CZ305264B6 - Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků - Google Patents

Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků Download PDF

Info

Publication number
CZ305264B6
CZ305264B6 CZ2013-862A CZ2013862A CZ305264B6 CZ 305264 B6 CZ305264 B6 CZ 305264B6 CZ 2013862 A CZ2013862 A CZ 2013862A CZ 305264 B6 CZ305264 B6 CZ 305264B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
concentration
weight
solutions
cereal
percent
Prior art date
Application number
CZ2013-862A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2013862A3 (cs
Inventor
Lubomír Adámek
Ivana Laknerová
Marián Urban
Vít Matějů
Lucie Janovská
Eva Rutová
Original Assignee
Výzkumný ústav potravinářský Praha, v.i.i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný ústav potravinářský Praha, v.i.i. filed Critical Výzkumný ústav potravinářský Praha, v.i.i.
Priority to CZ2013-862A priority Critical patent/CZ305264B6/cs
Publication of CZ2013862A3 publication Critical patent/CZ2013862A3/cs
Publication of CZ305264B6 publication Critical patent/CZ305264B6/cs

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků je charakterizovaný tím, že do fermentovaného roztoku sladké syrovátky se přidávají suplementy jako je obilný šrot v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo roztok zcukřeného obilného šrotu v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo obilné otruby v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo roztok zcukřených obilných otrub v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo kukuřičné oklasky v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo kukuřičný výluh v koncentraci 0,1 až 1,0 % hmont. nebo bramborové zdrtky v koncentraci 0,05 až 3,00 % hmotn. nebo bramborové slupky v koncentraci 0,1 až 2,5 % hmotn.

Description

Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků
Oblast techniky
Řešení se týká optimalizace fermentační výroby etanolu fermentačním zpracováním média obsahujícího sladkou syrovátku se zemědělskými a potravinářskými meziprodukty.
Dosavadní stav techniky
Výživový význam syrovátky je všeobecně znám. Sladká syrovátka vzniká při výrobě sýrů srážením bílkovin pomocí enzymového syřidla při hodnotě pH 5 až 6. Složení syrovátky značně kolísá v závislosti na složení mléka a především na použitých podmínkách výrobního procesu. Veškeré průměrné hodnoty uváděné v lineárních zdrojích, týkající se složení, jsou spíše orientační. V syrovátce je obsaženo asi 50 % hmotn. sušiny mléka. Sušina se pohybuje mezi 4,0 až 6,5 % hmotn., z čehož největší podíl tvoří laktóza (70 až 80 % hmotn. sušiny) a dále bílkoviny (cca 10 % hmotn. sušiny). Zbývající podílje tvořen minerálními látkami a nebílkovinnými dusíkatými látkami (cca 11 % hmotn. sušiny), tuky (cca 1 % hmotn.), kyselinami a vitaminy. Bílkoviny syrovátky se zásadně liší od převážného podílu bílkovin mléka, který tvoří kasein.
Syrovátka je důležitým zdrojem enzymů, vitaminů, minerálních látek a dusíkatých látek nebílkovinné povahy. Mimo jiné syrovátkové bílkoviny vykazují antioxidační a podle řady studií i antikarcinogenní účinky.
Kdysi byla syrovátka považována za málo hodnotný odpad mlékárenského průmyslu a jediné využití našla v krmivářství. V současné době její význam zásadně vzrostl, což souvisí s poznatky o výživové hodnotě, s rozvojem separačních technologií, s potřebou speciálních funkčních přísad obsažených v syrovátce pro vývoj nových potravinářských a farmaceutických výrobků. Neméně důležitá je i snaha o ochranu životního prostředí snížením zatížení odpadních vod a snaha o maximální ekonomiku výroby snížením nákladů na přepravu a energie nebo hledáním speciálních syrovátkových produktů, které se vyznačují vysokou výživovou hodnotou. Sladká syrovátka odchází z provozu mlékárenského průmyslu v podobě málo koncentrovaných roztoků, které je nutno bezprostředně zpracovat zahuštěním na odparce a následně usušit. Vzhledem k zvyšující se ceně sušené sladké syrovátky na trhu se pro pouhé zkrmování stává syrovátka málo cenově výhodná aje účelnější ji dále zhodnotit, tzn. na místo přímého sušení na sprejové sušárně je výhodnější ji fermentačně zpracovat na finální produkty, a sice na etanol, popř. na různé alkoholické nápoje a vysoce proteinové potraviny, kterých je na trhu stále málo. Tekutá fáze, která vznikne po separaci proteinové složky syrovátky, obsahuje významné množství zkvasitelných látek (zejména 70 až 75 % hmotn. laktózy), které je možno vhodným mikrobiálním kmenem fermentačně přetransformovat na etanol. Literární zdroje uvádějí, že přídavky některých látek zlepšují ekonomiku fermentačního procesu. Janssen a kol., 1983, popisuje přídavek 0,5 % hmotn. peptonu, přídavek kvasničného extraktu uvádí ve své práci Rossenberg a kol., 1955, dále Grba a kol., 2002, a Ghaly a kol., 1997 a přídavek 1 % hmotn. melasy zmiňuje ve své práci Kourkoutas a kol., 2001. Janssen a kol., 1983, prezentuje pozitivní účinek na dobu zkvašování deproteinované syrovátky kmenem Khfyveromyces fragillis přídavky nenasycených mastných kyselin a ergosterolu vTweenu 80. Adámek a Laknerová (2010) zjistili pozitivní účinek extraktu rostlinné biomasy pohanky (šrot, nať, obaly nažek) na rychlost prokvašování syrovátkových médií kmenem Fabospora fragillis. Podobný účinek měl i přídavek samotného rutinu nebo ostatních rostlinných materiálů bohatých na tento bioflavonoid (výlisky aronie a rakytníku (Adámek a Laknerová, 2010). Výskyt rutinu v rostlinné biomase dalších druhů rostlin je poměrně široký (Sofie a kol., 2012, Alaghemand a kol., 2012, Musallam a kol., 2011) a zahrnuje škálu různých bylin. Kromě bylin je obsažen i v plodech některých dřevin (Sochor a kol., 2010, Shannon, 2011). Využití přídavků výše uvedených stimulantů pro víceobjemové fermentace je poměrně nákladné a kompli- 1 CZ 305264 B6 kované, a proto je racionální zaměřit pozornost na levné zdroje, které vznikají jako meziprodukty v některých potravinářských a zemědělských závodech.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob stacionární fermentace živné půdy sladké syrovátky s přídavky zemědělských a potravinářských meziproduktů, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do fermentovaného roztoku sladké syrovátky se přidávají přídavky jako je obilný, resp. zcukřený obilný šrot nebo obilné, resp. zcukřené obilné otruby nebo kukuřičné oklasky v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo kukuřičný výluh v koncentraci 0,1 až 1,0 % hmotn. nebo bramborové zdrtky v koncentraci 0,05 až 3,00 % hmotn. nebo bramborové slupky v koncentraci 0,1 až 2,5 % hmotn.
Způsob podle vynálezu je charakterizován tím, že přídavky obilného, resp. zcukřeného obilného šrotu, obilných, resp. zcukřených obilných otrub, kukuřičných oklasků, kukuřičného výluhu, bramborových slupek nebo bramborových zdrtků se dodávají do živné půdy v dezintegrované čerstvé nebo sušené formě nebo v podobě jejich extraktů.
Způsob podle vynálezu je dále charakteristický tím, že s výhodou využívá obilný, resp. zcukřený obilný šrot nebo obilné, resp. zcukřené obilné otruby v koncentraci 0,1 až 0,2 % hmotn. nebo kukuřičné oklasky v koncentraci 0,1 až 2,0 % hmotn. nebo kukuřičný výluh v množství 0,2 až 0,5% hmotn. nebo bramborové zdrtky v koncentraci 0,1 až 0,5 % hmotn., nebo bramborové slupky v koncentraci 0,2 až 0,5 % hmotn.
Stacionární fermentace živné půdy sladké syrovátky podle vynálezu je charakteristická tím, že jsou zde použity levné materiály pocházející z potravinářské nebo zemědělské výroby.
Vynález si klade za cíl dát k dispozici optimalizaci fermentačního procesu tvorby etanolu v syrovátkovém médiu přídavkem levných materiálů ze zemědělských a potravinářských výrob. Bioaktivní složky rostlinné biomasy obilného šrotu nebo obilných otrub nebo dezintegrovaných kukuřičných oklasků nebo kukuřičného výluhu nebo bramborových zdrtků nebo bramborových slupek při stacionárním způsobu fermentace kvasničným kmenem zkvašujícím laktózu výrazně urychlují produkci etanolu v roztoku sladké syrovátky. Zrychlení fermentačního zkvašování výše uvedeného média s již minimálními přídavky testovaných rostlinných materiálů významně zkracují doby samotného prokvašování, což souvisí s ekonomičtějším využitím fermentačního zařízení, a tím ke zlepšení ekonomické bilance výroby.
Následující příklady provedení fermentačního procesu, podle vynálezu, pouze dokládají, aniž by ho jakkoliv omezovaly. Způsob podle vynálezu byl úspěšně vyzkoušen původci v praxi u přihlašovatele ve Výzkumném ústavu potravinářském Praha, v.v.i., CZ.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Stacionární fermentace 20% hmotn. roztoku deproteinované sladké syrovátky s přídavky obilného šrotu
Stacionární kultivace kvasničným kmenem Fabospora fragillis probíhala s přídavky obilného šrotu v koncentraci 0,5 až 3,0 % hmotn. při termostatované kultivační teplotě 30 °C ve 2 litrových Erlenmayerových baňkách s obsahem 500 ml vodných roztoků 20% hmotn. syrovátky, předem sterilované 1 h varem na vodní lázni.
doba kultivace (h) doba kultivace (h)
120
144
Příklad 2 přídavky obilného šrotu kontrola
0,5 3,0 (bez přídavku) % hmotn. % hmotn.
průběžná produkce etanolu v médiu (obj. %)
0 0 2,55 5,32 5,05 přídavky obilného šrotu kontrola
0,5 3,0 (bez přídavku) % hmotn. % hmotn.
průběžná produkce etanolu v médiu (obj. %)
3,1 7,05 5,93
3,81 8,46 7,26
Stacionární fermentace 20% hmotn. roztoku deproteinované sladké syrovátky s přídavky obil10 ných otrub nebo bramborových slupek
Stacionární kultivace kvasničným kmenem Fabospora fragillis probíhala s přídavky obilných otrub nebo bramborových slupek v koncentraci 0,1 až 0,5 % hmotn., resp. 0,5 až 2,5 % hmotn. při termostatované kultivační teplotě 30 °C ve 2 litrových Erlenmayerových baňkách s obsahem
500 ml vodných roztoků 20% hmotn. syrovátky, předem sterilované 1 h varem na vodní lázni.
. 2 .
doba kontrola (bez přídavky obilných otrub přídavky brambor, slupek
0,1 0,2 0,5 0,5 2,5
kultivace přídavku) % % % % %
(h) hmotn. hmotn. hmotn. hmotn. hmotn.
průběžná produkce etanolu v médiu (obj. %)
0 0 0 0 0 0 0
72 2,01 6,46 6,02 5,38 6,85 5,15
96 2,71 8,57 8,22 7,66 8,36 6,46
Příklad 3
Stacionární fermentace 20% hmotn. roztoku deproteinované sladké syrovátky s přídavky dezintegrovaných kukuřičných oklasků Stacionární kultivace kvasničným kmenem Fabospora fragillis probíhala s přídavky dezintegrovaných kukuřičných oklasků v koncentraci 0,01 až 2,00 % hmotn. při termostatované kultivační teplotě 30 °C ve 2 litrových Erlenmayerových baňkách s obsahem 500 ml vodných roztoků 20% hmotn. syrovátky, předem sterilované 1 h varem na vodní lázni.
kontrola přídavky mletých kukuřičných oklasků
doba (bez 0,01 0,05 0,10 0,50 2,00
kultivace přídavku) % % % % %
(h) hmotn. hmotn. hmotn. hmotn. hmotn.
průběžná produkce etanolu v médiu (obj. %)
0 0 0 0 0 0 0
72 2,43 6,95 7,70 7,69 7,85 7,55
96 4,68 6,71 6,10 8,78 8,08 8,12
144 5,21 8,24 8,86 8,34 8,47 8,22
Příklad 4
Stacionární fermentace 20% hmotn. roztoku deproteinované sladké syrovátky s přídavky kuku-
říčného výluhu
Stacionární kultivace kvasničným kmenem Fabospora fragillis probíhala s přídavky kukuřičného výluhu v koncentraci 0,5 % hmotn. při termostatované kultivační teplotě 30 °C ve 2 litrových Erlenmayerových baňkách s obsahem 500 ml vodných roztoků 20% hmotn. syrovátky, předem sterilované 1 h varem na vodní lázni.
doba kultivace (h) kontrola přídavek kukuřičného výluhu (bez přídavku)
0,5 % hmotn.
průběžná produkce etanolu v médiu (obj. %)
0 0 0
72 1,62 2,72
96 2,18 3,50
120 2,99 4,49
144 3,72 5,81
Příklad 5
Stacionární fermentace 20% hmotn. roztoku deproteinované sladké syrovátky s přídavky dezintegrovaných bramborových zdrtků ío Stacionární kultivace kvasničným kmenem Fabospora fragillis probíhala s přídavky dezintegrovaných bramborových zdrtků v koncentraci 0,5 až 5,0 % hmotn. při termostatované kultivační teplotě 30 °C ve 2 litrových Erlenmayerových baňkách s obsahem 500 ml vodných roztoků 20% hmotn. syrovátky, předem sterilované 1 h varem na vodní lázni.
kontrola přídavky bramborových zdrtků doba (bez °-5 2,5 5-° kultivace ' přídavku) o/o hmotn. % hmotn. % hmotn.
(h) průběžná produkce etanolu v médiu (obj. %)
0 0
96 2,55 4,7 2,35 2,21
120 3,1 6,11 4,57 3,66
144 3,81 6,82 5,50 4,83
Průmyslová využitelnost
Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků po oddělení proteinových látek ze sladké syrovátky, což je tekutá sacharidická část, obsahující převážně laktózu, je zkvašována na etanol. Přídavkem výše uvedených látek se produkce etanolu v médiu zrychluje, tím je dosahováno lepších bilančních ukazatelů a dochází k ekonomičtějšímu využití fermentačního zařízení. Jedná se o novou fermentací živné půdy, která obsahuje sladkou syrovátku se zemědělskými a potravinářskými meziprodukty.

Claims (3)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků, vyznačující se tím, že do fermentovaného roztoku sladké syrovátky se přidávají suplementy jako je obilný šrot v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo roztok zcukřeného obilného šrotu v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo obilné otruby v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo roztok zcukřených obilných otrub v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo kukuřičné oklasky v koncentraci 0,05 až 5,00 % hmotn. nebo kukuřičný výluh v koncentraci 0,1 až 1,0 % hmotn. nebo bramborové zdrtky v koncentraci 0,05 až 3,00 % hmotn. nebo bramborové slupky v koncentraci 0,1 až 2,5 % hmotn.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavky se dodávají do živné půdy v dezintegrované čerstvé nebo sušené formě nebo ve formě jejich extraktů.
  3. 3. Způsob podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že obilný šrot nebo zcukřený obilný šrot se přidávají v koncentraci 0,1 až 0,2 % hmotn.; že obilné otruby nebo zcukřené obilné otruby se přidávají v koncentraci 0,1 až 0,2 % hmotn.; že kukuřičné oklasky se přidávají v koncentraci 0,1 až 2,0 % hmotn.; že kukuřičný výluh se přidává v koncentraci 0,2 až 0,5 %hmotn., že bramborové zdrtky se přidávají v koncentraci 0,1 až 0,5 % hmotn., a že bramborové slupky se přidávají v koncentraci 0,2 až 0,5 % hmotn.
    Konec dokumentu
CZ2013-862A 2013-11-07 2013-11-07 Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků CZ305264B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-862A CZ305264B6 (cs) 2013-11-07 2013-11-07 Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2013-862A CZ305264B6 (cs) 2013-11-07 2013-11-07 Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2013862A3 CZ2013862A3 (cs) 2015-07-08
CZ305264B6 true CZ305264B6 (cs) 2015-07-08

Family

ID=53512937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2013-862A CZ305264B6 (cs) 2013-11-07 2013-11-07 Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305264B6 (cs)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB801274A (en) * 1954-12-04 1958-09-10 Genatosan Ltd Improvements in or relating to the production of alcohol by fermentation
GB1524618A (en) * 1977-07-07 1978-09-13 Manor Vinegar Brewery Co Ltd Method of pruducing ethyl alcohol
CZ299782B6 (cs) * 2006-01-11 2008-11-19 Výzkumný ústav potravinárský Praha, v.v.i. Zpusob fermentacní výroby etanolu a/nebo kvasnicné biomasy
US20130052724A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Joseph Van Groll Ethanol and Protein Feed Plant Production System Using Whey Permeate
US20130084615A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Joseph Van Groll Method for Producing Ethanol and Yeast Protein Feed from Whey Permeate
CZ303827B6 (cs) * 2012-03-09 2013-05-15 Výzkumný ústav potravinárský Praha, v.i.i. Zpusob semikontinuální fermentacní výroby etanolu, komplexu syrovátkových bílkovin a kvasnicné biomasy ze syrovátky

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB801274A (en) * 1954-12-04 1958-09-10 Genatosan Ltd Improvements in or relating to the production of alcohol by fermentation
GB1524618A (en) * 1977-07-07 1978-09-13 Manor Vinegar Brewery Co Ltd Method of pruducing ethyl alcohol
CZ299782B6 (cs) * 2006-01-11 2008-11-19 Výzkumný ústav potravinárský Praha, v.v.i. Zpusob fermentacní výroby etanolu a/nebo kvasnicné biomasy
US20130052724A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Joseph Van Groll Ethanol and Protein Feed Plant Production System Using Whey Permeate
US20130084615A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Joseph Van Groll Method for Producing Ethanol and Yeast Protein Feed from Whey Permeate
CZ303827B6 (cs) * 2012-03-09 2013-05-15 Výzkumný ústav potravinárský Praha, v.i.i. Zpusob semikontinuální fermentacní výroby etanolu, komplexu syrovátkových bílkovin a kvasnicné biomasy ze syrovátky

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KARGI et al:Utilization of cheese whey powder for ethanol fermentation, Enzyme and Microbial Technology 38 (2006) 711-718 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2013862A3 (cs) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Anal Food processing by‐products and their utilization: Introduction
US11707078B2 (en) Single cell protein from thermophilic fungi
Ibarruri et al. Valorisation of fruit and vegetable discards by fungal submerged and solid-state fermentation for alternative feed ingredients production
Plazzotta et al. Food waste valorization
Yatmaz et al. Carob as a carbon source for fermentation technology
Al et al. Production and quality evaluation of soy-corn milk
RU2014135545A (ru) Способ переработки растительных отходов
Aggarwal et al. Value‐added processing and utilization of mango by‐products
CN104472882A (zh) 一种液态型生物饲料添加剂
Aslamyah et al. Fermentation of seaweed flour with various fermenters to improve the quality of fish feed ingredients
Munishamanna et al. Solid state fermentation of mango peel and mango seed waste by different yeasts and bacteria for nutritional improvement
Bisht et al. A novel approach towards the fruit specific waste minimization and utilization: A review
JP2015532827A (ja) 鉄を含有する栄養補助剤
Bulca Some properties of carob pod and its use in different areas including food technology.
Hernández Martínez et al. The effects of hydrolysed sorghum on growth performance and meat quality of rabbits
Naik et al. Downstream processing for production of value added products from coconut
Sharma et al. Utilization of waste from tropical fruits
CN101720905B (zh) 一种风味酵母蛋白粉及其制备方法
Nirina et al. Phytochemical composition and antioxidant activity of fermented Moringa oleifera leaf powder
Thiviya et al. Bioconversion of fruit wastes of papaya, watermelon, and banana into single cell protein production
Khawas et al. Banana peels and their prospects for industrial utilization
KR101894423B1 (ko) L 카르니틴 함유 발효 산물을 이용한 l 카르니틴 함유 버섯의 재배 방법 및 이에 의하여 재배된 l 카르니틴 함유 기능성 버섯
CZ305264B6 (cs) Způsob stacionární fermentace roztoků sladké syrovátky nebo jejích deproteinovaných roztoků
Das et al. Sources, composition, and characterization of agro-industrial byproducts
KR101534391B1 (ko) 사과 재배용 퇴비형 영양제 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20191107