CN108350471A - 增强用于发酵生物产品生产的酵母生长的方法及其营养组合物 - Google Patents

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Abstract

描述了用于增强用于生物产品生产的酵母生长的方法。还提供了用于发酵生物产品生产的方法。还描述了该方法中使用的营养组合物。还提供了含有营养组合物、酵母培养物(或真菌、藻类或细菌培养物)和糖的液体混合物。

Description

增强用于发酵生物产品生产的酵母生长的方法及其营养组 合物
背景技术
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2015年10月20日提交的在先美国临时专利申请No.62/243,717的权益，其全部内容通过引用的方式纳入本文。
本发明涉及用于增强用于细胞培养和发酵生物产品生产的酵母生长的方法，和用于这种用途的营养组合物，以及含有该营养组合物的可发酵生物质混合物。
微生物用于发酵以生产许多种产品，例如乙醇、丙酮、丁醇、有机酸、脂质、油、酶、蛋白质、特定的碳水化合物、抗生素和其他产品。近年来，作为替代燃料或生物燃料的来源，由生物质发酵生产乙醇受到了显著关注。
已记载了多种添加剂用在用于发酵的细胞培养和生产工艺中，目的是改进这些操作。
Amartey,S.等,“Comparison of corn steep liquor with other nutrients inthe fermentation of D-xylose by Pichia stipitis CBS 6054.”Biotechnologyletters 16.2(1994):211-214记载了使用含有玉米浆的介质作为D-木糖通过木糖发酵酵母发酵中的唯一的氮、氨基酸、维生素和其他营养物质的来源，并且比较评估了含有玉米浆的介质与含有其他氮源的其他介质在促进酵母生长方面的功效。
美国专利申请公开No.2012/0317877A1记载了一种通过酵母发酵生产生物柴油的方法，其使用了包含粗甘油和玉米浆的原料。
美国专利申请公开No.2013/0084615A1记载了一种用乳清渗透物和营养源生产乙醇和酵母蛋白饲料的方法，其中所述方法具有接种(inoculating)、种子培养(seeding)、繁殖步骤和发酵步骤。接种、种子培养和繁殖步骤中的营养源被记载为含有液体磷酸铵和玉米浆以及其他组分如尿素硝酸铵、抗生素和过氧化氢。
美国专利No.5,843,734记载了用于发酵过程的消泡剂，其中所述消泡剂是通过将特定比例量的环氧乙烷和环氧丙烷添加到油或脂肪与多元醇和选自脂肪酸、醇、聚氧化烯多元醇醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯烷基醚脂肪酸酯和聚氧化烯聚合物中的至少一种化合物的混合物中而获得的反应产物。
美国专利No.6,448,298B1记载了用于醇发酵的去沫剂，其中所述去沫剂是包含特定比例的聚二甲基硅氧烷油、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物和硅酮/二氧化硅共混物的水性组合物。
美国专利No 7,955,826B2记载了用于在发酵介质中的原料底物发酵期间通过酵母属(Saccharomyces spp.)生产乙醇的方法和组合物，其包括添加包含单萜和表面活性剂或表面活性剂的组合的乳液。记载的表面活性剂包括乙氧基化醇、乙氧基化碳水化合物、乙氧基化植物油、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、PEG和PPG的单酯和二酯、乙氧基化胺、脂肪酸、乙氧基化脂肪酸、脂肪酰胺和脂肪二乙醇酰胺以及表面活性剂的商业来源的具体实例。
以前发酵中使用的基于营养物质的产品不一定显著增加酵母细胞数量或增加酵母细胞存活力、芽殖和活力。以前的营养产品，在酵母繁殖和发酵中使用时，也不一定增加酵母细胞高乙醇浓度耐受性或增加油提取。需要改进的用于细胞培养、繁殖和发酵的基于营养物质的产品，其可以可靠地提供在这些和其他方面改进的结果。
发明内容
本发明的一个特征是提供在细胞培养和/或生物产品生产中增强酵母生长、繁殖、存活力、芽殖或活力或这些的任意组合的方法。本发明的另一个特征是提供营养组合物，其在发酵生物产品生产中提供提高的效率、生产率或高乙醇浓度耐受性或这些的任意组合。本发明的另一个特征是提供含有这种营养组合物的可发酵生物质混合物。
本发明的其他特征和优点将部分在以下的描述中阐述，而部分将从描述中变得显而易见，或者可以通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点将通过在书面描述和所附权利要求中特别指出的元素和组合来实现和获得。
为了实现这些和其他优点并且根据本发明的目的，如在本文中所体现和广泛描述的，本发明涉及用于增强用于生物产品生产的酵母生长的方法，其包括在含有营养组合物的生长介质中培养至少一种酵母以获得繁殖酵母培养物，其中所述营养组合物包含玉米浆和以下中的至少一种：(a)至少一种消泡剂，或(b)至少一种表面活性剂，或其任意组合。
本发明进一步涉及用于发酵生物产品生产的方法，其包括在含有营养组合物的生长介质中培养至少一种酵母以获得繁殖酵母培养物，其中所述营养组合物包含玉米浆和以下中的至少一种：(a)至少一种消泡剂，或(b)至少一种表面活性剂，或其任意组合；用繁殖酵母培养物接种发酵底物以产生可发酵生物质；使所述可发酵生物质发酵以产生包含至少一种生物产品和未发酵固体内容物的发酵生物质；以及将所述至少一种生物产品的至少一部分与固体内容物分离。
本发明还涉及发酵营养组合物，其包含玉米浆；和以下中的至少一种：(a)至少一种为非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合的表面活性剂，或(b)至少一种消泡剂，或其任意组合。
本发明进一步涉及液体混合物，其包含玉米浆；和以下中的至少一种：(a)至少一种表面活性剂，或(b)至少一种消泡剂，或其任意组合；酵母培养物；以及糖。
应当理解，前述的一般性描述和以下的详细描述都仅仅是示例性和解释性的，并且仅旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。纳入本申请并构成本申请的一部分的附图示出了本发明的若干特征，并与书面描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
图1A示出了使用根据本发明的实施例的营养组合物生产发酵生物产品的一般工艺流程图。
图1B示出了在用引入使用根据本发明的实施例的营养组合物所制备的繁殖酵母的生产工厂中生产玉米乙醇的方法的工艺流程图。
图2是描绘由细胞繁殖实验中所使用的不同营养组合物获得的对酵母细胞计数浓度的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，且根据本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(“XP3”)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”)。
图3是描绘由发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对乙醇浓度的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，且根据本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(“XP3”)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”)。
图4是描述了在以四个试验(“OBS1”–“OBS4”)运行的发酵实验中用不同氮源处理玉米粉获得的对浓醪发酵条件下的乙醇产量的影响的条形图，其中含有玉米浆和消泡剂的组合物在每个试验的样品中以两种不同的剂量添加，根据本发明的实施例，第一个剂量的结果显示为“OBSI”–“OBS4”中的每一个的左侧条(“剂量1X”)，第二个剂量的结果显示为“OBS1”–“OBS4”中的每一个的中间条(“剂量2X”)，以及在每个试验的一个样品中使用尿素作为氮源进行比较，结果显示为“OBS1”–“OBS4”中的每一个的右侧条(“无剂量”，指没有玉米浆、消泡剂或表面活性剂)。
图5是描绘由细胞繁殖实验中所使用的不同营养组合物获得的在三种不同乙醇浓度下(0％、10％和18％)对高乙醇浓度耐受性的影响的条形图，其中对比组合物含有玉米浆(“XP1”)，且根据本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(“XP3”)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”)。
图6是描述了由发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对糖利用的影响的条形图，其中对比组合物仅包含玉米浆(“XP1”)，且根据本发明的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(“XP3”)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”)，其中这些多种组合物的结果作为总残余糖在图中被描绘。
图7是描述由细胞繁殖实验中所使用的不同营养组合物获得的对酵母细胞计数浓度的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，或仅含有消泡剂(“XP6”)，或仅含有表面活性剂(“XP9”)，且根据本发明的实施例的组合物在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和消泡剂(“XP3”，“XP5”)，在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和表面活性剂(“XP7”，“XP8”)，并且在三种其他制剂中以不同比例含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”，“XP10”和“XP11”)。
图8是描绘由发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对乙醇浓度的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，或仅含有消泡剂(“XP6”)，或仅含有表面活性剂(“XP9”)，且根据本发明的实施例的组合物在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和消泡剂(“XP3”，“XP5”)，在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和表面活性剂(“XP7”，“XP8”)，并且在三种其他制剂中以不同比例含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”，“XP10”和“XP11”)。
图9是描绘由发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对糖利用的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，或仅含有消泡剂(“XP6”)，或仅含有表面活性剂(“XP9”)，而根据本发明的实施例的组合物在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和消泡剂(“XP3”，“XP5”)，在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和表面活性剂(“XP7”，“XP8”)，并且在三种其他制剂中以不同比例含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”，“XP10”和“XP11”)，其中这些多种组合物的结果作为总残余糖在图中被描绘。
图10是描绘由发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对甘油浓度的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，或仅含有消泡剂(“XP6”)，或仅含有表面活性剂(“XP9”)，且根据本发明的实施例的组合物在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和消泡剂(“XP3”，“XP5”)，在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和表面活性剂(“XP7”，“XP8”)，并且在三种其他制剂中以不同比例含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”，“XP10”和“XP11”)。
发明详述
本发明涉及在使用营养组合物获得的细胞培养和生物产品生产中的改进，所述营养组合物组合至少玉米浆和至少一种其他组分，所述至少一种其他组分为至少一种消泡剂，或至少一种表面活性剂，或其任意组合。作为一个选择，营养组合物可以组合玉米浆、至少一种消泡剂和至少一种表面活性剂。发现本发明的营养组合物可以在酵母生长和/或生物产品发酵阶段增加酵母健康和/或生产率。来自繁殖器的良好健康的酵母培养物对于将底物如玉米在发酵阶段有效转化为乙醇是有用的。为了良好的生长，酵母细胞需要良好的氧传递速率和必需的营养物质，如氮、氨基酸、维生素和/或矿物质。配制本发明的营养组合物，以向酵母细胞提供这些关键营养物质中的一种或多种，和/或为更高酵母细胞计数、和/或更高酵母细胞存活力和/或更好的酵母细胞芽殖和/或酵母细胞活力或这些的任意组合而改进发酵介质氧传递速率。向酵母细胞提供具有所需营养物质可得到改进的糖向乙醇的有效转化和/或更高的乙醇生产率。
如本文所述的实验测试结果所进一步显示，与单独的玉米浆相比，本发明的营养组合物可以提供增加的酵母细胞生长浓度、提高的乙醇产量和/或高乙醇浓度耐受性。与通常使用的营养物质(如尿素)相比，本发明的营养组合物可用浓醪发酵(high gravityfermentation)提供提高的乙醇产量。可使用本发明的营养组合物改进的发酵生物产品生产可涉及生产乙醇、油、生物柴油、丙酮、丁醇、有机酸、酶、蛋白质、抗生素或其他发酵产品。还提供了含有营养组合物的可发酵生物质混合物。在本文提供的一些描述中使用酵母来说明，但也可以使用其他宿主微生物。本发明的营养组合物可以用于增强所有类型的期望的宿主微生物如酵母、真菌、藻类、细菌或其他的生长。
在图1A中，示出了在发酵操作中使用本发明的营养组合物的工艺流程的一个实例。由附图标记100所示的工艺流程包括步骤101(酵母培养，包括细胞繁殖)、102(发酵底物接种)、103(发酵)和104(产品回收)。作为一个选择，可以在发酵阶段添加额外的营养组合物，如方框105所示。在发酵步骤(103)中进行的培养可以依照分批发酵、补料分批发酵或连续发酵进行。可以包括未在图1A中示出的额外步骤，如在步骤101之前的初始酵母菌株接种步骤和/或种子培养步骤，酵母培养步骤101可以包含多个阶段或这些或其他步骤的组合。如适用，可以在步骤101、103或两者中加热培养介质的内容物以维持支持或促进细胞生长或发酵的温度。本发明的营养组合物可以用于典型的细胞培养和发酵装置以及操作条件，其中除了可能为了处理可伴随营养组合物的使用增加的细胞生长以外，调节或适应不是必须的。
如本文所用，“培养”可以指细胞(例如酵母细胞)在受控条件下在培养介质中生长的过程。在一些选择中，培养是指细胞种子培养或细胞繁殖，或这些的组合。在一些选择中，培养包括发酵。术语“种子培养”可以指酵母培养物的生长的起始(萌生)。术语“繁殖”可以指生长介质上的酵母培养物的指数生长。术语“发酵”可以指通过微生物将糖转化为二氧化碳和醇和/或其他产物，例如通过酵母将葡萄糖转化为乙醇。如本文所用，“培养介质”(或“生长介质”或“发酵介质”)可以指设计用于支持微生物或细胞(例如酵母细胞)的生长的液体或凝胶。基础培养介质可以用于任何种子培养、繁殖和发酵步骤，其可以液体形式或液体培养基提供。基础培养介质可以含有碳源(例如糖，淀粉)和水，以及任选的其他组分，如无机盐(例如MgSO4，K2PO4)。本发明的营养组合物提供氮源，其可以减少或消除对在基础培养介质中包含氮源的需求。
如所指出的，本发明的营养组合物可以在发酵生物产品生产中提供提高的效率、生产率或高乙醇浓度耐受性，或这些或其他改进的任意组合。通过使用本发明的营养组合物可以提供的其他改进可以包括以下中的一种或多种：改进的工厂运行性，运行浓醪发酵的能力，生产成本降低，玉米油回收化学品的使用减少，固体减少，蒸馏器干燥时间减少，能量(气体)消耗降低，发酵周期时间降低，NOx产生减少，或发酵醪液的脱水增强，或其他益处。
在一些选择中，将本发明的营养组合物添加到乙醇或生物柴油生产中的酵母繁殖和发酵罐中，以实现更高的酵母细胞生长、提高的乙醇产量和增加的油回收和/或提取。关于从酵母分离或通过酵母产生的油，本文所用的术语“油”是指在酵母中产生的脂质，和/或从酵母分离的脂质和/或总脂质内容物。脂质可以主要含有甘油三酯，但还可以含有脂肪酸、甘油二酯和/或甘油单酯。如本文所用，术语“脂肪”应理解为包括“脂质”。例如，玉米油是指源自该植物的油，例如生物乙醇生产的副产品。如本文所用，“生物柴油”是指包含长链烷基(甲基、丙基或乙基)酯的柴油燃料，例如从酵母分离的油的脂肪酸甲酯，包括其化学变体或变型。原始的或分离的糖产品或淀粉产品、淀粉作物、纤维素材料、矿物油或其他可发酵材料可用作本发明的方法中发酵阶段中的发酵底物。可发酵材料可以是生物质。术语“生物质”通常可以指从可再生生物资源采集或收集的作为能量源的有机物质。可再生生物资源可以包括植物材料(例如植物生物质)、动物材料和/或生物产生的材料。术语“生物质”不认为包括不可再生化石燃料，例如煤、石油，和/或天然气，其通常不包含甘油酯(例如，甘油三酯、甘油二酯、甘油单酯)。
如所指出的，本发明的营养组合物组合至少玉米浆和至少一种其他组分，所述至少一种其他组分为至少一种消泡剂，或至少一种表面活性剂，或其任意组合。如所指出的，至少一种消泡剂和至少一种表面活性剂均可以包含在组合中。
如本文所用，“玉米浆”是指玉米湿磨的副产品。玉米浆是由浸渍(浸泡)在水中的玉米的水溶性提取物形成的混合物。玉米浆的大约一半是水，其余由天然营养物质如粗蛋白质、氨基酸、矿物质、维生素、还原糖、有机酸、酶和其他基本营养物质组成。玉米浆提供了丰富的微生物营养物质源。玉米浆分配有CAS号66071-94-1。尽管玉米浆的实际百分比组成可能在制造商之间有所不同，但表I列出了玉米浆的一个实例的主要成分的平均组成。可以使用其他玉米浆组成。
表I
玉米浆可以从商业碾磨公司获得或直接通过湿碾磨玉米获得。玉米湿碾磨过程通常始于已从玉米棒上除去并清除所有碎片和异物的玉米。经碾磨的玉米进入浸泡阶段，其中将玉米粒浸渍在可以是轻度酸性的热水中(例如，由二氧化硫添加到水中)，同时维持水分，例如在约45-54℃(或其他温度)下，并且通常持续浸泡约20-50小时(或其他时间)，而玉米通常移动通过连续的浸泡罐。在浸泡过程中，水可以被玉米吸收(例如，约三分之一的水可以被玉米吸收)，并且剩余量(例如其他约三分之二)可以作为含有固体(如5-10重量％的固体)的轻质浸泡水从浸泡系统中取出。然后可以将轻质浸泡水蒸发，例如直到其含有40-60％的固体，通常约45％至约50％的固体，以提供玉米浆。
当作为本发明的营养组合物的一部分添加到培养介质中时，培养介质中可以包含的玉米浆的浓度为约0.05％(w/v)至约20.00％(w/v)，或约0.10％(w/v)至约10.00％(w/v)，或约1.00％(w/v)至约5.00％(w/v)，基于玉米浆的固体(非水)含量和经处理的培养介质的体积计。
如本文所用，“消泡剂”是相对于培养介质(例如用于细胞繁殖或发酵的培养介质)另外还具有泡沫破坏作用或泡沫抑制作用或两者兼有的表面活性剂/润湿剂。消泡剂可以改进穿过发酵介质和酵母细胞膜的氧传递速率。消泡剂可以是有机消泡剂和/或无机消泡剂。有机消泡剂可以是聚二醇、聚二醇和硅酮的共混物、脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺，或其任意组合。
消泡剂(包括有机消泡剂)可以具有约1至约5的HLB值，或约1至约4的HLB值，或约2至约4的HLB值，或约2至约3的HLB值，或其他值。通过亲水亲油平衡值(也称为HLB值)来表征表面活性添加剂是常见的。HLB值可以以常规方式计算。例如，表面活性试剂的HLB值可以通过将表面活性试剂的亲水部分的分子量百分比除以5来计算。例如，含有20摩尔％亲水部分(总量)的表面活性剂/润湿剂的HLB值计算为4(即，20/5＝4)。超过20的HLB值是相对值或比较值。具有低HLB的添加剂更亲脂，而具有高HLB的添加剂更亲水。
有机消泡剂可以包含聚二醇和硅酮的共混物。聚二醇可以是聚乙二醇(PEG)、甲氧基聚乙二醇(MPEG)、聚丙二醇(PPG)、聚丁二醇(PBG)、聚二醇共聚物或其他，其可以单一种类使用或以其任意组合使用。可以使用平均分子量为约500至约8000或其他值的PEG。PEG是可商购的，例如来自Dow Chemical Company的CARBOWAX产品。硅酮是包含硅氧烷重复单元的聚合物，硅氧烷重复单元是具有Si–O–Si结构的官能团。作为一个选择，硅酮是具有化学式[R2SiO]n的混合无机-有机聚合物，其中R是有机基团，例如甲基、乙基或苯基，并且这些材料具有硅氧烷主链(…-Si-O-Si-O-Si-O-…)，其中有机侧基与硅原子连接。硅酮可以是聚二甲基硅氧烷，例如线性聚二甲基硅氧烷(PDMS)、硅油。聚二甲基硅氧烷油可以选自粘度平均值为约200至约750cSt(25℃)且平均分子量(Da)为约10,000至约50,000的聚二甲基硅氧烷油。硅酮可以是硅氧烷与二氧化硅的反应产物。聚二醇和聚硅酮可以完全溶于水。聚二醇和硅酮的共混物可以以聚二甲基硅氧烷与聚二醇的重量比为约2:3至约1:1或约4:5的水溶液来制备。基于溶液计，由聚二醇和硅酮组成的水溶液的总固体含量可以为约1重量％至约25重量％，或其他值。聚二醇的共混物可以商购自Dow Chemical Company、IvanhoeIndustries或Clariant Chemicals。
当作为本发明的营养组合物的一部分添加到培养介质中时，培养介质中可以包含的消泡剂(如有机消泡剂)的浓度为约0.001％(w/v)至约5.0％(w/v)，或约0.005％(w/v)至约4.0％(w/v)，或约0.010％(w/v)至约3.0％(w/v)，基于消泡剂的固体(非水)含量和经处理的培养介质的体积计。
如本文所用，“表面活性剂”是降低培养介质中的两种液体之间或液体与固体之间的表面张力(或界面张力)的化合物。表面活性剂可以在培养介质中用作洗涤剂、润湿剂、乳化剂或分散剂。表面活性剂可以是非离子或两性表面活性剂。当营养组合物在本文中被描述为含有消泡剂(例如有机消泡剂)和表面活性剂两者时，这两种材料是不同种类的化合物或组合物。例如，有机消泡剂可以是与用于相同营养组合物中的表面活性剂化合物不同的化合物的表面活性剂/润湿剂。这种组成差异可以进一步反映在其性质的差异上，例如其各自的HLB值。
如本文所用，“非离子表面活性剂”是两亲性的且在其任一末端基团处均不具有电荷基团的有机化合物，其中所述有机化合物可以降低液体的表面张力、两种液体之间的界面张力或液体和固体之间的界面张力。非离子表面活性剂可以是乙氧基化脱水山梨糖醇酯、甘油酯乙氧基化物、乙氧基化蓖麻油、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、酚乙氧基化物、酰胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酰胺乙氧基化物、脂肪单乙醇酰胺或脂肪二乙醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚乙二醇(PEG)、炔二醇、聚丙二醇(PPG)、泊洛沙姆(poloxamer)、碱金属芳基磺酸盐、乙氧基化脂肪酰胺，或其任意组合。作为一个选择，非离子表面活性剂可以是乙氧基化脱水山梨糖醇酯。乙氧基化脱水山梨糖醇酯可以以TWEEN或聚山梨酸酯系列表面活性剂商购获得，例如聚山梨酸酯(80)(例如(TWEEN 80)、聚山梨酸酯(20)(例如TWEEN 20)、聚山梨酸酯(40)(例如TWEEN 40)或聚山梨醇酯60(例如TWEEN 60)。TWEEN 80是(聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯。TWEEN 80或例如如本文所述的其他非离子表面活性剂可以改进酵母细胞对高乙醇浓度的耐受性。可以用于本发明的营养组合物中的非离子表面活性剂(如聚山梨酸酯)的商业来源包括例如来自LambentTechnologies Corporation(Gurnee,Ill.USA)的Lumisorb Polysorbates。其他合适的非离子表面活性剂是乙氧基化蓖麻油如蓖麻油80EO。泊洛沙姆可以是非离子三嵌段共聚物，其包含疏水聚氧化烯嵌段的中心嵌段，其两侧与亲水聚氧化烯嵌段相邻。泊洛沙姆是可商购的食品级的。泊洛沙姆的商业来源是例如来自BASF Corporation(Florham Park,N.J.,U.S.A.)的PLURONIC共聚物。其他合适的非离子表面活性剂是基于具有12-22个碳原子的脂肪酸的甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯，或基于具有12-22个碳原子的脂肪酸的脱水山梨糖醇的单酯、二酯或三酯。非离子表面活性剂可以以单一类型或两种或更多种表面活性剂的组合用于营养组合物中。
表面活性剂(包括非离子表面活性剂)可以具有约2至约39的HLB值，或约7至约25的HLB值，或约10至约20的HLB值，或约12至约18的HLB值，或约14至约16的HLB值，或约15的HLB值，或其他值。当使用不同表面活性剂的组合时，可以使用单独的表面活性剂组分的加权平均值来计算组合的HLB。
如本文所用，“两性表面活性剂”具有连接到相同分子的阳离子和阴离子中心。阳离子部分可以基于伯胺、仲胺或叔胺或季铵阳离子。阴离子部分可以更加可变并且可以包含磺酸盐。两性表面活性剂可以是甜菜碱型的，例如椰油酰胺丙基甜菜碱或烷基二甲基甜菜碱，或是氧化(oxido)型的，例如烷基二甲基胺氧化物(alkyl dimethyl amine oxido)。
当作为本发明的营养组合物的一部分添加到培养介质中时，培养介质中可以包含的表面活性剂(如非离子表面活性剂)的浓度为约0.005％(w/v)至约5.0％(w/v)，或约0.01％(w/v)至约4.0％(w/v)，或约0.10％(w/v)至约3.0％(w/v)，基于表面活性剂的固体(非水)含量和经处理的培养介质的体积计。
营养组合物的这两种或三种组分可以从单一(预混)包装中添加到生长介质中，或者可以分别添加以在用营养组合物处理的培养介质中原位提供营养组合物。当预组合时，可以将营养组合物的组分配制成水基组合物，其中玉米浆和至少消泡剂分散或溶解于其中。表面活性剂可以包含在该水基组合物中。营养组合物可以是容许其易于分散(例如通过搅动、搅拌或其他混合作用)在培养介质中的形式。
营养组合物可以包含约1.0重量％至约99.9重量％的玉米浆，和以下中的至少一种：(a)约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种消泡剂，或(b)约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种表面活性剂，或(a)和(b)的任意组合，基于组合物的总固体重量计。作为一个选择，营养组合物可以包含约1.0重量％至约99.9重量％的玉米浆，约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种消泡剂，以及(如果也包含的话)约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种表面活性剂，基于组合物的总固体重量计。作为一个具体的选择，营养组合物可以包含约95.0重量％至约99.0重量％的玉米浆，和以下中的至少一种：(a)约1.0重量％至约5.0重量％的所述至少一种消泡剂，或(b)约1.0重量％至约5.0重量％的所述至少一种表面活性剂，或(a)和(b)的任意组合，基于组合物的总固体重量计。作为一个具体的选择，营养组合物可以包含约95.0重量％至约99.0重量％的玉米浆，约1.0重量％至约5.0重量％的所述至少一种消泡剂，以及约1.0重量％至约5.0重量％的所述至少一种表面活性剂，基于组合物的总固体重量计。作为一个更具体的选择，营养组合物可以包含约96.0重量％至约99.0重量％的玉米浆，以及约1.0重量％至约4.0重量％的所述至少一种消泡剂。作为一个更具体的选择，营养组合物可以包含约94.0重量％至约99.0重量％的玉米浆以及约1.0重量％至约6.0重量％的所述至少一种表面活性剂，基于组合物的总固体重量计。作为一个更具体的选择，营养组合物可以包含约97.0重量％至约99.0重量％的玉米浆，和以下中的至少一种：(a)约1.0重量％至约3.0重量％的所述至少一种消泡剂，或(b)约1.0重量％至约3.0重量％的所述至少一种表面活性剂，或(a)和(b)的任意组合，基于组合物的总固体重量计。作为一个更具体的选择，营养组合物可以包含约97.0重量％至约99.0重量％的玉米浆，约1.0重量％至约3.0重量％的所述至少一种消泡剂，以及约1.0重量％至约3.0重量％的所述至少一种表面活性剂，基于组合物的总固体重量计。
营养组合物中可以包含额外成分，条件是额外成分不影响酵母，从而损害发酵过程。可以将营养组合物引入发酵过程中以通过任何常规手段进行处理。
可以用于培养和发酵步骤的酵母可以是用于发酵的任意酵母。实例包括酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、巴斯德酵母(Saccharomyces pastorianus，carlsbergiensis，卡尔斯伯酵母)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、脆壁克鲁维酵母(Kluyveromyces fragilis)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)，或其任意组合。培养和发酵可以使用含有约0.01重量％至约50.00重量％的至少一种酵母和约99.99重量％至约50.00重量％的营养组合物的混合物进行，或使用含有约0.10重量％至约25.0重量％的至少一种酵母和约0.10重量％至约10.0重量％的营养组合物的混合物进行，或以其他混合量进行。
本发明的营养组合物可以用于实验室规模的细胞培养和发酵，和/或工业规模的乙醇发酵，如用于乙醇生产工厂。参考图1B，工艺流程图示出了在引入根据本发明的实施例的繁殖酵母的玉米乙醇生产工厂中生产乙醇的方法。如图所示，本发明的营养组合物可以在用于提供繁殖酵母的培养中添加，以及作为一个选择，也可以在乙醇发酵中添加。在该实施例中说明了将营养组合物作为其组分(玉米浆，消泡剂，以及表面活性剂，如果也包含的话)的单一预制混合物添加到酵母繁殖和任选的乙醇发酵中以简化说明。图1B中所示的工艺设备及其布局、材料和反应条件仅作为实例提供，并不一定是限制性的。如所指出的，营养组合物的成分可以单独地或以其亚组合的形式，或者以与其他添加剂的预组合的形式添加到工艺单元/阶段如培养阶段。可以任选地添加图中未示出的其他材料和添加剂，如在用于酵母繁殖的酵母繁殖配方中，在用于乙醇发酵的乙醇发酵配方中，或在两者中均添加，或在其他工艺阶段或单元中添加。乙醇生产工厂中的工业规模的乙醇发酵可以具有如美国专利申请公布No.2011/0230394A1中所述的工艺和系统，通过引用的方式将其全文纳入本文。本发明的营养组合物可以与发酵底物一起使用，所述发酵底物包括谷物如玉米、小麦、黑麦、大麦和高粱，木质纤维素材料如木材、柳木和柳枝稷，农业残余物如玉米秸秆、玉米棒、稻草和甘蔗渣、甘蔗、糖蜜、甜菜，淀粉材料如木薯(tapioca，cassava，树薯)和马铃薯，造纸厂和纸浆厂废料，藻类，木材，种子或草，或其他可发酵底物，或其任意组合。可以通过本发明的营养组合物支持的乙醇发酵可以包括那些涉及以下的发酵：将玉米加工成乙醇、将甘蔗加工成乙醇、干研磨乙醇、湿谷物乙醇、将小麦加工成乙醇、将大麦加工成乙醇、将燕麦加工成乙醇、将黑麦加工成乙醇、将高粱加工成乙醇、将纤维素加工成乙醇、将甜菜加工成乙醇、将水稻加工成乙醇、酿造操作等。除本文所述的乙醇发酵外，本发明的营养组合物还可以用于其他种类的发酵，如微生物酶发酵、维生素发酵、抗生素发酵、氨基酸发酵、有机酸发酵、丁醇发酵、木糖醇发酵、调味剂发酵、啤酒发酵、果酒(葡萄酒，wine)发酵或其他发酵。本发明的营养组合物可以用于乳酸发酵(例如，单乳酸(homolactic)发酵或异质乳酸或苹果乳酸(malolactic)发酵)或其他种类的发酵。
与其中通过仅添加玉米浆(相同量)且不添加消泡剂(或不添加消泡剂和表面活性剂)进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，所述营养组合物的添加可以导致繁殖酵母培养物中例如至少约3百万细胞/克，或至少约4百万细胞/克，或至少约5百万细胞/克，或至少约6百万细胞/克，或约6百万至约2千7百万细胞/克或更多的增加的酵母浓度。与其中通过仅添加玉米浆(相同量)且不添加消泡剂(或不添加消泡剂和表面活性剂)进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，所述营养组合物的添加可以导致繁殖酵母培养物中基于每单位重量的细胞计多出至少约25％的增加的酵母浓度(或就每单位体积的细胞而言多出至少约5％)。与其中通过仅添加玉米浆(相同量)且不添加消泡剂和表面活性剂进行培养的繁殖和发酵罐中的乙醇浓度相比，所述营养组合物的添加可以导致发酵生物质中至少1％w/v的增加的乙醇浓度。当发酵是浓醪发酵时，例如在30％至40％的可发酵固体条件下，与其中用相同量的尿素代替所述营养组合物进行培养的乙醇产量相比，所述营养组合物的添加可以导致至少约2％的增加的乙醇产量。当繁殖和发酵罐包含约0.02％至约18％w/v的乙醇浓度时，与其中通过仅添加玉米浆(相同量)且不添加消泡剂(或不添加消泡剂和表面活性剂)进行培养的发酵生物质中的酵母浓度相比，所述营养组合物的添加可以导致发酵生物质中基于每单位重量的细胞计至少约2.5％的增加的酵母浓度。与其中通过仅添加玉米浆(相同量)且不添加消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的残余糖浓度相比，所述营养组合物的添加可以导致发酵生物质中至少3％w/v的降低的残余糖浓度。
本发明将通过以下实施例进一步阐明，所述实施例旨在纯粹是本发明的示例，除非另有说明，否则其中份数均以重量计的比例。
实施例
在实施例中，测试了本发明的几种变化并将其与对比处理或对照进行比较。
测试程序：
对含有一种组分或三种组分的组合的营养产品组合物进行实验评估。这三种组分包括：
玉米浆：以玉米可溶物的粘稠浓缩物的形式作为玉米湿碾磨的副产品获得(来自Roquette America Inc.的Solulys 048K)。
表面活性剂：TWEEN 80(聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单油酸酯，商购自HarcrossChemicals,Ivanhoe Industries,Inc.,Dow Chemicals或BASF)。
有机消泡剂(XFO-12A)，其为包含聚二醇和硅酮的共混物，商购自IvanhoeIndustries或Clariant。
在本文所述的实施例中，将这些组分单独或以不同组合配制成不同的水平，并且所得营养组合物根据典型的玉米乙醇工厂配方评估，其中在配方中添加所述营养组合物作为尿素替代物，其为目前使用的氮源，除非另有说明。本文所述的实施例中使用的玉米乙醇工厂配方使用以下材料和实验室程序，其中用于酵母细胞计数测试的玉米乙醇工厂配方是以下描述的酵母繁殖配方，并且用于乙醇发酵测试的玉米乙醇工厂配方是以下描述的乙醇发酵配方：
酵母繁殖配方
乙醇发酵配方
除了单独量的营养组合物之外，乙醇发酵配方含有来自所示酵母繁殖配方的酵母繁殖物百分含量％。在本文的实施例中，评估各种营养组合物的酵母细胞计数、酵母细胞浓度增加，例如测量增加的酵母细胞存活力、酵母细胞活力和/或酵母细胞芽殖；乙醇产量；浓醪发酵的乙醇产量；高乙醇浓度耐受性；和残余糖。
在实施例中使用的经评估的营养组合物描述于下表1和表2中。
表1
表2
实施例1
酵母细胞生长
使用所示的玉米乙醇工厂配方(酵母繁殖配方)来评估不同的营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆、以及单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对酵母细胞生长的影响，与对仅使用玉米浆对酵母细胞生长的影响进行比较。
酵母细胞计数通过血细胞计数器(Hemocytometer)和细胞计数器(Cellometer)方法来测定。
图2是描绘由该细胞繁殖实验中所使用的不同营养组合物获得的对酵母细胞计数浓度的影响的条形图。对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，且代表本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(“XP3”)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”)。
如图2中的结果所示，向玉米浆(XP1)添加消泡剂(XP3)以及添加消泡剂和表面活性剂80(XP4)使得酵母细胞计数增加了平均6百万至2千7百万细胞/克。在该研究中进行的所有实验都观察到了这种趋势。
实施例2
乙醇产量
使用所示的玉米乙醇工厂配方(乙醇发酵配方)来评估不同的营养组合物，以将对与消泡剂组合使用玉米浆、以及单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对乙醇产量的影响，与仅使用玉米浆对乙醇产量的影响进行比较。
乙醇浓度(重量％)通过高效液相色谱(HPLC)方法来测定。
图3是描绘由该发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对乙醇浓度的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，且代表本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(“XP3”)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”)。
如图3中的结果所示，与仅用玉米浆配制的XP1相比，用玉米浆和消泡剂配制的产品XP3使得乙醇浓度增加了平均1.39％。考虑到对于典型的每年1亿加仑的生物乙醇工厂来说，存在800,000加仑发酵体积的大容器，这个结果的重要性可以得到更好的理解。在这个规模的操作中，乙醇浓度增加1.39％将产生额外的139万加仑的乙醇产品，这将产生显著的额外收入。
在该整个研究中，XP3产品始终显示出乙醇产量增加，乙醇产量记录增加最高多于3％。含有表面活性剂和消泡剂的XP4产品虽然在这些实验中与XP1和XP3乙醇产量相比略低，但仍保持令人满意的超过9％的乙醇生产率，并且确实对乙醇产量产生负面影响，同时能够提供其他优点，如实施例1所示。
实施例3
浓醪发酵的乙醇产量
使用所示的玉米乙醇工厂配方(乙醇发酵配方)来评估营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆对浓醪发酵的乙醇产量的影响，与使用尿素对浓醪发酵的乙醇产量的影响进行比较。
浓醪发酵是指在30％至40％的可发酵固体的条件下进行发酵。乙醇浓度(重量％)以与前述实施例相同的方式来测定。
对于该浓醪发酵研究，摇瓶含有32-35％的在培养介质中用600.00mg/L的尿素处理的玉米粉(由于其不含有玉米浆、消泡剂或表面活性剂而称为“无剂量”)和两种水平的产品XP3(剂量1X和2X)。剂量1X是指在测试程序中在如上所示的基础介质中使用营养组合物的浓度。剂量2X是指在基础介质中使用两倍的营养组合物。
图4是描绘在以命名为OBS1、OBS2、OBS3和OBS4的四个试验运行的发酵实验中用不同氮源处理玉米粉获得的在浓醪发酵条件下对乙醇产量的影响的条形图，其中根据本发明的实施例，含有玉米浆和消泡剂的组合物在每个试验的样品中以两种不同的剂量添加，其结果显示为OBS1至OBS4中的每一个的中间条(剂量2X)和OBS1至OBS4中的每一个的左侧条(剂量1X)，以及在每个试验的一个样品中用作氮源，其结果显示为OBS1至OBS4中的每一个的右侧条(“无剂量”的玉米浆和消泡剂)以用于比较。
如图4中可见，用XP3产品处理产生比尿素处理高约2.5％的乙醇产量。
实施例4
高乙醇浓度耐受性
评估所配制的营养组合物的提高酵母细胞承受高乙醇浓度能力的性能。
酵母细胞浓度通过血细胞计数器(Hemocytometer)和细胞计数器(Cellometer)方法来测定。
图5是描绘由该细胞繁殖实验中所使用的不同营养组合物获得的在三种不同乙醇浓度下(0体积％、10体积％和18体积％)对高乙醇浓度耐受性的影响的条形图，其中对比组合物含有玉米浆(XP1)，且根据本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(XP3)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(XP4)。
如图5中可见，对于含有10体积％和18体积％的乙醇浓度的发酵介质，与XP1相比，用XP4产品处理显示出超过10％的更高的酵母细胞生长。目前，大多数玉米乙醇工厂产生最多约14体积％的乙醇，这主要是因为在如此高的乙醇浓度环境中酵母细胞难以存活。随着工厂转向浓醪乙醇生产技术，提高酵母细胞承受高乙醇浓度的能力可为更尤重要的。
实施例5
糖利用率
在每个发酵周期结束时，乙醇工厂管理者都希望看到非常少量的残余糖。残余糖水平是发酵运行良好或不良的另一个指标。由于假定酵母细胞利用糖来制造期望的产物(乙醇)，对于最少量的残余糖，工厂会预期制造更多乙醇。
使用所示的玉米乙醇工厂配方(乙醇发酵配方)来评估不同的营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆、以及单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对残余糖的影响，与仅使用玉米浆对残余糖的影响进行比较。
总残余糖通过HPLC方法来测定。
图6是描绘由该发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对糖利用的影响的条形图，其中对比组合物仅含有玉米浆(XP1)，且根据本发明的实施例的组合物在一种制剂中含有玉米浆和消泡剂(XP3)，并且在另一种制剂中含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(XP4)，其中这些不同组合物的结果在图中被描绘为总残余糖。
如图6中的结果所示，在该研究中，XP3产品处理产生比XP1少约6.9％的残余糖。与XP1相比，这进一步显示出用XP3观察到的更好的酵母细胞生长和乙醇产量。XP4的残余糖比XP1高约3.9％。
这些实施例中的结果显示具有消泡剂以及与表面活性剂进一步组合的玉米浆的制剂可以形成有益于玉米乙醇发酵工艺的协同性能。
实施例6
酵母细胞生长
使用所示的玉米乙醇工厂配方(酵母繁殖配方)来评估额外的不同的营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆、和单独地与表面活性剂组合使用玉米浆、和单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对酵母细胞生长的影响，与仅使用玉米浆、仅使用消泡剂和仅使用表面活性剂对酵母细胞生长的影响进行比较。
25小时的酵母细胞计数通过血细胞计数器(Hemocytometer)和细胞计数器(Cellometer)方法来测定。
图7是描绘由该细胞繁殖实验中所使用的10种额外的不同营养组合物获得的对酵母细胞计数浓度的影响的条形图。对比组合物仅含有玉米浆(“XP1”)，或仅含有消泡剂(“XP6”)，或仅含有表面活性剂(“XP9”)，且根据本发明的实施例的组合物在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和消泡剂(“XP3”，“XP5”)，在两种制剂中以不同比例含有玉米浆和表面活性剂(“XP7”，“XP8”)，并且在三种其他制剂中以不同比例含有玉米浆、消泡剂和表面活性剂(“XP4”，“XP10”和“XP11”)。
本实施例中使用的制剂XP1和XP3至XP11的所评估的营养组合物描述于下表3中。
表3
如图7中的结果所示，与所有处理相比，玉米浆(98％)和消泡剂(2％)的制剂XP3使得酵母细胞生长增加最高，并且与仅用玉米浆的制剂(XP1)处理相比，酵母细胞计数高6.4％。相对于使用制剂XP1(仅玉米浆)的处理结果，在制剂XP5中具有较少玉米浆(95％)的较高浓度的消泡剂(5％)导致酵母细胞计数降低约25％，以及相对于产品XP3(98％玉米浆/2％消泡剂)降低约29％。这表明，当与玉米浆组合使用时，如果消泡剂的水平过高，可导致酵母细胞生长降低(表3和图7)。与用含有玉米浆的制剂(XP1)处理相比，用含有玉米浆和表面活性剂的制剂(XP7和XP8)处理导致酵母细胞计数降低。尽管如此，如以下实施例7所示，与XP1处理相比，用XP7和XP8处理可以提供提高的乙醇产量。与用玉米浆(XP1)处理相比，在XP4、XP10和XP11中涉及所有三种组分(即玉米浆、消泡剂和表面活性剂)的制剂处理也导致酵母细胞计数降低超过11％。尽管如此，如实施例9所示，与用XP1处理相比，用XP7和XP8处理可以显著降低甘油产量。
实施例7
乙醇产量
使用所示的玉米乙醇工厂配方(乙醇发酵配方)来评估额外的不同的营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆、以及单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对乙醇产量的影响，与仅使用玉米浆、仅使用消泡剂和仅使用表面活性剂对乙醇产量的影响进行比较。
64小时的乙醇浓度(重量％)通过高效液相色谱(HPLC)方法来测定。
图8是描绘由该发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对乙醇浓度的影响的条形图，其中营养组合物对应于前述实施例6中的表3中所描述的营养组合物XP1和XP3-XP10。
如图8中的结果所示，使用表面活性剂和玉米浆的制剂(XP7和XP8)的处理使得在所评估的制剂中的乙醇产量增加最高，与用玉米浆(XP1)处理相比处理XP7多达高约7％。虽然不希望受限于特定的理论，但表面活性剂分子的存在可以促进酵母细胞承受高乙醇浓度环境的能力，从而提高乙醇产量(产率)。此外，与用玉米浆处理(处理XP1-12.9重量％乙醇)相比，用玉米浆(98％)和消泡剂(2％)的制剂处理(处理XP3-13.2重量％乙醇)使得乙醇产量略微增加。与用XP1处理相比，所有三种组分(玉米浆、有机消泡剂、表面活性剂)的添加使得乙醇产量相同或下降(处理XP4-12.9重量％乙醇、XP10-12.3重量％乙醇和XP11-12.4重量％乙醇)。
这些结果显示，玉米浆和消泡剂之间以及玉米浆和表面活性剂之间在促进玉米乙醇生产中存在协同作用，而全部三种组分的存在则提供了略微降低的乙醇产量。
实施例8
糖利用率
如所指出的，残余糖的水平是发酵运行性能的指标之一。低残余糖表明存在良好的酵母细胞生长，其消耗了糖以产生期望的产物。
使用所示的玉米乙醇工厂配方(乙醇发酵配方)来评估额外的不同的营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆、和单独地与表面活性剂组合使用玉米浆、和单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对残余糖的影响，与仅使用玉米浆、仅使用消泡剂和仅使用表面活性剂对残余糖的影响进行比较。
64小时的总残余糖通过HPLC方法来测定。
图9是描绘由该发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对糖利用的影响的条形图，其中营养组合物对应于前述实施例6中的表3中所描述的营养组合物XP1和XP3-XP10。
在该研究中，通常所有具有良好细胞生长的处理均在发酵结束时具有非常低的残余糖。例如，与处理XP1(0.17重量％)的残余糖相比，在实施例6中具有最高酵母细胞计数的处理XP3具有最低水平之一的残余糖(0.15重量％)(图9)。对于在实施例7中具有高乙醇产量的处理XP7和XP8，处理XP7具有较低的残余糖(0.12重量％)，且处理XP8具有与处理XP1相当的残余糖(0.18重量％)。这些结果进一步表明玉米浆和消泡剂之间以及玉米浆和表面活性剂之间在促进酵母细胞生长和健康方面的协同作用。
实施例9
甘油产量
乙醇发酵中的甘油产量的水平表明酵母细胞的应激水平。使用所示的玉米乙醇工厂配方(乙醇发酵配方)来评估额外的不同的营养组合物，以将与消泡剂组合使用玉米浆、和单独地与表面活性剂组合使用玉米浆、和单独地与消泡剂和表面活性剂组合使用玉米浆对甘油产量的影响，与对仅使用玉米浆、仅使用消泡剂和仅使用表面活性剂对甘油产量的影响进行比较。
发酵介质中的甘油含量可以通过具有折射率检测器的高效液相色谱(HPLC)来测定。
图10是描述了由该发酵实验中所使用的不同营养组合物获得的对甘油浓度的影响的条形图，其中营养组合物对应于前述实施例6中的表3中所描述的营养组合物XP1和XP3-XP10。
如图10所示，与用玉米浆(XP1)处理相比，用制剂XP3处理中的玉米浆和消泡剂的存在使得甘油产量的降低。用玉米浆和表面活性剂处理的结果是混杂的。用制剂XP7(98％玉米浆+2％表面活性剂)处理产生比单独的玉米浆(XP1)更高的甘油产量，而用制剂XP8(95％玉米浆+5％表面活性剂)的玉米浆和表面活性剂处理产生比用玉米浆(XP1)处理更低的甘油产量。这些结果表明在玉米乙醇发酵期间降低甘油产量方面，玉米浆和消泡剂之间以及在至少一些玉米浆和表面活性剂的制剂中，存在协同作用。
本发明包括任意顺序和/或任意组合的以下方面/实施方案/特征：
1.本发明涉及用于增强用于生物产品生产的酵母生长的方法，其包括：
在含有营养组合物的生长介质中培养至少一种酵母以获得繁殖酵母培养物，其中所述营养组合物包含玉米浆和以下中的至少一种：(a)至少一种消泡剂，或(b)至少一种表面活性剂，或其任意组合。
2.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中营养组合物包含所述至少一种表面活性剂，例如非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合。
3.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种消泡剂存在并且为至少一种有机消泡剂。
4.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种消泡剂为至少一种HLB值为约1至约5的表面活性剂。
5.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种有机消泡剂为聚二醇、聚二醇和硅酮的共混物、脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺或其任意组合。
6.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯、甘油酯乙氧基化物、乙氧基化蓖麻油、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、酚乙氧基化物、酰胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酰胺乙氧基化物、脂肪单乙醇酰胺或脂肪二乙醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚乙二醇(PEG)、炔二醇、聚丙二醇(PPG)、泊洛沙姆、碱金属芳基磺酸盐、乙氧基化脂肪酰胺或其任意组合。
7.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯(聚山梨酸酯)。
8.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种表面活性剂为HLB值为约2至约39的非离子表面活性剂。
9.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种表面活性剂为HLB值为约7至约25的非离子表面活性剂。
10.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中营养组合物包含约1.0重量％至约99.9重量％的玉米浆，以下中的至少一种：(a)约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种消泡剂，或(b)0重量％(0.1重量％)至50重量％的所述至少一种表面活性剂，或(a)和(b)的任意组合，基于组合物的总固体重量计。
11.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述培养包括培养含有约0.01重量％至约50.00重量％的所述至少一种酵母和约99.99重量％至约50.00重量％的营养组合物的混合物，基于混合物的重量计。
12.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种酵母为酿酒酵母、巴斯德酵母(carlsbergiensis，卡尔斯伯酵母)、乳酸克鲁维酵母、脆壁克鲁维酵母、尖孢镰刀菌或其任意组合。
13.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
14.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
15.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中基于每单位重量的细胞计多出至少约25％的增加的酵母浓度。
16.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中基于每单位重量的细胞计多出至少约25％的增加的酵母浓度。
17.用于发酵生物产品生产的方法，其包括：
在含有营养组合物的生长介质中培养至少一种酵母以获得繁殖酵母培养物，其中所述营养组合物包含玉米浆和以下中的至少一种：(a)至少一种消泡剂，或(b)至少一种表面活性剂，或其任意组合；
用繁殖酵母培养物接种发酵底物以产生可发酵生物质；
使所述可发酵生物质发酵以产生包含至少一种生物产品和未发酵固体内容物的发酵生物质；以及
将所述至少一种生物产品的至少一部分与固体内容物分离。
18.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中营养组合物包含所述至少一种表面活性剂，例如非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合。
19.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中用于为培养的添加之前，将玉米浆、所述至少一种消泡剂和所述至少一种表面活性剂预混合。
20.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中将玉米浆、所述至少一种消泡剂和任选地所述至少一种表面活性剂分别添加用于培养。
21.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种消泡剂存在并且为至少一种有机消泡剂。
22.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种消泡剂为HLB值为约1至约5的表面活性剂。
23.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其还包括引入包含玉米浆、至少一种消泡剂和至少一种表面活性剂的额外的营养组合物，其包含在可发酵生物质中。
24.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其还包括引入包含玉米浆、至少一种消泡剂和任选地至少一种表面活性剂的额外的营养组合物，其包含在可发酵生物质中。
25.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中在添加至可发酵生物质之前，将玉米浆、所述至少一种消泡剂和任选地所述至少一种表面活性剂预混合。
26.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中将玉米浆、所述至少一种消泡剂和任选地所述至少一种表面活性剂分别添加用于可发酵生物质。
27.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述至少一种生物产品是乙醇、油或其组合。
28.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述分离包括a)从发酵生物质中蒸馏乙醇，b)从发酵生物质中提取油，或者c)a)和b)两者。
29.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖和发酵罐中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
30.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖和发酵罐中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
31.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂和所述至少一种表面活性剂进行培养的繁殖和发酵罐中的乙醇浓度相比，营养组合物的添加导致发酵生物质中至少1％w/v的增加的乙醇浓度。
32.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述发酵是在30％至40％的可发酵固体下进行的浓醪发酵，并且与其中用相同量的尿素代替营养组合物进行培养的乙醇产量相比，营养组合物的添加导致至少约2％的增加的乙醇产量。
33.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中繁殖和发酵罐包含约0.02％至约18％w/v的乙醇浓度，并且与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的发酵生物质中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致发酵生物质中基于每单位重量的细胞计至少约2.5％的增加的酵母浓度。
34.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的残余糖浓度相比，营养组合物的添加导致发酵生物质中至少3％w/v的降低的残余糖浓度。
35.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述培养以选自分批发酵、补料分批发酵或连续发酵的发酵模式来进行。
36.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中所述发酵以选自分批发酵、补料分批发酵或连续发酵的发酵模式来进行。
37.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中发酵底物包括谷物如玉米、小麦、黑麦、大麦和高粱，木质纤维素材料如木材、柳木和柳枝稷，农业残余物如玉米秸秆、玉米棒、稻草和甘蔗渣、甘蔗、糖蜜、甜菜，淀粉材料如木薯(cassava，树薯)和马铃薯，造纸厂和纸浆厂废料，藻类，木材，种子，草或其任意组合。
38.任意前述或以下实施方案/特征/方面的方法，其中发酵底物包括玉米。
39.发酵营养组合物，其包含：
玉米浆；
以下中的至少一种：(a)至少一种表面活性剂，例如非离子表面活性剂、两性表面活性剂，或其任意组合，或
(b)至少一种消泡剂，或其任意组合。
40.任意前述或以下实施方案/特征/方面的发酵营养组合物，其中所述至少一种消泡剂为至少一种有机消泡剂。
41.任意前述或以下实施方案/特征/方面的发酵营养组合物，其中所述至少一种有机消泡剂为聚二醇、聚二醇和硅酮的共混物、脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺或其任意组合。
42.任意前述或以下实施方案/特征/方面的发酵营养组合物，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯、甘油酯乙氧基化物、乙氧基化蓖麻油、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、酚乙氧基化物、酰胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酰胺乙氧基化物、脂肪单乙醇酰胺或脂肪二乙醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚乙二醇(PEG)、炔二醇、聚丙二醇(PPG)、泊洛沙姆、碱金属芳基磺酸盐、乙氧基化脂肪酰胺或其任意组合。
43.任意前述或以下实施方案/特征/方面的发酵营养组合物，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯(聚山梨酸酯)。
44.任意前述或以下实施方案/特征/方面的发酵营养组合物，其中所述至少一种表面活性剂为HLB值为约7至约25的非离子表面活性剂，并且所述至少一种有机消泡剂为HLB值为约1至约5的表面活性剂。
45.任意前述或以下实施方案/特征/方面的发酵营养组合物，其中营养组合物包含约1.0重量％至约99.9重量％的玉米浆、约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种消泡剂和约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种表面活性剂，基于组合物的总固体重量计。
46.液体混合物，其包含：
玉米浆，酵母培养物；糖，以及
以下中的至少一种：
(a)至少一种表面活性剂，或(b)至少一种消泡剂，或其任意组合。
47.任意前述或以下实施方案/特征/方面的液体混合物，其中所述至少一种消泡剂为有机消泡剂，并且所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合。
48.任意前述或以下实施方案/特征/方面的液体混合物，其中所述至少一种有机消泡剂为HLB值为约1至约5的表面活性剂，并且所述至少一种表面活性剂为HLB值为约7至约25的非离子表面活性剂。
本发明可以包括如在句子和/或段落中所阐述的以上和/或以下的这些各种特征或实施方案的任意组合。本文所公开的特征的任意组合均被认为是本发明的一部分，并且对于可组合的特征没有限制。
申请人特别地将所有引用的参考文献的全部内容纳入本公开内容中。此外，当量、浓度或其他值或参数作为范围、优选范围或上限优选值和下限优选值的列表给出时，这应该被理解为具体公开了由任一对的任何范围上限或优选值和任何范围下限或优选值形成的所有范围，而不管范围是否单独公开。在本文列举的数值范围的情况下，除非另有说明，否则该范围旨在包括其端点以及该范围内的所有整数和分数。当限定范围时，本发明的范围并不意在限于所列举的特定值。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明的实施方案进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖本发明的其他修改和变化，只要其落入所附的权利要求及其等同表述的范围内。

Claims (48)

1.用于增强用于生物产品生产的酵母生长的方法，其包括：
在含有营养组合物的生长介质中培养至少一种酵母以获得繁殖酵母培养物，其中所述营养组合物包含玉米浆和以下中的至少一种：(a)至少一种消泡剂，或(b)至少一种表面活性剂，或其任意组合。
2.权利要求1的方法，其中营养组合物包含所述至少一种表面活性剂，其为非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合。
3.权利要求1的方法，其中所述至少一种消泡剂存在并且为至少一种有机消泡剂。
4.权利要求3的方法，其中所述至少一种消泡剂为至少一种HLB值为约1至约5的表面活性剂。
5.权利要求3的方法，其中所述至少一种有机消泡剂为聚二醇、聚二醇和硅酮的共混物、脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺或其任意组合。
6.权利要求2的方法，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯、甘油酯乙氧基化物、乙氧基化蓖麻油、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、酚乙氧基化物、酰胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酰胺乙氧基化物、脂肪单乙醇酰胺或脂肪二乙醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚乙二醇(PEG)、炔二醇、聚丙二醇(PPG)、泊洛沙姆、碱金属芳基磺酸盐、乙氧基化脂肪酰胺或其任意组合。
7.权利要求2的方法，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯(聚山梨酸酯)。
8.权利要求2的方法，其中所述至少一种表面活性剂为HLB值为约2至约39的非离子表面活性剂。
9.权利要求2的方法，其中所述至少一种表面活性剂为HLB值为约7至约25的非离子表面活性剂。
10.权利要求2的方法，其中营养组合物包含约1.0重量％至约99.9重量％的玉米浆，和以下中的至少一种：(a)约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种消泡剂，或(b)0.1重量％至50重量％的所述至少一种表面活性剂，或(a)和(b)的任意组合，基于组合物的总固体重量计。
11.权利要求1的方法，其中所述培养包括培养含有约0.01重量％至约50.00重量％的所述至少一种酵母和约99.99重量％至约50.00重量％的营养组合物的混合物，基于混合物的重量计。
12.权利要求1的方法，其中所述至少一种酵母为酿酒酵母、巴斯德酵母(卡尔斯伯酵母)、乳酸克鲁维酵母、脆壁克鲁维酵母、尖孢镰刀菌或其任意组合。
13.权利要求1的方法，其中，与其中通过仅添加玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
14.权利要求2的方法，其中，与其中通过仅添加玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
15.权利要求1的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中基于每单位重量的细胞计多出至少约25％的增加的酵母浓度。
16.权利要求2的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖酵母培养物中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖酵母培养物中基于每单位重量的细胞计多出至少约25％的增加的酵母浓度。
17.用于发酵生物产品生产的方法，其包括：
在含有营养组合物的生长介质中培养至少一种酵母以获得繁殖酵母培养物，其中所述营养组合物包含玉米浆和以下中的至少一种：(a)至少一种消泡剂，或(b)至少一种表面活性剂，或其任意组合；
用繁殖酵母培养物接种发酵底物以产生可发酵生物质；
使所述可发酵生物质发酵以产生包含至少一种生物产品和未发酵固体内容物的发酵生物质；以及
将所述至少一种生物产品的至少一部分与固体内容物分离。
18.权利要求17的方法，其中营养组合物包含所述至少一种表面活性剂，其为非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合。
19.权利要求17的方法，其中在用于培养的添加之前，将玉米浆、所述至少一种消泡剂和所述至少一种表面活性剂预混合。
20.权利要求17的方法，其中将玉米浆、所述至少一种消泡剂和所述至少一种表面活性剂分别添加用于培养。
21.权利要求17的方法，其中所述至少一种消泡剂存在并且为至少一种有机消泡剂。
22.权利要求21的方法，其中所述至少一种消泡剂为HLB值为约1至约5的表面活性剂。
23.权利要求17的方法，其还包括引入包含玉米浆、至少一种消泡剂和至少一种表面活性剂的额外的营养组合物，其包含在可发酵生物质中。
24.权利要求18的方法，其还包括引入包含玉米浆、至少一种消泡剂和任选地至少一种表面活性剂的额外的营养组合物，其包含在可发酵生物质中。
25.权利要求24的方法，其中在添加至可发酵生物质之前，将玉米浆、所述至少一种消泡剂和任选地所述至少一种表面活性剂预混合。
26.权利要求24的方法，其中将玉米浆、所述至少一种消泡剂和任选地所述至少一种表面活性剂分别添加用于可发酵生物质。
27.权利要求17的方法，其中所述至少一种生物产品是乙醇、油或其组合。
28.权利要求17的方法，其中所述分离包括a)从发酵生物质中蒸馏乙醇，b)从发酵生物质中提取油，或者c)a)和b)两者。
29.权利要求17的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖和发酵罐中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
30.权利要求18的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致繁殖和发酵罐中至少约3百万细胞/克的增加的酵母浓度。
31.权利要求17的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂和至少一种表面活性剂进行培养的繁殖和发酵罐中的乙醇浓度相比，营养组合物的添加导致发酵生物质中至少1％w/v的增加的乙醇浓度。
32.权利要求17的方法，其中所述发酵是在30％至40％的可发酵固体下进行的浓醪发酵，并且与其中用相同量的尿素代替营养组合物进行培养的乙醇产量相比，营养组合物的添加导致至少约2％的增加的乙醇产量。
33.权利要求18的方法，其中繁殖和发酵罐包含约0.02％至约18％w/v的乙醇浓度，并且与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种表面活性剂和所述至少一种消泡剂进行培养的发酵生物质中的酵母浓度相比，营养组合物的添加导致发酵生物质中基于每单位重量的细胞计至少约2.5％的增加的酵母浓度。
34.权利要求17的方法，其中，与其中通过仅添加相同量的所述玉米浆且不添加所述至少一种消泡剂进行培养的繁殖和发酵罐中的残余糖浓度相比，营养组合物的添加导致发酵生物质中至少3％w/v的降低的残余糖浓度。
35.权利要求17的方法，其中所述培养以选自分批发酵、补料分批发酵或连续发酵的发酵模式来进行。
36.权利要求17的方法，其中所述发酵以选自分批发酵、补料分批发酵或连续发酵的发酵模式来进行。
37.权利要求17的方法，其中发酵底物包括谷物如玉米、小麦、黑麦、大麦和高粱，木质纤维素材料如木材、柳木和柳枝稷，农业残余物如玉米秸秆、玉米棒、稻草和甘蔗渣、甘蔗、糖蜜、甜菜，淀粉材料如木薯(树薯)和马铃薯，造纸厂和纸浆厂废料，藻类，木材，种子，草或其任意组合。
38.权利要求17的方法，其中发酵底物包括玉米。
39.发酵营养组合物，其包含：
i)玉米浆；和
ii)以下中的至少一种：(a)至少一种表面活性剂，其为非离子表面活性剂、两性表面活性剂，或其任意组合，或
(b)至少一种消泡剂，或其任意组合。
40.权利要求39的发酵营养组合物，其中所述至少一种消泡剂存在并且为至少一种有机消泡剂。
41.权利要求39的发酵营养组合物，其中所述至少一种有机消泡剂为聚二醇、聚二醇和硅酮的共混物、脂肪酸乙氧基化物、乙氧基化脂肪胺或其任意组合。
42.权利要求39的发酵营养组合物，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯、甘油酯乙氧基化物、乙氧基化蓖麻油、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、酚乙氧基化物、酰胺乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪胺乙氧基化物、脂肪酰胺乙氧基化物、脂肪单乙醇酰胺或脂肪二乙醇酰胺、烷基葡萄糖苷、聚乙二醇(PEG)、炔二醇、聚丙二醇(PPG)、泊洛沙姆、碱金属芳基磺酸盐、乙氧基化脂肪酰胺或其任意组合。
43.权利要求39的发酵营养组合物，其中所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂，其为乙氧基化脱水山梨糖醇酯(聚山梨酸酯)。
44.权利要求39的发酵营养组合物，其中所述至少一种表面活性剂为HLB值为约7至约25的非离子表面活性剂，并且所述至少一种有机消泡剂为HLB值为约1至约5的表面活性剂。
45.权利要求39的发酵营养组合物，其中营养组合物包含约1.0重量％至约99.9重量％的玉米浆、约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种消泡剂和约0.1重量％至约50重量％的所述至少一种表面活性剂，基于组合物的总固体重量计。
46.液体混合物，其包含：
玉米浆；酵母培养物，和糖，以及
以下中的至少一种：
(a)至少一种表面活性剂，或(b)至少一种消泡剂，或其任意组合。
47.权利要求46的液体混合物，其中所述至少一种消泡剂为有机消泡剂，并且所述至少一种表面活性剂为非离子表面活性剂、两性表面活性剂或其任意组合。
48.权利要求47的液体混合物，其中所述至少一种有机消泡剂为HLB值为约1至约5的表面活性剂，并且所述至少一种表面活性剂为HLB值为约7至约25的非离子表面活性剂。
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