(yǎng)基的粘度(見圖8),但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)期這種粘度的降低不會(huì)在發(fā)酵溫度下再現(xiàn),無論如何,也在使糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基的粘度為可接受的程度之內(nèi)。因此,在不包括糖化步驟或只包括預(yù)糖化步驟的乙醇制備方法中,本領(lǐng)域技術(shù)人員不會(huì)嘗試使用US2002037342的組合物。因?yàn)槿缦率聦?shí)更不會(huì)使用它,即取消糖化或者限制其持續(xù)時(shí)間,有時(shí)可能導(dǎo)致糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基被嚴(yán)重地污染,除非加入大量的抑菌劑。這是因?yàn)?,糖化的溫度使得能夠保護(hù)培養(yǎng)基免受細(xì)菌污染。因此,本發(fā)明還涉及根據(jù)前面描述的方法獲得的或者與US2002037342中描述的小麥麩皮相符的小麥麩皮的用途,所述用途為促進(jìn)糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中的酒精發(fā)酵。優(yōu)選地,在步驟d)開始時(shí),糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中存在大于4kg的這種麩皮,就IOOOkg淀粉而言。有利地,在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物是通過用霉菌發(fā)酵小麥麩皮而獲得的多酶復(fù)合物,并且o構(gòu)成再利用麩皮的手段,所述麩皮來自制備小麥面粉的步驟a),o同時(shí)提供多種有用的酶,因而簡(jiǎn)化了方法,和o是酵母的極好的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。然而,就后一項(xiàng)效果而言,多酶復(fù)合物的以質(zhì)量計(jì)的量應(yīng)當(dāng)比根據(jù)先前技術(shù)所得的高得多。當(dāng)前的研究?jī)A向于制備越來越濃縮的多酶復(fù)合物,以便限制所S1入的以質(zhì)量計(jì)的量。因此筒化了方法。與這一傾向相反,本發(fā)明者因而發(fā)現(xiàn),每噸起始淀粉引入多于4kg干物質(zhì),和優(yōu)選多于14kg干物質(zhì),更優(yōu)選約19kg干物質(zhì)的經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮,使得能夠提高乙醇制備方法的總體效率。在步驟d)結(jié)束時(shí),在通過熱交換器之后,來自糖化-發(fā)酵的麥芽汁或"酒"進(jìn)料至蒸餾塔。在塔底部離開的酒糟被送至發(fā)酵粕分離車間,從而通過離心類的傳統(tǒng)方法進(jìn)行澄清,以便將可溶性物質(zhì)和不溶性物質(zhì)分開。在該分離步驟后獲得的濕的發(fā)酵粕由約35%的干物質(zhì)組成,澄清的酒糟由約7%至10%的干物質(zhì)組成。澄清的酒糟在真空下蒸發(fā)濃縮,從而獲得干物質(zhì)比例接近35%的漿液或者"濃縮的酒糟"。然后,所獲得的漿液可以與濕的發(fā)酵粕相混合。隨后,干燥該混合物,并獲得約350kg的經(jīng)如此干燥的發(fā)酵粕/噸小麥,這些發(fā)酵粕的干物質(zhì)比例為約90%。干燥后所得的發(fā)酵粕具有明顯的營(yíng)養(yǎng)特征,特別對(duì)于牲畜,并且也是本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)。這是因?yàn)椋?50kg根據(jù)本發(fā)明獲得的發(fā)酵粕包含2g至35g,優(yōu)選約10g的麥角固醇。既然麥角固醇是維生素D2合成的前體,因此對(duì)健康有益,以及對(duì)酵母有營(yíng)養(yǎng)益處,尤其是在厭氧條件下。此外,在所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物為根據(jù)下述的本發(fā)明方法發(fā)酵的小麥麩皮的情況下,所獲得的發(fā)酵粕包含剩余的蛋白質(zhì)。蒸餾塔的酒精蒸汽在熱交換器中被冷凝。在塔頂回收的共沸混合物通過傳統(tǒng)方法進(jìn)行干燥,例如通過使用分子篩。對(duì)于IOOOkg小麥的初始量,根據(jù)本發(fā)明的方法使得能夠獲得約375升至390升的乙醇。即,令人注目地,對(duì)于包含約60%的淀粉的小麥,得到直至91。/。的通過發(fā)酵將葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)計(jì)量的產(chǎn)率,并不束縛于這個(gè)理論,本發(fā)明者通過用游離的氨基氮替代外源氮供應(yīng)(例如以疏酸銨的形式)來解釋這些結(jié)果。有利地,這種替代減少了發(fā)酵副產(chǎn)物,特別是甘油的合成,并因此提高了產(chǎn)率。本發(fā)明還涉及在需氧條件下制備酵母或者"增殖酵母"的方法,特別地,它可用于預(yù)發(fā)酵中,以制備在將葡萄糖經(jīng)酒精發(fā)酵成乙醇的方法的發(fā)酵培養(yǎng)基或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中使用的酵母。在這種背景下,預(yù)發(fā)酵步驟一般具有提高預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基中酵母濃度的目的,從約106-107CFU/毫升預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基提高到至少約108CFU/毫升預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基,優(yōu)選至少約5xl08CFU/毫升預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基。預(yù)發(fā)酵在預(yù)發(fā)酵罐中進(jìn)行,其內(nèi)的溫度被嚴(yán)格地控制或調(diào)節(jié),例如通過冷卻板系統(tǒng),其中冷卻液在預(yù)發(fā)酵罐的內(nèi)部或外部進(jìn)行循環(huán)。這是因?yàn)椋⑸锏娜魏畏敝扯紩?huì)導(dǎo)致溫度的升高,這可以對(duì)酵母的增殖造成抑制。預(yù)發(fā)酵罐中的溫度通常保持在30t:至35'C。提供氧氣,例如以壓縮空氣的形式,對(duì)酵母的增殖是必不可少的。為了促進(jìn)酵母的發(fā)展,已經(jīng)知道在營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中添加o以各種形式例如尿素、氨、銨鹽提供的氮,o以各種形式例如磷酸、磷酸鹽提供的磷,o以各種形式例如硫酸、硫酸鹽提供的硫,o必需礦物質(zhì)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),還向營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中添加來自液化、糖化或預(yù)糖化步驟的麥芽汁。因而,該麥芽汁提供了可發(fā)酵的糖但卻導(dǎo)致酒精發(fā)酵的總體產(chǎn)率的下降。因此存在對(duì)于在需氧條件下制備酵母的方法的需要,其能被用于預(yù)發(fā)酵,以制備在將葡萄糖經(jīng)酒精發(fā)酵成乙醇的方法的發(fā)酵培養(yǎng)基或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中使用的酵母,并且該方法限制了產(chǎn)率的這種下降。根據(jù)本發(fā)明,通過下列方式來達(dá)到此目的在預(yù)發(fā)酵罐中添加至少一部分澄清的酒糟,即在分離階段結(jié)束時(shí)獲得的酒糟,和/或在施行通過酒精發(fā)酵來制備乙醇的方法時(shí)獲得的濃縮的酒糟,所述酒精發(fā)酵從糖類原料開始,尤其是含淀粉的和/或根據(jù)本發(fā)明的原料。酒糟可以由包括糖化-發(fā)酵步驟的乙醇制備方法或者其中糖化步驟和發(fā)酵步驟完全分開的乙醇制備方法產(chǎn)生。優(yōu)選地,酒糟由根據(jù)本發(fā)明的乙醇制備方法產(chǎn)生,在所述乙醇制備方法中引入了根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。因此,本發(fā)明還涉及如下定義的乙醇制備方法,其中,對(duì)于乙醇發(fā)酵使用通過如下定義的酵母制備方法而獲得的酵母,所述酵母制備方法使用來自所述乙醇制備方法的酒糟。使用由根據(jù)本發(fā)明的乙醇制備方法(其中引入了根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物)產(chǎn)生的酒糟用于在預(yù)發(fā)酵罐內(nèi)生產(chǎn)酵母,是特別有利的,因?yàn)檫@使得能夠?qū)⒁环矫娴耐ㄟ^酵母的乙醇生產(chǎn)和另一方面的酵母的細(xì)胞生長(zhǎng)分開。這是因?yàn)?,由根?jù)本發(fā)明的乙醇制備方法產(chǎn)生的酒糟構(gòu)成了這樣的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基,其使得酵母能夠生長(zhǎng)至與發(fā)酵或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基的高接種量相容的水平,這導(dǎo)致酵母將在發(fā)酵或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中存在的可發(fā)酵的糖主要用于乙醇生產(chǎn)而不是用于細(xì)胞生長(zhǎng),如前面已經(jīng)指出過的那樣。由此,來自起始糖類底物的可發(fā)酵的糖主要用于乙醇生產(chǎn),而不可發(fā)酵的糖則主要用于細(xì)胞生長(zhǎng)。因此發(fā)現(xiàn),與其中可發(fā)酵的糖被酵母同時(shí)用于乙醇生產(chǎn)和細(xì)胞生長(zhǎng)的方法相比較,從起始糖類底物開始的乙醇生產(chǎn)的總體產(chǎn)率得到了提高。在圖2中描述了此類方法的一個(gè)具體實(shí)施方案。優(yōu)選地,預(yù)發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)混合物包含酒糟,并且沒有在施行通過從含淀粉原料開始的酒精發(fā)酵來制備乙醇的方法時(shí)獲得的中間產(chǎn)物,特別地,酒糟不與來自通過從含淀粉原料開始的酒精發(fā)酵來制備乙醇的方法的中間階段的麥芽汁相混合。根據(jù)其他優(yōu)選方式,預(yù)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基包含或由酒糟和液化的麥芽汁(任選地,還有水)的混合物組成。進(jìn)一步根據(jù)其他優(yōu)選方式,預(yù)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基包含或由酒糟和根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物(特別是發(fā)酵的小麥麩皮)(任選地,還有水)的混合物組成。最后,還可以形成由全部上述元素組成或包含它們的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基。根據(jù)本發(fā)明的預(yù)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基優(yōu)選地包含一定量的千物質(zhì),即使得培養(yǎng)基的攪拌和/或通氣足以維持最佳的乙醇生產(chǎn),例如包含15%至20%的干物質(zhì)。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的酵母制備方法,根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物可以是發(fā)酵的小麥麩皮。來自發(fā)酵或糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基的酒糟具有這樣的在需氧條件中可被酵母利用的糖的組成(尤其是含量),所述組成或含量特別有利于預(yù)發(fā)酵罐中酵母的發(fā)展。可以用外源的營(yíng)養(yǎng)元素例如甘油或甘油溶液以及用從濕的發(fā)酵粕開始獲得的水解產(chǎn)物來補(bǔ)充預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基。有利地,這使得能夠節(jié)省根據(jù)本發(fā)明的麥芽汁的葡萄糖,并因此限制所述的產(chǎn)率下降。優(yōu)選地,至少一部分酒糟可以通過摻入預(yù)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中而得到循環(huán)利用。也優(yōu)選的是,循環(huán)利用濃縮后的酒糟,以便限制預(yù)發(fā)酵罐中營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的稀釋。優(yōu)選地,存在于預(yù)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中的酒糟完全替代來自液化、糖化或預(yù)糖化步驟的麥芽汁。然而,這種替代可能只是部分的。添加根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,特別是發(fā)酵的小麥麩皮,還使得能夠改善預(yù)發(fā)酵,尤其是通過使?fàn)I養(yǎng)培養(yǎng)基富含下列物質(zhì)-氮,以氨基酸的形式提供,-磷>-硫,-必需維生素和礦物質(zhì),-蛋白質(zhì)??梢栽陬A(yù)發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中直接進(jìn)行所述添加,或者在與來自液化步驟的麥芽汁混合后進(jìn)行所述添加,其中所述混合物在任選的稀釋之后添加至預(yù)發(fā)酵罐中。有利地,使用從來自根據(jù)本發(fā)明的乙醇制備方法的酒糟開始進(jìn)行了預(yù)發(fā)酵的酵母還使得能夠大大地使干的發(fā)酵粕富含蛋白質(zhì),所述干的發(fā)酵粕在根據(jù)本發(fā)明的乙醇制備方法結(jié)束時(shí)得到。因而,所述發(fā)酵粕可以包含多于40%的蛋白質(zhì),和優(yōu)選地至少50%的蛋白質(zhì),基于干物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)。在本說明書和權(quán)利要求書中所述的各種酶活性已經(jīng)通過以下方法進(jìn)行了測(cè)量葡糖淀粉酶活性葡糖淀粉酶(GA)制劑對(duì)于可溶性淀粉溶液的作用導(dǎo)致還原糖的釋放。在3,5-二硝基水楊酸(DNS)存在下加熱至100C,這些組成成分呈棕色,其在分光光度計(jì)(KontronInstruments,Milan,Italy)上于540nm處測(cè)量。反應(yīng)介質(zhì)包含o1.5%(在黑曲霉的情況下)和2%(在米曲霉的情況下)的淀粉溶液1000Mlo0.1M的檸檬酸鹽緩沖液,PH4.5900pio酶溶液100pi在黑曲霉的情況下,反應(yīng)在60。C下進(jìn)行20分鐘,在米曲霉的情況下,反應(yīng)在S0"C下進(jìn)行5分鐘。在黑曲霉的情況下,每4分鐘收集lOO]Lil的反應(yīng)介質(zhì)樣品,和在米曲霉的情況下,每分鐘收集100的反應(yīng)介質(zhì)樣品,并與500ju1的DNS和400ju1的pH4.5的檸檬酸鹽緩沖液混合。然后在ioox:加熱該混合物5分鐘,迅速冷卻,接著相對(duì)于空白在540nm處進(jìn)行測(cè)定,所述空白為500ju1的DNS和500p1的pH4.5的檸檬酸鹽緩沖液的混合物。在研究了溫度和PH對(duì)于GA制劑的活性的影響之后建立起了這些測(cè)定條件。采用來自Merck(Darmstadt,Germany)的可溶性淀粉作為該酶促水解的底物。DNS根據(jù)在MethodinEnzymology,1,149-158(1955)中由P.Bernfeld所提出的如下方案來制備首先溶解o10g3,5-二硝基水楊酸,o200ml2M氬氧化鈉,o200ml蒸餾水。然后加入o300g酒石酸鈉鉀在全部溶解后用蒸餾水補(bǔ)充體積至l升。一旦制備好,該反應(yīng)試劑就應(yīng)當(dāng)避光保存。使用葡萄糖作為參照產(chǎn)物來建立標(biāo)準(zhǔn)曲線以用于測(cè)定葡糖淀粉酶活性或者監(jiān)測(cè)液化-糖化反應(yīng),和使用木糖作為參照產(chǎn)物來建立標(biāo)準(zhǔn)曲線以用于測(cè)量木聚糖酶活性。一個(gè)葡糖淀粉酶活性單位(GU)相當(dāng)于在以葡萄糖作為參照進(jìn)行測(cè)定的條件下,每分鐘釋放一微摩爾的還原末端所需的酶的量。根據(jù)下面所示的公式來計(jì)算的葡糖淀粉酶活性是與初始干物質(zhì)(MSI,matiferes^cheinitiale)的量相關(guān)聯(lián)的爿=尸xK,A相應(yīng)于以GU'gMSI—1(pmol.分鐘—、gMS廣)表示的GA活性,P相應(yīng)于以lamol.分鐘—工表示的葡萄糖等價(jià)物釋放的速率,V,表示以ml計(jì)量的酶溶液的體積,Vk是以ml計(jì)量的用于提取酶溶液的蒸餾水的總體積,Mferm,以MSI的克數(shù)表示,相應(yīng)于從中提取出酶溶液的干產(chǎn)物的初始質(zhì)量。蛋白酶活性這種測(cè)定是在根據(jù)B6inon的方法的偶氮酪蛋白上發(fā)展起來的,所述方法描述在"ProteinsPurificationMethods-aPracticalApproach"—書中,HarrisE.L.V和Angel,S(編輯),IRL-Press,OxfordUniversityPress,1-66(1989)。蛋白酶對(duì)該底物的降解導(dǎo)致偶氮基團(tuán)的釋放,其在340認(rèn)的UV中有光吸收。在這種蛋白質(zhì)的水解動(dòng)力學(xué)過程中吸光度的變化表明了反應(yīng)的程度。反應(yīng)介質(zhì)包含o1°/。的偶氮酪蛋白溶液,pH5.0:1000jilo酶溶液200jul將偶氮酪蛋白(Sigma,Saint-Louis,US)溶解于0.1mol.I^的乙酸鹽緩沖液(pH5.0)中。在此pH下測(cè)定蛋白酶的活性,因?yàn)榕嫉业鞍自谳^低pH下的乙酸鹽緩沖液中是不溶的。酶促反應(yīng)在60t!下進(jìn)行。在20分鐘內(nèi)每5分鐘取一份樣品,并與5%的三氯乙酸(TCA)混合以終止反應(yīng)。一個(gè)蛋白酶活性單位(PU)相當(dāng)于每分鐘增加0.01個(gè)單位的A34。nra所需的酶的量,所迷增加是通過在前面所述的條件下偶氮基團(tuán)的釋放而產(chǎn)生的。根據(jù)下面所示的公式來計(jì)算的該活性,是與初始干物質(zhì)(PU.gMS廣)或與葡糖淀粉酶活性(PU.GIT1)相關(guān)聯(lián)的Px廠A相應(yīng)于以PU.gMSr表示的蛋白酶活性,P相應(yīng)于以"增加0.01個(gè)單位的A,m.分鐘-1,,來表示的偶氮基團(tuán)釋放的速率,V^表示以ml計(jì)量的酶溶液的體積,V一是以ml計(jì)量的用于提取酶溶液的蒸鎦水的總體積,Mferm,以MSI的克數(shù)表示,相應(yīng)于從中提取出酶溶液的干產(chǎn)物的初始質(zhì)量。木聚糖酶活性為了證明該酶活性,讓GA制劑作用于可溶性木聚糖的溶液,并通過DNS方法來測(cè)量釋放的還原糖。反應(yīng)介質(zhì)由下列組成o2。/。的木聚糖溶液,PH4.5:1900julo酶溶液100|il在0.1M的檸檬酸鹽緩沖液(pH4.5)中制備落葉松木聚糖的溶液(Sigma,1%),并且在黑曲霉的情況下,反應(yīng)在60"C下進(jìn)行,和在米曲霉的情況下,反應(yīng)在50E下進(jìn)行。在10分鐘之內(nèi)每2分鐘取出200jli1反應(yīng)介質(zhì)樣品,并與500ju1的DNS和300|u1的pH4.5的檸檬酸鹽緩沖液混合。然后在lOOt:加熱該混合物5分鐘,迅速冷卻,接著相對(duì)于空白在540nm處進(jìn)行測(cè)定,所述空白為500jil的DNS和500Hi1的pH4.5的檸檬酸鹽緩沖液的混合物。一個(gè)木聚糖酶活性單位(XU)相當(dāng)于每分鐘釋放一微摩爾還原糖所需的酶的量。該活性是與初始千物質(zhì)(XU.gMSr1)或葡糖淀粉酶活性(XU.GIT1)相關(guān)聯(lián)的。為了計(jì)算該活性,我們?cè)俅尾捎脤?duì)于計(jì)算GA活性所定義的公式,其中A相應(yīng)于以XU.gMSr1(ymol.分鐘人gMSr1)表示的木聚糖酶活性,P相應(yīng)于以)imol'分鐘-i表示的木糖等價(jià)物釋放的速率,公式的其余項(xiàng)目不變。給出了下面的非限制性的試驗(yàn),其目的在于舉例說明本發(fā)明,特別是說明在同時(shí)糖化-發(fā)酵方法的情況下,使用根據(jù)本發(fā)明的經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮所帶來的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例1:氮補(bǔ)充的效應(yīng)以比較的方式研究了在糖化-發(fā)酵步驟的過程中產(chǎn)生的乙醇的量,其中引入商業(yè)的酶制劑(Spirizyme⑧Fuel),或者具有非限制性的氮補(bǔ)充的相同酶制劑,或者根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。在這些試驗(yàn)中,發(fā)明者在處于攪拌下的l升反應(yīng)器中制備了小麥面粉的麥芽汁750g,其含有32%的干物質(zhì)。在85C和pH5.5下液化2小時(shí)后,將麥芽汁分配到3個(gè)0.5升的錐形瓶中(每個(gè)錐形瓶含有200g麥芽汁),并補(bǔ)充以如下的葡糖淀粉酶等活性(isoactivit6):>瓶l:Spirizyme⑧Fuel(純化的葡糖淀粉酶溶液,Novozymes);>瓶2:SpirizymeFuel和氮補(bǔ)充,即磷酸二銨和硫酸二銨每種產(chǎn)品3g/L;>瓶3:由黑曲霉菌林ATCC76061發(fā)酵的小麥麩皮,按照US2002037342中描述的方法。三個(gè)瓶中麥芽汁的初始pH已經(jīng)調(diào)整為4.5,而溫度為321C。在瓶2中摻入氮產(chǎn)品產(chǎn)生pH6.2的堿化作用,需要另外提供濃鹽酸以使麥芽汁的初始pH重回至4.5以便用于糖化-發(fā)酵。麥芽汁用107CFU的酵母/ml麥芽汁進(jìn)行接種。在所述實(shí)施例中使用的酵母為釀酒酵母。在淀粉全部酶促水解之后,麥芽汁中理論上的最大葡萄糖濃度為303g/L。如表1所示,在72小時(shí)處使用發(fā)酵的小麥麩皮獲得了最好的乙醇生產(chǎn)。釆用SpirizymeFuel,甚至在使用氮補(bǔ)充物的情況下,在96小時(shí)處最大只產(chǎn)生59%的乙醇。在沒有氮摻入時(shí),乙醇的生產(chǎn)非常低,并且我們觀察到非常高的葡萄糖濃度。因此,對(duì)于從小麥生產(chǎn)乙醇而言使用用霉菌進(jìn)行發(fā)酵的小麥麩皮具有顯著的優(yōu)勢(shì),甚至在同時(shí)糖化-發(fā)酵的反應(yīng)器的溫度下。與SpirizymeFuel的比較表朋,非限制性的氮補(bǔ)充只能部分地解釋性能的提高。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>這些試驗(yàn)確證了,經(jīng)發(fā)酵的小麥麩皮適合于通過同時(shí)糖化-發(fā)酵方法來從小麥生產(chǎn)乙醇。實(shí)施例2:根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的緩沖效應(yīng)本實(shí)施例舉例說明了使用根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物來促進(jìn)酒精的糖化-發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)施例具體涉及根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物對(duì)于糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基的緩沖效應(yīng)。在這些試驗(yàn)中,發(fā)明者在處于攪拌下的l升反應(yīng)器中制備了小麥面粉的麥芽汁750g,其含有32%的干物質(zhì)。在85°C、pH5.5和以250rpm進(jìn)行攪拌下液化1小時(shí)30分鐘后,將麥芽汁分配到2個(gè)250ml的錐形瓶中。每個(gè)錐形瓶含有100g含32%干物質(zhì)的液化麥芽汁和40g的無菌水,以獲得含23%干物質(zhì)的麥芽汁。然后在每個(gè)麥芽汁中加入:>瓶l:0.5g的用黑曲霉菌林ATCC76061進(jìn)行發(fā)酵的小麥麩皮,按照US2002037342中描述的方法;>瓶2:16.7p1的SpirizymeFuel(純化的葡糖淀粉酶溶液,兩個(gè)瓶中麥芽汁的初始pH已經(jīng)調(diào)整為4。麥芽汁用5xl06CFU的EthanolRed酵母(Lesaffre)/ml麥芽汁進(jìn)行接種。在瓶2中,加入外源的氮,以氨的形式,依照l克氮/千克小麥。在所述試驗(yàn)的整個(gè)期間內(nèi),麥芽汁保持于301C的溫度,并在IOOrpm的攪拌下。所希望的乙醇濃度為87g乙醇/升麥芽汁(11%v/v),這相當(dāng)于81%的將淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇的產(chǎn)率。表2顯示了根據(jù)糖化-發(fā)酵的持續(xù)時(shí)間,麥芽汁中的乙醇濃度和麥芽汁的pH的變化。以與表l相同的方式,表2舉例說明了,在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中使用根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物使得能夠比使用常規(guī)的酶(盡管提供了外源氮)在更短的時(shí)間內(nèi)獲得更大的乙醇濃度。此外,表2舉例說明了,在瓶2中摻入氨導(dǎo)致pH降至2.8左右。為了獲得較好的乙醇產(chǎn)率,麥芽汁的pH保持在3.5至5是至關(guān)重要的。這是因?yàn)?,糖?發(fā)酵是在約30'C進(jìn)行的,太高的pH,尤其是大于5的pH,會(huì)造成麥芽汁被污染的危險(xiǎn)。太低的pH值,尤其是低于3.5的pH,會(huì)造成酒精發(fā)酵產(chǎn)率的下降。在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中使用其中添加了外源氮源的酶制劑,需要調(diào)節(jié)pH的裝置,以便保持pH值在3.5和4.5之間。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物對(duì)于糖化-發(fā)酵麥芽汁的PH具有緩沖效應(yīng),因此有利地,使得能夠擺脫用于調(diào)節(jié)pH的裝置。實(shí)施例3:生物刺激作用這個(gè)實(shí)施例證明了根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的生物刺激效應(yīng)。該實(shí)施例的試驗(yàn)舉例說明,補(bǔ)充氮以及穩(wěn)定麥芽汁pH在4左右的效果,只部分解釋了當(dāng)在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中引入酵母時(shí),酵母生產(chǎn)乙醇的性能得到提高的原因。在這些試驗(yàn)中,發(fā)明者制備了含32%干物質(zhì)的小麥面粉麥芽汁。在85X:、pH5.5和以250rpm進(jìn)行攪拌下液化1小時(shí)30分鐘后,將麥芽汁分配到2個(gè)4升的生物反應(yīng)器中,每個(gè)生物反應(yīng)器包含1.7kg含29.8%干物質(zhì)的麥芽汁。在每個(gè)生物反應(yīng)器中得到的麥芽汁是通過與含32%干物質(zhì)的麥芽汁混合而獲得的,所述含32%千物質(zhì)的麥芽汁來自用含27%干物質(zhì)的酒糟進(jìn)行的液化。用于稀釋麥芽汁的酒糟是在小麥的酒精發(fā)酵方法結(jié)束時(shí)獲得的酒含29.8%干物質(zhì)的1.7kg麥芽汁如下進(jìn)行補(bǔ)充>生物反應(yīng)器l:199n1的SpirizymeFuel(純化的葡糖淀粉酶溶液,Novozymes)和59ja1的ViscozymWheat(Novozyme)(降低粘度的酶(enzymed6viscosifiante));>生物反應(yīng)器2:5.7g用黑曲霉菌林ATCC76061進(jìn)行發(fā)酵的小麥麩皮,按照US2002037342中描述的方法。兩個(gè)生物反應(yīng)器中麥芽汁的初始pH已經(jīng)調(diào)整為4.l,和溫度為30°C,然后將麥芽汁經(jīng)歷100rpm的攪拌。然后,用5x106CFU的酵母(EthanolRed,Lesaffre)/毫升麥芽汁來接種麥芽汁。將外源氮(以氨的形式)分批添加入生物反應(yīng)器1中,以達(dá)到1克氮/千克小麥的含量。來自經(jīng)發(fā)酵的谷物麥芽汁的酒糟包含一定量的纖維。通過與麥芽汁混合,獲得了緩沖麥芽汁的pH的效果。所希望的乙醇濃度為87g乙醇/升麥芽汁,這相當(dāng)于81%的將淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇的產(chǎn)率。表3顯示了根據(jù)糖化-發(fā)酵的持續(xù)時(shí)間,麥芽汁中的乙醇濃度和麥芽汁的pH的變化。分批提供外源氮以及使用酒糟使得生物反應(yīng)器1中的pH穩(wěn)定在4左右。如表3所顯示的,在具有根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的生物反應(yīng)器中,所希望的乙醇濃度差不多在28小時(shí)內(nèi)就能達(dá)到,然而在具有所述酶制劑的生物反應(yīng)器中為了達(dá)到等同的濃度要等44小時(shí)。此外,在68小時(shí)后,在具有根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的生物反應(yīng)器中的乙醇濃度仍然高于在具有所述酶制劑的生物反應(yīng)器中的乙醇濃度。表3舉例說明了使用根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物相對(duì)于傳統(tǒng)的酶制劑而言的顯著優(yōu)勢(shì)。這些試驗(yàn)的結(jié)果表明,補(bǔ)充氮和控制pH只能部分解釋根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的性能。這些試驗(yàn)證明了酵母的生物刺激效應(yīng),其與根據(jù)本發(fā)明的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的組成有關(guān)。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>實(shí)施例4:酒糟的需氧發(fā)酵本發(fā)明者以比較的方式研究了預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基中酵母濃度隨著所述培養(yǎng)基的干物質(zhì)含量而發(fā)生的變化。這些試驗(yàn)是在250ml帶擋板的瓶中的100g預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基上進(jìn)行的。使預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基恒溫在30t:,置于以130rpm進(jìn)行的攪拌下,并用2.5xi(T的酵母(EthanolRed)/ml培養(yǎng)基進(jìn)行接種。培養(yǎng)基的初始pH為4.2至4.4。各個(gè)預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基的組成如下,以質(zhì)量百分比計(jì)>瓶l:1.2%的含28°/。干物質(zhì)的酒糟,和約98.8%的水;>瓶2:10%的含28%干物質(zhì)的酒糟,和約90°/。的水;>瓶3:20%的含28%干物質(zhì)的酒糟,和約80%的水;>瓶4:40°/。的含28°/。干物質(zhì)的酒糟,和約60°/的水;>瓶5:對(duì)照培養(yǎng)基(葡糖糖和酵母提取物)。對(duì)瓶實(shí)施攪拌,以便使培養(yǎng)基充氧并允許酵母進(jìn)行增殖。本發(fā)明者測(cè)量了各個(gè)預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基中的酵母濃度的變化。所述瓶中的培養(yǎng)基組成和酵母濃度的變化總結(jié)于下面的表4中表4<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>如表4所示的,包含40質(zhì)量%的含28質(zhì)量%干物質(zhì)的酒糟的預(yù)發(fā)酵培養(yǎng)基,即包含11.2質(zhì)量%的干物質(zhì)的培養(yǎng)基,使得酵母的量在5個(gè)小時(shí)內(nèi)擴(kuò)增16.6倍。作為比較,對(duì)照培養(yǎng)基中在相同時(shí)間段內(nèi)的擴(kuò)增倍數(shù)為大約2。在24小時(shí)的需氧培養(yǎng)之后,在包含40質(zhì)量%的酒糟的培養(yǎng)基中的酵母濃度為對(duì)照培養(yǎng)基中的酵母濃度的2.5倍。并不束縳于某個(gè)理論,本發(fā)明者通過在酒糟的干物質(zhì)中存在可被酵母同化的除了葡萄糖之外的其他碳源來解釋這些結(jié)果。發(fā)明者證明,酒糟的干物質(zhì)包含約10%的可發(fā)酵的糖,其基本上以葡萄糖或剩余淀粉的形式。酵母的初始濃度相當(dāng)于0.62g酵母/升培養(yǎng)基,而最終的濃度相當(dāng)于13.8g酵母/升培養(yǎng)基。因此,形成了約13.2g酵母/升培養(yǎng)基,這相當(dāng)于消耗約26.4g的葡萄糖。然而,在第4號(hào)瓶中,葡萄糖的初始濃度為約11.2g/升培養(yǎng)基。因此,所獲得的酵母的量與除了葡萄糖之外的其他碳源有關(guān),例如,酒糟中甘油的存在。當(dāng)然,本發(fā)明并不限于已描述的和代表性的實(shí)施方案,它們是作為舉例說明性的和非限制性的實(shí)例而提供的。權(quán)利要求1.營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其用于從糖類原料開始的酒精發(fā)酵的培養(yǎng)基,所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物包含以粗制或提取形式存在的、來自使用霉菌進(jìn)行的發(fā)酵的活性成分。2.根據(jù)權(quán)利要求1的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其中所述糖類原料為含淀粉的原料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其包含用霉菌進(jìn)行發(fā)酵的小麥麩皮。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其具有至少一種下列酶活性■葡糖淀粉酶活性至少500GU/克千物質(zhì),■蛋白水解酶活性至少100PU/克干物質(zhì),■木聚糖酶活性至少100XU/克干物質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其中所述活性成分選自麥角固醇、N-乙酰葡糖胺、維生素、核酸、氨基酸及其混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其通過用霉菌發(fā)酵小麥麩皮而獲得,所述霉菌選自黑曲霉菌林ATCC201202、ATCC76060、ATCC76061、MUCL28815、MUCL28816、NRRL3112,或者選自米曲霉菌林ATCC22788和ATCC42149。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其可以通過包括下列步驟的方法而獲得i)取小麥麩皮,U)潤(rùn)濕,酸化至在4和5之間的pH,并熱處理所述麩皮以對(duì)其進(jìn)行巴斯德法滅菌或進(jìn)行殺菌,iii)用黑曲霉菌林或米曲霉菌林接種所得的小麥麩皮,所述黑曲霉菌林選自ATCC201202、ATCC76060、ATCC76061、MUCL28815、MUCL28816、NRRL3112,所述米曲霉菌抹選自ATCC22788和ATCC42149,iv)在按時(shí)攪拌的反應(yīng)器中發(fā)酵固體狀態(tài)的小麥麩皮,其中溫度為28'C至38"C,含水量保持在45重量%至65重量%,在為了避免小麥麩皮內(nèi)部二氧化碳長(zhǎng)久積累的通氣條件下,直至發(fā)酵產(chǎn)物具有下列酶活性的最小值■葡糖淀粉酶活性至少500GU/克干物質(zhì),和任選地■蛋白水解酶活性至少100PU/克干物質(zhì),醒木聚糖酶活性至少100XU/克干物質(zhì)。8.根據(jù)權(quán)利要求7的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,步驟ii)中的熱處理優(yōu)選在所述潤(rùn)濕之后。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其中葡糖淀粉酶活性為至少750GU/克干物質(zhì)。10.根據(jù)前一個(gè)權(quán)利要求的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其中葡糖淀粉酶活性為至少1500GU/克干物質(zhì)。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其包含麥角固醇、N-乙酰葡糖胺、維生素、核酸和氨基酸。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其包含維生素B。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其包含一種或多種選自下列的氨基酸丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、纈氨酸、亮氨酸、谷氨酸。14.從糖類材料開始的乙醇制備方法,其包括在根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物存在下進(jìn)行發(fā)酵的步驟。15.根據(jù)權(quán)利要求14的乙醇制備方法,其中所述糖類材料為含淀粉的材料,所述方法在液化步驟和任選的預(yù)糖化步驟之后包括在糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中的糖化-發(fā)酵步驟,所述糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中的葡萄糖含量在糖化-發(fā)酵步驟開始時(shí)至多等于相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量的95%,其特征在于,在所述糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中引入所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法,其中葡萄糖含量在糖化-發(fā)酵步驟開始時(shí)至多等于相應(yīng)于所述含淀粉材料的淀粉的葡萄糖當(dāng)量的3%。17.根據(jù)權(quán)利要求15和16中任一項(xiàng)的方法,其中以粗制形式引入所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,和其中所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的量為大于或等于4kg千物質(zhì)/噸淀粉,和/或小于或等于60kg千物質(zhì)/噸淀粉。18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)的方法,其中所述營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物構(gòu)成糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基中用于酵母的主要營(yíng)養(yǎng)來源,和/或麥角固醇的主要來源,和/或氮和/或氨基酸和/或砩和/或硫和/或維生素的主要來源。19.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)的方法,其中糖化-發(fā)酵完全在缺乏空氣或氧氣供應(yīng)下進(jìn)行。20.根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項(xiàng)的方法,其中糖化-發(fā)酵包括初始的需氧階段。21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項(xiàng)的方法,其中糖化-發(fā)酵在下列條件下進(jìn)行-溫度30'C至35X:,-pH:在糖化-發(fā)酵步驟開始時(shí)調(diào)整至在約3.5和約5之間,—酵母接種物約106至約5x108CFU的酵母/毫升糖化-發(fā)酵培養(yǎng)基,-20%至35°/。的干物質(zhì),-停留時(shí)間20小時(shí)至72小時(shí)。22.來自根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一項(xiàng)的乙醇制備方法的發(fā)酵粕,其包含多于5g的麥角固醇/噸發(fā)酵粕干物質(zhì)。23.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)酵粕,其包含多于40%,優(yōu)選多于50%的粗制蛋白質(zhì),按基于干物質(zhì)的百分比計(jì)。24.根據(jù)權(quán)利要求22的發(fā)酵粕,其包含多于50%的粗制蛋白質(zhì),按基于干物質(zhì)的百分比計(jì)。25.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物的用途,所述用途為促進(jìn)酒精發(fā)酵或促進(jìn)用于制備酵母的預(yù)發(fā)酵。26.酵母制備方法,該方法在預(yù)發(fā)酵罐中在需氧條件下進(jìn)行,其特征在于,向所述預(yù)發(fā)酵罐中添加澄清的酒糟和/或濃縮的酒糟,所述酒糟是在通過從糖類原料開始的酒精發(fā)酵來施行乙醇制備方法時(shí)獲得的。27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法,其中所述酒糟是在施行乙醇制備方法時(shí)獲得的,其中摻入了根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物。28.根據(jù)權(quán)利要求26和27中任一項(xiàng)的方法,其特征在于,所述酒糟是在施行根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一項(xiàng)的方法時(shí)獲得的。29.根據(jù)權(quán)利要求14至21中任一項(xiàng)的乙醇制備方法,其中對(duì)于乙醇發(fā)酵使用通過根據(jù)權(quán)利要求26至28中任一項(xiàng)的酵母制備方法獲得的酵母,所述酵母制備方法使用來自所述乙醇制備方法的酒糟。全文摘要用于從糖類原料(尤其是含淀粉的原料)開始的酒精發(fā)酵的培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物,其包含來自使用霉菌進(jìn)行的發(fā)酵的活性成分,和優(yōu)選地由來自使用霉菌進(jìn)行的發(fā)酵的活性成分組成。它可以是液體或固體的形式。文檔編號(hào)C12N1/14GK101454438SQ200780017954公開日2009年6月10日申請(qǐng)日期2007年3月16日優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日發(fā)明者J-L·巴雷,P·拉貝耶申請(qǐng)人:J.舒福萊企業(yè)公司
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