CN101688226A - 由玉米生产葡萄糖水溶液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种由玉米和/或玉米粒生产葡萄糖水溶液的方法。本发明还涉及通过该方法得到的葡萄糖溶液，及其在生产有机化合物中的用途。本发明方法包括如下步骤：a)将玉米粒分级干磨，其中将玉米粒分离为包含玉米淀粉的胚乳级分和高油的胚芽级分和任选的糠级分；b)将胚乳级分的含水悬浮液中的玉米淀粉酶促液化和糖化，这得到包含玉米谷蛋白的葡萄糖水溶液；和c)使玉米谷蛋白和任选的任何存在的糠从葡萄糖水溶液中贫化。

Description

由玉米生产葡萄糖水溶液的方法
本发明涉及一种由玉米或玉米粒生产葡萄糖水溶液的方法。本发明还涉及可通过该方法得到的葡萄糖溶液，及其在生产有机化合物中的用途。
葡萄糖，尤其是葡萄糖水溶液是许多化学品和制备有机产品的发酵工艺的基础碳源。例如，发酵包括由所用微生物引起的葡萄糖分子的代谢，由此使它们转化为令人感兴趣的所需有机产物。如此制备的有机产物的范围例如包括低分子量挥发性化合物，如乙醇，脂族羧酸，氨基酸，维生素，类胡萝卜素，糖醇，糖酸和多元醇，以及酶和有机聚合物。
取决于工艺条件和待生产的产物，这类通常已知的发酵工艺利用不同的碳源。这些碳源包括经由甜菜糖蜜和甘蔗糖蜜的纯蔗糖，源自淀粉水解产物的葡萄糖，还有甘油。
在常规的由淀粉到葡萄糖的生产中，首先由天然淀粉源，如土豆，木薯，谷物，如小麦、玉米、大麦、黑麦、黑小麦或稻获得淀粉，随后通常通过酶促液化水解，随后酶促糖化。
在通过液化和糖化淀粉来生产葡萄糖中，原料通常为预纯化的淀粉，即将天然淀粉源如土豆木薯和谷物，如小麦、玉米、大麦、黑麦、黑小麦或稻分离为淀粉成分和非淀粉成分。
在谷物，尤其是在玉米的情况下，通过多步湿磨程序获得预纯化淀粉。为此，首先将谷粒在水中溶胀。在第二步中，将溶胀的谷粒在加入水下粉碎，于是除去胚芽。在除去胚芽之后，对剩余的成分，即淀粉、谷蛋白和糠(纤维成分)进行精磨工艺。在另一步骤中，除去糠和谷蛋白，因此最后获得淀粉的含水悬浮液，随后对其进行液化/糖化步骤以生产葡萄糖。以此方式获得非常纯的葡萄糖。
然而，谷粒的湿磨是比较复杂的。因为，首先将谷粒浸入水中，在淀粉生产中产生的次级产物和废产物，如蛋白质(谷蛋白)、胚芽成分和纤维成分必须在进一步加工或处理之前干燥，这需要显著的能量消耗。此外，设备复杂，因此相应的装置需要很大的资金费用。另一方面，由于谷物，尤其是玉米是重要的淀粉源，因此并不缺乏提供由这些淀粉源得到葡萄糖的更有利的替代的尝试。
利用谷物，尤其是玉米的淀粉成分的更经济方法为将谷粒干磨。为此，将谷粒(合适的话在用少量水润湿以改善谷粒光滑度之后)研磨，对获得的研磨的物料总体上进行酶促液化/糖化步骤。以此方式，获得含水葡萄糖，其包含大量得自谷物非淀粉成分的不溶性固体，即源自壳的纤维，源自胚芽的油，和蛋白质，即谷蛋白。通过干磨谷物，随后通过液化/糖化生产葡萄糖的工艺是已知的且例如描述于″The Alcohol Textbook-A referencefor the beverage，fuel and industrial alcohol industries(醇教材-饮料、燃料和工业酒精工业参考书)″，Jaques等(编辑)，Nottingham Univ.Press 1995，ISBN 1-8977676-735，第2章，第7-33页，以及McAloon等，″Determiningthe cost of producing ethanol from corn starch and lignocellulosicfeedstocks(确定由玉米淀粉和木素纤维素原料生产乙醇的成本)″，NREL/TP-580-28893，National Renewable Energy Laboratory，2000年10月。
通过干磨工艺得到的葡萄糖在工业规模上迄今为止仅用于生产生物乙醇。其原因为该工艺固有的数个缺点：首先，在如此产生的含水葡萄糖中的高百分数的不溶性成分的后果是葡萄糖水溶液的高粘度，甚至在低浓度的葡萄糖时也如此，此外葡萄糖水溶液剪切变薄。结果是，在如此产生的含水葡萄糖中的葡萄糖的最大浓度通常限于30-33重量％。虽然高葡萄糖浓度并不是必须的，或由于在发酵过程中形成的乙醇的毒性，甚至对于发酵生物乙醇的生产是有问题的，葡萄糖的低浓度导致其他化学品的生产中体积流量不希望地增加。此外，不溶性成分可对发酵具有副作用，例如对于氧气转移速率或用于发酵的微生物的氧气需求具有副作用。此外，这些固体对随后的加工和通过发酵获得的产物的分离具有并非不显著的副作用。在通过厌氧发酵生产生物乙醇，随后通过蒸馏分离中，这些问题仅具有较小影响。
近年来，对通过干磨方法生产的葡萄糖在精细化学品的发酵生产的用途有各种报道(参见WO 2005/116228和WO 2007/028804)。描述于这些申请中的干磨方法并随后液化/糖化允许生产具有增加的糖浓度的含水葡萄糖，而不必分离存在于淀粉源中的不溶性固体。然而，在某些情况下，使用以此方式生产的葡萄糖导致微生物被抑制或者延缓的繁殖。
如上所述，通过干磨方法，随后液化/糖化生产的含水葡萄糖不仅包含可发酵的糖组分，还有大量不可发酵的不溶性固体。当将这种含水葡萄糖用于发酵，以生产生物乙醇或生产精细化学品，这些固体通过了发酵工艺，并因此增加了体积流量。在分离发酵产物之后，它们保留为固体，必须将其处理或最好的是可将其用作动物饲料。然而，由于不可发酵的一些成分本身为有价值产物，多个作者已经报道了在发酵之前分离这些中的一些或全部。
就生物乙醇的生产而言，例如US 2005/0233030和US 2005/0239181和N.Jakel，Biofuels Journal(http://www.renessen.com/news_release/Renessen_ethanol_art.pdf)描述了玉米的干磨，其中将研磨的物料分离为高淀粉的胚乳级分和低淀粉的胚芽/纤维级分，并且基本仅将胚乳级分进行液化/糖化步骤。以此方式可减少乙醇的发酵生产中产生的副产物的量。此外，胚芽/纤维级分可用于生产植物油。
US 4,287,304描述了一种由干磨玉米生产葡萄糖水溶液的方法。在该方法中，干磨方法首先产生胚芽/纤维级分和高淀粉胚乳级分，其中该高淀粉胚乳级分除了淀粉之外，还包含蛋白质成分(谷蛋白)和级分存在于玉米粒中的油。随后对胚乳级分进行液化工艺。将不溶性成分，即蛋白质和油组分从所得含水淀粉级分水解产物中分离。然后，对液化淀粉(即含水淀粉级分水解产物)进行糖化工艺。申请人的一些研究表明在液化淀粉阶段分离不溶性成分是有问题和复杂的并必然使淀粉损失。此外，以此方法得到具有较低葡萄糖浓度的含水葡萄糖。
CN 1173541描述于了一种通过发酵生产乳酸的方法，其中将由玉米或稻得到的葡萄糖用作糖源。在该出版物描述的方法中，对玉米或稻进行干磨，并且将所得研磨物料首先进行液化工艺。将该工艺中得到的浆料分离为包含部分水解淀粉成分的液相和包含研磨物料的不可发酵的不溶性固体成分的固相。随后对液相进行糖化工艺。该方法具有与US 4,287,304中所述方法类似的缺点。在发酵工艺之前分离不可发酵的固体成分，以允许它们用作饲料。
因此，本发明的目的是提供一种由玉米生产含水葡萄糖的方法，其不具有现有技术的缺点。目的尤其为，该方法中得到的葡萄糖不仅适用于生产生物乙醇，而且适用于生产其他精细化学品。
该目的和其他目的通过下述方法实现。因此，本发明涉及一种由玉米生产葡萄糖水溶液的方法，其包括如下步骤：
a)将玉米粒分级干磨，其中将玉米粒分离为包含玉米淀粉的胚乳级分和高油的胚芽级分和任选的糠级分；
b)将胚乳级分的含水悬浮液中的玉米淀粉酶促液化和糖化，这得到包含玉米谷蛋白的葡萄糖水溶液；和
c)使玉米谷蛋白和任选的任何存在的糠从葡萄糖水溶液中贫化。
本发明方法赋予一系列优点。首先，通过本发明方法生产葡萄糖水溶液的装置远没有常规湿磨方法中的装置复杂，并且通过本发明方法生产葡萄糖水溶液所需的能量远小于常规湿磨方法中所需的能量。第二，可通过本发明方法得到的葡萄糖特别适合用作生产化学品的发酵方法中的糖源。不仅其比通过干磨生产的玉米粉的液化/糖化得到的葡萄糖溶液显著适合，而且在一系列微生物的情况下，与纯葡萄糖或湿磨方法中得到的葡萄糖相比，该糖源导致用于发酵的微生物的更好生长和/或基于所用葡萄糖导致更高的产量。第三，本发明方法允许生产具有高葡萄糖浓度的葡萄糖溶液。可根据本发明得到的葡萄糖的粘度性能显著优于通过不具有分级的常规干磨产生的玉米粉的液化/糖化生产的葡萄糖的粘度性能。
术语“糠”或“表皮”应理解为指玉米粒的硬外壳，果皮(通常为玉米粒的＜2重量％)。“糠组分”或“表皮组分”为上述的片段或部分。“糠级分”或“表皮级分”基本由糠或表皮组成，但也可包含玉米粒的其他成分，尤其是部分胚乳。
术语“胚芽”理解为指玉米粒的胚芽(通常为玉米粒的8-10重量％)。“胚芽组分”为其级分或部分。“胚芽级分”基本由胚芽组成，但是也可包含玉米粒的其他组分，例如部分胚乳或糠。
术语“胚乳”理解为指主要包含淀粉的玉米粒部分(通常为玉米粒的80-85重量％)。“胚乳级分”基本由胚乳组成，但是也可包含其他组分，例如部分胚芽或糠。
通过本发明方法生产的葡萄糖溶液具有经由其他路线生产的葡萄糖溶液不存在的特征组成。因此，它们是新的且同样为本发明的主题。
此外，在本发明方法的步骤c)中产生的蛋白质成分玉米谷蛋白的显著之处在于特殊的质量，其区别于在其他玉米加工方法中产生的谷蛋白成分并且使其适用于许多应用。因此，本发明也涉及步骤c)中产生的玉米谷蛋白。
步骤a)：
在本发明方法的步骤a)中，对玉米粒进行分级干磨。分级研磨用于粉碎玉米粒并用于将玉米粒分离为其组分，其为胚芽、胚乳和表皮组分(下文中也称为糠组分)。
根据本发明，大部分，即至少70重量％，尤其是至少80重量％的存在于玉米粒中的胚芽或胚芽组分在该阶段中与玉米粒的剩余组分，即胚乳和表皮组分分离，以形成高油的胚芽级分。通常而言，分级干磨步骤也导致分离为基本包含玉米粒的淀粉和蛋白质成分的胚乳级分，和基本包含，即包含至少60重量％，尤其是至少80重量％的存在于玉米粒中的表皮组分的糠级分。
然而，一些或全部，例如10-100重量％的糠级分可与胚乳级分一起进行步骤b)中的液化和糖化，以避免淀粉损失。或者，可将糠级分用于不同用途并且仅将胚乳级分以及合适的话少量糠，即基于存在于玉米粒中的糠组分小于20重量％的糠进行步骤b)中的液化/糖化。
当将玉米粒进行分级干磨工艺时，玉米粒可以输送来的那样使用。然而，当然会使用清洁的玉米粒。清洁工艺从玉米粒中不仅除去了粗颗粒状颗粒杂质，如木片、植物部分如茎或叶，石头，碎玻璃，螺丝等，还除去了细颗粒状颗粒杂质如碎玉米粒，其他种子，石子和沙。除去可以本身已知的方式，例如通过筛选、过筛或这些措施的组合进行。通常而言，按照如下程序，其中首先从玉米粒和细颗粒状颗粒杂质中除去粗颗粒状颗粒，然后从玉米粒中除去细颗粒状颗粒。粒度至少大于15-20mm限度的那些认为是粗颗粒状颗粒。最大粒度不超过5-6.5mm的值的那些认为是细颗粒状颗粒。
由于细颗粒状杂质不仅包括沙和粉组分，而且包括碎玉米粒，有利的是对细颗粒状杂质进行其他分级。为此，将细颗粒状杂质分离为基本包含沙和其他粉状材料的最大粒度为3.5-4.5mm的第一级分，和基本包含小或碎玉米粒的粒度为至少3.5-4.5mm的略微较粗颗粒级分。最后提及的级分又可返回到清洁玉米中以减少淀粉损失。第一级分可加入源自分级的糠级分中。
随后对已经如此清洁的玉米进行分级干磨工艺。分级干磨工艺以本身已知的方式进行。干磨工艺通常划分为第一研磨阶段，其中除去胚芽，或进行分离为胚乳级分、胚芽级分和糠级分，以及第二研磨阶段，其中将胚乳级分研磨成所需粒度。对本领域熟练技术人员清楚的是，分离通常并不完全，而是仅进行至达到级分的所需纯度，即分离掉胚芽时，胚乳级分通常仍包含至多30重量％，优选不超过20重量％的存在于玉米粒中的胚芽组分，并且分离掉糠组分时，包含至多40重量％，优选不超过20重量％的存在于玉米粒中的表皮组分。
在第一阶段中(经常也称作玉米去胚)，例如通过如下装置粉碎玉米粒：可例如由Bühler AG或Ocrim spa得到的滚筒磨机，特定的去胚机，例如具有一个或多个由结构化筛围绕的辊形转子的装置，或这些装置的组合。该工艺可以一步操作进行，且优选在数个研磨步骤中进行。在研磨操作之后，将研磨的物料以本身已知的方式分离为胚乳级分、胚芽级分和糠级分。此处，程序通常如下进行，其中首先进行分离为胚乳级分以及糠和胚芽级分，在第二步中将取出的糠和胚芽级分分离为其组分。由于研磨物料的胚乳组分具有比研磨物料的胚芽和糠级分颗粒小的粒度，第一分离可以简单方式通过筛分方法进行。研磨物料的胚芽和糠级分的分离可例如通过过筛进行。自然，各分离步骤可包含这些措施的组合。
在多步玉米去胚工艺中，先前阶段的胚乳级分在下游阶段进一步粉碎并类似于上述程序加工。通常为2至4阶段工艺。多个阶段导致各级分更高的纯度和胚乳级分的更高淀粉产量。
当使用去胚机时，在第一阶段中可产生特别小的颗粒，并且这些颗粒不再能够借助筛分或过筛分离为三种所需级分，即胚乳、胚芽和糠。通常将这些颗粒加入糠级分中，其中为了获得高淀粉产量，可能有利的是在精磨工艺之前或之中将这些颗粒加入胚乳级分。
已经证明对于玉米去胚工艺有利的是玉米具有一定的水分含量，其通常为5-30重量％，尤其是12-20重量％。因此，在去胚工艺之前或之中，用少量水处理不具有所需水分含量的玉米。在加入水之后，在进一步加工之前优选将玉米储存0.5-24小时，由此使得粘附在表面的水分可穿透入玉米粒内部，特别是玉米胚芽中。因此，步骤a)中的研磨工艺通常在基于所用玉米粒重量为5-30重量％的水存在下进行。优选水的量为10-25重量％，尤其是12-20重量％。水优选在玉米去胚工艺之前加入，但也可在玉米去胚工艺之中加入。在多步去胚工艺中，也可在各去胚步骤之间再调节水含量。合适的话，也可以蒸汽形式加入水。熟练技术人员可通过分析所用玉米粒，以及在各步骤中得到的研磨物料而容易地测定水含量并且可容易地确定所需的额外水量。
通常而言，在此之后进行至少一个进一步研磨胚乳级分的阶段，这同样可由一个或多个研磨步骤组成。此处，将胚乳级分调至对液化/糖化工艺最有利的粒度。该步骤经常也称作精磨。在精磨工艺中，通常茎胚乳级分研磨至0.05-1.5mm的平均粒径，优选研磨至0.1-1mm，特别是0.25-0.8mm的粒度。平均粒径是基于质量的且以熟练技术人员熟知的方式，优选借助筛分析测定。已经证明尤其有利的是，至少80重量％，尤其是至少90重量％，特别是至少95重量％的颗粒具有不超过0.4mm的直径。当精磨工艺以多步进行时，各研磨工艺之后优选分离为其尺寸大于所需最大尺寸的颗粒和其尺寸不超过所需最大尺寸的颗粒。然后，仅将过大的颗粒进行进一步研磨工艺。
如上所述，一些或全部糠级分可返回胚乳级分中，以避免淀粉损失。这优选在精磨工艺之前或之中进行。然而，优选不将糠级分返回至胚乳级分中。
已经如此分离的级分通常具有如下组成：
糠组分通常包含如下量的下列成分(基于全部干物质)：
粗蛋白：1-20重量％，优选5-15重量％
淀粉：  1-30重量％，优选5-20重量％
粗纤维：1-40重量％，优选5-20重量％
粗脂肪：0-20重量％，优选0.5-15重量％
粗灰分：0-10重量％，优选0.1-5重量％
糠的水分含量通常为8-20重量％，优选10-17重量％。
玉米糠为主要由细颗粒组成的壳状材料。这些细颗粒的平均直径为0.5-8mm，优选0.6-5mm。细颗粒的平均高度为0.01-4mm，优选0.05-2mm。
胚芽级分通常包含如下量的下列成分(基于全部干物质)：
粗蛋白：  1-30重量％，优选5-20重量％
淀粉：    1-60重量％，优选5-50重量％
粗纤维：  1-20重量％，优选2-12重量％
粗脂肪：  8-40重量％，优选10-35重量％
粗灰分：  0-15重量％，优选0.1-10重量％
玉米胚芽的水分含量通常为8-20重量％，优选10-15重量％。
玉米胚芽有点液滴形状。这些颗粒的平均直径为0.1-5mm，优选1-4mm。颗粒的平均高度为2-10mm，优选3-8mm。
胚乳级分通常包含如下量的下列成分(基于全部干物质)：
粗蛋白：1-30重量％，优选5-15重量％
淀粉：  40-95重量％，优选60-90重量％
粗纤维：0-20重量％，优选0.2-12重量％
粗脂肪：0.2-10重量％，优选0.5-5重量％
粗灰分：0-15重量％，优选0.1-3重量％
胚乳的水分含量通常为8-20重量％，优选8-15重量％。
对于胚芽、糠和胚乳级分，仅与饲料相关的那些成分以它们获得的那样用于典型分析。对粗蛋白所给的值包括乘以因子6.25的总凯氏(Kjeldahl)氮，换言之，不仅蛋白质，而且例如其他游离氨基酸、核酸和无机氮。对粗纤维所给的值包括作为其主要成分的纤维素和半纤维素，还记录壳物质如木素。粗脂肪的值包括例如溶于脂肪溶剂如石油醚或己烷的所有物质如甘油三酯、游离脂肪酸和磷脂。粗灰分包括在550℃下加热延长时间之后剩下的所有无机成分。它们基本为呈氧化物和盐形式的矿物质。除了单独分析的淀粉，非淀粉多糖如戊聚糖在所选分析中并不鉴别或仅不准确地鉴别。
用于本文的术语，粗蛋白、粗纤维组分、粗脂肪和粗灰分对熟练技术人员是已知的并且例如在下述文献中定义：Naumann，C.，Bassler，R.，1976.VDLUFA-Methodenbuch，第3卷，Die chemische Untersuchung vonFuttermitteln[饲料的化学分析](活页版，具有1983、1988、1993、1997和2004增补版)，VDLUFA-Verlag，Darmstadt，德国[编辑了德国的与饲料评价相关的所有参数/方法]。
步骤b)
然后，将基本包含胚乳级分以及合适的话糠级分的如此获得的玉米粉进行酶促液化和糖化工艺，在此工艺期间胚乳级分的淀粉成分水解产生葡萄糖。在第一步骤b.1)中，将步骤a)中获得的玉米粉液化，在此工艺工程中，玉米粉的淀粉成分通常消化或水解产生具有4-20，尤其是8-12葡萄糖单元的糖链。该步骤在下文中也称为液化。
液化可通过加入酶以常规方式进行。该工艺的进行由开头引用的现有技术，如开头引用的″The Alcohol Textbook-A reference for thebeverage，fuel and industrial alcohol industries(醇教材-饮料、燃料和工业酒精工业参考书)″，第2章，第7-23页已知。
为此，将步骤a)中获得的玉米粉首先与含水流体，例如淡水，再循环工艺水，例如来自随后发酵或蒸发的再循环工艺水，或与这些流体的混合物混合，得到含水悬浮液。该程序经常也称为浆料化。
选择粉的量，以使悬浮液基于悬浮液(浆料)总重量包含25-50重量％，优选30-45重量％，非常特别优选32-38重量％淀粉。由于，通常1kg淀粉在液化/糖化工艺中产生1.0-1.1kg单糖、二糖和寡糖，因此，在糖化之后，单糖、二糖和/或寡糖在所获得的葡萄糖中的总浓度为250-550g/kg，优选300-495g/kg，尤其是320-410g/kg。此处，基于单糖、二糖和/或寡糖的总量，葡萄糖通常占至少80重量％，尤其是至少90重量％。
通常选择所用水的温度，以使悬浮液的温度为30-60℃，优选40-58℃，非常特别优选50-55℃。优选不超过60℃的温度，以防止淀粉不希望的胶凝化。
原则上，所有淀粉液化酶可用于液化玉米粉中的淀粉组分，尤其使用α-淀粉酶(酶分类EC 3.2.1.1)，例如可由地衣芽孢杆菌(Bacillus lichenformis)或嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus staerothermophilus)得到的α-淀粉酶，尤其是就生物乙醇生产而言，用于液化通过干磨工艺得到的物质的那些酶。适用于液化的α-淀粉酶也可市购，例如可以Termamyl 120 L，类型L购自Novozymes；或以Spezyme购自Genencor。也可将不同α-淀粉酶的组合用于液化。浆料中的酶浓度基于淀粉含量通常为0.01-0.2重量％，特别优选0.02-0.1重量％，非常特别优选0.04-0.08重量％。
有利的是，选择淀粉液化酶和玉米粉的量，以使足以降低胶凝过程中的粘度，从而可例如借助搅拌而有效混合悬浮液。优选反应混合物在胶凝过程中的粘度不超过20Pas，特别优选不超过15Pas，非常特别优选不超过8Pas。粘度通常用Haake粘度计，具有M5测量体系的Roto Visko RV20类型和MVDIN测量装置在50℃的温度和200s-1的剪切速率下测量。
液化经常在至少一种钙盐存在下进行。此时，浆料中的钙浓度通过加入钙盐而通常调节至10-200ppm，优选15-100ppm，非常特别优选20-60ppm。然而，钙离子的存在并不是强制的，已知用于液化和糖化的一系列液化酶在钙不存在下也产生良好的转化率和产率，因此，此时可不加入钙盐。
为确保淀粉液化酶的最佳活性，液化优选在液化酶的最佳pH下至少进行一段时间，经常在弱酸范围的pH下，通常在4.0-7.0，优选5.0-6.5，特别优选5.3-6.0下进行。pH优选在液化工艺之前或开始时调节；通常在液化工艺中检查该pH以及合适的话再调节。优选用稀无机酸如HCl、HNO3、H2SO4或H3PO4，有机酸如乙酸，碱金属氢氧化物如NaOH或KOH，碱土金属氢氧化物如氢氧化镁或氢氧化钙调节pH。优选用氢氧化钙和/或硫酸调节pH。
玉米粉悬浮液可分批或连续制备，并且任何用于调节pH的物质如氢氧化钙和/或硫酸以及液化酶可预先混入水中，或可单独加入玉米粉/水混合物中。物质可以任何顺序加入。当分批制备玉米粉悬浮液时，可使用任何类型的搅拌反应器。在连续制备的情况下，通常使用缓慢或快速操作的连续混合器。
然后，将如此制备的悬浮液(浆料)优选在高于所用淀粉胶凝温度的温度下加热。通常选择80-120℃，优选90-115℃，特别优选95-110℃的温度，温度优选比胶凝温度(胶凝化温度)高至少5K，尤其是10K，特别优选至少20K，例如10-80K，尤其是20-60K。液化也可在胶凝化温度之下，例如使用WO 2004/113551所述的酶或酶组合进行。
在用于液化淀粉组分的优选实施方案中，首先通过引入直接蒸汽将浆料加热至高于淀粉胶凝化温度的温度。通常将混合物加热至比所述胶凝化温度高至少10K，尤其是至少20K，例如10-80K，尤其是20-60K的温度。优选将悬浮液加热至80-120℃，尤其是90-115℃，特别是95-110℃的温度。
用于加热工艺的直接蒸汽通常为具有至少105℃，尤其是至少110℃，例如110-210℃的温度的过热蒸汽。然而，也可使用饱和蒸汽。优选将蒸汽在升高压力下引入悬浮液。因此，蒸汽优选具有至少1.5巴，例如1.5-16巴，尤其是2-12巴的压力。
将直接蒸汽引入悬浮液的进行方式通常使得在升高压力下，优选1-10或11巴，尤其是1.5-5巴的升高压力和优选在高速下将蒸汽引入悬浮液中。由于引入蒸汽，悬浮液立即加热至高于90℃的温度，也就是说高于胶凝化温度的温度。
用直接蒸汽加热优选在连续操作的装置中进行，浆料在特定的输送压力下连续引入其中，该压力是悬浮液粘度、输送速率和装置几何形状的结果，并且在悬浮液的输送区中，热蒸汽经由可调节的喷嘴在相对于输送压力的升高压力下引入装置中。由于蒸汽在升高压力下引入，不仅加热了悬浮液，而且机械能也引入了该体系中，这促进了玉米粉颗粒的进一步混合，导致特别均匀的能量供应，结果导致玉米粉中的颗粒状淀粉颗粒特别均匀的胶凝化。这些装置的几何形状通常为管式。蒸汽优选沿着管式装置的纵轴引入。悬浮液通常相对于蒸汽射流以扁平角度供入，该角度通常不超过50°。可调节喷嘴通常具有圆锥几何形状并且在蒸汽流动方向逐渐变细。将设置在纵向可移动棒上的销或圆锥设置在喷嘴内。该销或圆锥与喷嘴的圆锥形成狭缝。通过纵向转移销或棒，可以简单方式调节狭缝尺寸和因此的锥孔的横截面积，由此可以简单方式调节蒸汽的引入速率。
这些装置通常也配有混合管，在引入蒸汽之后向混合管中输送入悬浮液，并且将悬浮液在混合管中排出装置。该混合管通常设置在引入蒸汽的方向上。混合管和喷嘴通常形成输送悬浮液的狭缝。由于该狭缝，额外的剪切力作用于输送的悬浮液上，这增加了供给悬浮液的机械能量。混合管也可在纵向移动。通过移动混合管，可以简单方式调节狭缝缝隙尺寸和因此的装置中的压力差。
这类装置由现有技术已知为喷射式蒸煮锅，例如显示于上文引用的″The Alcohol Textbook(醇教材)″，第2章，图13中的装置，并且可市购，例如以
Figure G2008800236021D00121
或
Figure G2008800236021D00122
购自美国Hydro Thermal Corp.Waukesha WI。
通常随后将已经用直接蒸汽加热的浆料通入后反应区，以继续淀粉组分的胶凝化。同时，液化酶开始水解淀粉。后反应区中盛行的升高压力通常为2-8绝对巴。后反应区中的温度通常为80-120℃，尤其是90-115℃。取决于悬浮液温度，在该后反应区中的停留时间可为1-30分钟，经常2-20分钟，尤其是5-10分钟。后反应区通常具有管式或柱几何形状。在一个实施方案中，后反应区具有水平排列的柱的几何形状。此处，将离开蒸汽处理装置的悬浮液应用于柱的上部区域并在底部区域取出。在本发明的另一实施方案中，后反应区域具有管式几何形状。
在悬浮液离开后反应区之后，通常将其冷却，然后进行第二液化步骤。冷却可通过释放处于加压下的溶液的压力而进行。释放压力优选作为闪蒸进行，以冷却悬浮液，优选冷却至低于110℃，尤其是低于105℃，例如80-110℃，优选90-105℃，非常特别优选95-100℃的温度。在此之后，通常在分开的反应器中将如此消化的淀粉液化。合适的话，可能有利的是在加热工艺之前或之中不加入所有液化酶，而是在已经调节温度之后加入一部分酶至第二液化步骤。该部分可占液化酶总量的0-80％，优选10-60％，非常特别优选15-40％。第二液化步骤可进行30-240分钟，优选45-180分钟，非常特别优选60-120分钟的时间。第二液化步骤可在连续流动反应器中进行，在搅拌釜反应器级联中连续进行，或者在分批操作的搅拌釜反应器中进行。当使用釜反应器时，有利的是提供足够数量的釜反应器，以允许与正在进行的操作平行地清洁各釜反应器而不损失容量。
为了将淀粉完全降解为糊精，将反应混合物保持在设定的温度下，或合适的话进一步加热，直到用碘检测淀粉，或合适的话用于检测淀粉的其他测试为阴性或至少基本阴性。合适的话，可在反应混合物中加入一个或多个其他部分的α-淀粉酶，其量例如基于所用淀粉源总量为0.001-0.5重量％，优选0.002-0.2重量％。
除了借助直接蒸汽加热浆料之外，也可使用加热介质如蒸汽在已知为″Wide Gap″的换热器中在所需温度下间接加热，这避免了引入的蒸汽对玉米粉悬浮液的稀释。通常又如对用直接蒸汽加热所述进行后反应和第二液化。对于在该工艺中采用的参数，此处类似地适用上文所述内容。
以此方式得到含水的淀粉部分水解产物，其包含来自玉米粉的液化淀粉组分，通常为糊精以及合适的话其他寡糖和单糖或二糖，和蛋白质组分以及合适的话玉米粉的糠组分。
当淀粉液化完成时，使存在于含水的淀粉部分水解产物中的糊精进行糖化，即将其分别降解为葡萄糖和蔗糖。糖化可以本身已知的方式连续或分批进行。
在液化淀粉溶液中的糊精(即寡糖)的糖化通常酶促进行，即借助至少一种糖化糊精的酶进行。原则上，为此可使用所有葡糖淀粉酶(酶分类EC3.2.1.3)，尤其是得至曲霉(Aspergillus)的葡糖淀粉酶，特别是用于将通过在生物乙醇生产中的干磨工艺得到的物质糖化的那些。适用于糖化的葡糖淀粉酶也可市购，例如可以Dextrozyme GA购自Novozymes；或以Optidex购自Genencor。也可使用不同葡糖淀粉酶的组合。
将至少一种糖化酶，尤其是至少一种葡糖淀粉酶加入在液化之后得到的含有糊精的液体介质中，其量基于所用淀粉源的总量通常为0.001-5.0重量％，优选0.005-3.0重量％，特别优选0.01-1.0重量％。
通常将液化的淀粉溶液冷却或通常调至糖化酶的最佳温度或略低，例如调至40-70℃，优选50-65℃，尤其是60-63℃，随后用糖化酶处理。优选紧邻液化工艺之后对含水的淀粉部分水解产物进行糖化工艺。然后，将热的含水的淀粉部分水解产物冷却至上述温度，仅此时加入糖化酶。有利的是，该冷却在换热器中进行，其中释放的能量可用于预热其他工艺料流。
有利的是，糖化在所用酶的最佳活性范围的pH下进行，优选pH为3.0-5.5，尤其是4.0-5.0，特别优选4.2-4.8。优选在加入糖化酶，尤其是葡糖淀粉酶之前将pH调至所需值。
糖化可在搅拌釜反应器中分批进行，或在流动管中连续进行或特别优选在搅拌釜反应器级联中进行。当使用釜反应器时，有利的是提供足够数量的釜反应器，以允许与正在进行的操作平行地清洁各釜反应器而不损失容量。
在加入糖化酶之后，将含有糊精的悬浮液在调节的温度下优选保持一段时间，例如保持8-72小时或更长，需要的话经常12-60小时，优选24-54小时，特别优选36-48小时，在此工艺期间，糊精糖化产生单糖和二糖。糖化反应的进行可使用熟练技术人员已知的方法，例如HPLC，酶分析或葡萄糖测试棒监测。当单糖浓度不再显著增加或又下降时糖化结束。
步骤c)：
糖化产生葡萄糖水溶液，该溶液除了葡萄糖外还包含作为固体悬浮形式的玉米粉的未水解成分。这些固体主要为高蛋白固体，此处以及在下文中将其称作玉米谷蛋白，以及如果在研磨阶段中将糠再循环则含有糠组分。从本发明方法的步骤c)中的葡萄糖溶液中贫化这些成分。此处，程序可如下进行，其中将步骤b)中产生的且包含玉米谷蛋白的全部葡萄糖溶液进行固体分离工艺。然而，也可仅将步骤b)中产生的且包含玉米谷蛋白的葡萄糖溶液的部分料流进行固体分离工艺，并将包含玉米谷蛋白的剩余葡萄糖用于其他目的，如用于生产生物乙醇。
贫化进行至通常至少80重量％，优选至少90重量％，尤其是至少95重量％的存在于葡萄糖溶液中谷蛋白成分或糠成分被除去的程度。
除去可能存在的玉米谷蛋白和糠可经由任何已知的固/液分离方法进行其中优选机械方法如离心，滗析和过滤，包括这些措施的组合。
为了从葡萄糖溶液中除去固体，已经证明有利的是进行除去步骤的葡萄糖溶液的温度为60-100℃，尤其是70-90℃，特别优选75-85℃。为此，通常将步骤b)中得到的葡萄糖溶液在贫化固体成分谷蛋白和糠之前温热至所需温度。有利的是，温热工艺在换热器中进行，其中所需能量可用于冷却其他工艺料流。
此外，已经证明有利的是，在贫化固体之前，将葡萄糖溶液的pH调至4.0-6.5，尤其是4.5-6.0，特别优选5.0-5.5的值。任何碱，但优选碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠水溶液或氨可用于调节pH。
贫化工艺得到低固体的葡萄糖溶液和包含玉米谷蛋白以及合适的话糠组分的高固体级分，其葡萄糖含量比低固体的葡萄糖溶液低。
低固体的葡萄糖溶液可仍包含少量不溶解固体，其量通常基于葡萄糖水溶液的体积不超过15体积％，尤其是10体积％，特别是5体积％，并且经常基于葡萄糖水溶液的总体积为0.001-15体积％，尤其是0.01-10体积％，特别优选0.02-5体积％。通过将葡萄糖溶液在刻度离心管中在1650g下离心15分钟，随后读出不溶解固体量而测定不溶解固体。
为了得到高葡萄糖产率，有利的是，将固/液分离得到的高固体级分再悬浮于水中，然后进行另外的固/液分离。水的量通常为3-15l/kg悬浮固体(以干物质计算)，或3-20L/L潮湿的分离固体。该第二固/液分离产生包含得自第一固/液分离的固相的呈溶解形式的一些葡萄糖的液相。然后将该液相与第一固/液分离的液相合并。为了进一步增加葡萄糖产率，该程序，即将所得固体再悬浮于水中并且随后固/液分离的程序可重复一次或超过一次，其中将所得葡萄糖水溶液在每种情况下与第一固/液分离中得到的葡萄糖溶液合并。
进行第二以及合适的话其他固/液分离的温度通常为60-100℃，优选70-90℃，特别优选75-85℃。对于pH，此处类似地使用上文对第一固/液分离所述的内容。
用于将第一和其他固/液分离的高固体级分再悬浮的水可以是淡水。然而，经常将更后的固/液分离的葡萄糖水溶液用于再悬浮步骤，首先用于减少淡水对合并的各固/液分离步骤的低固体葡萄糖溶液的稀释，其次用于降低淡水的总的需求。在三个依次的固/液分离之后，例如将第三固/液分离的液相用于将第二固/液分离的固相再悬浮，以及将第二固/液分离的液相用于将第一固/液分离的高固体相再悬浮。然而，除了淡水之外，也可使用例如随后产生的工艺水，其作为蒸发葡萄糖溶液的冷凝物，或干燥次级产物(如玉米谷蛋白或生物质)时产生。
为了进一步减少所得葡萄糖水溶液中的固体，可能有利的是对后者进行所谓的完善(polishing)步骤，以贫化存在于其中的其他固体。该进一步的贫化可经由已知的固/液分离路线，如薄膜过滤，包括微滤和超滤，常规过滤，浮选，离心，滗析或分离进行。作为此处所述方法的任何所需组合的结果，多步骤使用形式也是可行的。
可由步骤b)中得到的含水葡萄糖在贫化玉米谷蛋白以及合适的话存在的糠之后得到的低固体葡萄糖溶液是新的且特别适用于生产化学品。因此，该葡萄糖水溶液也是本发明主题。
干物质含量理解为指葡萄糖水溶液中溶解和未溶解固体的总量。这些固体可以已知方式通过蒸发葡萄糖溶液测定。为此，将一定量的所述葡萄糖溶液在干燥箱中在80℃下蒸发至干燥。将干的残留物称重得到干物质含量。或者，可使用干燥天平，为此这例如可购自PCE Deutschland，Meschede。
基于存在于葡萄糖水溶液中的固体，葡萄糖水溶液具有如下特征成分：
a)80-98重量％，优选93-97重量％葡萄糖以及任选二糖如蔗糖、麦芽糖和异麦芽糖形式的糖，
b)1-7重量％，经常2-7重量％，优选2.5-5重量％粗蛋白，
c)0.001-0.1重量％，经常0.01-0.1重量％粗纤维，
d)200-1500mg/kg，优选600-1200mg/kg游离氨基酸，和
e)0.01-1重量％粗灰分成分。
具有这种组成的葡萄糖溶液是新的并且也是本发明主题。
此外，葡萄糖溶液仍可包含少量来自胚芽级分的油/脂。然而，大部分的任何油/脂级分通常在步骤c)中与谷蛋白一起分离。这同样适用于在糖化工艺之前未分离的任何糠组分。
此外，本发明涉及在本发明方法的步骤c)中产生玉米谷蛋白。其在本发明方法中以基于所用玉米的干物质为4-40重量％，尤其是8-30重量％的量产生。玉米谷蛋白通常具有如下总的组成，数据在每种情况下基于玉米谷蛋白的全部干物质。
a)10-60重量％，尤其是20-55重量％粗蛋白；
b)1-60重量％，尤其是2-45重量％糖成分，
c)至多20重量％，经常0.5-10重量％粗脂肪、植物脂肪和/或植物油；
d)至多20重量％，尤其是1-12重量％粗纤维成分，和
e)至多15重量％，例如0.1-10重量％也称作粗灰分的其他固体成分。
在步骤c)中分离的玉米谷蛋白为细颗粒状固体，其水分含量通常在其分离后为50-85重量％，尤其是55-75重量％，其中基于分离的玉米谷蛋白的总重量。玉米谷蛋白可以已知的方式干燥得到细颗粒状非粘性粉末，其不产生或产生很少的粉尘。此处，水分含量通常低于50重量％，经常低于30重量％，特别是低于15重量％。具有35重量％干物质含量或基于干玉米谷蛋白为185％水含量的潮湿玉米谷蛋白同样表现为固体。
玉米谷蛋白颗粒的平均粒度(重均，通过光散射或筛选分析测定)通常为50-600μm，尤其是100-500μm。
本发明的玉米谷蛋白具有较高的吸水容量且能够吸收其自身干重的高达185重量％的水，而在工艺中不变粘。因此，特别适合作为配制助剂，尤其用于制备由倾向于成胶状的潮湿或糊状物质的固体配制剂。本发明玉米谷蛋白尤其适用于配制发酵中产生的生物质。以此方式，得到包含生物质和玉米谷蛋白的非粘性产品，并且该产品可例如用作饲料或饲料组分。
此外，本发明玉米谷蛋白的显著之处在于对油和油状物质，尤其是对植物油的高吸收容量。因此，特别适用于制备优异的植物油或植物油成分或具有相当的性能的物质如生育酚的固体配制剂。
合适的话，可将固/液分离之后得到的含水葡萄糖以一步或多步蒸发工艺浓缩至所需葡萄糖浓度。为此，将葡萄糖水溶液在50-100℃，优选70-95℃，特别优选80-90℃的温度下，优选在施加真空下浓缩。浓缩优选进行至得到至少40重量％，尤其是至少50重量％，特别优选至少55重量％的葡萄糖浓度，浓度例如为40-80重量％，优选50-70重量％，非常特别优选55-65重量％。
葡萄糖在生产有机物质中的用途
如此得到的葡萄糖溶液随后可用作生产有机物质，即化学品的碳源。
术语化学品应在宽意义上解释且包括所有有机物质，即确定的化合物，以及低聚物，聚合物，包括酶，以及生物质如酵母或单细胞蛋白质，它们用或可用葡萄糖作为原料生产。有机物质可经由发酵和非发酵路线生产。本发明方法的优点尤其在于生产除了乙醇以外的化学品，因为生产乙醇时葡萄糖质量必须满足较高要求。
可由葡萄糖的非发酵路线生产的有机物质的实例包括5-羟基甲基糠醛、乙酰丙酸、葡糖酸、葡萄醛酸、2-酮基葡糖酸、戊二酸、山梨醇、异山梨醇和烷基聚葡糖苷，多元醇，如乙二醇、丙二醇和HFCS(高果糖玉米糖浆)。
可经由发酵路线由葡萄糖生产的有机物质的实例：
-具有2-10个碳原子且任选具有与之连接的羟基的单-、二-和三羧酸，例如酒石酸、衣康酸、琥珀酸、乙酸、丙酸、乳酸3-羟基丙酸、富马酸、马来酸、2，5-呋喃二甲酸、戊二酸、乙酰丙酸、葡糖酸、乌头酸、二氨基庚二酸和柠檬酸；
-蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸，例如赖氨酸、谷氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、天冬氨酸、色氨酸和苏氨酸；
-嘌呤碱和嘧啶碱；
-核苷和核苷酸，例如烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)和腺苷-5’-单磷酸盐(AMP)；
-类脂，
-优选具有10-22个碳原子的饱和和不饱和脂肪酸，例如γ-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸(dihomo-γ linolenic acid)、花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid)；
-具有3-10个碳原子的二醇，例如丙二醇和丁二醇；
-具有3个或更多个羟基，例如3、4、5或6个OH的多元醇，例如甘油、山梨醇、甘露糖醇、木糖醇和阿糖醇；
-具有至少4个碳原子，例如4-22个碳原子的长链醇，如丁醇；碳水化合物，例如透明质酸和海藻糖；
-碳水化合物；
-脂族胺，尤其是具有3-10个碳原子的脂族二胺，如1，5-戊二胺；
-芳族化合物，例如芳族胺、香草醛和靛蓝；
-维生素和前维生素，例如抗坏血酸、维生素B6、维生素B12和核黄素；
-辅因子(cafactor)和营养品(nutraceuticals)；
-蛋白质，例如酶，如淀粉酶，果胶酶，酸，杂化或或中性纤维素酶、酯酶如脂肪酶、胰酶(pancreases)、蛋白酶、木聚糖酶和氧化还原酶，如漆酶、过氧化氢酶和过氧化物酶、葡聚糖酶和肌醇六磷酸酶；
-酵母，例如面包酵母或啤酒酵母；
-类胡萝卜素，例如番茄红素、β-胡萝卜素、虾青素、玉米黄质和角黄素；
-具有3-10个碳原子的酮类，如丙酮和3-羟基-2-丁酮；
-内酯，例如γ-丁内酯；
-聚羟基链烷酸酯，例如聚羟基乙酸酯；
-聚丙交酯；
-多糖，例如葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖；
-聚异戊间二烯；
-聚酰胺，和
-环糊精。
术语“辅因子”包括出现正常的酶活性所需的非蛋白质化合物。这些化合物可为有机或无机的；优选本发明的辅因子分子为有机的。这类分子的实例为NAD和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸酯(NADP)；这些辅因子的前体为烟酸(niacin)。
术语“营养品”包括食品添加剂，其为植物和动物，尤其是人类的构成。这类分子的实例为维生素、抗氧化剂和某些类脂，例如多不饱和脂肪酸。
葡萄糖在发酵中的用途
本发明的优选主题为可根据本发明得到的葡萄糖溶液在如上所定义的有机物质的发酵生产中作为葡萄糖源的用途。
因此，本发明的另一主题为一种通过发酵生产有机物质的方法，其包括如下步骤：
i.例如通过根据本发明方法生产葡萄糖溶液提供本发明的葡萄糖水溶液，和
ii.将葡萄糖溶液加入包含能够超量生产有机物质的微生物的发酵介质。
发酵可以熟练技术人员熟知的常规方式进行。为此，通常将每种情况下所需的微生物使用根据本发明生产的含水葡萄糖培养。
发酵工艺可分批(以分批模式)和以进料-分批模式(包括具有中间物收获的进料分批)操作，进料-分批模式是优选的。
例如，在本发明方法中得到的葡萄糖水溶液-合适的话与常规糖源一起，即可代谢的单糖、二糖和/或寡糖，或包含浓度为至少45重量％的可代谢的单糖、二糖和/或寡糖且通常基本不含不溶于水的固体的组合物，例如具有45和50重量％糖的低质量糖蜜-合适的话在用水稀释并加入常规介质组分如缓冲剂，营养盐，氮源如硫酸铵、尿素等，包含氨基酸如酵母提取物、胨、CSL等的复合营养介质组分，可用所需微生物接种并且后者可在发酵条件下繁殖，直至微生物浓度达到发酵所需的稳态。此处，本发明葡萄糖溶液中存在的糖被代谢并且形成感兴趣的所需产物(也已知为分批模式操作或批料相)。
由于在本发明葡萄糖中的大量游离氨基酸，可令人惊讶地省略加入其它复合营养介质组分或它们的量可显著降低，这是本发明葡萄糖溶液的另一优点。
在进料-分批操作模式中，发酵工艺通过加入可根据本发明得到的葡萄糖而继续。在这样做时，通过微生物超量生产的代谢物在发酵液中累积，代谢物可存在于微生物细胞中和发酵介质的水相中。
发酵优选以进料-分批模式操作进行。此处，按照其中首先使用本发明葡萄糖溶液和/或其他糖源使微生物繁殖，直至在发酵罐中达到所需微生物浓度的程序。然后，将本发明含水葡萄糖用于装料发酵罐。这维持了发酵工艺，并且通过微生物超量生产的代谢物在发酵液中累积(参见上文)。发酵液中的糖含量尤其可经由本发明含水葡萄糖的进料速率调节。通常而言，调节进料速率以使发酵液中的葡萄糖浓度为＞0重量％至约5重量％，尤其不超过3重量％的值。
合适的话，本发明葡萄糖可在发酵前灭菌，在此工艺过程中，通常通过热方法破坏污染微生物。为此，通常将含糖液体介质加热至高于80℃的温度。污染物的破坏或溶菌可紧邻发酵前进行。为此，对所有含糖液体介质进行灭菌。
本发明尤其涉及一种制备具有至少3个碳原子或具有2个碳原子和至少1个氮原子的非挥发性有机化合物的方法。就此而言，非挥发性有机化合物理解为指在不经历分解下不可经由蒸馏由发酵液得到的那些化合物。在大气压力下，这些化合物的沸点通常高于水的沸点，经常高于150℃，尤其高于200℃。这些化合物通常为在标准条件(298K，101.3kPa)下为固态的化合物。
然而，也可在发酵中使用本发明的含糖液体介质以生产非挥发性代谢物，其在大气压力下的熔点低于水的沸点和/或具有油性稠度。
本发明方法特别适用于生产酶、氨基酸、维生素、核苷酸、二糖、寡糖、多糖、具有3-10个碳原子的脂族单羧酸和脂族二羧酸、具有3-10个碳原子的脂族羟基羧酸、具有3-10个碳原子的酮类、具有4-10个碳原子的链烷醇和具有3-10个，尤其是3-8个碳原子的链烷二醇，和胺，尤其是具有3-10个碳原子的脂族二胺。
对熟练技术人员清楚的是，通过发酵如此生产的化合物在每种情况下以通过所用微生物生产的对映异构体形式得到(如果存在不同对映异构体的话)。因此，例如氨基酸通常以各L对映异构体形式得到。
如下文中详述，用于发酵的微生物以本身已知的方式取决于所述代谢物。它们可以是天然来源或遗传修饰的。合适的微生物和发酵方法为下表A中给出的那些。
表A：
  物质   微生物  参考文献
  酒石酸   乳杆菌属(Lactobacilli)，(例如，德氏乳杆菌(Lactobacillusdelbrueckii))  Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  衣康酸   土曲霉(Aspergillusterreus)，解乌头酸曲霉(Aspergillusitaconicus)  Jakubowska，在Smith&Pateman(编辑)，Genetics and Physiology of Aspergillus(曲霉属的遗传学和生理学)中，伦敦：Academic Press 1977；Miall，在Rose(编辑)，Economic Microbiology(经济微生物学)中，第2卷，第47-119页，伦敦：Academic Press 1978；US 3044941(1962)。
  琥珀酸   放线杆菌属130Z(Actinobacillus sp.130Z)，产琥珀酸厌氧螺菌(Anaerobiospirillumsucciniproducens)，琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus  Int.J.Syst.Bacteriol.26，498-504(1976)；EP249773(1987)，发明人：Lemme & Datta；US5504004(1996)，发明人：Guettler，Jain & Soni；Arch.Microbiol.167，332-342(1997)；GuettlerMV，Rumler D，Jain MK.，Actinobacillussuccinogenes sp.nov.，a novelsuccinic-acid-producing strain from the bovinerumen(琥珀酸放线杆菌，来自牛瘤胃的新的产琥
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  物质   微生物   参考文献
  柠檬酸   黑曲霉(Aspergillusniger)，温特曲霉(Aspergilluswentii)   Crit.Rev.Biotechnol.3，331-373(1986)；Food Biotechnol.7，221-234(1993)；10，13-27(1996)。
  乌头酸   黑曲霉，温特曲霉   Crit.Rev.Biotechnol.3，331-373(1986)；Food Biotechnol.7，221-234(1993)；10，13-27(1996).；Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；
  苹果酸   曲霉属(Aspergilli)，例如黄曲霉(Aspergillus flavus)，黑曲霉，米曲霉(A.oryzae)，棒杆菌属(Corynebacterium)   US 3,063,910
  葡糖酸   曲霉属(Aspergilli)，例如黑曲霉   Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  酪酸   梭菌属(Clostridium)(例如丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutylicum)，丁酸梭菌(C.butyricum))   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；
  乳酸   乳杆菌属，例如德氏乳杆菌，莱氏乳杆菌   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；
  赖氨酸   谷氨酸棒杆菌   Ikeda，M.：Amino Acid Production Process(氨
  物质  微生物   参考文献
 (Corynebacteriumglutamicum)   基酸制备方法)(2003)，Adv.Biochem.Engin/Biotechnol 79，1-35。
  谷氨酸  谷氨酸棒杆菌   Ikeda，M.：Amino Acid Production Process(氨基酸制备方法)(2003)，Adv.Biochem.Engin/Biotechnol 79，1-35。
  蛋氨酸  谷氨酸棒杆菌   Ikeda，M.：Amino Acid Production Process(氨基酸制备方法)(2003)，Adv.Biochem.Engin/Biotechnol 79，1-35。
  苯丙氨酸  谷氨酸棒杆菌，大肠埃希氏菌   Trends Biotechnol.3，64-68(1985)；J.Ferment.Bioeng.70，253-260(1990)。
  苏氨酸  大肠埃希氏菌   Ikeda，M.：Amino Acid Production Process(氨基酸制备方法)(2003)，Adv.Biochem.Engin/Biotechnol 79，1-35。
  天冬氨酸  大肠埃希氏菌   Ikeda，M.：Amino Acid Production Process(氨基酸制备方法)(2003)，Adv.Biochem.Engin/Biotechnol 79，1-35以及其所引用的文献，Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)
  嘌呤和嘧啶碱基  枯草杆菌(Bacillus subtilis)   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals byFermentation(通过发酵的化学品)，Noyes DataCorporation(1973)，
  烟酰胺腺嘌呤二核苷酸  枯草杆菌   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，
  物质   微生物   参考文献
  (NAD)   Noyes Data Corporation(1973)，
  腺苷-5’-单磷酸(AMP)   枯草杆菌   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  γ-亚麻酸   毛霉属(Mucor)，Mortiella，曲霉属(Aspergillus spp.)   Gill，I.，Rao，V.：Polyunsaturated fatty acids，part 1：occurrence，biological activities andapplications(多不饱和脂肪酸，部分1：存在、生物活性和应用)(1997).Trends in Biotechnology15(10)，401-409；Zhu，H.：Utilization of Rice Branby Pythium irregulare for Lipid Production(利用米糠通过畸雌腐霉来制备脂类).Master ThesisLouisiana State University，31.10.2002(URN etd-1111102-205855)。
  二高γ-亚麻酸   Mortiella，耳霉属(Conidiobolus)，水霉属(Saprolegnia spp.)   Gill，I.，Rao，V.：Polyunsaturated fatty acids，part 1：occurrence，biological activities andapplications(多不饱和脂肪酸，部分1：存在、生物活性和应用)(1997)。Trends in Biotechnology15(10)，401-409；Zhu，H.：Utilization of Rice Branby Pythium irregulare for Lipid Production(利用米糠通过畸雌腐霉来制备脂类).Master ThesisLouisiana State University，31.10.2002(URN etd-1111102-205855)。
 物质   微生物   参考文献
 花生四烯酸   Mortiella，腐霉属(Phytium spp.)   Gill，I.，Rao，V.：Polyunsaturated fatty acids，part 1：occurrence，biological activities andapplications(多不饱和脂肪酸，部分1：存在、生物活性和应用)(1997)。Trends in Biotechnology15(10)，401-409；Zhu，H.：Utilization of Rice Branby Pythium irregulare for Lipid Production(利用米糠通过畸雌腐霉来制备脂类).Master ThesisLouisiana State University，31.10.2002(URN etd-1111102-205855)。
 二十碳五烯酸(Eicosa pentaenicacid)   Mortiella，腐霉属，红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)，希瓦氏菌属(Shewanella spp.)   Gill，I.，Rao，V.：Polyunsaturated fatty acids，part 1：occurrence，biological activities andapplications(多不饱和脂肪酸，部分1：存在、生物活性和应用)(1997)。Trends in Biotechnology15(10)，401-409；Zhu，H.：Utilization of Rice Branby Pythium irregulare for Lipid Production(利用米糠通过畸雌腐霉来制备脂类).Master ThesisLouisiana State University，31.10.2002(URN etd-1111102-205855)。
 二十二碳六烯酸   破囊壶菌属(Thraustochytrium)，虫霉属(Entomophthoraspp.)，红假单胞菌属，希瓦氏菌属   Gill，I.，Rao，V.：Polyunsatu rated fatty acids，part 1：occurrence，biological activities andapplications(多不饱和脂肪酸，部分1：存在、生物活性和应用)(1997)。Trends in Biotechnology15(10)，401-409；Zhu，H.：Utilization of Rice Branby Pythium irregulare for Lipid Production(利用米糠通过畸雌腐霉来制备脂类).Master ThesisLouisiana State University，31.10.2002(URN etd-1111102-205855)。
  物质   微生物   参考文献
  丙二醇   大肠埃希氏菌   DE 3924423，US 440379，WO 9635799，US 5164309
  丁二醇   产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)，枯草杆菌，产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals byFermentation(通过发酵的化学品)，Noyes DataCorporation(1973)；H.G.SCHLEGEL和H.W.JANNASCH，1981；Afschar等人：MikrobielleProduktion von 2，3-butanediol(2，3-丁二醇的微生物产物).CIT 64(6)，2004，570-571
  丁醇   梭菌属(例如丙酮丁醇梭菌，丙酸梭菌(C.propionicum))   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals byFermentation(通过发酵的化学品)，Noyes DataCorporation(1973)，
  甘油   酵母菌(Yeast)，鲁酵母(Saccharomycesrouxii)   Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  甘露醇   亮白曲霉(Aspergilluscandida)，Torulopsismannitofaciens   Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  阿糖醇   鲁酵母，蜂蜜酵母(S.mellis)，Sclerotiumglucanicum，奥默毕赤酵母(Pichiaohmeri)   Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  木糖醇   酿酒酵母   Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的
  物质   微生物   参考文献
  Fragrance Journal(2003)，31(3)，44-48.
  维生素B6   热带根瘤菌(Rhizobium tropici)，苜蓿根瘤菌(R.meliloti)   EP 0765939
  酶类   曲霉属(例如黑曲霉，米曲霉)，木霉属(Trichoderma)，大肠埃希氏菌，Hansenulna或毕赤酵母属(Pichia)(例如Pichia pastorius)，芽孢杆菌属(Bacillus)(例如地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis)，枯草杆菌)以及许多其他的微生物   Rehm，H.-J.：Biotechnology，Weinheim，VCH，1980和1993-1995；Gutcho，Chemicals by Fermentation(通过发酵的化学品)，Noyes Data Corporation(1973)，
  玉米黄质   杜氏盐藻(Dunaliellasalina)   Jin等人(2003)Biotech.Bioeng.81：115-124
  角黄素   短杆菌属(Brevibacterium)   Nelis等人(1991)J Appl Bacteriol 70：181-191
  番茄红素   三孢布拉霉(Blakeslea trispora)，产朊假丝酵母   WO 03/056028，EP 01/201762，WO 01/12832，WO 00/77234，Miura等人(1998)Appl EnvironMicrobiol 64：1226-1229
  物质  微生物   参考文献
 (Candida utilis)
  β-胡萝卜素  三孢布拉霉，产朊假丝酵母   Kim S.，Seo W.，Park Y.，Enhanced productionof beta-ca rotene from Blakeslea trispora withSpan 20(从三孢布拉霉和司盘20提高了β-胡萝卜素的产量)，Biotechnology Letters，第19卷，第6期，1997，561-562；Mantouridou F.，RoukasT.：Effect of the aeration rate and agitation speedon beta-carotene production and morphology ofBlakeslea trispora in a stirred tank reactor：mathematical modeling(充气率和振摇速度对β-胡萝卜素产量的作用以及三孢布拉霉在槽型反应器中的形态学：数学模型)，BiochemicalEngineering Journal 10(2002)，123-135；WO 93/20183；WO 98/03480，Miura等人(1998)Appl Environ Microbiol 64：1226-1229
  虾青素  红发夫酵母(PhaffiaRhodozyma)；产朊假丝酵母   US 5,599,711；WO 91/02060，Miura等人(1998)Appl Environ Microbiol64：1226-1229
  聚羟基链烷酸酯，聚酯  大肠埃希氏菌(Escherchia coli)，广泛产碱菌(Alcaligeneslatus)和许多其他的微生物   S.Y.Lee，Plastic Bacteria Progress and Prospectsfor polyhydroxyalkanoate production in bacteria(塑料细菌进展和在细菌中的聚羟基链烷酸酯产物的前景)，Tibtech，第14卷，(1996)，第431-438页，Steinbüchel，2003；Steinbüchel(编辑)，Biopolymers(生物聚合物)，第一版，2003，Wiley-VCH，Weinheim及其所引用的参考
Figure G2008800236021D00321
Figure G2008800236021D00331
在本发明的优选实施方案中，所生产的有机化合物选自具有3-10个碳原子且任选具有与之连接的羟基的单-、二-和三羧酸，蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸，嘌呤碱、嘧啶碱；核苷、核苷酸、类脂；饱和和不饱和脂肪酸；具有4-10个碳原子的二醇，具有3个或更多个羟基的多元醇，具有至少4个碳原子的长链醇，碳水化合物，尤其是二糖、寡糖和多糖，芳族化合物，维生素、前维生素、辅因子、营养品、蛋白质、类胡萝卜素，具有3-10个碳原子的酮，内酯，胺，生物聚合物和环糊精。
本发明的第一优选实施方案涉及可根据本发明得到的含糖液体介质在发酵生产酶如肌醇六磷酸酶、木聚糖酶或葡聚糖酶中的用途。
本发明的笫二优选实施方案涉及可根据本发明得到的含糖液体介质在发酵生产氨基酸如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸或谷氨酸中的用途。
本发明的另一优选实施方案涉及可根据本发明得到的含糖液体介质在发酵生产维生素如泛酸和核黄素及其前体和衍生物中的用途。
本发明的另一优选实施方案涉及可根据本发明得到的含糖液体介质在发酵生产如下物质中的用途：
-单-、二-和三羧酸，尤其是具有2-10个碳原子的脂族单-和二羧酸，如乙酸、丙酸、富马酸和琥珀酸；
-具有3-10个碳原子的脂族羟基羧酸，如乳酸；
-上述长链烷醇，尤其是具有4-10个碳原子的链烷醇如丁醇；
-上述二醇，尤其是具有3-10个，尤其是3-8个碳原子的链烷二醇，如丙二醇；
-上述酮类，尤其是具有3-10个碳原子的酮，如丙酮；
-胺，尤其是具有3-10个碳原子的脂族二胺，如1，5-二氨基戊烷；
-核苷酸，如5′-IMP和5′-GMP，和
-上述碳水化合物，尤其是二糖，如海藻糖，寡糖和多糖如葡聚糖。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物在发酵中生产的代谢物呈聚羟基链烷酸酯如聚-3-羟基丁酸酯，以及与其他有机羟基羧酸如3-羟基戊酸、4-羟基丁酸和Steinbüchel(上述引文)描述的其他那些，例如还有长链(也称作较长链)羟基羧酸，如3-羟基辛酸、3-羟基癸酸和3-羟基十四烷酸及其混合物的共聚酯。为了进行发酵，此处可使用对其他碳源，如S.Y.Lee、Plastic Bacteria Progress and prospects(塑料细菌进展和前景，对于聚羟基链烷酸酯的细菌生产)，Tibtech，第14卷，(1996)，第31-438页中所述的类似条件和程序。
在优选实施方案中，用于发酵的微生物因此选自天然和重组微生物，其超量生产至少一种如下代谢物：
-酶，如肌醇六磷酸酶、木聚糖酶或葡聚糖酶；
-氨基酸，如赖氨酸、苏氨酸、谷氨酸或蛋氨酸；
-维生素，如泛酸和核黄素；及其前体和/或衍生物；
-二糖，如海藻糖；
-多糖，如葡聚糖；
-具有3-10个碳原子的脂族单-和二羧酸，如丙酸、富马酸和琥珀酸；
-具有3-10个碳原子的脂族羟基羧酸，如乳酸；
-聚羟基链烷酸酯，如聚-3-羟基丁酸酯和3-羟基丁酸的共聚酯；
-具有3-10个碳原子的酮类，如丙酮；
-胺，尤其是具有3-10个碳原子的脂族二胺，如1，5-二氨基戊烷；
-具有4-10个碳原子的链烷醇，如丁醇；和具有3-8个碳原子的链烷二醇，如丙二醇。
合适的微生物通常选自如下属棒杆菌属(Corynebacterium)、短杆菌属(Brevibacterium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、啊舒囊霉属(Ashbya)、埃希氏菌属(Escherichia)、曲霉(Aspergillus)、产碱菌属(Alcaligenes)、放线杆菌属(Actinobacillus)、厌氧螺菌属(Anaerobiospirillum)、乳杆菌属(Lactobacillus)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、根霉属(Rhizopus)、梭菌属(Clostridium)、裂褶菌属(Schizophyllum)和小核菌属(Sclerotium)，尤其是谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)、棒杆菌属spAJ-1526(Corynebacterium sp AJ-1526)、产氨短杆菌(Brevibacteriumammoniagenes)、枯草茅胞杆菌(Bacillus subtilis)、巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)、棉阿舒囊霉(Ashbya gossypii)、大肠埃希氏菌(Escherichiacoli)、黑曲霉(Aspergillus niger)、土曲霉(Aspergillus terreus)、解乌头酸曲霉(Aspergillus itaconicus)、广泛产碱菌(Alcaligenes latus)、产琥珀酸厌氧螺菌(Anaerobiospirillum succiniproducens)、琥珀酸放线杆菌(Actinobacillussuccinogenes)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrückii)、莱氏乳杆菌(Lactobacillus leichmannii)、阿拉伯糖丙酸杆菌(Propionibacteriumarabinosum)、谢氏丙酸杆菌(Propionibacterium schermanii)、费氏丙酸杆菌(Propionibacterium freudenreichii)、丙酸梭菌(Clostridium propionicum)、甲酰乙酸梭菌(Clostridium formicoaceticum)、丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutylicum)、少根根霉(Rhizopus arrhizus)、米根霉(Rhizopus oryzae)、裂褶菌(Schizophyllum commune)和齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)。
在优选实施方案中，用于发酵的微生物为来自棒杆菌属的菌株，尤其是谷氨酸棒杆菌菌株。尤其是超量生产氨基酸，特别是赖氨酸、蛋氨酸或谷氨酸的棒杆菌属，特别是谷氨酸棒杆菌的菌株。
在另一优选实施方案中，用于发酵的微生物为来自埃希氏菌属的菌株，尤其是大肠埃希氏菌的菌株。尤其是超量生产氨基酸，特别是赖氨酸、蛋氨酸或苏氨酸的埃希氏菌属，特别是大肠埃希氏菌的菌株。
在特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为赖氨酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如上文引用的Pfefferle等和US3,708,395中所述的类似条件和程序。原则上，连续和不连续(分批或进料-分批)的操作模式均是合适的，优选进料-分批的操作模式。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为蛋氨酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如WO 03/087386和WO 03/100072中所述的类似条件和程序。在生产赖氨酸的情况下，用于赖氨酸发酵的介质由步骤c)得到的葡萄糖溶液与营养盐和复合营养介质组分如糖蜜一起产生。该介质可通过蒸汽间接或直接灭菌。在灭菌之后，将该介质用于使用常规微生物，如谷氨酸棒杆菌生产赖氨酸的发酵中。在发酵结束后，除了赖氨酸外，发酵液还包含微生物(生物质)、营养介质的溶解组分以及合适的话没有通过固/液分离(参见第2.2.3节)完全分离的淀粉源的非淀粉固体成分。赖氨酸可以常规方式得到，这在下文中更详细说明。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为泛酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如WO 01/021772中所述的类似条件和程序。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为核黄素。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：WO 01/011052、DE 19840709、WO 98/29539、EP 1186664和Fujioka，K.：New biotechnology for riboflavins and character of this riboflavins(核黄素(维生素B2)的新生物技术，以及该核黄素的特征)，Fragrance Journal(2003)，31(3)，44-48。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为富马酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Rhodes等，Production of fumaric acid in 20-L Fermenters(在20L发酵罐中生产富马酸)，Applied Microbiology，1962，10(1)，9-15。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为乳酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Narayanan等，Electronic J.Biotechnol.2004，7，http://www.ejbiotechnology.info/content/vol7/issue2/full/7/pdf。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为琥珀酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Int.J.Syst.Bacteriol.26，498-504(1976)；EP 249773(1987)，发明人：Lemme & Datta；US 5504004(1996)，发明人：Guettler，Jain & Soni；Arch.Microbiol.167，332-342(1997)；Guettler MV，Rumler D，Jain MK.，Actinobacillus succinogenes sp.nov.，a novel succinic-acid-producing strainfrom the bovine rumen(琥珀酸放线杆菌，来自牛瘤胃的新的产琥珀酸的菌株).Int J Syst Bacteriol.1999年1月；49 Pt 1：207-16；US 5723322，US5,573,931，US 5,521,075，WO 99/06532，US 5,869,301，US 5,770,435。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为衣康酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Kautola，H.，Appl.Microb.Biotechnol.，1990，33，7和Willke等，Appl.Microbiol.Biotechnol.，2001，56，289。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为肌醇六磷酸酶。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如WO 98/55599中所述的类似条件和程序。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为葡聚糖。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Schilling等：Repression of oxalic acid biosynthesis in the unsterilescleroglucan production process with Sclerotium rolfsii ATCC 15205(用Sclerotium rolfsii ATCC 15205的硬葡聚糖的未灭菌生产工艺中，草酸生物合成的抑制)，Bioprocess Engineering 22(2000)，51-55或Rau等：Oxygencontrolled batch cultivations of Schizophyllum commune for enhancedproduction of branched β-1，3-glucans(裂褶菌的氧气控制分批培养以改进支化β-1，3-葡聚糖的生产)，Bioprocess Engineering 11(1994)，161-165。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为核苷酸，如5’-MP和5’GMP。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Sato等，Accumulation of GuanosinePolyphosphates by Brevibacterium ammoniagenes：Isolation andIdentification of the Products(通过产氨短杆菌累积鸟嘌呤核苷聚磷酸盐：产物的分离和鉴别).Agr.Biol.Chem.40(3)，1976，465-474；Mori et al：A novel process of inosine 5′-monophosphate production usingoverexpressed guanosine/inosine kinase(使用过分抑制的鸟嘌呤核苷/肌苷激酶生产肌苷5′-单磷酸盐的新方法).Appl.Microbiol.Biotechnol.(1997)48：693-698或GB 01188885。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为谷氨酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：E.Kimura，L-glutamate Production，in：Handbook ofCorynebacterium glutamicum(L-戊二酸的生产：谷氨酸棒杆菌手册)，CRC出版社，Boca Raton，Fl，439-464。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为1，5-二氨基戊烷。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如JP 2004222569所述的类似条件和程序。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为5-酮基葡糖酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Elfari，M.等，Appl.Microbiol.Biotechnol.2005，66，668和Herrmann U.，等，Appl.Microbiol.Biotechnol.2004，64，86。
在另一特别优选的实施方案中，通过微生物发酵生产的代谢物为2，5-二酮基葡糖酸。为进行发酵，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Roper，H.，Starch-Starke 1990，42，342或Zelic，B.等，Chem.Biochem.Eng.Q.2002，16，7。
发酵的后处理
通过发酵生产有机物质的本发明方法得到除所需代谢物外还主要包含发酵过程中产生的生物质和未利用的糖以及未利用的缓冲盐和营养盐的发酵液。因此，在发酵之后通常进一步加工发酵液，以得到有价值产物，即通过发酵工艺产生的有机物质，并将其转化为易于处理的形式或市售形式，从而将发酵产生的次级产物如生物质和含水成分处理或进一步利用。
后处理类型和为此所需的步骤以本身已知的方式取决于发酵液中的物质的性能，尤其取决于所生产的代谢物的性质。
后处理工艺通常含有一个或多个下列步骤，其可以任何所需顺序和要求进行组合：
-使微生物失活，这例如可通过以上述方式灭菌而进行；
-从发酵液中分离生物质；
-从仍包含生物质的发酵液中，或从已经分离掉生物质的发酵液中分离非挥发性代谢物；
-纯化所需代谢物；
-浓缩代谢物；
-浓缩生物质。
所有这些步骤并不是后处理工艺的必要组成部分。例如，如果产物纯度不必满足高要求的话，则可省略代谢物的额外纯化。
从发酵液中分离生物质通过固/液相分离的常规工艺进行(例如描述于Belter，P.A，Bioseparations：Downstream Processing for Biotechnology(生物分离：生物技术的下游加工)，John Wiley & Sons(1988)和Ullmann′sEncyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，CD-ROM，Wiley-VCH)，并且通常通过机械方法如滗析、分离、浮选、离心、沉降、过滤或薄膜方法进行。工艺的多步骤组合或不同工艺的组合，如滗析和分离也是可行的。此外，分离生物质时，也可使用洗涤水以增加非挥发性代谢物的产量。当代谢物为以溶解状态存在于发酵液中的物质时，优选使用上述工艺。在油性或固体代谢物的情况下，当生物质和代谢物存在密度差的时，通过滗析、分离、浮选、离心、沉降机械分离通常是有意义的。否则的话，此处尤其适合色谱方法、蒸馏方法或萃取方法。
有价值产物从发酵液中的分离或贫化通常以如下方式进行，其中至少一种有价值产物从发酵液中的分离或纯化进行至该有价值产物在剩余发酵液中的含量不超过20重量％，尤其是不超过10重量％，特别是不超过5重量％，非常特别是不超过2.5重量％，其中在每种情况下基于剩余发酵液的总重量。有价值产物从发酵液中的分离或贫化可以一步或多步进行。
为了分离溶解在发酵液中的有价值产物，有利的是程序如下进行，其中首先从发酵液中例如借助离心和分离除去生物质和其它不溶解成分，随后从液相中分离有价值产物，这例如借助结晶、沉淀、吸附、溶解、色谱法、萃取、离子交换、薄膜方法(优选扩散渗析、电渗析、纳滤)进行。或者，例如可通过使用色谱法、萃取法、薄膜方法、吸附方法和蒸馏从发酵液中直接分离有价值产物。必须特别提及的色谱法为离子交换色谱法，其中有价值产物可在色谱柱上选择性分离。
为分离有价值产物，可能有意义的是在第一步中在发酵液中例如通过酯化或成盐而化学改性有价值产物，从而由此改善它们的分离特性。
结晶为使得可从发酵液中分离有价值产物同时进一步纯化有价值产物的方法。此时，优选与上述机械分离组合使用，在该机械分离中，可从母液中分离晶体。
在挥发性或油性化合物的情况下，通常必须检查在后处理中，尤其是在干燥中的最高温度。这些化合物也可有利地通过在吸附剂上以准固体形式(假固体形式)配制它们而分离。适合于此的吸附剂例如详细描述于授予申请人公司的WO 2005/116228中，如活性炭、氧化铝、硅胶、硅酸、粘土、炭黑、沸石、无机碱金属盐和碱土金属盐，如钠、钾、镁和钙的氢氧化物，碳酸盐，硅酸盐，硫酸盐，磷酸盐，尤其是镁和钙盐，如Mg(OH)2、MgCO3、MgSiO4、CaSO4、CaCO3，碱土金属氧化物例如MgO和CaO，其它无机磷酸盐和硫酸盐，例如ZnSO4，有机酸盐，尤其是其碱金属和碱土金属盐，特别是其钠盐和钾盐，例如乙酸钠、甲酸钠、甲酸氢钠、柠檬酸钠、乙酸钾、甲酸钾、甲酸氢钾和柠檬酸钾，较高分子量有机载体，如任选改性的淀粉，纤维素，木素，下文就产物配制剂提及的载体，和本发明的玉米谷蛋白。可以此方式有利地分离的有价值产物的实例为γ-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸，还有丙酸、乳酸、丙二醇、丁醇和丙酮。对本发明而言，呈假固体配制剂的这些化合物理解为指呈固体形式的有价值的非挥发性代谢物或产物。
在某些情况下，上述后处理的工艺步骤需要使用添加剂(例如用于离子交换剂的再生，用于萃取的溶剂等)，和/或在某些情况下可产生次级产物的料流(例如结晶母液，离子交换剂洗脱液)。这些次级产物料流在某些情况下仍可包含有价值产品、作为淀粉源使用的玉米的非淀粉固体成分和添加剂组分也可进一步后处理，在某些情况下再循环至总的工艺中的任何工艺步骤，处理或再使用。
所有上述料流，优选含生物质料流，含有价值产物的料流和产物料流在某些情况下包括较高的水浓度(作为发酵或后处理中的水洗的结果)并且可浓缩(降低水含量)。这例如可借助蒸发、干燥而热进行或借助薄膜方法、过滤等机械进行。可将水处理或作为工艺水再循环并例如用于将胚乳级分浆料化或在多步分离玉米谷蛋白的情况下将分离的固体浆料化。
另一特定的实施方案涉及一种如下方法，其中不预先分离或贫化有价值产物，以及合适的话不预先分离生物质而除去发酵液的大部分或全部挥发性成分，其中得到有价值产物的固体配制剂。进行这种方法的更详细描述在授予申请人公司的WO 2007/028804中找到，此处将其引入作为参考。
与发酵的固体成分一起存在的所需有价值产物的性能可以本身已知的目标方式对如下各种参数进行整理：如活性物质含量、粒度、颗粒形状、易粉化性、吸湿性、稳定性，尤其是储存稳定剂，颜色，气味，流动行为，易团聚性，静电荷，对光和温度敏感性，机械稳定性和再分散性，这通过加入配制助剂如载体和涂料，粘合剂和其它添加剂进行。
常用的配制助剂例如包括粘合剂、载体、粉末涂料、流动改进剂，还有着色颜料、生物杀伤剂、分散剂、消泡剂、粘度调节剂、酸、碱、抗氧化剂、酶稳定剂、酶抑制剂、吸附剂、脂肪、脂肪酸、油或其混合物。这类配制助剂有利地用作干燥助剂，在使用配制剂和干燥方法如喷雾干燥，流化床干燥和冻干时尤其如此。对于其它细节，参考WO 2007/028804。
上述添加剂以及合适的话其它添加剂如涂料的量可取决于所述有价值产物的具体要求并取决于所用添加剂的性能作用而较大变化，并且在即用配制形式中，其量在每种情况下基于产物或物质混合物的总重量例如可为0.1-80重量％，尤其是1-30重量％。
配制助剂可在发酵液的后处理之前、之中或之后，尤其在干燥中加入(也称作产品配制或固体设计)。特别有利的是，在发酵液或有价值产物的后处理之前加入配制助剂，从而可改善待后处理的物质或产物的加工性能。配制助剂可加入以固体形式得到的有价值产物中以及加入包含该产物的溶液或悬浮液中，如在发酵结束后直接加入发酵液中，或在最终干燥步骤之前加入后处理过程得到的溶液或悬浮液中。
因此，助剂可例如混入有价值产物的悬浮液中；该悬浮液也可例如通过喷雾或混合而置于载体材料上。例如当喷雾包含有价值产物的溶液或悬浮液时，在干燥过程中加入配制助剂可产生影响。例如当向干燥颗粒施加涂料或涂层时，尤其在干燥之后加入配制助剂。可在干燥之后和任何涂覆步骤(其可能已经进行)之后在产物中加入其它助剂。
以本身已知的方式通过从液相中分离固相的常规方法而从发酵液中分离挥发性成分，所述常规方法包括过滤方法和蒸发液相的挥发性成分的方法。也可包括首先纯化有价值产物步骤以及整理步骤的这类方法例如描述于Belter，P.A，Bioseparations：Downstream Processing forBiotechnology(生物分离：生物技术的下游加工)，John Wiley & Sons(1988)和Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，CD-ROM，Wiley-VCH.(描述了方法、装置、助剂和通用和具体实施方案，其可用于产物发酵范围或发酵结束后的后处理并且对本领域技术人员是已知的)，还有EP 1038 527，EP 0648 076，EP 835613，EP 0219 276，EP 0394 022，EP 0547 422，EP 1088 486，WO 98/55599，EP 0758 018和WO 92/12645。
在该实施方案的第一变型中，只要非挥发性的有价值产物以溶解形式存在于液相中，例如通过结晶或沉淀将其从液相中转化为固相。随后，例如借助离心、滗析或过滤分离包括有价值产物的非挥发性固体成分。也可以类似的方式分离油性的有价值产物，其中通过加入吸附剂，如硅石、硅胶、壤土(lehm)、粘土和活性炭将各油性发酵产物转化为固体形式。
在该实施方案的第二变型中，通过蒸发除去挥发性成分。蒸发可以本身已知的方式进行。适合蒸发挥发性成分的方法的实例为喷雾干燥、流化床干燥或附聚、冷冻干燥、在流动和接触干燥器中干燥和挤出干燥。也可将上述工艺与成型工艺如挤出、造粒或喷射造粒组合进行。在最后提及的工艺的情况下，优选使用部分或基本预干燥的含有有价值产物的物质混合物。
在优选实施方案中，发酵液的挥发性成分的除去包括喷雾干燥方法或流化床干燥方法，其包括流化床造粒。为此将发酵液(合适的话在用于除去不包含或仅含少量非挥发性有价值产物的粗颗粒的预先分离步骤后)输送到一个或多个喷雾干燥或流化床干燥装置中。负载固体的发酵液的传输或输送有利地借助用于含固体液体的常规输送装置，如泵如偏心螺杆泵(如购自Delasco PCM)或高压泵(例如购自LEWA Herbert Ott GmbH)而进行。
在赖氨酸生产的具体情况下，后处理工艺包括通过分离器分离生物质。然后将含生物质级分在转鼓干燥器或管束式干燥器中干燥。合适的话，将维生素B2发酵的发酵残留物，已知为″BFR″(维生素B2发酵残留物)与含生物质的级分在干燥之前混合。将低固体级分酸化并使其经过离子交换剂。赖氨酸粘附在该离子交换剂上。将离开离子交换剂的贫含赖氨酸的发酵液通过蒸发水浓缩；将该工艺中结晶的固体分离并干燥。所得产物称作“肥料”并且可再循环至工艺中或用作肥料和/或用于其他应用。将已知为″CMS″(浓缩的糖蜜溶解物)的结晶母液再循环。将粘附在离子交换剂上的赖氨酸用氨水洗脱并通过蒸发水浓缩。赖氨酸可作为游离碱以液体配制剂形式由该浓缩液得到。在下一工艺步骤中，通过加入盐酸将赖氨酸以赖氨酸盐酸盐形式结晶。将晶体通过离心分离并干燥。将结晶母液再循环至离子交换剂的洗脱液或可作为赖氨酸液体配制剂取出。
作为上述后处理的替代，将含赖氨酸的发酵液在发酵之后直接喷雾干燥。任选可加入来自维生素B2生产的发酵残留物。可行的是将发酵液的预先一步或多步蒸发可降低能量成本和投资。
葡萄糖在非发酵反应中的用途
本发明的另一优选主题是可根据本发明得到的葡萄糖溶液作为葡萄糖源用于如上所定义的有机物质的非发酵生产中的用途。
因此，本发明的另一主题是一种通过非发酵反应生产有机物质的方法，其包括如下步骤：
i.例如通过根据本发明方法生产葡萄糖溶液而提供本发明的葡萄糖水溶液，和
ii.将葡萄糖溶液或通过离心溶液得到的基本无水的葡萄糖(水含量＜10重量％)用于生产所需有机物质的非发酵反应。
非发酵反应可以熟练技术人员已知的常规方式进行。为此，使根据本发明生产的含水葡萄糖反应，合适的话使用催化剂。
在特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为5-羟基甲基糠醛。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Cottier等，Trends Heterocycl.Chem.1991，2，233；Lewkowski，J.，Arkivoc 2001，2，17；Kuster，B.F.M.等，Carbohydr.Res.1977，54，159，EP 0230250，FR 2464260或DE 3601281。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为乙酰丙酸。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Horvat等，Tetrahedron Lett.1985，26，2111或US 3258481。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为葡糖酸。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Lichtenthaler，F.W.，Acc.Chem.Res.2002，35，728，Besson，M.等，J.Catal.1995，152，116或EP 233816。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为葡萄醛酸。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Corma，A.等，Chemical Routes for theTransformation of Biomass into Chemicals.(将生物质转化为化学品的化学路线)，Chem.Rev.2007，107，2411-2502。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为2-酮基葡糖酸。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：US 2002177198，WO 9915673或EP 867446。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为戊二酸。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Besson，M.等，Recl.Trav.Chim.Pys-Bas 1996，115，217和Dirkx，J.M.H.等，J.Catal.1981，67，1。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为山梨醇。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Dechamp，N.等，Catal.Today 1995，24，29和Maranhao，L.C.A.等，Ind.Eng.Chem.Res.2005，44，9624，WO 02100537，WO 02100539和WO 2004052813。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为异山梨醇。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：WO 9804540，WO 9200947和US 4297290。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为烷基聚葡糖苷。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如US5480979和US 5698684中所述的类似条件和程序。
在另一特别优选的实施方案中，可经由非发酵路线由葡萄糖制备的有机物质为HFCS(高果糖玉米糖浆)。为进行反应，此处可使用对其他碳源，如下列文献所述的类似条件和程序：Marshall等，Enzymatic Conversion ofd-glucose to d-Fructose(将d-葡萄糖酶促转化为d-果糖)1957，Science 125(3249)，648和US 4523960。
次级产物的配制
如上所述，不仅用于生产葡萄糖的本发明方法的步骤a)和c)，而且在将葡萄糖发酵以进一步加工为有价值产物中，产生一系列作为次级产物或伴生产物的物质料流。通常它们为一种或多种如下物质料流，且优选呈所述量：
-玉米清洁工艺的粉状细粒，如果产生的话其量通常为至多5重量％，尤其是0.1-3重量％；
-玉米糠，如果产生的话其量通常为至多7重量％，例如1-6重量％；
-玉米胚芽，其量通常为2-16重量％，优选4-12重量％；
-玉米谷蛋白，其量通常为4-40重量％，优选8-30重量％；
-生物质，其量通常为1-40重量％，优选5-20重量％，和
-合适的话，可在有价值产物的后处理工艺中产生的次级产物料流，如果产生的话其量为至多100重量％，优选0.2-50重量％，特别优选0.3-20重量％，
其中所有重量百分数基于用于葡萄糖生产的玉米的总重量。
这些物质可分开加工或可处理。需要的话，也可将这些物质料流，即它们中的一些或全部以任何所需组合用于进一步加工(即将至少两种物质料流组合)。进一步加工通常通过干燥步骤进行，其中合适的话将待相互混合的物质料流在混合之前或混合之后干燥。程序经常如下进行，其中将至少除去一些水的物质料流的固体颗粒附聚或一起研磨。
工艺步骤，即干燥、附聚和研磨可以进行和任选合并和涉及不同料流的混合的任何所需顺序进行。优选程序如下进行，其中物质料流的混合产生优选适合用作饲料的次级产物，其包含至少一部分来自玉米加工(或糖的生产)的物质料流和包含至少一种来自发酵液的后处理的成分(生物质或次级产物料流)。
合适的话，可在如此产生的次级产物中加入配制助剂、活性物质或其他发酵工艺的一种或多种生物质或一种或多种次级产物料流。该添加可在工艺的任何位置进行。
在未干燥状态，这些次级产物的残留水分含量为10-90重量％，优选40-80重量％。在干燥状态下，次级产物的残留水分含量为1-20重量％，优选3-18重量％，特别优选5-15重量％。
次级产物的固体内容物的平均直径为50μm至8mm，优选100μm至5mm，特别优选150μm至3mm。
如果次级产物为不同固体级分的混合物，则组成次级产物的各物质料流的粒度分布通常在混合之前选择或调节，以使物质料流的分离不发生或至少保持最小。当待混合物质料流的粒度尽可能类似，或当次级产物混合物的所谓SPAN值小于4，优选小于3，特别优选小于2，尤其是小于1.8时，通常确保了物质料流的分离不发生或至少保持最小。就此而言，次级产物混合物的SPAN值定义为：
SPAN＝(D90-D10)/D50
此处，D50值为次级产物混合物的重均粒径，即基于重量，D50值表示被50重量％颗粒超过且50重量％颗粒未达到的粒径。D90值为90重量％颗粒未达到或10重量％颗粒超过的直径。D10值为10重量％颗粒未达到或90重量％颗粒超过的直径。SPAN值，或粒径及其分布可以本身已知的方式，如通过筛分析或通过光散射测定。
如果由至少一种干物质料流和至少一种液体料流生产次级产物，则一方面可干燥液体物质料流，然后象固体物质料流那样处理它们(参见上文)。对于这些物质料流的混合，此处也适用对在其原始状态已经干燥的物质混合物料流所述的内容。另一方面，也可在干燥之前或之中将液体和干物质料流相互混合。其优点为包含在液体或悬浮物质料流中的固体与干物质料流充分混合并分布在其中，或将液体物质料流作为涂料施加至干物质料流的固体成分，或者将液体物质料流用于附聚或粘合干物质料流的固体颗粒。
在本发明的一个实施方案中，将粉状细粒丢弃并且不与次级产物混合。
在本发明的一个实施方案中，不将玉米糠与次级产物混合，而是作为单独产物使用。
在本发明的一个实施方案中，不将玉米胚芽与次级产物混合，而是作为单独产物使用，如用于获得玉米油。
在本发明的一个实施方案中，不将玉米谷蛋白与次级产物混合，而是作为单独产物使用。
在本发明的一个实施方案中，不将生物质与次级产物混合，而是作为单独产物使用。
在本发明的一个实施方案中，不将次级产物料流与次级产物混合，而是以其各自的单独产物使用，或丢弃或处理。
在本发明的特别的实施方案中，将部分或全部量的所产生的玉米糠，基于全部产生的玉米糠的干物质含量为10-100重量％的玉米糠与至少一种次级产物料流，例如与基于各次级产物料流为10-100重量％的次级产物混合并干燥，从而得到包含玉米糠的次级产物。可任选将玉米糠在混合之前研磨，从而得到150-1400μm，特别优选200μm-800μm的粒度。另一选择为在研磨之前或之后，在玉米糠中加入一部分如例如10-100重量％的所产生的粉状玉米细粒。
发酵产生赖氨酸的方法例如产生干物质含量为40-90重量％的糖浆状次级产物料流CMS，可将其例如借助喷雾与玉米糠混合或组合，然后可将物质一起干燥。在干燥之后，可任选粉碎可能形成的附聚物。以此方式得到的次级产物的组成(基于干物质)通常如下：
粗蛋白：  5-60重量％，优选10-50重量％
淀粉：    1-50重量％，优选5-40重量％
粗纤维：  1-20重量％，优选2-10重量％
粗脂肪：  1-20重量％，优选1-10重量％
粗灰分：  0-15重量％，优选0.1-7重量％
赖氨酸：  0-10重量％，优选0-5重量％。
在本发明另一特别优选的实施方案中，产生次级产物A，其中在每种情况下将0-100重量％，优选30-100重量％，特别优选全部产生的玉米胚芽，10-100重量％，优选30-100重量％，特别优选全部产生的玉米谷蛋白，和10-100重量％，优选30-100重量％，特别优选全部产生的生物质相互混合。该次级产物可任选包含0-100％所产生的玉米糠级分和0-100％细粒。
下述工艺变型可产生该次级产物A。
在第一变型中，将所有料流(玉米胚芽、玉米谷蛋白、生物质和任选玉米糠和/或细粒)混合并干燥。合适的话，可额外将干的次级产物或干原料玉米胚芽和玉米糠研磨，从而可得到上述平均粒度和残留水分。在第二变型中，首先仅将玉米谷蛋白和生物质的潮湿料流相互混合，然后一起干燥。此处，优点为已经是干的玉米胚芽还有任选的干玉米糠不必通过干燥器。在组分已经干燥之后，可将所有料流直接混合或首先研磨，然后混合各料流。在混合之后，可进行另一研磨步骤。可获得上述平均粒度和残留水分。在第三变型中，首先将生物质和玉米谷蛋白的两股潮湿料流单独干燥。其优点可为，可避免或降低不希望的分解反应，如糖和可能存在于料流中的蛋白质组分之间的每拉德(Maillard)反应。玉米谷蛋白、生物质、玉米胚芽和任选的玉米糠的干料流可任选研磨和混合，或者在混合步骤之后进行任选的研磨步骤。这可获得上述平均粒度和残留水分。在第四变型中，在干燥之中或之前，将10-100％的所产生的至少一种固体料流与至少一种待干燥的料流组合。此处优点在于可形成所需的附聚物，改善了产物的流动行为或降低了产物的成粉倾向。因此，在干燥之前或之中，可将以潮湿形式产生的玉米谷蛋白(或其部分)与如下物质混合：部分玉米糠(任选研磨的)，部分玉米胚芽(任选研磨的)或部分细粒或它们的任何组合。在干燥之前或之中，也可将以潮湿形式得到的生物质(或其部分)与如下物质混合物：部分玉米糠(任选研磨的)，部分玉米胚芽(任选研磨的)或部分细粒或它们的任何组合。
在本发明的特定实施方案中，当生产次级产物A时，使用来自赖氨酸发酵的生物质。玉米谷蛋白、玉米胚芽和生物质料流的用量在每种情况下基于在每种情况下产生的料流总量为50-100重量％，并通过上述工艺加工产生次级产物。该次级产物是新的并且也是本发明的主题。次级产物的优选组成(基于干物质)通常如下：
粗蛋白：  10-60重量％，特别优选20-50重量％
总糖：    0.1-50重量％，特别优选5-45重量％
粗纤维：  0-10重量％，特别优选0-7重量％
粗脂肪：  1-30重量％，特别优选5-20重量％
粗灰分：  0-15重量％，特别优选0.1-7重量％
赖氨酸：  0.1-20重量％，特别优选0.2-10重量％。
在生产次级产物A的另一实施方案中，将不同发酵的生物质混合。因此，又可首先将不同生物质相互分开地干燥，或者混合并然后一起干燥。可将生物质以任何所需混合比例相互混合。此处，优选将各发酵中产生的30-100％，更优选50-100％生物质相互混合。
在本发明的另一实施方案中，将至少一种来自其它发酵工艺的生物质在制备工艺的任何位置加入任何(上述)次级产物中。在特定的实施方案中，其为包含来自赖氨酸发酵(如上所述)的生物质和来自B2发酵(BFR，如上所定义)的生物质两者的次级产物。此处，优选将30-100％，更优选50-100％的在各发酵中产生的生物质相互混合。合适的话，次级产物包含量为50-100％的所产生的玉米胚芽和/或50-100％的所产生的玉米谷蛋白和/或50-100％的所产生的玉米糠以及0-100％的所产生的细粒。
在另一实施方案中，其为包含来自化学发酵，如赖氨酸发酵或谷氨酸发酵的生物质和来自生物乙醇发酵的生物质两者的次级产物。
当混合至少两种生物质时，在本发明的特定实施方案中，它们为来自发酵的生物质，所述发酵在每种情况下用由玉米淀粉根据本发明糖化得到的葡萄糖料流操作。此处，程序可如下进行，其中两种发酵为相同的葡萄糖料流。在另一实施方案中，在每种情况下使用由本发明方法得到的葡萄糖料流，但是它们单独产生通常具有不同葡萄糖纯度的葡萄糖料流。此处，至少两种葡萄糖介质的区别通常在于非淀粉固体组分的浓度。基于干物质，产生至少一种具有高的非淀粉固体组分的料流和一种具有低的非淀粉固体组分的料流。葡萄糖料流的不同纯度可通过诸如滗析、分离、离心、沉降、过滤或薄膜方法的工艺而产生。就此而言，一个工艺的多步骤组合或不同工艺的组合是可行的，例如滗析和分离的组合是可行的。
然而，所述至少两种发酵也可基于不同的碳源，其中至少一种碳源为可通过本发明方法得到的葡萄糖。
包含至少两种来自两个不同发酵的生物质的次级产物也可包含至少2种不同代谢物。
类似于包含玉米谷蛋白、玉米胚芽和生物质(任选玉米糠)的上述次级产物A和相关生产方法，也可生产仅包含玉米谷蛋白和生物质(任选玉米糠和/或配制助剂)，或仅包含玉米胚芽和生物质(任选玉米糠和/或配制助剂)，或仅包含玉米谷蛋白和玉米胚芽(任选玉米糠和/或配制助剂)作为干物质的次级产物。可行的生产方法类似于上述那些。
所有次级产物可进一步包含配制助剂，惰性填料或其他活性物质，它们在生产的任何工艺步骤中加入。
次级产物的性能可以本身已知的目标方式对如下各种参数进行整理：如粒度、颗粒形状、易粉化性、吸湿性、稳定性，尤其是储存稳定剂，颜色，气味，流动行为，易团聚性，静电荷，对光和温度敏感性，机械稳定性和再分散性，这通过加入配制助剂如载体和涂料，粘合剂和其它添加剂进行。
常用的配制助剂例如包括粘合剂、载体、粉末涂料/流动改进剂，还有着色颜料、生物杀伤剂、分散剂、消泡剂、粘度调节剂、酸、碱、抗氧化剂、酶稳定剂、酶抑制剂、吸附剂、脂肪、脂肪酸、油或其混合物。这类配制助剂有利地用作干燥助剂，在使用配制剂和干燥方法如喷雾干燥，流化床干燥和冻干时尤其如此。
粘合剂的实例为碳水化合物，特别是糖，如单糖、二糖、寡糖和多糖，如糊精、海藻糖、葡萄糖、葡萄糖浆、麦芽糖、蔗糖、果糖和乳糖；胶体物质，如动物蛋白，如明胶，酪蛋白，尤其是酪蛋白酸钠，植物蛋白，如大豆蛋白，豌豆蛋白，菜豆蛋白，羽扇豆、玉米蛋白，小麦蛋白，玉米蛋白质和米蛋白，合成聚合物，如聚乙二醇，聚乙烯醇，尤其是BASF的Kollidon牌，任选改性的生物聚合物，如木素，甲壳素，壳聚糖，聚丙交酯和改性淀粉，如辛烯基琥珀酸酐(OSA)；胶，如阿拉伯树胶；纤维素衍生物，如甲基纤维素，乙基纤维素，(羟基乙基)甲基纤维素(HEMC)、(羟基丙基)甲基纤维素(HPMC)、羧基甲基纤维素(CMC)；粉，例如玉米粉、小麦粉、黑麦粉、大麦粉和米粉。
载体和食物纤维或填料的实例为碳水化合物，尤其是上文作为粘合剂提及的糖类，和淀粉，例如玉米淀粉，米淀粉，土豆淀粉，小麦淀粉和木薯淀粉；改性淀粉，例如辛烯基琥珀酸酐的；纤维素和微晶纤维素；无机矿物或壤土，例如粘土，煤，硅藻土，硅石，牛脂和高岭土；粗粉，如粗小麦粉，糠，如小麦糠，上文作为粘合剂提及的粉；盐，如金属盐，尤其是有机酸的碱金属盐和碱土金属盐，如Mg、Ca、Zn、Na和K的柠檬酸盐、乙酸盐、甲酸盐和甲酸氢盐，无机盐，如Mg、Ca、Zn、Na和K的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐或磷酸盐；碱土金属氧化物如CaO和MgO；无机缓冲剂，如碱金属磷酸氢盐，尤其是磷酸氢钠盐和磷酸氢钾盐，例如K2HPO4、KH2PO4和Na2HPO4；以及就根据本发明生产具有低熔点或油性稠度的代谢物一般提及的吸附物。  其他填料或食物纤维也可为脂肪产品，如大豆粉，粗大豆粉，或玉米、黑麦、小麦、大麦、豌豆的粉和碎颗粒。
粉末涂料或流动改进剂的实例为硅藻土，硅石，例如购自Degussa的Sipernat牌；粘土，氧化铝，海泡石，kenite，蒙脱土，沸石，煤，牛脂和高岭土；淀粉，改性淀粉，无机盐，有机酸的盐和缓冲剂，它们在上文作为载体提及；纤维素和微晶纤维素。
对于其他添加剂，可提及的实例为着色颜料，如TiO2；生物杀伤剂；分散剂；消泡剂；粘度调节剂；无机酸，如磷酸、硝酸、盐酸、硫酸；有机酸，如饱和或不饱和单羧酸和二羧酸，如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、棕榈酸、硬脂酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、马来酸和富马酸；碱，如碱金属氢氧化物，如NaOH和KOH；抗氧化剂；用于酶的稳定剂；酶抑制剂；吸附剂，脂肪；脂肪酸和油。
上述添加剂以及合适的话其他添加剂，如涂料的量可取决于所述次级产物的特定要求和所用添加剂的性能而在宽范围变化，其量基于整理的配制产物或组合物的总重量例如为0.1-80重量％。
添加配制助剂可在生产次级产物的任何阶段，尤其是在可能需要的干燥过程中进行。配制助剂可加入以固体形式得到的次级产物中以及加入包含所述次级产物的溶液或悬浮液中。尤其在干燥之后，例如在向干燥颗粒施加涂料或涂层时加入配制助剂。此外，在干燥之后和在可能已经进行的涂覆步骤之后均可在产物种加入其他助剂。
除了各发酵代谢物外，其他活性物质，优选常用于饲料工业的活性物质可任选在生产工艺的任何阶段加入次级产物中。此处，活性物质理解为指所有维生素(优选A、B1、B2、B5、B6、C、D3和E)、类胡萝卜素、酶(优选肌醇六磷酸酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、淀粉酶、纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶、果胶酶、磷酸酶)、益生菌(probiotics)(如肠球菌属(Enterococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、芽胞杆菌属(Bacillus)、片球菌属(Pediococcus))，抗生素；有机酸和氨基酸(蛋氨酸、赖氨酸等)。活性物质的量优选为次级产物的0.001-20重量％，特别优选0.01-5重量％(基于干物质)。
如下实施例意欲阐述本发明，而不应理解为限制。
将规格US黄2号的玉米(湿度为11.9重量％)用作玉米研磨实验的进料。基于干物质，该玉米包含3.8重量％粗脂肪和75.3重量％淀粉。
实施例1：制备葡萄糖溶液
步骤a)：玉米的分级研磨：
a.1.玉米的预清洁
在第一步中，通过筛分将级分A(粒径＞12mm；所用玉米的0.0重量％)和级分B(粒径＜6.5mm、所用玉米的4.05重量％)与玉米料流主体(级分C)分离。在另一步中，通过筛选除去轻的成分(0.18重量％)并丢弃。随后在石头分选机中除去级分C中的石头，以使该级分不含石头。
为了使方法的淀粉总产率最优化，通过筛分又将级分B分离为具有6.5-4.0mm粒径的级分B1(所用玉米的2.95重量％)和具有＜4.0mm粒径的级分B2(所用玉米的0.98％)，以及通过筛选分离为轻成分级分(0.13％，丢弃)。将用于研磨的级分B1在石头分选器上除去石头，在该工艺中分离非常小的石头级分。
因此，将基于所用粗玉米总共为98.7％的材料用于研磨。
为了改进研磨，然后通过加入水将玉米的水分调节至约15重量％。然后将玉米在进一步加工之前放置约8小时。
a.2.分级研磨
变型1：在玉米去胚机上去胚
在该工艺变型中，使预清洁的玉米的级分C(＞6.5mm)通过去胚机。所用玉米去胚机为包含引入蜗杆和加工区的装置，该加工区包括辊式转子和围绕辊式转子的类似于夹套的结构化筛。将待加工的玉米借助引入蜗杆输送至加工区中。通过在辊式转子和筛之间剧烈加工以及通过适当调节口处的冲击压力实现去胚。在该工艺中，将胚芽与种子外壳和胚乳级分分离。在通过去胚机之后，通过筛选和筛分分离所得级分。通过筛选将所谓的去皮粉作为最小级分分离。通过筛选分离已经除去的种子外壳(糠级分)。由于在玉米去胚机中分离胚乳、种子外壳和胚芽并不完全，将未通过筛分和筛选分离的级分通入三步骤的辊-磨机通路(roller-mill pass)中。将预清洁步骤中得到的玉米级分B1(粒径6.5-4mm)也直接通入多步骤辊-磨机通路。在通过辊磨机时，通过以不同速率旋转的两个辊将加入的颗粒在通过时粉碎。在各次通过之后，将释放的种子外壳和胚芽通过筛分和筛选与充分粉碎的胚乳级分以及与其上仍具有与之连接的胚芽和种子外壳成分的胚乳级分分离。为了进一步分离胚芽和种子外壳成分，将该胚乳级分通过下一辊-磨机通路。
通过将胚乳级分合并(用于研磨的玉米的84重量％)，获得淀粉含量为84.4重量％且脂肪含量为1.28重量％的粉。所得胚芽级分(所用玉米的12.3重量％)的淀粉含量为24.1重量％且脂肪含量为20.8重量％。种子外壳级分(所用玉米的3.6重量％)的淀粉含量为24.4重量％且脂肪含量为1.9重量％。
变型2：在辊磨机上去胚
在另一工艺变型中，将预清洁玉米的级分C(＞6.5mm)和B1(6.5-4.0mm)直接通入具有两对辊的辊磨机中，在每种情况下每对辊具有两个以不同速率相反方向旋转的辊。在该辊磨机中，通过以不同速率旋转的两个辊粉碎玉米粒，通过剪切力部分分离种子外壳、胚乳和玉米胚芽。在该第一离解之后，进行三次进一步通过辊磨机，在此过程中又将加入的颗粒在通过以不同速率旋转的两个辊时粉碎。在各次通过之后，将释放的种子外壳和胚芽通过筛分和筛选与充分粉碎的胚乳级分以及与其上仍具有与之连接的胚芽和种子外壳成分的胚乳级分分离。为了进一步分离胚芽和种子外壳成分，将该胚乳级分通过下一辊-磨机通路。
通过将胚乳级分合并(用于研磨的玉米的85.3重量％)，获得淀粉含量为84.6重量％且脂肪含量为1.74重量％的粉。所得胚芽级分(所用玉米的11重量％)的淀粉含量为25.5重量％且脂肪含量为19.0重量％。种子外壳级分(＝糠级分，所用玉米的3.7重量％)的淀粉含量为24.3重量％且脂肪含量为2.7重量％。
a.3.降低尺寸
为降低尺寸，将所得三种级分(胚乳、胚芽和种子外壳)分开研磨。
胚乳级分的研磨在辊磨机中进行。这产生具有如下尺寸分布的小麦粉。
  粒度[μm]  ＞905  ＞410  ＞310  ＞200  ＞132  ＜132   总共
  重量百分数[％]  0.1  1.9  11.6  41.3  23.5  21.6   100.0
将胚芽级分在具有3mm筛直径的锤磨机中研磨。研磨产生如下尺寸分布：
  粒度[μm] ＞2300   ＞1610   ＞1200   ＞700   ＜700   总共
  重量百分数[％] 0.10   1.20   4.99   27.42   66.30   100.00
同样将种子外壳级分在具有3mm筛直径的锤磨机中研磨。研磨产生如下尺寸分布：
  粒度[μm] ＞2300   ＞1610   ＞1200   ＞700   ＜700   总共
  重量百分数[％] 0.00   0.20   1.80   24.65   73.35   100.00
步骤b)：玉米粉的酶促液化和糖化
通用方案b1：
为进行实验，使用连续和分批操作的反应器的组合。首先，将玉米粉浆料化。为此，将水和玉米粉引入2个在每种情况下为250L的搅拌釜中并使用直接蒸汽将混合物在60℃下加热。取决于所选玉米粉量，然后加入CaCl2(基于所用粉的量(干物质)为0.006重量％)。在下一步中，使用10重量％硫酸将pH调至5.5-5.8，加入α-淀粉酶(Liquozyme Supra，NovozymeA/S，基于所用粉的量(干物质)为0.04％)。借助偏心螺杆泵将如此制备的浆料泵送通过喷射式蒸煮锅(Hydroheater M101，Hydro-Thermal Corp.)，其中借助直接蒸汽将浆料在109℃下加热。由此将玉米粉中存在的淀粉胶凝化，并且所用α-淀粉酶导致淀粉分子离解。将离开喷射式蒸煮锅的料流通入具有109℃的温度的管式反应器，停留时间为5分钟。将离开管式反应器的反应混合物释放入30L的环境压力的釜中，由此建立95-99℃的温度。在这些条件下，然后将反应混合物泵送入第二管式反应器中，停留时间为120分钟。然后将液化的混合物从该第二管式反应器中泵送入250L的搅拌釜或需要的话2000L的搅拌釜中。
在该搅拌釜中，糊精(其通过液化由于淀粉分子的离解而形成)的酶促离解为葡萄糖在每种情况下分批进行。为此，第一步骤由将液化混合物的温度降至63℃，用10％浓度的硫酸将pH调至4.3(±0.1)，然后加入葡糖淀粉酶(Dextrozyme DX 1.5X，Novozyme A/S，基于所用粉(干物质)量为0.06％)组成。在加入葡糖淀粉酶之后，然后将反应混合物在63-65℃下保持48小时，然后通过将温度升至＞70℃，将葡糖淀粉酶变性从而终止糊精离解为葡萄糖。
将类似于步骤a)产生的各种玉米粉液化和糖化。这些粉具有如下组成：
  残留水分   淀粉＊ 粗蛋白＊ 粗脂肪＊ 粗灰分＊ 粗纤维＊
  [％]   [％]   [％]   [％]   [％]   [％]
 粉1   9.32   83.2   8.3   1.7   0.7   1.4
 粉2   9.44   83.1   7.7   1.5   0.6   1.3
 粉3   11.46   85.8   7.6   1.7   0.3   0.7
＊基于干物质含量的重量百分数
所述粉具有如下粒度分布
＊基于干物质含量的重量百分数
将所有粉如通用方案b1)所述浆料化和液化，在每种情况下选择粉和水的比例，以使在液化和糖化时，在每种情况下得到31.0重量％的淀粉含量。根据各种粉的不同淀粉含量，因此将37.3重量％(粉1，粉2)和36.1重量％(粉3)的干物质含量用于液化和糖化。在48小时之后，该程序产生具有不同链长度的糖溶液(粗葡萄糖)。如此获得的粗葡萄糖的葡萄糖浓度(DP1)为29.1-29.6重量％。在所得粗葡萄糖中葡萄糖(DP1)和低聚葡萄糖(DP2-DP4)的百分数汇集在下表中：
  聚合度   粉1   粉2   粉3
  DP 1[％]   94.5   94.7   95.5
  DP 2[％]   2.9   2.9   2.6
  DP 3[％]   1.5   1.5   1.0
  DP 4[％]   0.9   0.7   0.8
  ＞DP 4[％]   0.3   0.2   0.2
在另一试验中，将淀粉含量为34.7重量％的粉1用于液化和糖化。这在浆料中产生41.7重量％的干物质含量。在该试验中，将葡糖淀粉酶的量降至0.06％(基于所用粉量(干物质))。在48小时之后，该程序产生葡萄糖浓度为32.7重量％的粗葡萄糖。94.2％的所产生的糖的聚合度为1。
通用方案b2：
作为在b1)下描述的在搅拌釜中将玉米粉分批浆料化的替代，将粉在连续操作的混合器(CoriMix K-TT，
Figure G2008800236021D00571
)中浆料化。为此，将总共693L水在意欲用于糖化工艺的体积为2500L的搅拌釜中温热至58.1℃的温度，加入69g Ca(OH)2和106g Liquozyme。混入的玉米粉(具有11.4重量％的残留水分)具有31℃的温度。在第一操作点中，用109.2kg/h水操作82.8kg/h的玉米粉，这产生总共为192kg/h的均化玉米粉悬浮液，其中淀粉含量为33.9重量％且干物质含量为38.2重量％。混合物的温度为42℃。在第二操作点，增加水和粉的供入量。在混合器中，由217.6kg/h玉米粉和258.2kg/h水产生总共为475.8kg/h的均化玉米粉悬浮液，其中淀粉含量为35.8重量％且干物质含量为40.5重量％。第二操作点的温度也为42℃。
将如此获得的玉米粉悬浮液在喷射式蒸煮锅和两个依次连接的管式反应器的排列中以类似于通用方案b1中所述的方式液化，随后分批糖化。
步骤c)：从粗葡萄糖中除去未水解固体(玉米谷蛋白以及合适的话糠组 分)
从步骤b)的得到的粗葡萄糖中分离未水解固体在滗析器(型号Z23-4/401s，Flottweg)中进行。下述流程1为各工艺步骤的综述。
流程1：
Figure G2008800236021D00581
通过步骤b)中所述的方法由粉2制备包含干物质含量总共为36.1重量％、葡萄糖含量为28.6重量％且二糖含量为0.8重量％的葡萄糖溶液。葡萄糖溶液的比重为1.15g/cm3。
根据流程1，将440kg该含固体葡萄糖溶液在440kg/h的流速下输送至第一滗析器段中，并分离为两种级分(上层清液1和固体出料1)。以此方式获得326kg上层清液(上层清液1)，其具有30.3重量％的葡萄糖含量，以及0.9重量％的二糖含量，总共为33.1重量％的干物质含量且上层清液的比重为1.15g/cm3。来自第一滗析器段的114kg固体出料(固体出料1)的葡萄糖含量为23.6重量％且二糖含量为0.6重量％。固体出料1的干物质含量总共为44.6重量％。
在下一步中，将固体出料1与154kg的第三滗析器段的上层清液(上层清液3)一起再悬浮，这得到268kg含固体葡萄糖溶液，其中葡萄糖含量为11.9重量％且二糖含量为0.4重量％。该溶液的干物质含量总共为23.2重量％。然后将该含固体葡萄糖溶液以470kg/h的流速输送至第二滗析器段并且又分离为两种级分(上层清液2和固体出料2)。以此方式，获得169kg上层清液(上层清液2)，其具有13.2重量％的葡萄糖含量，以及0.4重量％的二糖含量，总共为14.1重量％的干物质含量且上层清液的比重为1.07g/cm3。所产生的固体出料2的量为99kg，其葡萄糖含量为9.2重量％且二糖含量为0.2重量％。固体出料2的干物质含量总共为38.6重量％。
在下一步中，将固体出料2与154kg来自葡萄糖蒸发的冷凝物一起再悬浮，这得到253kg含固体葡萄糖溶液，其中葡萄糖含量为3.8重量％且二糖含量为0.2重量％。该溶液的干物质含量总共为16.1重量％。然后将该含固体葡萄糖溶液以670kg/h的流速输送至第三滗析器段并且又分离为两种级分(上层清液3和固体出料3)。获得144kg上层清液3，其具有4.5重量％的葡萄糖含量，以及0.1重量％的二糖含量。干物质含量总共为4.4重量％且上层清液3的比重为1.03g/cm3。所产生的固体出料3的量为109kg，其葡萄糖含量为3.1重量％且二糖含量为0.1重量％。固体出料3的干物质含量总共为31.6重量％。
将第一和第二滗析器段的上层清液(上层清液1和上层清液2)合并。以此方式得到494kg贫含固体的葡萄糖，通过在1650g下离心测定的体积固体含量为1.0体积％。该混合物的葡萄糖含量为24.4重量％且二糖含量为0.7重量％。在总共26.6重量％的干物质含量下，混合物的比重为1.12g/cm3。
将如此产生的葡萄糖溶液在800L的双壁搅拌容器中蒸发。为此，将温度为140℃的热蒸汽施加至搅拌容器中。通过建立轻微的减压将葡萄糖溶液的温度保持在95℃。
在蒸发工艺结束时，202kg葡萄糖溶液剩余在搅拌容器中。该溶液的葡萄糖含量为60.5重量％且二糖含量为1.6重量％。溶液的干物质含量总共为65.0重量％。粗蛋白含量为1.9重量％，粗纤维和粗灰分含量为0.01重量％。
所得葡萄糖溶液包含约580mg/kg蛋白质或氨基酸，且具有如下氨基酸分布：119mg/kg天冬氨酸、7mg/kg苏氨酸、15mg/kg丝氨酸、55mg/kg谷氨酰胺、16mg/kg甘氨酸、64mg/kg丙氨酸、5mg/kg半胱氨酸、15mg/kg缬氨酸、3mg/kg蛋氨酸、11mg/kg异亮氨酸、9mg/kg亮氨酸、33mg/kg酪氨酸、17mg/kg苯丙氨酸、5mg/kg组氨酸、10mg/kg赖氨酸、18mg/kg精氨酸和190mg/kg脯氨酸。该溶液的pH为4.4。溶液包含0.12重量％SO4 2-、19mg/kg Cl-、0.17重量％K+、0.01重量％Ca2+、42mg/kg Na+和0.12重量％PO4 3-。在30℃下的溶液粘度为84cP。
实施例2：通过干燥实施例1步骤c)中得到的固体级分生产玉米谷蛋白粉末
为生产玉米谷蛋白粉末，将在实施例1步骤c)中分离的固体(固体出料3)在多盘管的中试干燥器(NLI)中干燥。该干燥器的体积为300L，特征在于三个旋转加热盘管，表面积总共为3m2。为了操作该干燥器，引入待干燥材料，随后将干燥器中的压力调节至600毫巴，并通过6巴蒸汽在加热盘管中加热干燥器。此外，干燥器以13转每分钟旋转。在实验开始时，将来自在先固体分离的10kg预干燥材料引入，以避免材料在加热盘管上结块。在加入10kg潮湿固体(其干物质含量为31.6重量％，实施例1步骤c的固体出料3)后，干燥45分钟。然后，在另外的间隔下，在每种情况下加入更潮湿的固体(实施例1步骤c)的固体出料3)并干燥，在干燥工艺的较后位置在每种情况下测定残留水分。
  时间[min]   0   45   70  105   120   145   165   200   220   250   290
  固体干[kg]   10   -   -  -   -   -   -   -   -   -   -
  固体潮湿[kg]   10   10   20  6   18   16   18   22   40   40   -
  残留水分[重量％]   -   -   -  -   24.0   22.8   25.6   10.4   15.3   19.2   10.1
以此方式生产的干产物的平均粒度为369μm且堆密度为531g/l。干产物由36.8重量％粗蛋白、20.1重量％糖、7.0重量％粗脂肪和4.5重量％粗纤维组成。
实施例3：所生产的葡萄糖溶液在发酵中的用途
将如实施例1所述生产的葡萄糖溶液用于使用谷氨酸棒杆菌的发酵以生产赖氨酸。
3.1超量生产赖氨酸-谷氨酸棒杆菌菌株ATCC13032lysC fbr 的构建
3.1.1质粒pCIS lysC的构建
在菌株构建的第一步中，编码酶天冬氨酸激酶(lysC)的野生类型的基因的等位取代在谷氨酸棒杆菌ATCC13032中进行。此处，核苷酸取代在lysC基因中进行，以使在所得蛋白质中在位置311的氨基酸Thr被Ile替换。起始于来自ATCC13032(作为PCR反应的模板)的染色体DNA，借助Pfu-Turbo PCR体系(Stratagene，美国)，根据制造商的教导用如下低聚核苷酸引物扩增lysC：
5’-GAGAGAGAGACGCGTCCCAGTGGCTGAGACGCATC-3’(SEQID NO：1)
和
5’-CTCTCTCTGTCGACGAATTCAATCTTACGGCCTG-3’(SEQ IDNO：2)
通过Tauch等(1995)Plasmid(质粒)33：168-179或Eikmanns等(1994)Microbiology 140：1817-1828的方法制备来自谷氨酸棒杆菌ATCC13032的染色体DNA。扩增的片段在其5’末端由SalI限制性切割点以及在3’末端由MluI限制性切割点侧接。在克隆之前，将扩增片段用这两种限制酶消化并用GFXTMPCR、DNA和Gel Band Purification Kit(AmershamPharmacia，Freiburg)纯化。
将所得多聚核苷酸经由SalI克隆和MluI限制性切割为pCLIK5MCSintegrativ SacB(下文中称作pCIS(SEQ ID NO：3))并转化为大肠埃希氏菌XL-1蓝。质粒停留(harboring)细胞的选择通过在包含卡那霉素(kanamycin)(20μg/ml)的LB琼脂(Lennox，1955，Virology，1：190)上铺板而实现。将质粒分离并且通过测序证明所期望的核苷酸序列。使用Qiagen的方法和材料进行质粒DNA的制备。测序反应通过Sanger等(1977)Proceedings of the National Academy of Sciences USA 74：5463-5467的方法进行。借助ABI Prism 377(PE Applied Biosystems，Weiterstadt)分离测序反应并评价。所得质粒称作pCIS lysC(SEQ ID NO：4)。其包含如下基本部分：
  位置   序列类型   描述
  155-1420   CDS   lysC
  互补序列(3935..5356)   CDS   sacB/枯草杆菌
  互补序列(5357..5819)   启动子   启动子/sacB
  互补序列(3913..3934)  C区域   sacB/下游区域
  1974..2765  CDS   卡那霉素抗性
  互补序列(3032..3892)  CDS   复制起点/大肠埃希氏菌/质粒pMB
3.1.2谷氨酸棒杆菌lysC基因的诱变
谷氨酸棒杆菌lysC基因的定向诱变使用QuickChange Kit(Stratagene，美国)按照制造商的教导进行。诱变在质粒pCIS lysC(SEQ IDNO：4)中进行。合成了如下低聚核苷酸引物用于由311ile借助Quickchange方法(Stratagene)取代thr 311：
5‘-CGGCACCACCGACATCATCTTCACCTGCCCTCGTTCCG    -3‘
(SEQ ID NO：5)
5‘-CGGAACGAGGGCAGGTGAAGATGATGTCGGTGGTGCCG    -3‘
(SEQ ID NO：6)
在Quickchange反应中使用这些低聚核苷酸引物导致lysC基因(SEQID NO：7)中位置932中核苷酸取代(C被T取代)。在lysC基因中的所得氨基酸取代Thr311Ile通过在转化为大肠埃希氏菌XL1-蓝和质粒制备之后的测序反应而证实。质粒命名为pCIS lysC thr311ile(SEQ ID NO：8)。其包含如下基本部分：
  位置   序列类型   描述
  155-1420   CDS   LysC(thr311ile)
  互补序列(3935..5356)   CDS   sacB\枯草杆菌
  互补序列(5357..5819)   启动子   启动子\sacB
  互补序列(3913..3934)   C区域   sacB\下游区域
  1974..2765   CDS   卡那霉素抗性
  互补序列(3032..3892)   CDS   复制起点\大肠埃希氏菌\质粒pMB
3.1.3将pCIS lysC thr311ile转化为谷氨酸棒杆菌(菌株ATCC13032)
借助电穿孔如Liebl等，FEMS Microbiology Letters 53：299-303(1989)所述将质粒pCIS lysC thr311ile转化为谷氨酸棒杆菌ATCC13032。修饰程序描述于DE 10046870中。各转化体的lysC座位的染色体排列借助DNA印迹(Southern blot)和杂交如Sambrook等，Molecular Cloning.ALaboratory Manual，Cold Spring Harbor(1989)所述的标准方法鉴别。由此确保转化体为具有通过同源重组在lysC座位整合的转化质粒的那些。在这种菌落(colony)在无抗生素的介质中生长过夜之后，将细胞铺板在蔗糖CM琼脂介质上(10％蔗糖)并在30℃下培养24小时。
由于在载体pCIS lysC thr311ile中包含的sacB基因将蔗糖转化为毒性产物，仅通过在野生类型的基因lysC和突变基因lysC thr311ile之间的二次同源重组步骤删除sacB基因的那些菌落能够生长。在同源重组中，野生类型的基因或突变基因可与sacB基因一起删除。当sacB基因与野生类型基因一起除去时，得到突变转化体。
将生长的菌落取出并对卡那霉素敏感性表现型进行研究。删除sacB基因的菌落必须同时显示卡那霉素敏感性生长行为。在振摇烧瓶中对该卡那霉素敏感性菌落研究其赖氨酸生产力。为了对比，使未处理的谷氨酸棒杆菌ATCC13032生长。选择相对于对照其赖氨酸生产增加的菌落，得到chromsomal DNA，lysC基因的相应区域通过PCR反应(Pfu-Turbo PCRSystems；Stratagene，美国)按照生产商的教导扩增并测序(通过上文引用的Sanger等的方法)。这种具有增加的赖氨酸合成并在lysC中在位置932证实突变的特征的菌落称作ATCC13032lysCfbr。
3.2制备发酵介质
3.2.1预培养基(Preculture)1：
预培养基1在5L发酵罐中进行。发酵罐中的工作体积为3L。预培养基介质的组成如下表所示。
  介质组分   浓度
  蔗糖   4.75％
  硫酸铵   1.00％
  MgSO4   0.05％
  KH2PO4   0.20％
  尿素   0.25％
  玉米浆液   5.00％
  水解大豆蛋白   4.00％
  烟酸   4.95mg/l
  硫胺＊HCl   1mg/l
  d-生物素   1.5mg/l
 β-丙氨酸   10mg/l
 FeSO4   10mg/l
 MnSO4   10mg/l
 CuSO4   1mg/l
 消泡剂   0.1g/l
将糖在发酵罐中直接溶于水中并就地灭菌。将氮源与糖分开灭菌，然后加入。将维生素和
Figure G2008800236021D00641
(microsalt)溶液也分开制备并在灭菌之后通过0.2μm的灭菌过滤器加入发酵罐。在加入所有介质组分之后，借助NaOH将pH调至7。
3.2.2预培养基2
预培养基2在50L发酵罐中进行。发酵罐中的工作体积为30L。第二预培养基介质的组成如下表所示。
  介质组分   浓度
  低质量糖蜜   3.50％
  蔗糖   3.50％
  玉米浆液   3.63％
  硫酸铵   0.70％
  尿素   0.25％
  H3PO4   0.25％
  烟酸   7mg/l
  硫胺＊HCl   2.5mg/l
  d-生物素   0.05mg/l
  β-丙氨酸   5mg/l
  MnSO4   7mg/l
  CuSO4   1.5mg/l
  消泡剂   0.25g/l
  甜菜碱97％   0.07％
如在预培养基介质1的情况下，将糖源在发酵罐中直接溶于水中并就地灭菌。将氮源与糖分开灭菌，然后加入。将维生素和溶液也分开制备并在灭菌之后通过0.2μm的灭菌过滤器加入发酵罐。在加入所有介质组分之后，借助NaOH将pH调至7。
3.2.3主培养基：
主培养基作为进料-分批方法进行，因此除了起始介质外，还使用进料介质。使用公称容积为300L的发酵罐，其中工作体积为190L。
在各主发酵开始之后，将110L下表所述的起始介质置于发酵罐中。又将糖源与水一起引入发酵罐中并就地灭菌。将氮源与糖分开灭菌。将维生素和
Figure G2008800236021D00651
溶液也分开制备并在灭菌之后通过0.2μm的灭菌过滤器加入发酵罐。在加入所有介质组分之后，借助NaOH将pH调至7。
  介质组分   浓度
  低质量糖蜜   3.00％
  玉米浆液   1.49％
  硫酸铵   5.00％
  消泡剂   0.1g/l
  甜菜碱97％   0.07％
  H3PO4   0.063％
  烟酸   2.5mg/l
  硫胺＊HCl   2.5mg/l
  d-生物素   0.3mg/l
  MnSO4   1mg/l
进料介质的组成显示在下表中。所用葡萄糖通过实施例1所述的方法生产。使用螺旋换热器(140℃，停留时间90秒)，向用于进料介质的釜(在空的时候灭菌)中逐步装入分开制备的维生素、盐和硫酸铵溶液。在第二步中，然后将也灭菌的糖溶液经由换热器供入。
  介质组分   浓度
  低质量糖蜜   3.10％
  葡萄糖＊   41.90％
  硫酸铵   5.50％
  消泡剂   1.0g/l
  甜菜碱97％   0.07％
  H3PO4   0.05％
  烟酸   0.00045％
  硫胺＊HCl   0.000038％
  d-生物素   0.000125％
＊来自根据实施例4的葡萄糖溶液
3.3发酵
预培养基1的接种物的制备在具有300ml(预培养基介质1)工作体积的2L振摇烧瓶中进行。起始于倾斜的琼脂管，将振摇烧瓶接种并在29℃和120转每分下振摇19-24小时，其中基于体积的生物质含量为3体积％。
用于预培养基1(已经如3.2.1节所述制备)的发酵罐用振摇烧瓶接种并在30℃下发酵24小时，特定机械功率输入为5kW/m3和通风为1vvm。发酵停止的标准为生物质含量为3体积％。
然后，用于预培养基2(已经如3.2.2节所述制备)的发酵罐用预培养基1接种。加入合适量的预培养基1，从而在开始时获得基于体积的生物质量为0.5体积％。发酵在30℃、0.7vvm通风和2kW/m3机械功率输入下进行。通过气态氨将pH控制在6.8-7.0。直到基于体积的量为10体积％的停止标准达到时的常规发酵时间为14-18小时。
在下一步中，已经如3.2.3节所述准备具有起始介质的主发酵罐通过将预培养基2的所有内容物泵入主发酵罐中而接种。主发酵在33℃、0.5vvm通风和0.5kW/m3特定机械功率输入下进行。在发酵过程中，借助气态氨调节pH，得到pH为6.8-7.0。在每种情况下2小时的间隔中，在每种情况下加入一部分制备的进料介质，加入量取决于实际糖消耗。为了避免糖的累积或贫化，在每种情况下糖的加入量为在下一间隔中的预期消耗。一旦发酵罐中的内容物体积超过210ml的值时，从发酵罐中除去一部分以避免溢出。在48小时后，结束发酵并清空发酵罐。将发酵过程中取出的部分与在发酵结束时的发酵罐内容物合并并一起后处理。
使用3.1节所述的谷氨酸棒杆菌菌株，主发酵总共产生21.6kg赖氨酸，程序如上所述。在发酵结束时的赖氨酸浓度为98g/l。在293kg所产生的发酵液中的生物质含量为38g/l。
3.4通过将生物质取出并干燥而加工发酵液
为了取出生物质，将包含生物质的发酵液在300l/h下通过滗析器CA 225(Westfalia)。该程序总共产生48.3kg具有23重量％干生物质的含生物质级分和244.7kg不含生物质的上层清液。将一部分包含生物质的级分取出并在金属盘上在90℃的干燥箱中干燥。干燥的生物质的残留水分为5.2重量％。基于干物质，生物质由62重量％粗蛋白、0.3重量％粗纤维、5.6重量％粗脂肪、5.9重量％糖和3.2重量％粗灰分组成。
实施例4：用于小猪的饲料组合物的生产和检测，使用实施例2的谷蛋白
对实施例1中得到的胚芽级分样品(样品编号n＝1)、实施例2中得到的干燥谷蛋白的样品(样品编号n＝2)和实施例3中产生的生物质样品(样品编号n＝16)就它们的组成和它们的固体特征进行检测。样品分析揭示的组成显示在下表中。在测试样品中的谷蛋白的平均粒度为270μm、生物质的平均粒度为400-500μm以及研磨胚芽级分的平均粒度为872-1194μm。
  参数   胚芽   谷蛋白   生物质
  残留水分[％]   9.65   5.90   7.24
  粗蛋白[％]＊   18.82   32.74   67.30
  总糖[％]＊   18.09   27.80   5.62
  赖氨酸[％]＊   0.00   0.03   9.09
  粗纤维[％]＊   5.90   6.25   0.11
  粗脂肪[％]＊   19.73   2.60   6.94
  粗灰分[％]＊   2.35   0.83   2.75
  铵N[％]＊   0.18   0.38   0.53
  总N[％]＊   3.01   5.24   10.77
  硫酸盐[％]＊   0.09   0.13   4.71
  NDF#[％]＊   26.77   34.13   11.77
＊基于干物质
#不可消化的纤维
为生产饲料组合物，将各组分以21％生物质：22％胚芽级分：57％谷蛋白的比例混合，从而得到具有如下组成的饲料组合物。总共制备了16个样品。所得饲料组合物的平均堆密度为550-700g/l，平均粒度为590μm。
  参数   饲料组成
  残留水分[％]   9.32
  粗蛋白[％]＊   36.98
  总糖[％]＊   27.05
  赖氨酸[％]＊   2.65
  粗纤维[％]＊   4.72
  粗脂肪[％]＊   10.13
  粗灰分[％]＊   2.67
  铵N[％]＊   0.30
  总N[％]＊   5.90
  硫酸盐[％]＊   1.26
  NDF#[％]＊   27.66
＊基于干物质
#不可消化的纤维
如此获得的饲料组合物具有高蛋白质含量，特别是高赖氨酸含量，并且由于高的脂肪和糖含量而具有高能量含量。
在对小猪的喂养实验中，如此制备的饲料制剂就它们作为饲料或作为饲料添加剂的适用性进行了测试。起始于玉米/大豆食物，加入5％的所得饲料组合物。加入量通过减少大豆粉(73％)、玉米(20％)和大豆油(7％)而补偿，以匹配饲料混合物的组成。通过进一步匹配游离氨基酸和矿物质而组成具有相同的能量和营养含量的食物。最后，将食物造粒。将包含饲料混合物的食物在每种情况下喂养12栏4-6周龄的小猪，用玉米/大豆食物作为对比。小猪显示261g/天的平均重量增加、471g/天的饲料消耗和每kg重量增加1.87kg饲料的饲料转化率。当喂养常规的玉米/大豆食物时获得对比结果，其中所述食物添加了氨基酸以产生所需的营养含量。
实施例显示本发明饲料组合物可代替传统食物或与其一起使用，而不会对饲料质量产生不利影响。另外，可不加入氨基酸。与生物乙醇制备中产生的固体相反，本发明饲料因此适合作为单胃动物食物中的玉米和大豆的高质量替代物。
实施例5：使用可类似于实施例2得到的谷蛋白制备小公鸡的饲料组合物
对根据上述实施例1-3生产的生物质、谷蛋白和胚芽的级分样品分析它们的组成。所用参比为大豆粉。
类似于实施例4，通过以26∶47∶27的比例混合生物质、谷蛋白和胚芽制备饲料组合物并分析一些主要成分。其他成分的组成由该混合物的各组分的组成数学计算。根据该程序，得到各种样品的如下组成：
  参数   胚芽   谷蛋白   生物质   FC5)   大豆粉
  干物质含量[g/kg]   912   966   931   937   911
粗灰分[g/kg] 56 7 28 -3   65
  粗蛋白[g/kg]   160   292   642   349   452
  其他提取物[g/kg]   226   66   85   111   25
  淀粉[g/kg]   200   19   ＜6   634   53
  糖[g/kg]   98   384   11   2094   89
  粗纤维[g/kg]   53   37   4   324   69
  能量含量ME[MJ/kg]2   14.8   12.1   13.0   13.04   9.9
  Ca[g/kg]   ＜0.5   ＜0.5   ＜0.5   ＜0.54   -3
  P[g/kg]   2   2   4.4   2.64   -3
  Na[g/kg]   0.3   0.3   3.2   1.14   -3
  K[g/kg]   1.2   1.2   6.1   2.54   -3
  Cl[g/kg]   ＜0.6   ＜0.6   1.9   0.94   -3
1根据氨基酸分析
2通过根据分析结果的回归公式估计
3未分析
4由饲料配制剂的各组分计算
5饲料组合物
为生产饲料，制备具有如下组成的基础食物：基础食物的组成如下表所示：
  组分   [g/kg]
  玉米   677.1
  高蛋白大豆粉   211.0
  L-赖氨酸HCl   7.8
  D，L-蛋氨酸   5.4
  L-苏氨酸   3.5
  L-色氨酸   0.9
  L-精氨酸   3.8
  L-异亮氨酸   3.1
  L-亮氨酸   0.9
  L-缬氨酸   2.9
  L-苯丙氨酸   0.9
  L-胱氨酸   1.7
  大豆油   27.5
  磷酸一钙   220.6
  碳酸钙   19.1
  氯化钠   5.4
  维生素预混物   5.5
  胆碱盐酸盐(50％)   1.4
  痕量元素预混物   1.4
在下述喂养实验中，将基础食物用作对比，并使用三种其他饲料，其中35重量％食物由实施例2的谷蛋白、饲料组合物或大豆粉(对比)替代。
  编号  组成
  C1  基础食物  100％
  2  基础食物+谷蛋白  65％+35％
  3  基础食物+饲料组合物  65％+35％
  C4  基础食物+大豆粉  65％+35％
C：不是根据本发明的对比
为了确保均匀性，生产该基础食物的结合的基础混合物。因此，在每种情况下将相关样品混入该基础混合物中。然后，将混合物通过3-mm模具压缩成粒料。
为了准备喂养实验，将保持在地板-管理条件下的1日龄的小公鸡(Ross308)使用市售起始食物喂养。在第8天，取出这些小公鸡中的一些用于喂养实验并转移。
为进行喂养实验，每个样品在每种情况下进行6个平行实验，在每种情况下每个实验为8笼小公鸡。直到第13天，对这些小公鸡喂养市售起始食物。在第13天，将小公鸡称重，并且喂养实验食物9天，然后称重。在该程序中，发现了如下的每天重量增加、饲料消耗和饲料转化率(重量增加/饲料消耗，以重量表示)：
  饲料编号   C1   2   3   C4
  重量增加[g/天]   57.5   52.0   39.9   61.5
  饲料消耗[g/天]   85.5   85.1   76.5   87.8
  饲料转化率1)   1.49   1.64   1.92   1.43
1)g重量增加/g饲料消耗
具有本发明谷蛋白的食物和本发明饲料组合物导致改进的饲料转化率。

Claims (35)

1.一种由玉米生产葡萄糖水溶液的方法，其包括如下步骤：
a)将玉米粒分级干磨，其中将玉米粒分离为包含玉米淀粉的胚乳级分和高油的胚芽级分和任选的糠级分；
b)将胚乳级分的含水悬浮液中的玉米淀粉酶促液化和糖化，这得到包含玉米谷蛋白的葡萄糖水溶液；和
c)使玉米谷蛋白和任选的任何存在的糠从葡萄糖水溶液中贫化。
2.根据权利要求1的方法，其中步骤a)的中研磨在基于所用玉米粒的重量为1-30重量％的水存在下进行。
3.根据权利要求1或2的方法，其中在步骤a)中仅基本将胚芽级分和糠级分与胚乳级分分离。
4.根据权利要求1或2的方法，其中在步骤a)中将糠级分和胚芽级分与胚乳级分分离并将一些糠级分再返回至胚乳级分中。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在步骤a)中将胚乳级分研磨至0.1-1.0mm的平均粒度。
6.根据前述权利要求中任一项的方法，其中用于液化的胚乳级分悬浮液具有至少30重量％的固体含量。
7.根据前述权利要求中任一项的方法，其中为进行液化，将胚乳级分的含水悬浮液加热至高于玉米淀粉胶凝化温度的温度。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将基于存在于葡萄糖溶液中全部谷蛋白成分为至少90重量％的玉米谷蛋白从葡萄糖水溶液中分离。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中玉米谷蛋白和可能存在的糠成分的贫化进行至在贫化后葡萄糖溶液包含少于10体积％的固体。
10.一种可通过根据权利要求1-9中任一项的方法得到的葡萄糖溶液。
11.一种葡萄糖溶液，其基于干物质含量包含如下成分：
a)80-97重量％葡萄糖以及任选二糖形式的糖，
b)1-7重量％粗蛋白，
c)0.001-0.1重量％粗纤维，
d)200-1500mg/kg游离氨基酸，和
e)0.01-1重量％粗灰分成分。
12.根据权利要求10或11的葡萄糖溶液，其中葡萄糖浓度基于葡萄糖溶液的总重量为至少60重量％。
13.根据权利要求10-12中任一项的葡萄糖溶液作为生产有机物质的碳源的用途。
14.根据权利要求13的用途，其中作为发酵生产有机物质的葡萄糖源。
15.一种通过发酵生产有机物质的方法，其包括如下步骤：
i.提供根据权利要求10-12中任一项的葡萄糖溶液，和
ii.将葡萄糖溶液加入包含能够超量生产有机物质的微生物的发酵介质。
16.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自具有3-10个碳原子且任选具有与之连接的羟基的单-、二-和三羧酸，蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸，嘌呤碱，嘧啶碱；核苷，核苷酸，类脂；饱和和不饱和脂肪酸；具有4-10个碳原子的二醇、具有3个或更多个羟基的多元醇、具有至少4个碳原子的长链醇、碳水化合物、芳族化合物、维生素、前维生素、辅因子、营养品、蛋白质、酵母、类胡萝卜素、具有3-10个碳原子的酮、内酯、聚羟基链烷酸酯、聚丙交酯、多糖、聚异戊间二烯、聚酰胺和环糊精。
17.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质为氨基酸。
18.根据权利要求17的方法，其中所述氨基酸选自赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和谷氨酸。
19.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自维生素和前维生素。
20.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自具有2-10个碳原子的脂族单-、二-和三羧酸。
21.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自具有3-10个碳原子的脂族羟基羧酸。
22.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自具有3-10个碳原子的链烷二醇。
23.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自具有3-10碳原子的脂族酮。
24.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自具有3-10个碳原子的脂族二胺。
25.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自核苷酸。
26.根据权利要求15的方法，其中所述有机物质选自二糖、寡糖和多糖。
27.根据权利要求15-26中任一项的方法，其中将得至微生物的生物质与发酵产物的超量生产的有机物质分离并且其中得到包含生物质的组合物。
28.一种可通过根据权利要求1-9中任一项的方法得到的玉米谷蛋白。
29.根据权利要求28的玉米谷蛋白，其包含如下成分：
a)20-55重量％粗蛋白；
b)2-45重量％糖，
c)0.5-10重量％植物脂肪和/或植物油；
d)至多10重量％粗纤维成分，和
e)至多15重量％其他固体成分，
其中所给出的量基于玉米谷蛋白的干物质。
30.根据权利要求28或29的玉米谷蛋白，其呈粉末形式。
31.根据权利要求30的玉米谷蛋白，其中玉米谷蛋白的粉末颗粒的平均粒度为50-600μm。
32.根据权利要求28-31中任一项的玉米谷蛋白作为配制助剂的用途。
33.根据权利要求32的用途，其中用于配制发酵中产生的生物质。
34.根据权利要求28-31中任一项的玉米谷蛋白作为饲料组分的用途。
35.一种饲料组合物，基本由发酵中产生的生物质、根据权利要求28-31中任一项的玉米谷蛋白和任选胚芽级分组成。
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