用于水解淀粉的方法技术

本发明专利技术涉及用于将颗粒状淀粉在低于或恰好高于所述颗粒状淀粉的初始糊化温度的温度下酶水解为可溶性淀粉水解物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 对序列表的引用 本申请包含计算机可读形式的序列表。该计算机可读形式通过引用结合在此。 专利
本专利技术涉及用于将颗粒状淀粉在低于或恰好高于所述颗粒状淀粉的初始糊化温 度的温度下水解为可溶性淀粉水解物的一步方法。 专利技术背景 已经描述了大量用于将淀粉转化为淀粉水解物（例如麦芽糖、葡萄糖或特制糖 浆）的方法，这些淀粉水解物用作甜味剂或者用作其他糖（例如果糖）的前体。还可以将 葡萄糖发酵为乙醇或其他发酵产品，例如乳酸、柠檬酸或结晶糖（例如结晶右旋糖）。 淀粉是一种由葡萄糖单位链组成的高分子量聚合物。它通常由约80%支链淀粉和 20%直链淀粉组成。支链淀粉是一种分支多糖，其中α -1，4D-葡萄糖残基的直链由α -1，6 糖苷键连接。 直链淀粉是一种由D-吡喃葡萄糖单位构成的线性多糖，这些单位通过α -1，4糖 苷键连接在一起。在将淀粉转化为可溶性淀粉水解物的情况下，将淀粉解聚。常规的解聚 方法由一个糊化步骤和两个连续的工艺步骤（即液化过程和糖化过程）组成。 颗粒状淀粉由在室温下不溶于水的微观颗粒组成。加热一种水性淀粉浆液时，颗 粒膨胀并且最后破裂，将淀粉分子分散至溶液中。在此"糊化"过程中，粘度有显著的增加。 由于典型工业方法中的固体水平为30% -40%，因此不得不稀释或"液化"淀粉以使其能够 被操作。如今主要是通过酶降解而获得粘度的降低。在液化步骤过程中，长链淀粉被α -淀 粉酶降解为较小的分支单位和线性单位（麦芽糊精）。液化过程典型地是在约l〇5°C -IKTC 下进行约5至10分钟，随后在约95°C下进行约1-2小时。然后将温度降至60°C，添加产碳 水化合物源的酶（例如葡糖淀粉酶、β -淀粉酶、产麦芽糖α -淀粉酶或其组合）和任选地 脱支酶（例如异淀粉酶或普鲁兰酶），并且将糖化过程进行约24至72小时。 从以上讨论中清楚的是由于在各个步骤过程中对温度的要求不同，所以常规淀粉 转化过程是非常耗能的。因此，希望能够选择在该过程中使用的酶，这样使得可以不在不得 不完全糊化淀粉的情况下进行整个过程。此类方法是美国专利号4, 591，560、4, 727, 026和 4, 009, 074 以及 EP 171218 的主题。 WO 03068976涉及用于将颗粒状淀粉在低于淀粉的初始糊化温度的温度下转化为 可溶性淀粉水解物的一步方法。 WO 2013/057141和WO 2013/057143描述了 α -淀粉酶变体及其在例如淀粉加工、 发酵产品产生、用于由包含未糊化淀粉的材料产生发酵产品的方法以及用于由包含糊化淀 粉的材料产生发酵产品的方法中的用途。这些变体被描述为当在低PH下和/或高温下，特 别是在低钙浓度下，并且特别是在至少〇. 1%淀粉的存在下（例如，在〇. 9%或1%淀粉的存 在下）孵育时具有例如增加的稳定性。 仍需要对用于产生淀粉可溶性水解物的方法进行改进。 专利技术概述 在一方面，本专利技术提供了一种用于增加淀粉溶解作用的方法，该方法包括使水性 颗粒状淀粉浆液在低于或恰好高于所述颗粒状淀粉的初始糊化温度的温度下经受α-淀 粉酶变体，该变体在对应于SEQ ID NO: 1的以下任何位置的一个或多个位置处包括改变：1、 2、68、71、126、133、142、144、156、158、176、185、201、205、213、239、279、316、318、360、416、 437以及450 ;在存在产碳水化合物源的酶，例如葡糖淀粉酶、β -淀粉酶、产麦芽糖α -淀 粉酶、或其组合的情况下；由此增加该颗粒状淀粉的溶解作用。在一个具体实施例中，在约 60°C -70°C的温度下进行该方法。 在一方面，本专利技术提供了一种用于产生可溶性淀粉水解物的一步方法，该方法包 括使水性颗粒状淀粉浆液在低于或恰好高于所述颗粒状淀粉的初始糊化温度的温度下经 受一种α-淀粉酶变体的作用，该变体在对应于SEQ ID NO: 1的以下任何位置的一个或多 个位置处包括改变：1、2、68、71、126、133、142、144、156、158、176、185、201、205、213、239、 279、316、318、360、416、437以及450。在一个具体实施例中，在约60°C -70°C的温度下进行 该方法。 在一个另外的方面，本专利技术提供了一种用于产生高果糖淀粉基糖浆（HFSS)的方 法，该方法包括通过本专利技术的前述方面所述的一步方法产生一种可溶性淀粉水解物，并且 进一步包括将该可溶性淀粉水解物转化为高果糖淀粉基糖浆（HFSS)的步骤。 在一个另外的方面，本专利技术提供了一种用于产生麦芽糖糖浆的方法，该方法包括 通过本专利技术的前述方面所述的一步方法产生一种可溶性淀粉水解物，并且进一步包括将该 可溶性淀粉水解物转化为麦芽糖糖浆的步骤。 附图简要说明 图1示出具有以下氨基酸序列的α -淀粉酶的比对： SEQ ID NO: 1是地衣芽孢杆菌α -淀粉酶。 SEQ ID NO: 2是嗜热脂肪芽孢杆菌α -淀粉酶。 SEQ ID Ν0:3 是在应用微生物学杂志（J. Appl. Microbiology)，1997， 82:325-334 (SWALL:q59222)中描述的芽孢杆菌属α-淀粉酶TS-23。 SEQ ID Ν0:4是在TO 2005/001064中描述的黄热芽孢杆菌（Bacillus flavothermus) α -淀粉酶 AMY1048。 SEQ ID NO: 5是在TO 04/113511中描述为SEQ ID NO: 21的芽孢杆菌属α-淀粉 酶 TS-22〇 SEQ ID NO:6是解淀粉芽孢杆菌α -淀粉酶。 SEQ ID NO: 7是在WO 95/26397中描述为SEQ ID NO 1的芽孢杆菌碱性属SP690 淀粉酶。 SEQ ID NO:8是在TO 95/26397 中描述为 SEQ ID NO 2 的盐敏芽孢杆菌（Bacillus halmapalus) α -淀粉酶。 SEQ ID NO:9是在WO 00/60060中描述为SEQ ID NO 4的芽孢杆菌碱性属ΑΑ560 淀粉酶。 SEQ ID NO: 10是在WO 200210356中描述为SEQ ID NO 2的芽孢杆菌碱性属A 7-7 淀粉酶。 SEQ ID NO: 11是在冢本（Tsukamoto)等人（1988,生物化学与生物物理研究通讯 (Biochem. Biophys. Res. Commun. ) 151:25-33)中描述的芽抱杆菌喊性属 SP707 淀粉酶。 SEQ ID NO: 12是在EP 1022334中描述为SEQ ID NO 2的芽孢杆菌碱性属K-38淀 粉酶。 SEQ ID NO: 13 是在李（Lee)等人，2006，生物化学杂志（J. Biochem)， 139:997-1005中描述的地衣芽孢杆菌α-淀粉酶。 SEQ ID NO: 14是以前在例如WO 2002/010355中披露的变体α -淀粉酶LE399。 专利技术详细说明 定义 术语"颗粒状淀粉"被理解为生的未煮过的淀粉，即尚未经历糊化的淀粉。淀粉是 在植物体内作为不溶于水的微小颗粒而形成。这些颗粒在低于初始糊化温度的温度下被保 存为淀粉。当放入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增加淀粉溶解作用的方法，该方法包括：a)使水性颗粒状淀粉浆液在低于或恰好高于所述颗粒状淀粉的初始糊化温度的温度下经受α‑淀粉酶变体，该α‑淀粉酶变体在对应于SEQ ID NO:1的以下任何位置的一个或多个位置处包括改变：1、2、68、71、126、133、142、144、156、158、176、185、201、205、213、239、279、316、318、360、416、437以及450；b)在存在产碳水化合物源的酶，例如葡糖淀粉酶、β‑淀粉酶、产麦芽糖α‑淀粉酶、或其组合的情况下；由此增加该颗粒状淀粉的溶解作用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·安诺生，P·桑德斯，S·E·拉森，S·R·麦克劳克林，CL·宋，
申请(专利权)人：诺维信公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK