的大體積空氣的無菌性或?qū)崿F(xiàn)通過許多管道、泵和離心機(jī)的所有轉(zhuǎn)移 期間的無菌條件是不經(jīng)濟(jì)的。廣泛進(jìn)行清潔設(shè)備、氣蒸管道和罐，以及過濾空氣以保證盡可 能的無菌條件。
[0091] 在半-種子繁殖的最后，將容器的內(nèi)容物泵至將酵母與被消耗的水解物分離的一 系列分離器中?；蛘?，可將全部繁殖器培養(yǎng)液泵送并加入到商業(yè)繁殖器中，任選地在儲(chǔ)存于 緩沖罐中之后。
[0092] 商業(yè)繁殖可在工作體積高達(dá)50, 000加侖或更大的大發(fā)酵器（繁殖器）中進(jìn)行。為 了啟動(dòng)商業(yè)繁殖，用泵將一定體積的水（被稱為設(shè)定水（set water))送入繁殖器中。接下 來，在被稱為縱搖（pitching)的過程中，將來自半-種子繁殖或來自儲(chǔ)存罐的酵母轉(zhuǎn)移至 發(fā)酵器中。加入種子酵母之后，啟動(dòng)通氣、冷卻和營養(yǎng)物添加以開始發(fā)酵。在發(fā)酵開始時(shí)， 液態(tài)種子酵母和添加的水可僅占發(fā)酵器體積的三分之一至一半。在發(fā)酵過程期間持續(xù)不斷 加入營養(yǎng)物使發(fā)酵器達(dá)到其終體積。添加營養(yǎng)物的速率在整個(gè)發(fā)酵過程中始終增加，因?yàn)?必須供應(yīng)更多營養(yǎng)物以支持增加的細(xì)胞群體的生長。酵母細(xì)胞的數(shù)目在該繁殖期間增加至 約1-2倍，2-3倍，3-4倍，4-5倍，5-6倍，5-7倍或5-8倍。
[0093]通過位于容器底部的一系列有孔管道向發(fā)酵器（繁殖器）提供空氣。氣流的速率 約為每分鐘每發(fā)酵器體積1體積空氣。酵母生長期間產(chǎn)生大量熱，因此通過內(nèi)部冷卻旋管 或通過泵吸發(fā)酵液（也被稱為培養(yǎng)液）經(jīng)過外部熱交換器來實(shí)現(xiàn)冷卻。在整個(gè)生產(chǎn)過程期 間，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仔細(xì)監(jiān)測(cè)和控制營養(yǎng)物的添加以及pH、溫度和氣流的調(diào)控。
[0094]在發(fā)酵的最后，通過噴嘴型離心機(jī)分離發(fā)酵液，然后用水洗滌并再次離心以產(chǎn)生 固體濃度接近18%的酵母膏。將酵母膏冷卻至約華氏45度，可將其貯存在單獨(dú)的、冷凍不 銹鋼膏罐中或者直接用于集成生物過程設(shè)施的主發(fā)酵?；蛘?，可將酵母膏直接裝載到罐車 中并利用恰當(dāng)?shù)母噘|(zhì)酵母處理系統(tǒng)將其遞送至消費(fèi)者。或者，可用泵將酵母膏送至板框式 壓濾機(jī)并脫水至具有30-32%酵母固體含量的糕狀（cake-like)稠度。將這種壓縮的糕酵 母粉碎成碎片并裝進(jìn)堆放在貨盤上的50鎊袋中。酵母在擠壓和包裝操作期間升溫，因此袋 裝破碎酵母必須在冷藏庫中冷卻一段時(shí)間并適當(dāng)?shù)負(fù)Q氣和放置貨盤以允許自由接觸冷卻 的空氣。然后用冷藏車將貨盤化的袋裝破碎酵母分售給客戶。
[0095] 或者在IBF中，可將全部繁殖器培養(yǎng)液泵送并加入IBF中的乙醇發(fā)酵容器中，任選 地在儲(chǔ)存于緩沖罐中之后。
[0096] 木質(zhì)纖維素水解物
[0097] 本文中的木質(zhì)纖維素水解物是任何水解的木質(zhì)纖維素。本文中的木質(zhì)纖維素是生 物質(zhì)。它在本文中包括半纖維素和生物質(zhì)的半纖維素部分。木質(zhì)纖維素還包括生物質(zhì)的木 質(zhì)纖維素級(jí)分。合適的木質(zhì)纖維素材料可見以下列表：果園底料，樹叢，磨坊廢棄物，城市 木材廢棄物，市政廢棄物，伐木廢棄物，森林疏伐廢棄物，短期輪種木本作物，工業(yè)廢棄物， 小麥秸，燕麥秸，水稻秸，大麥秸，黑麥秸，亞麻秸，大豆殼，稻殼，水稻秸，玉米谷蛋白飼料， 燕麥殼，甘蔗，玉米秸桿，玉米桿，玉米芯，玉米殼，柳枝稷，芒草，高粱，蕓苔莖，大豆莖，牧場 草，磨擦禾，狐尾草；甜菜漿，柑橘果實(shí)漿，種子殼，纖維素動(dòng)物糞便，草坪修剪廢棄物，棉花， 海藻，樹木，軟木材，硬木材，白楊，松樹，灌木叢，草，小麥，小麥秸，甘蔗渣，玉米，玉米殼，玉 米棒，玉米粒，來自玉米粒的纖維，來自谷物濕磨或干磨的產(chǎn)物和副產(chǎn)物，市政固體廢棄物， 廢紙，庭院廢棄物，草本材料，農(nóng)業(yè)殘余物，林業(yè)殘余物，市政固體廢棄物，廢紙，紙漿，造紙 廠殘余物，樹枝，灌木，甘蔗，玉米，玉米殼，能源作物，森林，水果，鮮花，谷物，草，草本作物， 樹葉，樹皮，針葉，原木，根，樹苗，灌木叢，柳枝稷，樹木，蔬菜，水果皮，藤蔓，甜菜漿，小麥麩 皮，燕麥殼，硬木材或軟木材，由農(nóng)業(yè)加工產(chǎn)生的有機(jī)廢棄物材料，林業(yè)木材廢棄物或其中 任意兩種或更多的組合。
[0098] 表1中給出了一些合適的來源于木質(zhì)纖維素的糖組分和木質(zhì)纖維素的水解物的 糖組分的總覽。列出的木質(zhì)纖維素包括：玉米芯、玉米纖維、稻殼、瓜殼（melon shell)、甜 菜渣、麥秸、蔗渣、木材、草和壓榨橄欖。
[0099]下述實(shí)施例闡釋了本發(fā)明。 實(shí)施例
[0100] 實(shí)施例1
[0101] 在實(shí)施例1中，使用酶促水解的預(yù)處理玉米秸桿（17%干物質(zhì)）作為木質(zhì)纖維素水 解物。表1中給出了水解物的組分。
[0102] 表1 :木質(zhì)纖維素水解物的組分（HPLC(H-柱）分析）
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 有氧繁殖酵母的方法，其中所述酵母在反應(yīng)器中生長，所述方法包括下述步驟： a) 用碳源和初始酵母菌群填充所述反應(yīng)器， b) 任選地使所述反應(yīng)器中的所述初始酵母菌群以分批模式生長， c) 測(cè)量所述反應(yīng)器中的pH， d) 以一定速率以補(bǔ)料分批模式向所述反應(yīng)器中加入木質(zhì)纖維素水解物以將所述反應(yīng) 器中的PH設(shè)定為預(yù)定值， 和 e) 充分繁殖后，從所述反應(yīng)器中分離酵母。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述碳源是稀釋的木質(zhì)纖維素水解物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述酵母消耗所述木質(zhì)纖維素水解物中的木糖，優(yōu) 選地基本上所有木糖。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中在所述方法期間，不需要向所述反應(yīng)器中 的混合物中加入堿。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中乙酸濃度（g/L)為0. 5g/L或更低，優(yōu)選地 0. 2g/L或更低。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中所述木質(zhì)纖維素水解物包含有機(jī)酸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中所述有機(jī)酸是乙酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-67中任一項(xiàng)的方法，其中所述酵母能夠代謝有機(jī)酸，優(yōu)選地能夠代 謝乙酸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的方法，其中通過加入充足的木質(zhì)纖維素水解物使處于 所述補(bǔ)料分批模式的補(bǔ)料分批反應(yīng)器中的混合物的PH保持基本上恒定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)的方法，其中補(bǔ)料分批反應(yīng)器中的乙酸的濃度為30g/l 或更低。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的方法，其中注入補(bǔ)料分批反應(yīng)器中的所述木質(zhì)纖維 素水解物的速率為〇.IOlT1或更低。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中注入補(bǔ)料分批反應(yīng)器中的所述木質(zhì)纖維 素水解物的速率為從〇.OllT1至0.IOh'
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的方法，其中處于補(bǔ)料分批模式的所述反應(yīng)器中的pH 為pH4至pH10,優(yōu)選地pH4至pH7。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中所述酵母能夠厭氧發(fā)酵至少一種C6糖和 至少一種C5糖。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中進(jìn)行所述繁殖直至實(shí)現(xiàn)所述酵母菌群生 長至少5代。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的方法，其中進(jìn)行所述繁殖直至所述酵母菌群生長3 代或更多代。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中進(jìn)行所述繁殖直至相較于所述初始酵母菌群，酵母 菌群生長5-6代。
18. 酵母，其根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述方法被繁殖。
19. 生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的方法，其中利用酵母將包含己糖和戊糖的糖混合物厭氧發(fā)酵成發(fā) 酵產(chǎn)物，其中所述酵母是根據(jù)權(quán)利要求18的酵母。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述發(fā)酵產(chǎn)物是乙醇。
【專利摘要】本發(fā)明涉及有氧繁殖酵母的方法，其中酵母在反應(yīng)器中生長，所述方法包括下述步驟：a)用碳源和初始酵母菌群填充所述反應(yīng)器，b)任選地使所述反應(yīng)器中的所述初始酵母菌群以分批模式生長，c)測(cè)量所述反應(yīng)器中的pH，d)以一定速率以補(bǔ)料分批模式向所述反應(yīng)器中加入木質(zhì)纖維素水解物以將所述反應(yīng)器中的pH設(shè)定為預(yù)定值，和e)充分繁殖后，從所述反應(yīng)器中分離酵母。本發(fā)明還涉及根據(jù)所述繁殖方法繁殖的酵母，和生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)物的方法，其中利用所述繁殖的酵母將包含己糖和戊糖的糖厭氧發(fā)酵成發(fā)酵產(chǎn)物。
【IPC分類】C12N1-22, C12N1-16, C12P7-16
【公開號(hào)】CN104769099
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380057802
【發(fā)明人】漢斯·馬里納斯·查爾斯·約翰內(nèi)斯·德·布魯因, 保羅·克萊斯森
【申請(qǐng)人】帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2013年11月1日
【公告號(hào)】EP2917334A1, US20150252319, WO2014072232A1