當一個(gè)產(chǎn)品的產(chǎn)量得到了0.2%的提高之后就能夠被譽(yù)為是“卓越的”和“革新者”之類(lèi)的稱(chēng)譽(yù),那么該產(chǎn)品所在的行業(yè)則就是一個(gè)大體量、低利潤、成本競爭的行業(yè)。2016年2月諾維信推出的一種被命名為L(cháng)pHera的新酶就是一個(gè)典型的例子,該新的α-淀粉酶具有改進(jìn)的pH值適用范圍以用于淀粉的液化。
通過(guò)對淀粉工業(yè)加工過(guò)程的了解,可以更好地理解LpHera被認為是的一個(gè)“革命性”的酶的原因。淀粉從植物(如玉米、小麥、或者其他淀粉類(lèi)植物)中分離出來(lái)之后是以懸濁液的形式存在的。接下去淀粉將被“液化”,在此液化過(guò)程中α-淀粉酶將長(cháng)鏈淀粉分子分解成更小、更易溶解的麥芽糊精。在傳統淀粉液化工藝中,受限于傳統α-淀粉酶的pH適應性而照成酶無(wú)法在淀粉懸濁液中保持高活性與穩定性,因此液化開(kāi)始前需要通過(guò)堿性調節劑將pH升到5.5;而液化過(guò)程結束之后,需再次加入酸性調節劑將pH值降低至適合下一個(gè)淀粉加工過(guò)程的工藝(也就是糖化工藝)將麥芽糊精將進(jìn)一步被分解成葡萄糖分子。
LpHera被認為是一種突破性酶的原因是它能夠適應比其他α-淀粉酶更低的pH值。根據諾維信全球發(fā)布經(jīng)理托馬斯.尼爾森介紹,LpHera允許液化反應的pH值低至4.5-4.8。這就意味著(zhù)減少了調節pH值所需要的酸/堿化合物使用量,而在一些案例中使用量減少了50%以上。
α-淀粉酶通過(guò)蛋白工程改造后而在低pH值中具有穩定性與活性,帶來(lái)以下4個(gè)優(yōu)勢:
1. 淀粉處理過(guò)程中減少了pH調節劑用量的成本節約;
2. 由于鹽離子濃度的降低,離子交換樹(shù)脂的使用周期更長(cháng),從而節約了離子交換樹(shù)脂成本;
3. 節約了廢水處理的相關(guān)能耗成本;
4. 在淀粉處理過(guò)程的最后一步中,使葡萄糖的產(chǎn)量提高了0.2%。
可能0.2%的產(chǎn)量提升聽(tīng)起來(lái)并不是一個(gè)讓人非常興奮的事情,但是尼爾森先生解釋說(shuō)這真的是一個(gè)非常重大的突破。托馬斯.尼爾森原話(huà):“…這些客戶(hù)每天進(jìn)行巨大數量的淀粉加工,所以即使是一個(gè)小幅度的提升也是意義重大的?!?
到底多有意義呢?諾維信通過(guò)結合產(chǎn)量提升、pH值化合物的減少、污水處理和能量減少方面,計算出淀粉處理過(guò)程中每噸底物能夠節約1美元。全球每年有大約6,000萬(wàn)噸的淀粉被分解為甜味劑成分,這些甜味劑成分被廣泛用于廣受歡迎的食品生產(chǎn)行業(yè),包括糖果、飲料、調味料和罐頭水果等。所以這個(gè)看似微不足道的每噸1美元的成本優(yōu)勢就等于6千萬(wàn)元的市場(chǎng)機遇。
由于淀粉加工行業(yè)很少有創(chuàng )新,所以L(fǎng)pHera被稱(chēng)為是高果糖漿產(chǎn)品和其他淀粉衍生產(chǎn)品的“革新者”。當然這對于諾維信來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常好的結果。
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