ES2366952T3 - Proceso de hidrólisis del almidón. - Google Patents
Proceso de hidrólisis del almidón. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2366952T3 ES2366952T3 ES04738953T ES04738953T ES2366952T3 ES 2366952 T3 ES2366952 T3 ES 2366952T3 ES 04738953 T ES04738953 T ES 04738953T ES 04738953 T ES04738953 T ES 04738953T ES 2366952 T3 ES2366952 T3 ES 2366952T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- seq
- starch
- amino acid
- enzyme
- acid sequence
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 78
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 146
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 141
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 140
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 101
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 101
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims abstract description 101
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 claims abstract description 67
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 62
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 claims abstract description 58
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 claims abstract description 51
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 108010038196 saccharide-binding proteins Proteins 0.000 claims abstract description 13
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 claims abstract description 10
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 claims abstract description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 8
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 claims description 39
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 claims description 29
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 25
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical group CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 108010019077 beta-Amylase Proteins 0.000 claims description 16
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 16
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 15
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims description 13
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 10
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 9
- 102100026367 Pancreatic alpha-amylase Human genes 0.000 claims description 8
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 7
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 7
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 7
- 108010028688 Isoamylase Proteins 0.000 claims description 7
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 7
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 7
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 7
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 6
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000020985 whole grains Nutrition 0.000 claims description 5
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 claims description 4
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims description 4
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims description 4
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims description 4
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 claims description 3
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 claims description 3
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000082988 Secale cereale Species 0.000 claims description 2
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 2
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 claims 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 claims 1
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 claims 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 16
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 14
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 14
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 14
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 13
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 12
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 11
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 11
- 108050008938 Glucoamylases Proteins 0.000 description 10
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 10
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 9
- 101710146708 Acid alpha-amylase Proteins 0.000 description 8
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 8
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 8
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 7
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 7
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 7
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 7
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 7
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 7
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 7
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241001468259 Anoxybacillus flavithermus Species 0.000 description 5
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 5
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 5
- 241000228341 Talaromyces Species 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 5
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 5
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 5
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 5
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 4
- 241000193385 Geobacillus stearothermophilus Species 0.000 description 4
- 241000228143 Penicillium Species 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 108010075550 termamyl Proteins 0.000 description 4
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 4
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 3
- 241000122821 Aspergillus kawachii Species 0.000 description 3
- -1 B12 Chemical compound 0.000 description 3
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 3
- 241000194110 Bacillus sp. (in: Bacteria) Species 0.000 description 3
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 3
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 125000002877 alkyl aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 3
- 210000004899 c-terminal region Anatomy 0.000 description 3
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001513093 Aspergillus awamori Species 0.000 description 2
- 240000006439 Aspergillus oryzae Species 0.000 description 2
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 102100032487 Beta-mannosidase Human genes 0.000 description 2
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 2
- 108010022172 Chitinases Proteins 0.000 description 2
- 102000012286 Chitinases Human genes 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 2
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 2
- 240000000599 Lentinula edodes Species 0.000 description 2
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 2
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108700040099 Xylose isomerases Proteins 0.000 description 2
- 108010055059 beta-Mannosidase Proteins 0.000 description 2
- 239000004227 calcium gluconate Substances 0.000 description 2
- 235000013927 calcium gluconate Nutrition 0.000 description 2
- 229960004494 calcium gluconate Drugs 0.000 description 2
- NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L calcium;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C([O-])=O NEEHYRZPVYRGPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 2
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 2
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M monosodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M 0.000 description 2
- 239000004223 monosodium glutamate Substances 0.000 description 2
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- QEVHRUUCFGRFIF-MDEJGZGSSA-N reserpine Chemical compound O([C@H]1[C@@H]([C@H]([C@H]2C[C@@H]3C4=C(C5=CC=C(OC)C=C5N4)CCN3C[C@H]2C1)C(=O)OC)OC)C(=O)C1=CC(OC)=C(OC)C(OC)=C1 QEVHRUUCFGRFIF-MDEJGZGSSA-N 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 235000010352 sodium erythorbate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004320 sodium erythorbate Substances 0.000 description 2
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 description 2
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 description 2
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 description 2
- RBWSWDPRDBEWCR-RKJRWTFHSA-N sodium;(2r)-2-[(2r)-3,4-dihydroxy-5-oxo-2h-furan-2-yl]-2-hydroxyethanolate Chemical compound [Na+].[O-]C[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O RBWSWDPRDBEWCR-RKJRWTFHSA-N 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 2
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 2
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010013043 Acetylesterase Proteins 0.000 description 1
- 241000221832 Amorphotheca resinae Species 0.000 description 1
- 235000019890 Amylum Nutrition 0.000 description 1
- 241001480052 Aspergillus japonicus Species 0.000 description 1
- 235000002247 Aspergillus oryzae Nutrition 0.000 description 1
- 241000222400 Athelia Species 0.000 description 1
- 241001530056 Athelia rolfsii Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 1
- 241000193403 Clostridium Species 0.000 description 1
- 241001509321 Clostridium thermoamylolyticum Species 0.000 description 1
- 240000009226 Corylus americana Species 0.000 description 1
- 235000001543 Corylus americana Nutrition 0.000 description 1
- 235000007466 Corylus avellana Nutrition 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 1
- 108010025880 Cyclomaltodextrin glucanotransferase Proteins 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 1
- PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N D-glucono-1,5-lactone Chemical compound OC[C@H]1OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 125000002353 D-glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 238000009007 Diagnostic Kit Methods 0.000 description 1
- 241000973882 Geosmithia Species 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108700023372 Glycosyltransferases Proteins 0.000 description 1
- 241000223198 Humicola Species 0.000 description 1
- 241000223200 Humicola grisea var. thermoidea Species 0.000 description 1
- 108090000769 Isomerases Proteins 0.000 description 1
- 102000004195 Isomerases Human genes 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 241000222435 Lentinula Species 0.000 description 1
- 235000001715 Lentinula edodes Nutrition 0.000 description 1
- 102100036617 Monoacylglycerol lipase ABHD2 Human genes 0.000 description 1
- 240000008790 Musa x paradisiaca Species 0.000 description 1
- 241000221960 Neurospora Species 0.000 description 1
- 241000221961 Neurospora crassa Species 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 1
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 1
- 241000087027 Penicillium ludwigii Species 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 241000206614 Porphyra purpurea Species 0.000 description 1
- HLCFGWHYROZGBI-JJKGCWMISA-M Potassium gluconate Chemical compound [K+].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HLCFGWHYROZGBI-JJKGCWMISA-M 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 1
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 1
- 241000959199 Rasamsonia cylindrospora Species 0.000 description 1
- 241000959173 Rasamsonia emersonii Species 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 241000876852 Scorias Species 0.000 description 1
- 241000876851 Scorias spongiosa Species 0.000 description 1
- 241001484137 Talaromyces leycettanus Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 241000193447 Thermoanaerobacter thermohydrosulfuricus Species 0.000 description 1
- 241001136490 Thermomyces dupontii Species 0.000 description 1
- 241000425897 Thysanophora <ascomycete> Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N all-trans beta-carotene Natural products CC=1CCCC(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011648 beta-carotene Substances 0.000 description 1
- TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N beta-carotene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2=CCCCC2(C)C TUPZEYHYWIEDIH-WAIFQNFQSA-N 0.000 description 1
- 235000013734 beta-carotene Nutrition 0.000 description 1
- 229960002747 betacarotene Drugs 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 1
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013574 canned fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 description 1
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000422 delta-lactone group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000002478 diastatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 108010061330 glucan 1,4-alpha-maltohydrolase Proteins 0.000 description 1
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 1
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000012209 glucono delta-lactone Nutrition 0.000 description 1
- 239000000182 glucono-delta-lactone Substances 0.000 description 1
- 229960003681 gluconolactone Drugs 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Polymers 0.000 description 1
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 1
- 102000045442 glycosyltransferase activity proteins Human genes 0.000 description 1
- 108700014210 glycosyltransferase activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 125000003071 maltose group Chemical group 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 1
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 1
- 102000023848 polysaccharide binding proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091008395 polysaccharide binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004224 potassium gluconate Substances 0.000 description 1
- 235000013926 potassium gluconate Nutrition 0.000 description 1
- 229960003189 potassium gluconate Drugs 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 125000001500 prolyl group Chemical group [H]N1C([H])(C(=O)[*])C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- YWOPZILGDZKFFC-DFWYDOINSA-M sodium;(2s)-2,5-diamino-5-oxopentanoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O YWOPZILGDZKFFC-DFWYDOINSA-M 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
- OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N β-Carotene Chemical compound CC=1CCCC(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C OENHQHLEOONYIE-JLTXGRSLSA-N 0.000 description 1
- WHGYBXFWUBPSRW-FEYSZYNQSA-N β-dextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)C(O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO WHGYBXFWUBPSRW-FEYSZYNQSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y02E50/17—
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Proceso para producir un hidrolizado de almidón soluble, comprendiendo el proceso el hecho de someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima: (a) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; (b) tiene actividad de hidrólisis de alfa-1.4-glucosídico, y; (c) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.
Description
CAMPO DE LA INVENCIÓN
[0001] La presente invención se refiere a un proceso para la hidrólisis de almidón granulado en un hidrolizado de almidón soluble a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado.
[0002] Un gran número de procesos han sido descritos para convertir almidón en hidrolizados de almidón, tales como jarabes de maltosa, glucosa o de especialidad, bien para uso como edulcorantes o como precursores para otros sacáridos tales como la fructosa. La glucosa puede también ser fermentada a etanol u otros productos de fermentación, tales como ácido cítrico, glutamato monosódico, ácido glucónico, gluconato sódico, gluconato cálcico, gluconato postásico, glucono delta lactona, eritorbato sódico, ácido itacónico, ácido láctico, ácido glucónico; cetonas; aminoácidos, ácido glutámico (monoglutaminato de sodio), penicilina, tetraciclina; enzimas; vitaminas, tales como riboflavina, B12, beta-caroteno u hormonas.
[0003] El almidón es un polímero de peso molecular alto que consiste en cadenas de unidades de glucosa. Normalmente consiste en aproximadamente un 80% de amilopectina y un 20% de amilosa. La amilopectina es un polisacárido ramificado en el que cadenas lineales de resíduos de alfa-1,4 D-glucosa se unen mediante enlaces glucosídicos alfa-1,6.
[0004] La amilosa es un polisacárido lineal formado por unidades de D-glucopiranosa unidas entre sí por enlaces glucosídicos alfa-1,4. En el caso de convertir el almidón en un hidrolizado de almidón soluble, el almidón es despolimerizado. El proceso de despolimerización convencional consiste en un paso de gelatinización y dos pasos de proceso consecutivos, es decir, un proceso de licuefacción y un proceso de sacarificación.
[0005] El almidón granulado consiste en gránulos microscópicos, que son insolubles en agua a temperatura ambiente. Cuando una suspensión acuosa de almidón se calienta, los gránulos se hinchan y finalmente estallan, dispersando las moléculas de almidón en la solución. Durante este proceso "gelatinización" se produce un aumento espectacular de la viscosidad. Como el nivel de sólidos es un 30-40% en un proceso típico industrial, el almidón tiene que ser diluido o "licuado" de modo que pueda ser manipulado. Esta reducción en la viscosidad se obtiene hoy en día principalmente mediante la degradación enzimática. Durante el paso de licuefacción, el almidón de cadena larga se degrada en unidades más pequeñas ramificadas y lineales (maltodextrinas) mediante una alfa-amilasa. El proceso de licuefacción se lleva a cabo típicamente a aproximadamente 105-110ºC durante aproximadamente 5 a 10 minutos, seguidos de 1-2 horas a aproximadamente 95ºC. La temperatura es luego disminuida a 60°C, se añaden una glucoamilasa o una betaamilasa y opcionalmente una enzima desramificante, tal como una isoamilasa o una pululanasa, y el proceso de sacarificación continúa durante aproximadamente de 24 a 72 horas.
[0006] A partir de la explicación anterior, será obvio que el proceso de conversión de almidón convencional consume mucha energía debido a los diferentes requisitos en cuanto a temperatura durante los distintos pasos. Por lo tanto, es deseable poder seleccionar las enzimas usadas en el proceso de modo que el proceso global pueda ser realizado sin tener que gelatinizar el almidón. Tales procesos son el tema de las patentes US4591560, US4727026 y US4009074 y EP0171218. El documento WO 02/068589 divulga una alfa-amilasa termoestable para la hidrólisis de almidón.
[0007] La presente invención se refiere a un proceso de un solo paso para convertir almidón granulado en hidrolizado de almidón soluble a una temperatura inferior a la temperatura de gelatinización inicial del almidón.
[0008] En un primer aspecto, la invención proporciona un proceso para producir un hidrolizado de almidón soluble, comprendiendo el proceso el hecho de someter la suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura inferior a la temperatura de gelatinización inicial de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, donde dicha primera enzima; (a) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; (b) tiene actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; (c) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional que pertenece a la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3). El proceso del primer aspecto de la invención se puede realizar como un proceso de un solo paso y/o como un proceso comprendiendo uno o más pasos.
[0009] En un segundo aspecto, la invención proporciona un proceso para la producción de jarabe de almidón rico en fructosa (HFSS), incluyendo el proceso los pasos de; (a) someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura inferior a la temperatura de gelatinización inicial de dicho almidón granulado para la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima; (i) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas (ii) tiene una actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; (iii) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3 y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3), para producir un hidrolizado de almidón soluble, (b) someter dicho hidrolizado de almidón soluble, para la conversión en jarabe de maíz rico en fructosa (HFCS).
[0010] En un tercer aspecto, la invención proporciona un proceso para la producción de un producto de fermentación, incluyendo el proceso los pasos de: (a) someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura de gelatinización inicial de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima; (i) es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas; (ii) tiene una actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y; (iii) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3; y dicha segunda enzima se selecciona de la lista comprendiendo una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3), para producir un hidrolizado de almidón soluble, (b) someter dicho hidrolizado de almidón soluble a fermentación en un producto de fermentación. En una forma de realización preferida del tercer aspecto el producto de fermentación es etanol.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
[0011] El término "almidón granulado" se entiende como almidón crudo no tratado, es decir, almidón que no ha sido sometido a una gelatinización. El almidón se forma en las plantas como gránulos minúsculos insolubles en agua. Estos gránulos se conservan en almidones a temperaturas inferiores a la temperatura inicial de gelatinización. Cuando se ponen en agua fría, puede que los granos absorban una pequeña cantidad del líquido. Hasta 50°C - 70°C el hinchamiento es reversible, el grado de reversibilidad depende del almidón en particular. Con temperaturas más altas, se inicia un hinchamiento irreversible llamado gelatinización.
[0012] El término "temperatura inicial de gelatinización" se entiende como la temperatura mínima a la que gelatinización del almidón comienza. El almidón calentado en agua empieza a gelatinizarse a entre 50°C y 75°C; la temperatura exacta de gelatinización depende del almidón en concreto y puede ser determinada fácilmente por el experto en la materia. Así, la temperatura inicial de gelatinización puede variar según las especies de planta, según la variedad particular de las especies de planta, al igual que con las condiciones de crecimiento. En el contexto de esta invención la temperatura de gelatinización inicial de un almidón dado es la temperatura a la que birrefringencia se pierde en un 5% de los gránulos de almidón que usan el método descrito por Gorinstein. S. y Lii. C., Starch/Stärke, Vol. 44 (12) págs. 461-466 (1992).
[0013] El término "hidrolizado de almidón soluble" se entiende como los productos solubles de los procesos de la invención y puede comprender mono, di, y oligosacáridos, tales como glucosa, maltosa, maltodextrinas, ciclodextrinas y cualquier mezcla de estos. Preferiblemente al menos un 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97% o 98% de los sólidos secos del almidón granulado se convierte en un hidrolizado de almidón soluble.
[0014] El término "jarabes de especialidad", es un término reconocido en la técnica y se caracteriza según el equivalente de dextrosa (DE) y el espectro de carbohidrato (ver el artículo "New Speciality Glucose Syrups", pág. 50, en el libro de texto "Molecular Structure and Function of Food Carbohydrate", editado por G.G. Birch y L.F. Green, Applied Science Publishers LTD., Londres). Típicamente los jarabes de especialidad tienen un DE en el intervalo de 35 a 45.
[0015] La "familia 13 de glicósido hidrolasas" es definida en el contexto de esta invención como el grupo de hidrolasas que comprende un módulo catalítico con una estructura (beta/alfa)8 o de barril TIM y que actúa en almidón y sustratos relacionados a través de un mecanismo de reacción de alfa retención (Koshland, 1953, Biol.Rev.Camp.Philos.Soc 28, 416-436).
[0016] Las enzimas con "actividad de hidrólisis alfa-1, 4-glucosídica" son definidas en el contexto de esta invención definida como el grupo de enzimas que catalizan la hidrólisis y/o síntesis de enlaces alfa-1,4-glucosídicos tal y como define Takata (Takata et al, 1992, J. Biol. Chem. 267, 18447-18452) y por Koshland (Koshland, 1953, Biol.Rev. Camp. Philos. Soc 28, 416-436).
[0017] El "módulo de unión a carbohidratos de la familia 20" o un módulo CBM-20 es definido en el contexto de esta invención como una secuencia de aproximadamente 100 aminoácidos con al menos un 45% de homología con el módulo de unión a carbohidratos (CBM) del polipéptido descrito en la figura 1 por Joergensen et al (1997) en Biotechnol.
Lett. 19:1027-1031. El CBM comprende los últimos 102 aminoácidos del polipéptido, es decir, la subsecuencia desde el aminoácido 582 al aminoácido 683. La numeración de familias de glicósido hidrolasas aplicada en esta descripción sigue el concepto de Coutinho, P.M. & Henrissat, B. (1999) CAZy -Carbohydrate-Active Enzymes en la URL: http://afmb.cnrsmrs.fr/~cazy/CAZY/index.html o alternativamente Coutinho, P.M. & Henrissat, B. 1999; The modular structure of cellulases and other carbohydrate-active enzymes: an integrated database approach. En "Genetics, Biochemistry and Ecology of Cellulose Degradation"., K. Ohmiya, K. Hayashi, K. Sakka, Y. Kobayashi, S. Karita y T. Kimura eds., Uni Publishers Co., Tokio, págs. 15-23, y Bourne, Y. & Henrissat, B. 2001 Glycoside hydrolases and glycosyltransferases: families and functional modules, Current Opinion in Structural Biology 11:593-600 .
[0018] Un módulo de unión a carbohidratos (CBM) es una secuencia de aminoácidos de polipéptido que se une preferentemente a un poli u oligosacárido (carbohidrato), frecuentemente —pero no necesariamente en exclusiva— a una forma insoluble en agua (incluyendo cristalino) del mismo.
[0019] Aunque varios tipos de CBMs han sido descritos en la bibliografía científica y de patentes, de la mayoría de ellos —muchos de los cuales derivan de enzimas celulolíticas (celulasas)— se hace referencia comúnmente como "módulos de unión a celulosa"; un módulo de unión a celulosa típico será entonces un CBM que ocurre en una celulasa. Asimismo, otras subclases de CBMs abarcarían, p. ej., módulos de unión de quitina (CBMs que típicamente ocurren en quitinasas), módulos de unión de xilano (CBMs que típicamente ocurrir en xilanasas), módulos de unión de manano (CBMs que típicamente ocurren en mananasas), módulos de unión a almidón (CBMs que pueden ocurrir en determinadas enzimas amilolíticas, tales como determinadas glucoamilasas, o en enzimas tales como glucanotransferasas de ciclodextrina), o en alfa-amilasas.
[0020] Los CBMs se encuentran como partes integrales de polipéptidos grandes o proteínas que consisten en dos o más regiones de secuencia de aminoácidos de polipéptido, especialmente en enzimas hidrolíticas (hidrolasas) que típicamente comprenden un módulo catalítico que contiene el sitio activo para la hidrólisis del sustrato y un módulo de unión a carbohidratos (CBM) para la unión al sustrato del carbohidrato en cuestión. Tales enzimas pueden comprender más de un módulo catalítico y uno, dos o tres CBMs, y opcionalmente comprenden además una o más regiones de secuencia de aminoácidos de polipéptido que conectan el CBM(s) con el(los) módulo(s) catalítico(s), una región del último tipo normalmente denominada "enlazador". Ejemplos de enzimas hidrolíticas que comprenden un CBM —algunas de las cuales ya han sido mencionadas anteriormente— son las celulasas, xilanasas, mananasas, arabinofuranosidasas, acetilesterasas y quitinasas. También se han encontrado CBMs en algas, p. ej., en el alga roja Porphyra purpurea en forma de una proteína de unión a polisacáridos no hidrolítica.
[0021] En proteínas/polipéptidos en donde tienen lugar CBMs (p. ej., enzimas, típicamente enzimas hidrolíticas), un CBM se puede localizar en el terminal N o C o en una posición interna.
[0022] Esta parte de un polipéptido o proteína (p. ej. enzima hidrolítica) que constituye un CBM per se típicamente consiste en más de aproximadamente 30 y menos de aproximadamente 250 residuos de aminoácidos. Para la invención se prefieren enzimas que comprenden un CBM con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3
[0023] La "homología" de polipéptidos referida en esta descripción se entiende como el grado de identidad entre dos secuencias que indican una derivación de la primera secuencia a partir de la segunda. La homología puede ser determinada adecuadamente mediante programas informáticos conocidos en la técnica tales como GAP proporcionado en el paquete de programas GCG (Program Manual for the Wisconsin Package, versión 8, agosto 1994, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, EEUU 53711) (Needleman, S.B. y Wunsch, C.D., (1970), Journal of Molecular Biology, 48, 443-453). Se usan los siguientes ajustes para comparar la secuencia de aminoácidos : penalización de creación GAP 3.0 y penalización de extensión GAP 0.1.
[0024] La enzima a usar como primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa de cuatro módulos que consiste en un núcleo de tres módulos de amilasa y un módulo de unión a carbohidratos de la familia 20 separado. La alfa-amilasa puede ser una alfa-amilasa de tipo salvaje derivada de fuentes fúngicas o bacterianas, o pueden ser mutantes, variantes modificadas de proteínas, u otras variantes de dichos tipos salvajes, o pueden ser híbridos de variantes o tipos salvajes.
[0025] Preferiblemente la alfa-amilasa es una enzima de tipo salvaje. Más preferiblemente la alfa-amilasa es una variante y/o híbrido de las alfa-amilasas anteriores que comprende modificaciones de aminoácidos que llevan a una actividad aumentada, una estabilidad de proteína aumentada a pH bajo, y/o a pH alto, estabilidad aumentada hacia depleción de calcio, y/o estabilidad aumentada a temperatura elevada.
[0026] El término "híbridos enzimáticos" referido en esta descripción se entiende como enzimas modificadas que comprenden una secuencia de aminoácidos de una enzima amilolítica [que en el contexto de la presente invención puede ser, p. ej., una alfa-amilasa (EC 3.2.1.1), una isoamilasa (EC 3.2.1.68) o una pululanasa (EC 3.2.1.41)] enlazada (es decir, enlazada de manera covalente) a una secuencia de aminoácidos que comprende un CBM. El CBM está preferiblemente, aunque no exclusivamente, fundido al N-terminal. El híbrido puede comprender más de un CBM.
[0027] Híbridos enzimáticos que contienen CBM, al igual que descripciones detalladas de la preparación y purificación del mismo, se conocen en la técnica [ver, p. ej., WO 90/00609, WO 94/24158 y WO 95/16782, así como Greenwood et al., Biotechnology and Bioengineering 44 (1994) págs. 1295-1305]. Estos se pueden preparar, p. ej., transformando en una célula huésped un constructo de ADN que comprende al menos un fragmento de ADN que codifica el módulo de unión a celulosa ligado, con o sin un enlazador, a una secuencia de ADN que codifica la enzima de interés, y cultivando la célula huésped transformada para expresar el gen fundido.
[0028] La construcción de una proteína híbrida entre un módulo de unión a carbohidratos (CBM) y una alfa-amilasa requiere uno o más de los siguientes pasos para obtener una enzima estable, expresable y aplicable.
1) Para identificar posibles puntos de cruce a menudo es necesario alinear la molécula donante de CBM con el donante de los módulos catalíticos usando métodos convencionales. Si la homología es relativamente alta puede haber varios puntos de cruce posibles. No obstante, si la homología es baja o si la secuencia del módulo catalítico y el CBM están disponibles, respectivamente, el CBM puede unirse como una enlongación al módulo catalítico, bien al principio de la secuencia, es decir, en el N-terminal insertado después de una secuencia señal al final, o en el C-terminal antes de la señal de terminación. Indiferentemente de si el CBM se localiza en el N- terminal o en el C-terminal, puede ser beneficioso eliminar unos cuantos aminoácidos o insertar varios aminoácidos como enlazadores para obtener una enzima expresable y estable en uso.
2) La construcción del ADN híbrido de los genes que codifican el CBM y el módulo amilolítico según las consideraciones hechas según 1) se puede realizar mediante métodos conocidos por expertos en la técnica. Estos métodos incluyen entre otros, reacciones de la PCR usando cebadores diseñados para hibridar sobre el punto de cruce de ADN resultante, digestión de ADN seguida de ligamiento o combinación in-vivo, por ejemplo, mediante levadura.
3) Una fijación simple de un CBM a un módulo amilolítico frecuentemente resulta en una proteína híbrida que es expresada mal debido a problemas de pliegue o de estabilidad o en una proteína híbrida carente de estabilidad suficiente y/o actividad en una aplicación dada. Para superar tales problemas, la proteína híbrida se pueden someter a ingeniería de proteínas bien mediante métodos de mutagénesis dirigida o mediante más métodos aleatorios. Esto incluye tanto los aminoácidos en los módulos del CBM y en los módulos amilolíticos, como optimizar la transición desde el módulo amilolítico al CBM, respecto a la longitud y secuencia de aminoácidos.
[0029] Como una primera enzima para la presente invención se prefieren enzimas híbridas que comprenden un CBM que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en secuencias de aminoácidos SEC ID NO:1, SEC ID NO:2, y SEC ID NO:3, así como enzimas con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60%, al menos un 65%, al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con la SEC ID NO:3
[0030] También se prefieren como primera enzima para la presente invención las enzimas híbridas que comprenden una secuencia de aminoácidos con actividad alfa-amilolítica y que comprenden una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en secuencias de aminoácidos SEC ID NO:4, SEC ID NO:5, SEC ID NO:6, SEC ID NO:7, SEC ID NO:8, SEC ID NO:9, SEC ID NO: 10, SEC ID N0:11, SEC ID NO:12, SEC ID NO:13, SEC ID NO:14, SEC ID NO:15, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17, y SEC ID NO:18, así como enzimas que comprenden una secuencia de aminoácidos con al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en secuencias de aminoácidos SEC ID NO:4, SEC ID NO:5, SEC ID NO:6, SEC ID NO:7, SEC ID NO:8, SEC ID NO:9, SEC ID NO:10, SEC ID N0:11, SEC ID NO:12, SEC ID NO:13, SEC ID NO:14, SEC ID NO:15, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17, y SEC ID NO:18.
[0031] Preferiblemente, la primera enzima de la presente invención comprende un CBM y/o una secuencia alfaamilolítica derivada de unos hongos, tales como de una cepa de una especie de Talaromyces, o de una cepa de una especie de Aspergillus tal como A. awamori, A. kawachii, A. niger A. orizae, etc. o de una bacteria, tal como de una cepa de la especie de Bacillus, tal como de una cepa de B. amilolyquefaciens, B. flavothermus, B. licheniformis o B. stearothermophilus.
[0032] Más preferida como primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa de cuatro módulos que consiste en un núcleo de amilasa de tres módulos y un módulo de unión a carbohidratos de la familia 20 separado. La más preferida es una alfa-amilasa de cuatro módulos que comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:19, SEC ID NO:20, SEC ID NO:21 y SEC ID NO:22.
[0033] Preferiblemente la primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa de cuatro módulos aislada de un hongo o una bacteria, tal como de una especie de Bacillus, tal como los polipéptidos mostrados en la SEC ID NO:20, y en la SEC ID NO:21, o de una cepa de Bacillus flavothermus, tal como el polipéptido mostrado en la SEC ID NO:19, o de una cepa de Aspergillus kawachii tal como el polipéptido mostrado en la SEC ID NO:22.
[0034] Más preferida como primera enzima de la presente invención es una alfa-amilasa que comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 70%, al menos un 75%, al menos un 80%, al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 98%, tal como al menos un 99% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:19, SEC ID NO:20, SEC ID NO:21 y SEC ID NO:22.
[0035] Las alfa-amilasas anteriores se pueden adicionar en una cantidad de 0,001-1,0 KNU/g de DS, preferiblemente de 0,002-0,5 KNU/g de DS, preferiblemente 0,02-0,1 KNU/g de DS.
Alfa-amilasa fúngica
[0036] Una enzima particular a usar como segunda enzima en los procesos de la invención es una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), tal como una alfa-amilasa tipo Fungamyl. En la presente divulgación, el término "alfa-amilasa tipo Fungamyl" indica una alfa-amilasa que muestra una alta homología, es decir, más de un 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% o incluso un 90% de homología con la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEC ID NO: 10 en WO96/23874. Alfa-amilasas fúngicas se pueden adicionar en una cantidad de 0,001-1,0 AFAU/g de DS, preferiblemente de 0,002-0,5 AFAU/g de DS, preferiblemente 0,02-0,1 AFAU/g de DS.
Beta-amilasa
[0037] Otra enzima particular a usar como segunda enzima en los procesos de la invención puede ser una beta-amilasa
(E.C 3.2.1.2). Beta-amilasa es el nombre generalmente dado a amilasas maltogénicas exoactivas, que catalizan la hidrólisis de los enlaces glucosídicos alfa 1,4 en amilosa, amilopectina y polímeros de glucosa relacionados, liberando así maltosa.
[0038] Beta-amilasas han sido aisladas de varias plantas y microorganismos (W.M. Fogarty y C.T. Kelly, Progress in Industrial Microbiology, vol. 15, págs. 112-115, 1979). Estas beta-amilasas se caracterizan por el hecho de tener temperaturas óptimas en el intervalo de 40°C a 65°C y un pH óptimo en el intervalo de 4.5 a 7.0. Beta-amilasas contempladas incluyen la beta-amilasa de cebada de Spezyme® BBA 1500, Spezyme® DBA y Optima™ ME, Optimalt™ BBA de Genencor Int., así como Novozym™ WBA de Novozymes A/S.
Glucoamilasa
[0039] Otra enzima particular a usar como segunda enzima en los procesos de la invención puede también ser una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3) derivada de un microorganismo o una planta. Se prefieren las glucoamilasas de origen bacteriano o fúngico seleccionadas del grupo que consiste en glucoamilasas de Aspergillus, en particular la glucoamilasa G1 o G2 de A. niger (Boel et al. (1984), EMBO J. 3 (5), p. 1097-1102), o variantes de las mismas, tales como las descritos en WO92/00381 y WO00/04136; la glucoamilasa de A. awamori (WO84/02921), A. oryzae (Agric. Biol. Chem. (1991), 55 (4), págs. 941-949), o variantes o fragmentos de las mismas.
[0040] Otras variantes de glucoamilasa de Aspergillus contempladas incluyen variantes para mejorar la termoestabilidad: G137A y G139A (Chen et al. (1996), Prot. Engng. 9, 499-505); D257E y D293E/Q (Chen et al. (1995), Prot. Engng. 8, 575-582); N182 (Chen et al. (1994), Biochem. J. 301, 275-281); enlaces disulfuros, A246C (Fierobe et al. (1996), Biochemistry, 35, 8698-8704 ; e introducción a los residuos de prolina en posición A435 y S436 (Li et al. (1997), Protein Engng. 10, 1199-1204 . Otras glucoamilasas contempladas incluyen glucoamilasas de Talaromyces, en particular derivado de Talaromyces emersonii (WO99/28448), Talaromyces leycettanus (patente estadounidense nº. Re.32, 153), Talaromyces duponti, Talaromyces thermophilus (patente estadounidense n°. 4.587.215). Glucoamilasas bacterianas contempladas incluyen glucoamilasas del género de Clostridium, en particular C. thermoamylolyticum (EP135.138), y C. thermohydrosulfuricum(WO86/01831). Glucoamilasas preferidas incluyen las glucoamilasas derivadas de Aspergillus oryzae, tales como una glucoamilasa con un 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% o incluso un 90% de homología con la secuencia de aminoácidos mostrada en la SEC ID NO:2 en WO00/04136. También se contemplan los productos comerciales AMG 200L; AMG 300 L; SAN™ SUPER y AMG™ E (de Novozymes); OPTIDEX™ 300 (de Genencor Int.); AMIGASE™ y AMIGASE™ PLUS (de DSM); G-ZYME™ G900 (de Enzyme Bio-Systems); G-ZYME™ G990 ZR (glucoamilasa de A. niger y bajo contenido de proteasa).
[0041] Glucoamilasas se pueden adicionar en una cantidad de 0,02-2,0 AGU/g de DS, preferiblemente 0,1-1,0 AGU/g de DS, tal como 0,2 AGU/g de DS.
Enzimas adicionales.
[0042] Los procesos de la invención se pueden llevar a cabo en presencia de una tercera enzima. Un tercera enzima en particular puede ser una alfa-amilasa de Bacillus (frecuentemente referida como "alfa-amilasas tipo Termamyl" ). Alfaamilasas tipo Termamyl muy conocidas incluyen alfa-amilasa derivada de una cepa de B. licheniformis (disponible comercialmente como Termamyl), B. amyloliquefaciens, y alfa-amilasa de B. stearothermophilus. Otras alfa-amilasas tipo Termamyl incluyen alfa-amilasa derivada de una cepa de las especies de Bacillus NCIB 12289, NCIB 12512, NCIB 12513 o DSM 9375, las cuales son todas descritas en detalle en WO95/26397, y la alfa-amilasa descrita por Tsukamoto et al., Biophysical Research Communications, 151 (1988), págs. 25-31. En el contexto de la presente invención una alfaamilasa tipo Termamyl es una alfa-amilasa tal y como se define en WO99/19467 en la página 3, línea 18 hasta la página 6, línea 27. Variantes e híbridos contemplados son descritos en WO96/23874, WO97/41213 y WO99/19467. Específicamente contemplado es una variante recombinante de alfa-amilasa de B. stearothermophilus con las mutaciones: I181* + G182* + N193F. Alfa-amilasas de Bacillus se pueden adicionar en cantidades eficaces bien conocidas por el experto en la técnica.
[0043] Otro tercera enzima del proceso en particular puede ser una enzima desramificante, tal como una isoamilasa
(E.C. 3.2.1.68) o una pululanasa (E.C. 3.2.1.41). La isoamilasa hidroliza los enlaces ramificados alfa-1,6-D-glucosídicos en amilopectina y beta-dextrinas límite y se puede distinguir de las pululanasas por la incapacidad de la isoamilasa para atacar al pululano, y por la acción limitada en alfa-dextrinas límite. La enzima desramificante se puede adicionar en cantidades eficaces bien conocidas por el experto en la técnica.
Formas de realización de la invención
[0044] La suspensión de almidón a someter a los procesos de la invención puede tener un 20-55% de sólidos secos de almidón granulado, preferiblemente un 25-40% de sólidos secos de almidón granulado, más preferiblemente un 30-35% de sólidos secos de almidón granulado.
[0045] Después de ser sometido al proceso del primer aspecto de la invención, al menos un 85%, al menos un 86%, al menos un 87%, al menos un 88%, al menos un 89%, al menos un 90%, al menos un 91%, al menos un 92%, al menos un 93%, al menos un 94%, al menos un 95%, al menos un 96%, al menos un 97%, al menos un 98%, o preferiblemente al menos un 99% de los sólidos secos del almidón granulado se convierte en un hidrolizado de almidón soluble.
[0046] Según la invención los procesos del primer y segundo aspecto se llevan a cabo a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización. Preferiblemente la temperatura a la que se realizan los procesos es de al menos 30°C, al menos 31°C, al menos 32°C, al menos 33°C, al menos 34°C, al menos 35°C, al menos 36°C, al menos 37°C, al menos 38°C, al menos 39°C, al menos 40°C, al menos 41°C, al menos 42°C, al menos 43°C, al menos 44°C, al menos 45°C, al menos 46°C, al menos 47°C, al menos 48°C, al menos 49°C, al menos 50°C, al menos 51 °C, al menos 52°C, al menos 53°C, al menos 54°C, al menos 55°C, al menos 56°C, al menos 57°C, al menos 58°C, al menos 59°C, o preferiblemente al menos 60°C.
[0047] El pH con el que se lleva a cabo el proceso del primer aspecto de la invención puede estar en el intervalo de 3.0 a 7.0, preferiblemente de 3.5 a 6.0, o más preferiblemente de 4.0-5.0.
[0048] La composición exacta de los productos del proceso del primer aspecto de la invención, el hidrolizado de almidón soluble, depende de la combinación de enzimas aplicada, así como del tipo de almidón granulado procesado. Preferiblemente el hidrolizado soluble es maltosa con una pureza de al menos un 85%, al menos un 90%, al menos un 95,0%, al menos un 95,5%, al menos un 96,0%, al menos un 96,5%, al menos un 97,0%, al menos un 97,5%, al menos un 98,0%, al menos un 98,5%, al menos un 99,0% o al menos un 99,5%. Incluso más preferiblemente el hidrolizado de almidón soluble es glucosa, y de la forma más preferible el hidrolizado de almidón tiene un DX (porcentaje de glucosa del total de sólidos secos solubilizados) de al menos un 94,5%, al menos un 95,0%, al menos un 95,5%, al menos un 96,0%, al menos un 96,5%, al menos un 97,0%, al menos un 97,5%, al menos un 98,0%, al menos un 98,5%, al menos un 99,0% o al menos un 99,5%. No obstante, igualmente contemplado está el proceso donde el producto del proceso de la invención, el hidrolizado de almidón soluble, es un jarabe de especialidad, tal como un jarabe de especialidad con una mezcla de glucosa, maltosa, DP3 y DPn para su uso en la producción de helados, pasteles, caramelos, fruta enlatada.
[0049] El almidón granulado a procesar en los procesos de la invención puede ser obtenido en particular a partir de tubérculos, raíces, tallos, leguminosas, cereales o grano entero. Más específicamente el almidón granulado se puede obtener de granos, sémola de maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, sorgo, sagú, mandioca, tapioca, sorgo, arroz, guisantes, judías, plátano o patatas. Especialmente contemplados están ambos tipos cerosos y no cerosos de maíz y cebada. El almidón granulado a procesar puede ser de una calidad de almidón altamente refinado, preferiblemente con al menos un 90%, al menos un 95%, al menos un 97% o al menos un 99,5 % de pureza o puede ser un almidón más bruto conteniendo material que comprende grano molido entero incluyendo fracciones no amiláceas tales como residuos de germen y fibras. La materia prima, tal como grano entero, se muele para descubrir la estructura y permitir el proceso posterior. Dos procesos de molienda se prefieren según la invención: molienda húmeda y seca. En la molienda seca, la avellana entera es molida y usada. La molienda húmeda proporciona una buena separación de germen y harina (gránulos de almidón y proteína) y es aplicada con algunas excepciones en lugares donde el hidrolizado de almidón se usa en la producción de jarabes. Ambas moliendas seca y húmeda son bien conocidas en la técnica del tratamiento de almidón y son igualmente contempladas para los procesos de la invención. El proceso del primer aspecto de la invención se puede llevar a cabo en un sistema de ultrafiltración donde el concentrado se mantienen en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua, y donde el concentrado es el hidrolizado de almidón soluble. Igualmente contemplado es el proceso llevado a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua, y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble. También se contempla el proceso llevado a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de microfiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua, y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble.
[0050] En el proceso del segundo aspecto de la invención, el hidrolizado de almidón soluble del proceso del primer aspecto de la invención se somete a una conversión en jarabe a base de almidón rico en fructosa (HFSS), tal como jarabe de maíz rico en fructosa (HFCS). Esta conversión se consigue preferiblemente usando una glucosa isomerasa, y más preferiblemente mediante una glucosa isomerasa inmovilizada soportada en un soporte sólido. Isomerasas contempladas comprenden los productos comerciales Sweetzyme™ IT de Novozymes A/S, G -zyme™ IMGI y G-zyme™ G993, Ketomax™ y G-zyme™ G993 de Rhodia, G-zyme™ G993 líquido y GenSweet™ IGI de Genencor Int.
[0051] En el proceso del tercer aspecto de la invención, el hidrolizado de almidón soluble del proceso del primer aspecto de la invención se usa para la producción de combustible o etanol potable. En el proceso del tercer aspecto, la fermentación se puede llevar a cabo de manera simultánea o separada/secuencial a la hidrólisis de la suspensión de almidón granulado. Cuando la fermentación se realiza de manera simultánea a la hidrólisis, la temperatura es preferiblemente de entre 30°C y 35°C, y más preferiblemente de entre 31°C y 34°C. El proceso del tercer aspecto de la invención se puede llevar a cabo en un sistema de ultrafiltración donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo, levadura, nutrientes de levadura y agua, y donde el permeado es un líquido que contiene etanol. Igualmente se contempla el proceso llevado a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo, levadura, nutrientes de levadura y agua, y donde el permeado es un líquido que etanol.
[0052] El hidrolizado de almidón soluble del proceso del primer aspecto de la invención puede también ser usado para la producción de un producto de fermentación que comprende la fermentación del almidón tratado en un producto de fermentación, tal como ácido cítrico, glutamato monosódico, ácido glucónico, gluconato sódico, gluconato cálcico, gluconato potásico, glucono-delta-lactona, o eritorbato sódico.
[0053] En otra forma de realización la suspensión de almidón está en contacto con un polipéptido que comprende un CBM, pero ningún módulo amilolítico, es decir, aplicación de CBMs sueltos. Los CBMs sueltos puede ser módulos de unión a almidón, módulos de unión de celulosa, módulos de unión de quitina, módulos de unión de xilano, módulos de unión de manano, y otros módulos de unión. CBMs preferidos en el presente contexto son los CBMs microbianos, particularmente CBMs fúngicos o bacterianos. Particularmente preferidos son los módulos de unión a almidón mostrados en la presente divulgación como las secuencias de polipéptidos SEC ID NO:1, SEC ID NO:2, y SEC ID NO:3 o los módulos de unión a almidón descritos en solicitud provisional de patente estadounidense n°. 60/511044 como SEC ID NO:12; el CBM de la glucoamilasa de la especie de Hormoconis tal como de Hormoconis resinae (Sin. Creosote fungus
o Amorphoteca resinae) (SWISSPROT:Q03045), SEC ID NO:13; el CBM de especies de Lentinula tal como de Lentinula edodes (hongo shiitake) (SPTREMBL:Q9P4C5), SEC ID NO:14 el CBM de especies de Neurospora tal como de Neurospora crassa (SWISSPROT:P14804), SEC ID NO:15; el CBM de especies de Talaromyces tal como de Talaromyces byssochlamydioides, SEC ID NO:16; el CBM de especies de Geosmithia tal como de Geosmithia cylindrospora, SEC ID NO:17; el CBM de especies de Scorias tal como de Scorias spongiosa, SEC ID NO:18; el CBM de especies de Eupenicillium tal como de Eupenicillium ludwigii, SEC ID NO:19; el CBM de especies de Aspergillus tal como de Aspergillus japonicus, SEC ID NO:20; el CBM de especies de Penicillium tal como de Penicillium cf. miczynskii, SEC ID NO:21; el CBM de especies de Mz1 Penicillium, SEC ID NO:22; el CBM de especies de Thysanophora, SEC ID NO:23; el CBM de especies de Humicola tal como de Humicola grisea var. thermoidea. Muchos CBMs preferidos incluyen los CBMs descritos en la solicitud provisional de patente estadounidense n°. 60/511044 como SEC ID NO:24; el CBM de la glucoamilasa de especies de Aspergillus tal como de Aspergillus niger, y como SEC ID NO:25; el CBM de la glucoamilasa de especies de Athelia tal como de Athelia rolfsii. También se prefiere para la invención la aplicación de cualquier CBM que tenga al menos un 50%, 60%, 70%, 80% o incluso al menos un 90% de homología con cualquiera de las secuencias de aminoácidos de CBM mencionadas anteriormente.
[0054] Los CBMs sueltos se pueden aplicar a la suspensión de almidón granulado en cantidades eficaces.
Actividad de alfa-amilasa (KNU)
[0055] La actividad amilolítica se puede determinar usando almidón de patata como sustrato. Este método se basa en la descomposición del almidón de patata modificado por la enzima, y la reacción es seguida de muestras de mezcla de la solución de almidón/enzima con una solución de yodo. Inicialmente, se forma un color azul negruzco, pero durante la descomposición del almidón el color azul se debilita y gradualmente se convierte en un marrón rojizo, que es comparable a un estándar de vidrio coloreado.
[0056] Una unidad Kilo Novo (KNU) de alfa-amilasa es definida como la cantidad de enzima que, en condiciones estándar (es decir, a 37°C +/- 0,05; 0,0003 M Ca2+; y pH 5.6) dextriniza 5,26 g de sustancia seca del almidón Merck Amylum soluble.
[0057] Un prospecto AF 9/6 que describe este método analítico con más detalle está disponible previa solicitud a Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia .
Actividad de glucoamilasa (AGU)
[0058] La unidad de glucoamilasa Novo (AGU) es definida como la cantidad de enzima que hidroliza 1 micromol de maltosa por minuto a 37°C y pH 4.3.
[0059] La actividad se determina como AGU/ml mediante un método modificado (AEL-SM-0131, disponible previa solicitud en Novozymes) después de usar un kit de diagnóstico glucosa GOD-Perid de Boehringer Mannheim, 124036. Estándar: estándar AMG, lote 7- 1195, 195 AGU/ml. 375 microL de sustrato (1% de maltosa en 50 mM de acetato sódico, pH 4.3) son incubados durante 5 minutos a 37°C. Se añaden 25 microL de enzima diluida en acetato sódico. Después de 10 minutos, la reacción se detiene añadiendo 100 microL 0,25 M de NaOH. 20 microL se transfieren a una placa de microtitulación de 96 pocillos y se añaden 200 microL de solución GOD-Perid (124036, Boehringer Mannheim). Después de 30 minutos a temperatura ambiente, la absorbencia se mide a 650 nm y la actividad se calcula en AGU/ml del estándar AMG. Un prospecto (AEL-SM-0131) que describe este método analítico en más detalle está disponible previa solicitud en Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia.
Actividad de alfa-amilasa fúngica (FAU)
[0060] La actividad de alfa-amilasa fúngica se puede medir en FAU (unidades de alfa-amilasa fúngica). Un (1) FAU es la cantidad de enzima que en condiciones estándar (es decir, a 37°C y pH 4.7) descompone 5260 mg de almidón sólido (almidón soluble, Merck) por hora. Un prospecto AF 9.1/3, que describe este ensayo FAU con más detalle está disponible previa solicitud en Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia.
Actividad de alfa-amilasa ácida (AFAU)
[0061] La actividad de alfa-amilasa ácida se puede medir en AFAU (unidades de alfa-amilasa ácida fúngica), que se determinan en relación a un estándar enzimático.
[0062] El estándar usado es AMG 300 L (de Novozymes A/S, glucoamilasa de Aspergillus niger G1 tipo salvaje, también descrito en Boel et al. (1984), EMBO J. 3 (5), págs. 1097-1102 y en WO92/00381). La alfa-amilasa neutra en esta AMG disminuye, después de su almacenamiento a temperatura ambiente durante 3 semanas, de aprox. 1 FAU/mL a menos de 0,05 FAU/mL.
[0063] La actividad de alfa-amilasa ácida en este estándar AMG se determina conforme a la siguiente descripción. En este método 1 AFAU se define como la cantidad de enzima que degrada 5,26 mg de sólidos secos de almidón por hora en condiciones estándar.
[0064] El yodo forma un complejo azul con almidón, pero no con sus productos de degradación. Por tanto, la intensidad del color es directamente proporcional a la concentración de almidón. La actividad de amilasa es determinada usando colorimetría inversa como reducción en la concentración de almidón en condiciones analíticas especificas.
5
10
15
20
25
30
Condiciones estándar/condiciones de reacción: (por minuto)
Sustrato: Almidón, approx. 0,17 g/L
Tampón: Citate, approx. 0,03 M
Yodo (I2): 0,03 g/L
CaCl2: 1,85 mM
pH: 2.50 - 0.05
Temperatura de 40°C
incubación:
Tiempo de reacción: 23 seconds
Longitud de onda: lambda=590nm
Concentración 0.025 AFAU/mL
enzimática:
Intervalo de trabajo 0,01-0,04 AFAU/mL
enzimático:
[0065] Si se prefiere información más detallada, ésta se puede encontrar en EB-SM-0259.02/01, disponible previa solicitud en Novozymes A/S, y que se incorpora por referencia.
Actividad de beta-amvlase (DP°)
[0066] La actividad de SPEZYME® BBA 1500 se expresa en grados de potencia diastásica (DP°). Es la cantidad de enzima contenida en 0,1 ml de un 5% de solución de la preparación enzimática de muestra que producirá azúcares de reducción suficientes para reducir 5 ml de solución de Fehling cuando la muestra se incuba con 100 ml de sustrato durante 1 hora a 20°C.
Actividad de pululanasa (nueva unidad de pululanasa Novo (NPUN)
[0067] La actividad de pululanasa se puede determinar en relación a un sustrato de pululano. El pululano es un polímero de D-glucosa lineal que consiste esencialmente en unidades maltotriosil unidas por enlaces alfa 1,6. Las endopululanasas hidrolizan el los enlaces alfa 1,6 aleatoriamente, liberando maltotriosa de liberación, 63-alfa-maltotriosilmaltotriosa, 63-alfa-(63-alfa-maltotriosil-maltotriosyl)-maltotriosa.
[0068] Una nueva unidad de pululanasa Novo (NPUN) es una unidad de actividad de endo-pululanasa y se mide en relación a un estándar Promozyme D de Novozymes A/S. Condiciones estándar son 30 minutos de tiempo de reacción a 40°C y pH 4.5 y con 0,7% de pululano como sustrato. La cantidad de producto de degradación de sustrato rojo se mide espectrofotométricamente en 510 nm y es proporcional a la actividad de endo-pululanasa en la muestra. Un prospecto (EB-SM.0420.02/01) que describe este método analítico con más detalle está disponible previa solicitud en Novozymes A/S, Dinamarca, dicho prospecto se incluye en el presente documento mediante referencia.
[0069] En las condiciones estándar un NPUN es aproximadamente igual a la cantidad de enzima que libera carbohidrato reductor con una potencia reductora equivalente a 2,86 micromoles de glucosa por minuto.
Determinación del perfil de azúcar y sólidos secos solubilizados
[0070] La composición de azúcar de los hidrolizados de almidón fue determinada mediante HPLC y posteriormente se calculó el rendimiento de glucosa como DX. °BRIX, sólidos secos solubilizados (solubles) de hidrolizado de almidón fueron determinados mediante la medición del índice de refracción.
[0071] Las siguientes actividades enzimáticas fueron usadas. Una alfa-amilasa bacteriana con un CBD con la secuencia representada en SEC ID NO:19 y la misma alfa-amilasa bacteriana, pero sin el módulo CBD (SEC ID NO:4). Una glucoamilasa derivada de Aspergillus niger con la secuencia de aminoácidos mostrada en WO00/04136 como SEC ID nº: 2 o una de las variantes descritas. Una alfa-amilasa ácida fúngica derivada de Aspergillus niger.
[0072] Almidón de trigo (S-5127) se obtuvo de Sigma-Aldrich.
Ejemplo 1
[0073] Este ejemplo ilustra la conversión de almidón granulado de trigo en glucosa usando una alfa-amilasa bacteriana de cuatro módulos y una glucoamilasa y una amilasa ácida fúngica. Una suspensión con un 33% de sólidos secos (DS) de almidón granulado fue preparada añadiendo 247,5 g de almidón de trigo, mientras se agitaba, a 502,5 ml de agua. El pH fue ajustado con HCl a 4.5. La suspensión de almidón granulado fue distribuida en matraces de tapón azul de 100 ml con 75 g en cada matraz. Los matraces fueron incubados con agitación magnética en un baño maría a 60°C. A las cero horas las actividades enzimáticas mostradas en la tabla 1 fueron dosificadas a los matraces. Las muestras fueron retiradas después 24, 48, 72, y 96 horas.
Tabla 1. Los niveles de actividad enzimática usados.
100,0 200 50
[0074] El total de sólidos secos de almidón fue determinado usando el siguiente método. El almidón fue completamente
10 hidrolizado añadiendo una cantidad en exceso de alfa-amilasa (300 KNU/Kg de sólidos secos) y colocando la muestra en un baño de aceite a 95 °C durante 45 minutos. Posteriormente las muestras fueron enfriadas a 60°C y una cantidad en exceso de glucoamilasa (600 AGU/kg de DS) fue añadida seguida de una incubación durante 2 horas a 60°C.
[0075] Sólidos secos solubles en el hidrolizado de almidón fueron determinados mediante medición del índice de refracción en muestras después de filtrar a través de un filtro de 0,22 microM. El perfil de azúcar fue determinado
15 mediante HPLC. La cantidad de glucosa fue calculada como DX. Los resultados se muestran en la tabla 2 y 3.
Tabla 2. Sólidos secos solubles como porcentaje de sustancia seca total a 100 KNU/kg de DS de dosificación de alfaamilasa.
100,0 92,5 96 97,3 99,2
Tabla 3. DX del hidrolizado soluble a 100 KNU/kg de DS de dosificación de alfa-amilasa.
100,0 88,4 92,4 93,7 95,3
[0076] Este ejemplo ilustra la única conversión parcial de almidón granulado en glucosa usando una glucoamilasa y una alfa-amilasa ácida fúngica.
25 [0077] Matraces con un 33% de DS de almidón granulado fueron preparados e incubados como se describe en el ejemplo 1. A las cero horas las actividades enzimáticas mostradas en la tabla 4 fueron dosificadas a los matraces. Las muestras fueron retiradas después de 24, 48, 72, y 96 horas. Las muestras fueron analizadas como se describe en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 5 y 6.
30 Tabla 4. El nivel de actividad enzimática usado.
200 50
Tabla 5. Sólidos secos solubles como porcentaje de sustancia seca total.
28,5 36,3 41,6 45,7 Tabla 6. DX del hidrolizado soluble.
27,7 34,9 39,2 42,2
5 Ejemplo 3
[0078] En el ejemplo 3 la conversión del almidón granulado de trigo en glucosa fue realizada usando una glucoamilasa (200 AGU/kg de DS), una amilasa ácida fúngica (50 AFAU/kg de DS) y la alfa-amilasa bacteriana de cuatro módulos intacta (SEC ID NO:19), también usada en el ejemplo 1 o la misma alfa-amilasa bacteriana de cuatro módulos, pero sin el módulo CBD (SEC ID NO:4) (100 KNU/kg de DS). Una suspensión con un 33% de sólidos secos (DS) de almidón
10 granulado fue preparada e incubada como se describe en el ejemplo 1. Las muestras fueron retiradas después de 24, 46, 70, y 90 horas.
[0079] El total de sólidos secos de almidón fue determinado como se describe en el ejemplo 1. Sólidos secos solubles en el hidrolizado de almidón y el perfil de azúcar fueron determinados como se describe en el ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 7 y 8.
15 Tabla 7. Sólidos secos solubles como porcentaje de sustancia seca total. Enzimas: glucoamilasa, amilasa ácida fúngica y alfa-amilasa bacteriana con el módulo CBD (SEC ID NO:19) o sin el módulo CBD (SEC ID NO:4).
Sin CBD 89,7 92,4 92,4 92,5
Con CBD 94,1 95,2 96,9 97,1
Tabla 8. DX del hidrolizado soluble: enzimas: glucoamilasa, amilasa ácida fúngica y alfa-amilasa bacteriana con el módulo CBD (SEC ID NO:19) o sin el módulo CBD (SEC ID NO:4).
- 20
- Sin CBD Con CBD 24 horas 85,9 89,9 46 horas 88,7 93,3 70 horas 89,0 93,0 90 horas 89,0 93,2
- LISTADO DE SECUENCIAS [0080]
- 25
- <110> Novozymes A/S
- <120> Licuefacción fría con alfa-amilasa de cuatro-dominios
- 30
- <130> 10473 <160> 22
- <170> Versión de patentIn 3.2
<210> 1
<211> 102
<212> PRT
<213> Bacillus flavothermus
<400> 1
<210> 2
<211> 99 10 <212> PRT
<213> Bacillus sp.
<400> 2
<210> 3
<211> 102
<212> PRT
<213> Bacillus alcalifílico
<400> 3
<210> 4
<211> 484
<212> PRT
<213> Bacillus flavothermus
<400> 4
<210> 5
<211> 485
<212> PRT
<213> Bacillus sp
<400> 5
<210> 6
<211> 484
<212> PRT
<213> bacillus alcalifílico
<400> 6
<210> 7
<211> 517
<212> PRT
<213> Bacillus sp.:
<400> 7
<210> 8
<211> 550
- <212>
- PRT 5 <213> Desconocido
<220>
<223> Fuente desconocida
<210> 9
<211> 482
<212> PRT
<213> Desconocido
<220>
<223> fuente desconocida
<400> 9
<210> 10
<211> 482
<212> PRT
<213> Desconocido
<220>
<223> Fuente desconocida
<400> 10
<210> 11
<211> 482
<212> PRT
<213> Desconocido
<220>
<223> Fuente desconocida
<400> 11
<210> 12
<211> 482
- <212>
- PRT 5 <213> Desconocido
<220>
<223> Fuente desconocida
<210> 13
<211> 483
<212> PRT
<213> Bacillus licheniformis
<400> 13
<210> 14
<211> 483
<212> PRT
<213> Bacillus amyloliquefaciens
<400> 14
<210> 15
<211> 483
<212> PRT
<213> Bacillus stearothermophilus
<400> 15
<210> 16
<211> 485
- <212>
- PRT 5 <213> desconocido
<220>
<223> fuente desconocida
<210> 17
<211> 484
- <212>
- PRT 5 <213> Desconocido
<220>
<223> fuente desconocida
<210> 18
<211> 485
- <212>
- PRT 5 <213> desconocido
10 <400> 8
10 <400> 12
10 <400> 16
10 <400> 17
<220>
<223> fuente desconocida
10 <400> 18
<210> 19
<211> 619
<212> PRT
<213> Bacillus flavothermus
<400> 19
<210> 20
<211> 613
<212> PRT
<213> Bacillus
<400> 20
<210> 21
<211> 619
<212> PRT
<213> Bacillus alcalifílico
<400> 21
<210> 22
<211> 640
<212> PRT
<213> Aspergillus kawachii
<400> 22
Claims (21)
- REIVINDICACIONES1. Proceso para producir un hidrolizado de almidón soluble, comprendiendo el proceso el hecho de someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima:
- (a)
- es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas;
- (b)
- tiene actividad de hidrólisis de alfa-1.4-glucosídico, y;
- (c)
- comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3;
y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una betaamilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3). -
- 2.
- Proceso según la reivindicación 1, donde la primera enzima comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:4, SEC ID NO:5, SEC ID NO:6, SEC ID NO: 7, SEC ID NO:8, SEC ID NO:9, SEC ID NO:10, SEC ID NO:11, SEC ID NO:12, SEC ID NO:13, SEC ID NO:14, SEC ID NO:15, SEC ID NO:16, SEC ID NO:17, y SEC ID NO:18.
-
- 3.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la primera enzima comprende una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en SEC ID NO:19, SEC ID NO:20, SEC ID NO:21 y SEC ID NO:22.
-
- 4.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la suspensión de almidón tiene un 20-55% de sólidos secos de almidón granulado.
-
- 5.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde al menos un 85% de los sólidos secos del almidón granulado se convierten en un hidrolizado de almidón soluble.
-
- 6.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el hecho de someter la suspensión de almidón granulado a la acción de una isoamilasa y/o una pululanasa.
-
- 7.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la temperatura es de al menos 58°C.
-
- 8.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el pH se encuentra en el intervalo de 3.0 a
- 7.0.
-
- 9.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el porcentaje de glucosa del total de sólidos secos solubilizados del hidrolizado de almidón soluble es al menos un 94,5%.
-
- 10.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene de tubérculos, raíces, tallos, o grano entero.
-
- 11.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene a partir de cereales.
-
- 12.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene a partir de maíz, mazorcas, trigo, cebada, centeno, mijo, sagú, mandioca, tapioca, sorgo, arroz o patatas.
-
- 13.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el almidón granulado se obtiene a partir de la molienda en seco de grano entero o a partir de la molienda húmeda de grano entero o a partir de sémola de maíz molida.
-
- 14.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso se lleva a cabo en un sistema de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble.
-
- 15.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso se lleva a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de ultrafiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble.
-
- 16.
- Proceso según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el proceso se lleva a cabo en un reactor de membrana continuo con membranas de microfiltración y donde el concentrado se mantiene en recirculación en presencia de enzimas, almidón crudo y agua y donde el permeado es el hidrolizado de almidón soluble.
-
- 17.
- Proceso para la producción de jarabe a base de almidón rico en fructosa (HFSS), incluyendo el proceso los pasos de:
a) someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima:- (i)
- es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas;
- (ii)
- tiene actividad de hidrólisis alfa-1.4-glucosídico, y;
(iii) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3;y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3),para producir un hidrolizado de almidón soluble,b) someter dicho hidrolizado de almidón soluble a una conversión en jarabe de maíz rico en fructosa (HFCS). - 18. Proceso para la producción de un producto de fermentación, incluyendo el proceso los pasos de:a) someter una suspensión acuosa de almidón granulado a una temperatura por debajo de la temperatura inicial de gelatinización de dicho almidón granulado a la acción de una primera enzima y una segunda enzima, dicha primera enzima:
- (i)
- es un elemento de la familia 13 de glicósido hidrolasas;
- (ii)
- tiene actividad de hidrólisis de alfa-1.4-glucosídico, y;
(iii) comprende un módulo de unión a carbohidratos (CBM) funcional de la familia 20 de CBM, dicho CBM tiene una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en una secuencia de aminoácidos con al menos un 60% de homología con la SEC ID NO:1, una secuencia de aminoácidos con al menos un 75% de homología con la SEC ID NO:2, y una secuencia de aminoácidos con al menos un 90% de homología con la SEC ID NO:3;y dicha segunda enzima se selecciona de la lista que comprende una alfa-amilasa fúngica (EC 3.2.1.1), una beta-amilasa (E.C. 3.2.1.2), y una glucoamilasa (E.C.3.2.1.3),para producir un hidrolizado de almidón soluble,b) someter dicho hidrolizado de almidón soluble a fermentación en un producto de fermentación. -
- 19.
- Proceso según la reivindicación 18 donde el producto de fermentación es etanol.
-
- 20.
- Proceso según cualquiera de reivindicaciones 18 ó 19, donde el paso de fermentación se realiza de manera simultánea o separada/secuencial a la hidrólisis del almidón granulado.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DK200300949 | 2003-06-25 | ||
| DKPA200300949 | 2003-06-25 | ||
| DK200301568 | 2003-10-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2366952T3 true ES2366952T3 (es) | 2011-10-26 |
Family
ID=34955688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04738953T Expired - Lifetime ES2366952T3 (es) | 2003-06-25 | 2004-06-25 | Proceso de hidrólisis del almidón. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN100547077C (es) |
| ES (1) | ES2366952T3 (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IN2014CN03467A (es) * | 2011-10-11 | 2015-10-16 | Novozymes North America Inc | |
| CN103907809A (zh) * | 2013-01-09 | 2014-07-09 | 卢建军 | 粉条生产过程中淀粉水解工艺的酸碱调节方法 |
| US9034631B2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-05-19 | Poet Research, Inc. | Systems and methods for yeast propagation |
| WO2014169101A1 (en) * | 2013-04-10 | 2014-10-16 | Novozymes A/S | Process for hydrolysis of starch |
| US9982282B2 (en) * | 2013-04-10 | 2018-05-29 | Novozymes A/S | Process for preparation of sugars and syrups |
| US10538751B2 (en) * | 2013-06-06 | 2020-01-21 | Novozymes A/S | Alpha-amylase variants and polynucleotides encoding same |
| EP3126479A1 (en) * | 2014-04-01 | 2017-02-08 | Novozymes A/S | Polypeptides having alpha amylase activity |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0171218B1 (en) * | 1984-08-06 | 1993-10-13 | Genencor, Inc. | Enzymatic hydrolysis of granular starch directly to glucose |
| EP0704169A3 (en) * | 1994-09-27 | 1996-08-21 | Cpc International Inc | Starch hydrolysates |
-
2004
- 2004-06-25 CN CNB2004800180051A patent/CN100547077C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-25 CN CN2004800245713A patent/CN1842596B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2004-06-25 ES ES04738953T patent/ES2366952T3/es not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1813068A (zh) | 2006-08-02 |
| CN1842596A (zh) | 2006-10-04 |
| CN100547077C (zh) | 2009-10-07 |
| CN1842596B (zh) | 2013-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1641932B1 (en) | Process for the hydrolysis of starch | |
| US7998709B2 (en) | Process of producing a starch hydrolysate | |
| CN1330770C (zh) | 淀粉加工方法 | |
| ES2336846T3 (es) | Procesos para la produccion de un hidrolizado de almidon. | |
| EP1604019B1 (en) | Alcohol product processes | |
| US8076109B2 (en) | Processes for producing a fermentation product | |
| US20100151549A1 (en) | Process of producing a fermentation product | |
| US7579177B2 (en) | Alcohol product processes | |
| CN101517072A (zh) | 生产发酵产物的方法 | |
| EP4077694A1 (en) | Processes for producing fermentation products | |
| US20090117630A1 (en) | Fermentation product processes | |
| ES2594438T3 (es) | Procesos para producir productos de fermentación | |
| US20160122442A1 (en) | Process for Hydrolysis of Starch | |
| CA2908733C (en) | Process for preparation of sugars and syrups | |
| CN100547077C (zh) | 淀粉水解的方法 | |
| CN101432433A (zh) | 生产发酵产品的方法 | |
| CN101070553A (zh) | 淀粉加工方法 |