EA040568B1

EA040568B1 - METHOD OF COMBINED PRODUCTION OF ETHANOL AND FERMENTED SOLID PRODUCT

Info

Publication number: EA040568B1
Application number: EA201891940
Authority: EA
Inventors: Оле Коэ Хансен; Катрине Вид Эллегор; Карл Кристиан Томсен
Original assignee: Хамлет Протеин А/С
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2022-06-24

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к способу совмещенного получения ферментированного твердого продукта и этанола.The invention relates to a method for the combined production of a fermented solid product and ethanol.

Дополнительно настоящее изобретение относится к продуктам, получаемым этим способом, наряду с применением полученных продуктов.Additionally, the present invention relates to products obtained by this method, along with the use of the obtained products.

Предшествующий уровеньPrevious level

Продолжает существовать потребность в развитии энергоэффективных источников энергии, и биоэтанол представляет привлекательный источник топлива для транспорта. Следовательно, продолжает существовать потребность в разработке способа получения биоэтанола с низкой стоимостью. Также продолжает существовать потребность в обеспечении альтернативных источников белка для пищевых кормовых продуктов.There continues to be a need to develop energy efficient energy sources, and bioethanol is an attractive source of transport fuel. Therefore, there continues to be a need to develop a low cost process for producing bioethanol. There also continues to be a need to provide alternative protein sources for edible feed products.

Хорошо известна способность дрожжей превращать простые сахара в этанол. Как правило, процесс превращения проводят путем измельчения крахмалсодержащего сырьевого материала и превращения крахмала в ферментируемые сахара за счет ферментативного или кислотного гидролиза. После этого добавляют дрожжи для ферментации сахаров в спирт и диоксид углерода.The ability of yeast to convert simple sugars into ethanol is well known. Generally, the conversion process is carried out by grinding the starch-containing raw material and converting the starch into fermentable sugars by enzymatic or acidic hydrolysis. Yeast is then added to ferment the sugars into alcohol and carbon dioxide.

Как правило, этот способ проводят при низком содержании сухих веществ с содержанием воды 90% или более с использованием периодического процесса или процесса с одной подпитываемой культурой в виде одного производственного цикла, или непрерывного процесса. При получении биоэтанола второго поколения содержание сухих веществ в ферментационном бульоне по сообщениям составляло вплоть до около 20%. После ферментации спирт дистиллировали. С экономической точки зрения высокое содержание воды в процессе нежелательно по следующим причинам: высокие расходы на технологическую обработку и высокие инвестиционные расходы из-за большого объема реакционных емкостей.Typically, this method is carried out at low solids content with a water content of 90% or more using a batch process or a single fed-crop process as a single production run, or a continuous process. In the production of second generation bioethanol, the solids content of the fermentation broth was reported to be up to about 20%. After fermentation, the alcohol was distilled. From an economic point of view, a high water content in the process is undesirable for the following reasons: high processing costs and high investment costs due to the large volume of the reaction vessels.

В WO 2005/069840 A2 описывается способ получения продукта ферментации, такого как этанол, из измельченного крахмалсодержащего материала, включающий осахаривание измельченного крахмалсодержащего материала специально полученной глюкоамилазой без желатинизации указанного крахмалсодержащего материала и в качестве ферментации используют ферментацию микроорганизмами.WO 2005/069840 A2 describes a method for producing a fermentation product such as ethanol from ground starch material, comprising saccharifying the ground starch material with a specially prepared glucoamylase without gelatinizing said starch material, and fermentation using microorganism fermentation.

В WO 2006/102907 A1 описывается способ получения ферментированного белкового продукта, получаемого из дрожжей и частей белковых растений зернобобовых культур при использовании ферментации в анаэробных условиях с содержанием воды не превышающим 80% и инкубацией ферментируемой смеси в закрытой системе.WO 2006/102907 A1 describes a process for producing a fermented protein product derived from yeast and leguminous protein plant parts using fermentation under anaerobic conditions with a water content not exceeding 80% and incubation of the fermented mixture in a closed system.

В WO 2004/113490 A3 описывается способ прямого селективного твердофазного культивирования стабильных микробных смешенных популяций для непрерывного получения определенного фермента и смесей метаболитов и подходящий биореактор.WO 2004/113490 A3 describes a method for direct selective solid phase cultivation of stable microbial mixed populations for continuous production of specific enzyme and metabolite mixtures and a suitable bioreactor.

В WO 2006/129320 A2 описывается способ получения концентрата белка из содержащего крахмал зерна, способ включает ферментацию, и продукт ферментации может представлять этанол.WO 2006/129320 A2 describes a process for producing a protein concentrate from a starch-containing grain, the method includes fermentation, and the fermentation product may be ethanol.

В WO 2006/113683 A2 описывается способ получения этанола и модифицированного кормового продукта для животных при использовании осахаривания и ферментации.WO 2006/113683 A2 describes a process for the production of ethanol and a modified animal feed using saccharification and fermentation.

В WO 2006/056838 A1 описывается способ ожижения и осахаривания биомассы, содержащей полисахариды, с содержанием сухих веществ более 20%, способ включает ферментативный гидролиз, скомбинированный с механическим перемешиванием за счет силы тяжести. Полученная в результате обработанная биомасса по этому способу может быть подвергнута дополнительной обработке для получения этанола за счет последующего процесса ферментации.WO 2006/056838 A1 describes a process for the liquefaction and saccharification of biomass containing polysaccharides with a solids content of more than 20%, the process comprising enzymatic hydrolysis combined with mechanical agitation by gravity. The resulting processed biomass according to this method can be further processed to produce ethanol through a subsequent fermentation process.

В WO 2007/036795 A1 описывается способ получения продуктов ферментации, включая биоэтанол, при использовании предварительной обработки и ферментативного гидролиза фракций отходов, содержащих моно- и/или полисахариды с содержанием сухих веществ более 20% при использовании смешивания за счет свободного падения для механической обработки фракции отходов и последующей ферментации.WO 2007/036795 A1 describes a process for the production of fermentation products, including bioethanol, using pre-treatment and enzymatic hydrolysis of waste fractions containing mono- and/or polysaccharides with a solids content of more than 20% using free-fall mixing to mechanically process the fraction waste and subsequent fermentation.

В EP 1355533 B1 описан ферментер для технологической обработки сырьевого материала и способ обработки в нем; описанный ферментер предназначен для непрерывной технологической обработки смеси для продукта, в частности теста или смеси воды и измельченных зерновых продуктов.EP 1355533 B1 describes a raw material processing fermenter and a processing method therein; The described fermenter is intended for continuous technological processing of a mixture for a product, in particular dough or a mixture of water and ground cereal products.

В GB 2049457 A описан вертикальный реактор для непрерывной ферментации с использованием архимедова винта.GB 2049457 A describes a vertical reactor for continuous fermentation using an Archimedean screw.

Объект настоящего изобретения относится к улучшенному способу получения биоэтанола, позволяющему совмещенное получение коммерчески ценного ферментированного твердого продукта, где содержание воды в процессе низкое.The object of the present invention relates to an improved process for producing bioethanol, allowing the co-production of a commercially valuable fermented solid product, where the water content of the process is low.

Другой объект настоящего изобретения относится к ферментированному твердому продукту с высокой коммерческой ценностью.Another object of the present invention relates to a fermented solid product with high commercial value.

Эти объекты достигаются способом и продуктами по настоящему изобретению.These objects are achieved by the method and products of the present invention.

Краткое описаниеShort description

Следовательно, в одном аспекте настоящее изобретение относится к способу совмещенного получения ферментированного твердого продукта и продукта сырого этанола, который включает следующие стадии:Therefore, in one aspect, the present invention relates to a process for the combined production of a fermented solid product and a crude ethanol product, which includes the following steps:

- 1 040568- 1 040568

1) обеспечение смеси, содержащей биомассу из частей белковых растений, содержащих белки и углеводы, где биомасса измельчена дроблением или вальцеванием, или где биомасса измельчена посредством обработки кислотой или щелочью с варкой под давлением или ультразвуковой обработкой, и где углеводы преимущественно содержат олигосахариды и/или полисахариды;1) providing a mixture containing biomass from parts of protein plants containing proteins and carbohydrates, where the biomass is crushed by crushing or rolling, or where the biomass is crushed by acid or alkali treatment with pressure cooking or ultrasonic treatment, and where the carbohydrates predominantly contain oligosaccharides and/or polysaccharides;

од ну или несколько технологических добавок, выбранных из ферментов и компонентов на растительной основе: живые дрожжи при соотношении от 2:1 до 100:1 по сухому веществу; и воду;one or more processing aids selected from plant-based enzymes and components: live yeast at a ratio of 2:1 to 100:1 on a dry matter basis; and water;

2) ферментацию смеси, полученной на стадии (1), причем ферментацию осуществляют в контейнере, который не является лопастно-винтовым или непрерывным винтовым конвейером, при условиях, когда содержание воды в начальной смеси не превышает 65 мас.%, в течение 1-36 ч при температуре около 25-60°C в анаэробных условиях;2) fermentation of the mixture obtained in step (1), wherein the fermentation is carried out in a container that is not a paddle-screw or continuous screw conveyor, under conditions where the water content of the initial mixture does not exceed 65 wt.%, for 1-36 h at a temperature of about 25-60°C under anaerobic conditions;

3) инкубацию ферментируемой смеси, полученной на стадии (2), в течение 0,5-240 мин при температуре около 70-150°C;3) incubation of the fermentation mixture obtained in step (2) for 0.5-240 min at a temperature of about 70-150°C;

4) отделение влажного ферментированного твердого продукта от ферментированной смеси, полученной на стадии (3); и4) separating the wet fermented solid from the fermented mixture obtained in step (3); And

5) отделение сырого этанола от ферментированной смеси со стадии (2) под вакуумом и/или со стадии (3) под вакуумом или при инжекции пара и конденсации избыточного пара генерированного отгонкой.5) separating crude ethanol from the fermented mixture from step (2) under vacuum and/or from step (3) under vacuum or by injecting steam and condensing the excess steam generated by distillation.

Неожиданно было обнаружено, что комбинация в первом аспекте настоящего изобретения двух специальных условий в способе, а именно, во-первых, проведение стадии ферментации (2) в контейнере и, во-вторых, отделение сырого этанола от ферментированной смеси уже со стадии (2) под вакуумом и/или со стадии (3) под вакуумом, или при инжекции пара и конденсации избыточного пара генерированного отгонкой позволяет осуществить способ получения этанола при значительно более высоком содержании сухих веществ по сравнению со способами по предшествующему уровню техники и одновременно получить коммерчески ценный ферментированный твердый биологический продукт.Surprisingly, it was found that the combination in the first aspect of the present invention of two special conditions in the process, namely, firstly, carrying out the fermentation step (2) in a container and, secondly, separating crude ethanol from the fermented mixture already from step (2) under vacuum and/or from step (3) under vacuum, or by injecting steam and condensing the excess steam generated by distillation, allows the ethanol production process to be carried out at a significantly higher solids content compared to the methods of the prior art and at the same time to obtain a commercially valuable fermented solid biological product.

Дополнительно, неожиданно было обнаружено, что при применении второго аспекта по настоящему изобретению, во-первых, добавление одной или более технологической добавки, такой как один или более фермент, или одного или более компонента на растительной основе и, во-вторых, отделение сырого этанола от ферментируемой смеси уже со стадии (2) под вакуумом и/или со стадии (3) под вакуумом, или при инжекции пара и конденсации избыточного пара, генерированного отгонкой, аналогично позволяет осуществить способ получения этанола при значительно более высоком содержании сухих веществ по сравнению со способами по предшествующему уровню техники и одновременно получить коммерчески ценный ферментированный твердый биологический продукт.Additionally, it has been unexpectedly found that when applying the second aspect of the present invention, firstly, the addition of one or more processing aids, such as one or more enzymes, or one or more plant-based components and, secondly, the separation of crude ethanol from the fermented mixture already from stage (2) under vacuum and/or from stage (3) under vacuum, or by injecting steam and condensing the excess steam generated by distillation, similarly allows the production of ethanol to be carried out at a significantly higher solids content compared to methods according to the prior art and at the same time to obtain a commercially valuable fermented solid biological product.

Как правило, когда содержание влаги снижено и, следовательно, содержание сухих веществ в ферментируемой смеси высокое, ферментируемая смесь имеет тенденцию к спрессовыванию, оказывая, таким образом, негативное влияние на транспортировку, и при определенном содержании влаги смесь спрессовывается до такой степени, что транспортировка останавливается.Generally, when the moisture content is reduced and therefore the solids content of the fermentation mixture is high, the fermentation mixture tends to compress, thus adversely affecting transport, and at a certain moisture content, the mixture is compressed to such an extent that transport stops. .

Содержание воды может быть дополнительно снижено до 60%, 55%, 50% или 45% или даже до 40% без серьезного негативного влияния на превращение олигосахаридов в ферментируемые сахара или последующую ферментацию этих сахаров. Продуцирование такого же количества спирта при пониженном содержании воды ведет к более высокой концентрации спирта в продукте.The water content can be further reduced to 60%, 55%, 50% or 45% or even up to 40% without seriously affecting the conversion of oligosaccharides to fermentable sugars or the subsequent fermentation of these sugars. Producing the same amount of alcohol at a reduced water content results in a higher alcohol concentration in the product.

В виду низкого содержания воды и возможности отделения сырого этанола на ранней стадии способа, способ может быть проведен при более низких затратах по сравнению со способами по предшествующему уровню техники. В способе настоящего изобретения используют контейнер в качестве ферментера.In view of the low water content and the possibility of separating crude ethanol early in the process, the process can be carried out at a lower cost compared to prior art processes. The method of the present invention uses a container as a fermenter.

Как правило, экстрагируют более 90 мас.% полученного этанола. Выход этанола зависит от содержания углеводов в ферментируемой смеси и превращения в ферментируемые сахара.As a rule, more than 90 wt.% of the resulting ethanol is extracted. Ethanol yield depends on the carbohydrate content of the fermentable mixture and conversion to fermentable sugars.

При использовании в качестве основы обезжиренной сои можно получить 4-5 мас.% этанола, при этом при использовании пшеницы можно получить около 20 мас.%.When using defatted soy as a base, 4-5 wt.% ethanol can be obtained, while using wheat, about 20 wt.% can be obtained.

Дополнительно настоящее изобретение обеспечивает ферментированный твердый продукт, содержащий белок в количестве 25-90 мас.% сухого вещества и углеводы, где углеводы преимущественно содержат олигосахаоиды и/или полисахариды, где 1-35 мас.% указанного белка получают из дрожжевого белка и 65-99 мас.% указанного белка получают из частей белковых растений.Additionally, the present invention provides a fermented solid product containing protein in an amount of 25-90 wt.% dry matter and carbohydrates, where carbohydrates mainly contain oligosaccharides and/or polysaccharides, where 1-35 wt.% of said protein is obtained from yeast protein and 65-99 wt.% of the specified protein is obtained from parts of protein plants.

Настоящее изобретение относится к применению ферментированного твердого продукта в качестве ингредиента в прошедшем технологическую обработку пищевом продукте и/или прошедшем технологическую обработку кормовом продукте или в качестве ингредиента пищевого или кормового продукта.The present invention relates to the use of a fermented solid product as an ingredient in a processed food product and/or a processed food product or as an ingredient in a food or feed product.

Дополнительно настоящее изобретение раскрывает пищевой или кормовой продукт, содержащий от 1 до 99 мас.% ферментированного твердого продукта.Additionally, the present invention discloses a food or feed product containing from 1 to 99 wt.% fermented solids.

Определения.Definitions.

В контексте изобретения следующие термины включают в объем понятий следующее, если в описании ясно не указано иное.In the context of the invention, the following terms include the following within the scope of the concepts, unless the description clearly indicates otherwise.

Используемые в описании настоящей патентной заявки термины около, примерно, приблизительно или ~ указывают, например, что погрешность измерения, как правило, имеющая место в этойAs used in the description of this patent application, the terms about, approximately, approximately, or ~ indicate, for example, that the measurement error typically occurring in this

- 2 040568 области техники, может иметь порядок величин, например, +/- 1, 2, 5, 10, 20 или даже 50%.- 2 040568 field of technology, may have an order of magnitude, for example, +/- 1, 2, 5, 10, 20 or even 50%.

Используемый в описании настоящей патентной заявки термин содержащий следует понимать, как указывающий на состоящий из части(ей), стадии(ий), имеющий признак(и), содержащий композицию(и), химический реагент(ы) или компонент(ы), но не исключает наличие одной или более дополнительной части, стадии, признака, композиции, химических реагентов или компонентов. Например, композиция содержит химическое соединение, таким образом, может содержать дополнительные химические соединения и тому подобное.As used in the description of this patent application, the term containing should be understood to mean consisting of part(s), step(s), having feature(s), containing composition(s), chemical reagent(s), or component(s), but does not preclude the presence of one or more additional parts, steps, features, compositions, chemicals or components. For example, the composition contains a chemical compound, thus may contain additional chemical compounds and the like.

Биомасса.Biomass.

Состоит из биологического материала, который может быть использован для топлива или в качестве сырьевого материала в промышленном производстве.Consists of biological material that can be used for fuel or as a raw material in industrial production.

В этом контексте биомасса относится к растительному материалу в форме стеблей, ветвей, листьев, цветов, плодов, семян и тому подобного.In this context, biomass refers to plant material in the form of stems, branches, leaves, flowers, fruits, seeds, and the like.

Измельченный иными способами.crushed in other ways.

Методы измельчения при использовании обработки кислотой или щелочью с варкой под давлением или ультразвуковой обработкой.Grinding methods using acid or alkali treatment with pressure cooking or ultrasonic treatment.

Олигосахариды и полисахариды.Oligosaccharides and polysaccharides.

Олигосахарид представляет сахаридный полимер, содержащий малое число компонентов мономерных сахаров, также известных, как простые сахара. Полисахариды представляют сахаридные полимеры, содержащие большое число компонентов мономерных сахаров, также известны как сложные углеводы.An oligosaccharide is a saccharide polymer containing a small number of monomeric sugar components, also known as simple sugars. Polysaccharides are saccharide polymers containing a large number of monomeric sugar components, also known as complex carbohydrates.

Примеры включают запасные полисахариды, такие как крахмал, и структурные полисахариды, такие как целлюлоза.Examples include storage polysaccharides such as starch and structural polysaccharides such as cellulose.

Углеводы.Carbohydrates.

Включают моно-, ди-, олиго- и полисахариды.Include mono-, di-, oligo- and polysaccharides.

Белковые материалы.protein materials.

Включают органические соединения, состоящие из аминокислот, расположенных в линейную цепь и соединенных вместе связью, называемой пептидной связью. При длине цепи, составляющей вплоть до около 50 аминокислот, соединение называется пептидом, при более высокой молекулярной массе органическое соединение называется полипептидом или белком.Includes organic compounds consisting of amino acids arranged in a linear chain and linked together by a bond called a peptide bond. At chain lengths up to about 50 amino acids, the compound is referred to as a peptide, at higher molecular weight, the organic compound is referred to as a polypeptide or protein.

Жиры.Fats.

Включают эфиры жирных кислот и глицерина. Одна молекула глицерина может быть этерифицирована одной, двумя и тремя молекулами жирной кислоты с получением в результате моноглицерида, диглицерида или триглицерида соответственно. Как правило, жиры состоят из множества триглицеридов и незначительных количеств лецитинов, стеролов и тому подобного. В случае, когда жир находится в жидком состоянии при комнатной температуре, его, как правило, называют маслом. В отношении масел, жиров и родственных продуктов в этом контексте ссылка сделана на Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes, AOCS, 1996, наряду с Lipid Glossary 2, F.D. Gunstone, The Oily Press, 2004.Includes esters of fatty acids and glycerol. One molecule of glycerol can be esterified with one, two, and three fatty acid molecules, resulting in a monoglyceride, diglyceride, or triglyceride, respectively. Typically, fats are made up of many triglycerides and minor amounts of lecithins, sterols, and the like. When the fat is in a liquid state at room temperature, it is usually referred to as an oil. For oils, fats and related products in this context, reference is made to Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes, AOCS, 1996, along with Lipid Glossary 2, F.D. Gunstone, The Oily Press, 2004.

Глицериды.Glycerides.

Включают моно-, ди- и триглицериды.Includes mono-, di- and triglycerides.

Технологические добавки.Technological additives.

1) Ферменты.1) Enzymes.

Фермент(ы) представляет очень большой класс белковых веществ, которые действуют, как катализаторы. Как правило, их разделяют на шесть классов, и основные классы используемые в настоящем изобретении, могут представлять трансферазы, которые переносят функциональные группы, и гидролазы, которые гидролизуют различные связи. Типичные примеры могут включать: протеазу(ы), пептидазу(ы), (а-)галактозидазу(ы), амилазу(ы), глюканазу(ы), пектиназу(ы), гемицеллюлазу(ы), фитазу(ы), липазу(ы), фосфолипазу(ы) и оксидоредуктазу(ы).Enzyme(s) are a very large class of protein substances that act as catalysts. They are generally divided into six classes, and the main classes used in the present invention may be transferases that transfer functional groups and hydrolases that hydrolyze various bonds. Representative examples may include: protease(s), peptidase(s), (a-)galactosidase(s), amylase(s), glucanase(s), pectinase(s), hemicellulase(s), phytase(s), lipase (s), phospholipase(s) and oxidoreductase(s).

2) Растительные компоненты и органические технологические агенты.2) Plant components and organic processing agents.

Некоторые из функциональных свойств, которые являются важными в этом контексте, представляют антиоксидантные, антибактериальные, свойства смачивания и стимуляции ферментов.Some of the functional properties that are important in this context are antioxidant, antibacterial, wetting and enzyme stimulating properties.

Этот список компонентов на растительной основе огромен, но самыми важными являются следующие: розмарин, тимьян, орегано, флавоноиды, фенольные кислоты, сапонины и α- и β-кислоты из хмеля для модуляции растворимых углеводов, например, α-хмелевая кислота.This list of plant-based ingredients is huge, but the most important are the following: rosemary, thyme, oregano, flavonoids, phenolic acids, saponins, and α- and β-acids from hops to modulate soluble carbohydrates, such as α-hop acid.

Частью этой группы технологических добавок являются дополнительные органические кислоты, например сорбиновая, пропионовая, молочная, лимонная и аскорбиновая кислоты и их соли для регулирования показателя рН, консервации и свойств хелатирования.Part of this group of processing aids are additional organic acids such as sorbic, propionic, lactic, citric and ascorbic acids and their salts for pH adjustment, preservation and chelating properties.

Дополнительным членом этой группы являются липиды для модуляции резистентности этанола к дрожжам, например холестерин, масла и олеиновые фракции растительных жиров, богатые C₁₈ненасыщенных жирных кислотах.An additional member of this group are lipids for modulating ethanol resistance to yeast, such as cholesterol, oils and oleic fractions of vegetable fats rich in C ₁₈ unsaturated fatty acids.

3) Неорганические технологические агенты.3) Inorganic process agents.

Включают неорганические композиции, которые позволяют сохранять ферментируемую смесь от бактериальной порчи во время технологической обработки, например, бисульфит натрия и тому подоб- 3 040568 ное. Агенты против слеживания и агенты, улучшающие свойства текучести конечного продукта, например, алюмосиликат калия и тому подобное.They include inorganic compositions that allow the fermentation mixture to be preserved from bacterial spoilage during processing, for example, sodium bisulfite and the like. Anti-caking agents and agents that improve the flow properties of the final product, for example, potassium aluminum silicate and the like.

Прошедшие технологическую обработку пищевые продукты.Processed food products.

Включают молочные продукты, прошедшие технологическую обработку мясные продукты, сладости, десерты, десерты из мороженого, консервированные продукты, блюда, прошедшие лиофильную сушку, дрессинги, продукты быстрого приготовления, хлеб, пирожные и тому подобное.Includes dairy products, processed meat products, sweets, desserts, ice cream desserts, canned foods, freeze-dried meals, dressings, instant foods, breads, cakes, and the like.

Прошедшие технологическую обработку кормовые продукты.Processed feed products.

Включают готовые к употреблению кормовые продукты для животных, таких как поросята, телята, птица, пушной зверь, овцы, кошки, собаки, рыбы и ракообразные и тому подобное.Include ready-to-eat feed products for animals such as piglets, calves, poultry, fur-bearing animals, sheep, cats, dogs, fish and crustaceans, and the like.

Фармацевтические продукты.pharmaceutical products.

Включают продукты, как правило, в форме таблеток или гранулированной форме, содержащие один или более биологически активный ингредиент, для лечения и/или ослабления симптомов и заболеваний или состояний. Дополнительно фармацевтические продукты включают фармацевтически приемлемые наполнители и/или носители. Твердые биопродукты по настоящему изобретению очень хорошо подходят для применения в качестве фармацевтически приемлемого ингредиента в таблетках или гранулированных формах.Include products, usually in the form of tablets or granular form, containing one or more biologically active ingredients, for the treatment and/or amelioration of symptoms and diseases or conditions. Additionally, pharmaceutical products include pharmaceutically acceptable excipients and/or carriers. The solid bioproducts of the present invention are very well suited for use as a pharmaceutically acceptable ingredient in tablets or granular forms.

Косметические продукты.cosmetic products.

Включают продукты для личной гигиены, наряду с продуктами для улучшения внешнего вида, такие как кондиционеры и средства для ванны.Includes personal care products, along with beauty products such as conditioners and bath products.

Детальное описаниеDetailed description

В одном варианте воплощения способа совмещенного получения ферментированного твердого продукта и продукта сырого этанола по настоящему изобретению включает следующие стадии:In one embodiment, the process for the combined production of a fermented solid product and a crude ethanol product of the present invention includes the following steps:

одну или несколько технологических добавок, выбранных из ферментов и компонентов на растительной основе:one or more processing aids selected from plant-based enzymes and components:

живые дрожжи при соотношении от 2:1 до 100:1 по сухому веществу; и воду;live yeast at a ratio of 2:1 to 100:1 on a dry matter basis; and water;

В другом варианте воплощения настоящего изобретения одну или несколько технологических добавок дополнительно добавляют на любой из стадий (2) и (3) способа.In another embodiment of the present invention, one or more processing aids are additionally added to any of steps (2) and (3) of the process.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения по меньшей мере одна из указанных одной или нескольких технологических добавок представляет собой фермент, и где одновременно с дрожжевой ферментацией на стадии (2) имеет место процесс ферментативного осахаривания, превращающий олиго- и/или полисахариды в ферментируемые углеводы.In other embodiments of the present invention, at least one of said one or more processing aids is an enzyme, and wherein an enzymatic saccharification process takes place concurrently with yeast fermentation in step (2), converting oligo- and/or polysaccharides into fermentable carbohydrates.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения одна из указанных одной или нескольких технологических добавок выбрана из протеазы, пептидазы, α-галактозидазы, амилазы, глюканазы, пектиназы, гемицеллюлазы, фитазы, липазы, фосфолипазы или оксидоредуктазы.In other embodiments, one of said one or more processing aids is selected from protease, peptidase, α-galactosidase, amylase, glucanase, pectinase, hemicellulase, phytase, lipase, phospholipase, or oxidoreductase.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения одна из указанных одной или нескольких технологических добавок выбрана из розмарина, тимьяна, орегано, флавоноидов, фенольных кислот, сапонинов и α- и β-кислот из хмеля для модуляции растворимых углеводов.In other embodiments of the present invention, one of said one or more processing aids is selected from rosemary, thyme, oregano, flavonoids, phenolic acids, saponins, and α- and β-acids from hops to modulate soluble carbohydrates.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения способ дополнительно включает стадию 2а) ферментации смеси, полученной на стадии (2), в течение 1-36 часов при температуре около 25-60°C в анаэробных условиях.In other embodiments, embodiments of the present invention, the method further includes stage 2a) fermentation of the mixture obtained in stage (2), for 1-36 hours at a temperature of about 25-60°C under anaerobic conditions.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения способ дополнительно включает стадию отделения сырого этанола от ферментированной смеси на стадии (2а) под вакуумом.In other embodiments of the present invention, the method further comprises the step of separating crude ethanol from the fermented mixture in step (2a) under vacuum.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения способ дополнительно включает добавление одной или нескольких технологических добавок, выбранных из ферментов и компонентов на растительной основе, на стадии 2а).In other embodiments of the present invention, the method further comprises adding one or more processing aids selected from enzymes and plant-based components in step 2a).

В других вариантах воплощения настоящего одна из указанных одной или нескольких технологи- 4 040568 ческих добавок представляет собой фермент, и где одновременно с дрожжевой ферментацией на стадии (2а) имеет место процесс ферментативного осахаривания, превращающий олиго- и/или полисахариды в ферментируемые углеводы.In other embodiments, one of said one or more processing aids is an enzyme, and wherein an enzymatic saccharification process takes place concurrently with the yeast fermentation in step (2a), converting oligo- and/or polysaccharides into fermentable carbohydrates.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения одна из указанных одной или нескольких технологических добавок представляет собой компонент на растительной основе.In other embodiments of the present invention, one of said one or more processing aids is a plant-based component.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения стадию (3) проводят при температуре 70120°C.In other embodiments, embodiments of the present invention stage (3) is carried out at a temperature of 70120°C.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения живые дрожжи выбирают из штаммов Saccharomyces cerevisiae.In other embodiments of the present invention, the live yeast is selected from strains of Saccharomyces cerevisiae.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения указанные живые дрожжи выбирают из отработанных пивных дрожжей, отработанных спиртовых дрожжей, и отработанных винокуренных дрожжей, и из штаммов дрожжей, ферментирующими С₅ сахара.In other embodiments of the present invention, said live yeast is selected from spent brewer's yeast, spent alcohol yeast, and spent distiller's yeast, and from C ₅ sugar fermenting yeast strains.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения биомасса из белков и углеводов содержит белки из злаков.In other embodiments of the present invention, the biomass of proteins and carbohydrates contains proteins from cereals.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения биомасса из белков и углеводов содержит белки из зернобобовых, сои, гороха, люпина или пшеницы, или их смеси.In other embodiments of the invention, the protein and carbohydrate biomass comprises proteins from pulses, soy, pea, lupine, or wheat, or mixtures thereof.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения биомасса из белков и углеводов дополнительно содержит масла и жиры из семян масличных культур.In other embodiments, the protein and carbohydrate biomass further comprises oils and fats from oilseeds.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения указанная биомасса из белков и углеводов содержит масла и жиры из семян рапса.In other embodiments of the invention, said protein and carbohydrate biomass contains rapeseed oils and fats.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения указанный отделенный ферментированный твердый продукт затем подвергают гидролизу.In other embodiments of the present invention, said separated fermented solid is then subjected to hydrolysis.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения проводят при использовании периодического процесса или процесса с одной подпитываемой культурой в одном производственном цикле.In other embodiments, embodiments of the present invention are carried out using a batch process or a single fed-batch process in one production run.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения полученный этанол используют для получения тепла для процесса, и, таким образом, для одновременного освобождения от загрязняющих летучих органических соединений.In other embodiments of the present invention, the resulting ethanol is used to generate heat for the process, and thus for the simultaneous release of polluting volatile organic compounds.

В других вариантах воплощения настоящего изобретения стадию ферментацию смеси (2) проводят при условиях, когда содержание воды в начальной смеси не превышает 60, 55, 50 или 45 мас.%.In other embodiments of the present invention, the fermentation step of the mixture (2) is carried out under conditions where the water content of the initial mixture does not exceed 60, 55, 50, or 45% by weight.

В одном варианте воплощения настоящего изобретения ферментированный твердый продукт содержит белок в количестве 25-90 мас.% сухого вещества и углеводы, где углеводы преимущественно содержат олигосахаоиды и/или полисахариды, где 1-35 мас.% указанного белка получают из дрожжевого белка и 65-99 мас.% указанного белка получают из частей белковых растений.In one embodiment of the present invention, the fermented solid product contains protein in an amount of 25-90 wt.% dry matter and carbohydrates, where carbohydrates predominantly contain oligosaccharides and/or polysaccharides, where 1-35 wt.% of said protein is obtained from yeast protein and 65- 99 wt.% of the specified protein is obtained from parts of protein plants.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения ферментированный твердый продукт содержащий 65-99 мас.% белка получают из зернобобовых и/или злаковых.In another embodiment of the present invention, a fermented solid product containing 65-99 wt.% protein is obtained from pulses and/or cereals.

Также настоящее изобретение относится к применению ферментированного твердого продукта по настоящему изобретению в прошедших технологическую обработку пищевых продуктах и/или прошедших технологическую обработку кормовых продуктах.Also, the present invention relates to the use of the fermented solid product of the present invention in processed food products and/or processed food products.

Наконец, настоящее изобретение относится к пищевому, кормовому продукту или нутритивной добавке, содержащей от 1 до 99 мас.% ферментированного твердого продукта по настоящему изобретению.Finally, the present invention relates to a food, feed product or nutritional supplement containing from 1 to 99 wt.% of the fermented solid product of the present invention.

ПримерыExamples

Сравнительный пример 1.Comparative example 1.

Ферментация биомассы, содержащей полисахариды и белки из зернобобовых, при использовании непрерывного процесса.Fermentation of biomass containing polysaccharides and proteins from pulses using a continuous process.

Далее в качестве иллюстрации приведена ферментация биомассы на основе обезжиренной сои.The following is an illustration of the fermentation of defatted soybean biomass.

100 кг в час лущеных и обезжиренных прошедших флэш-удаление растворителя хлопьев из соевых бобов непрерывно подавали в закрытый однолопастной винтовой конвейер, способный направлять, поднимать и смешивать материал (биореактор). В то же самое время добавляли воду и суспензию отработанных пивных дрожжей (10% сухих веществ) в количестве, необходимом для достижения содержания сухих веществ 40 мас.% смеси.100 kg per hour of dehulled and defatted flash desolvented soybean flakes were continuously fed into a closed single blade screw conveyor capable of guiding, lifting and mixing the material (bioreactor). At the same time, water and spent brewer's yeast slurry (10% solids) were added in the amount necessary to achieve a solids content of 40% by weight of the mixture.

Полученную в результате смесь инкубировали в биореакторе в течение 8 ч при температуре 34°C.The resulting mixture was incubated in a bioreactor for 8 hours at 34°C.

Затем суспензию нагрели во втором инкубаторе (биореакторе) до температуры 100°C с инжекцией избыточного острого пара в течение около 30 мин. Избыточный пар, содержащий летучие органические соединения (VOC), содержащие этанол, направляли в охлаждающий теплообменник.The suspension was then heated in a second incubator (bioreactor) to a temperature of 100° C. with an injection of excess live steam for about 30 minutes. Excess steam containing volatile organic compounds (VOC) containing ethanol was sent to a cooling heat exchanger.

Полученный в результате конденсат имел концентрацию этанола 15 мас.%. Выход этанола составилThe resulting condensate had an ethanol concentration of 15% by weight. The yield of ethanol was

- 5 040568- 5 040568

4,8 кг на 100 кг соевых хлопьев.4.8 kg per 100 kg of soy flakes.

Затем влажный твердый продукт подвергли мгновенной сушке и дроблению в штифтовой мельницеThe wet solid was then flash dried and crushed in a pin mill.

Alpine.Alpine.

Высушенный продукт имел следующие показатели:The dried product had the following characteristics:

сырой белок (Nx6,25) 58,3%;crude protein (Nx6.25) 58.3%;

углеводы 24,0%;carbohydrates 24.0%;

влага 5,6%;moisture 5.6%;

сырой жир 0,9%;crude fat 0.9%;

сырые пищевые волокна 4,2%;raw dietary fiber 4.2%;

зола 7,0%.ash 7.0%.

Дополнительно, антипитательные факторы в прошедших сушку ферментированных продуктах значительно снижены по сравнению с содержанием в сырьевом материалеAdditionally, the anti-nutritional factors in the dried fermented products are significantly reduced compared to the content in the raw material.

Ферментированный Сырьевой материал продуктFermented raw material product

Олигосахариды 0,9% 13,5%Oligosaccharides 0.9% 13.5%

Ингибитор трипсина 2,900 TlU/г 62,000 TlU/r β-конглицин 8 чнм 90,000 чнмTrypsin inhibitor 2,900 TlU/g 62,000 TlU/r β-conglycine 8 ppm 90,000 ppm

Ферментированный продукт очень питателен и обладает высокой вкусовой привлекательностью и, следовательно, подходит в качестве ингредиента для множества пищевых и кормовых продуктов.The fermented product is highly nutritious and highly palatable and therefore suitable as an ingredient in a variety of food and feed products.

Сравнительный пример 2.Comparative example 2.

Композиция VOC отработанного воздуха из сушилки ферментированной биомассы, содержащей полисахариды и белки.VOC composition of exhaust air from a dryer of fermented biomass containing polysaccharides and proteins.

Далее в качестве иллюстрации приведено содержание летучих органических соединений (VOC) в воздухе из сушилки ферментированной биомассы на основе обезжиренной сои. Собрали воздух в количестве 2 л при температуре 55,7°С и относительной влажности 67,1% в емкость из поливинилфторида Tedlarbag.The following is an illustration of the content of volatile organic compounds (VOC) in the air from the dryer fermented biomass based on defatted soy. Collected air in the amount of 2 l at a temperature of 55.7°C and a relative humidity of 67.1% in a container of polyvinyl fluoride Tedlarbag.

Аналитические методы.Analytical methods.

ГХ/ДИ относится к методу, где образец из емкости из поливинилфторида Tedlarbag анализировали при использовании ГХ анализа и количественно определили по сравнению с этанолом при использовании детектора ионизации (ДИ).GC/DI refers to a method where a sample from a Tedlarbag polyvinyl fluoride container is analyzed using GC analysis and quantified compared to ethanol using an ionization detector (DI).

ГХ/МС относится к методу, где компоненты образца из емкости из поливинилфторида Tedlarbag сначала адсорбировали в пробирке, содержавшей адсорбирующий материал с последующей десорбцией для ГХ анализа при использовании нагревания и количественно определяли, записывая пики площадей, по сравнению с толуол-d₆. Определение проводили сравнением масс-спектра с данными NIST.GC/MS refers to a method where sample components from a Tedlarbag polyvinyl fluoride container are first adsorbed into a tube containing adsorbent material, followed by desorption for GC analysis using heat, and quantified by recording area peaks compared to toluene-d ₆ . The determination was made by comparing the mass spectrum with NIST data.

Результаты приведены ниже в форме таблицыThe results are shown below in the form of a table

Компонент Component Регистрационный № CAS Registration No. CAS Содержание мг/м³ Content mg/m ³ Аналитический метод Analytical method Этанол ethanol 64-17-5 64-17-5 1,300 1,300 ГХ/ДИ GC/DI 2-метил-пентан 2-methyl-pentane 107-83-5 107-83-5 0, 103 0.103 ГХ/МС GC/MS 3-метил-пентан 3-methyl-pentane 96-14-0 96-14-0 0, 085 0.085 ГХ/МС GC/MS Этил ацетат Ethyl acetate 141-78-6 141-78-6 0,261 0.261 ГХ/МС GC/MS Гексан Hexane 110-54-3 110-54-3 0, 109 0.109 ГХ/МС GC/MS 2-метил-1пропанол 2-methyl-1-propanol 78-83-1 78-83-1 0, 139 0.139 ГХ/МС GC/MS З-метил-1бутанол 3-methyl-1butanol 123-51-3 123-51-3 1,082 1.082 ГХ/МС GC/MS 2-метил-1бутанол 2-methyl-1butanol 137-32-6 137-32-6 0,511 0.511 ГХ/МС GC/MS Гексаналь Hexanal 66-25-1 66-25-1 0, 046 0.046 ГХ/МС GC/MS

Аналитические показатели двух определений.Analytical indicators of two definitions.

Исходя из приведенных в списке компонентов, может быть необязательным использование биоэтанола, полученного способом по настоящему изобретению, для получения тепла для процесса, например за счет каталитического горения и, таким образом, для одновременного освобождения от загрязняющих летучих органических соединений, например гексана.Based on the components listed, it may be optional to use the bioethanol produced by the process of the present invention to generate heat for the process, for example by catalytic combustion, and thus for the simultaneous removal of VOC pollutants, for example hexane.

Сравнительный пример 3.Comparative example 3.

Ферментация биомассы, содержащей полисахариды и белки из смеси зернобобовых и злаков, с добавлением различных ферментов в качестве технологических добавок при использовании периодическо- 6 040568 го процесса.Fermentation of biomass containing polysaccharides and proteins from a mixture of legumes and cereals, with the addition of various enzymes as processing aids using a batch process.

Далее в качестве иллюстрации приведена ферментация биомассы на основе смеси обезжиренной сои и пшеницы.The following is an illustration of the fermentation of biomass based on a mixture of defatted soy and wheat.

300 кг смеси, содержащей 10 мас.% сухого вещества дробленой пшеницы и 90 мас.% сухого вещества лущеных и обезжиренных, прошедших флэш-удаление растворителя хлопьев из соевых бобов подали в закрытый одно лопастной винтовой конвейер, способный направлять, поднимать и смешивать материал (биореактор). В то же самое время добавили воду и суспензию отработанных пивных дрожжей (10% сухих веществ) и ферменты в количестве, необходимом для достижения содержания сухих веществ 45 мас.% смеси.300 kg of a mixture containing 10 wt. % dry matter of crushed wheat and 90 wt. ). At the same time, water and spent brewer's yeast slurry (10% solids) and enzymes were added in the amount necessary to achieve a solids content of 45% by weight of the mixture.

Ферментируемая смесь имела содержание 3,5 мас.% общего сухого вещества и 0,4 мас.% сухого вещества каждого из пшеницы Viscozyme, топлива Spirizyme и Liquozyme от Novozymes, которые обеспечивают ферментативную активность α-амилазы, глюкоамилазы, β-амилазы и побочные активности в форме ксиланазы и целлюлазы. Полученную в результате суспензию направляли в биореактор, перемешали и инкубировали в течение 18 ч при температуре 34°C.The fermentation mixture had a content of 3.5 wt.% total dry matter and 0.4 wt.% dry matter of each of Viscozyme wheat, Spirizyme and Liquozyme fuel from Novozymes, which provide α-amylase, glucoamylase, β-amylase enzymatic activity and side activities in the form of xylanase and cellulase. The resulting suspension was sent to the bioreactor, mixed and incubated for 18 h at 34°C.

Содержание этанола в прошедшей ферментацию смеси составило 73,1 г/кг по сухому веществу, что соответствует 7,3 кг на 100 кг по сухому веществу смеси пшеница/соя.The ethanol content of the fermented mixture was 73.1 g/kg dry matter, which corresponds to 7.3 kg per 100 kg dry matter of the wheat/soybean mixture.

Влажный твердый продукт подвергли мгновенной сушке и дроблению в штифтовой мельнице Alpine.The wet solid product was flash dried and crushed in an Alpine pin mill.

Высушенный ферментированный продукт имел содержание воды 6,6 мас.% и содержание белка 59,1 мас.%.The dried fermented product had a water content of 6.6% by weight and a protein content of 59.1% by weight.

Экспериментальный пример 4.Experimental example 4.

Ферментация биомассы, содержащей полисахариды и белки из сои, с добавлением β-хмелевой кислоты из хмеля в качестве технологической добавки при использовании процесса в масштабе лаборатории.Fermentation of biomass containing polysaccharides and proteins from soybean with the addition of β-hop acid from hops as a processing aid using a laboratory-scale process.

Ферментацию провели на биомассе на основе обезжиренной сои и с добавлением 3,5 мас.% дрожжей и воды в количестве, необходимом для достижения содержания сухих веществ 48 мас.% смеси.The fermentation was carried out on biomass based on defatted soy and with the addition of 3.5 wt.% yeast and water in the amount necessary to achieve a solids content of 48 wt.% of the mixture.

Для ферментации смесей добавили β-хмелевую кислоту из хмеля в различных концентрациях. Ферментацию проводили в маленьких стеклянных контейнерах при температуре 34°C в течение 17 ч с последующей тепловой обработкой для остановки ферментации.To ferment mixtures, β-hop acid from hops was added at various concentrations. Fermentation was carried out in small glass containers at 34° C. for 17 hours followed by heat treatment to stop the fermentation.

По окончанию ферментации провели определение содержания растворимых углеводов, экстрагированных перемешиванием водяной суспензии 10% СВ в течение 30 мин с последующим центрифугированием в течение 10 мин при 3000 g.At the end of fermentation, the content of soluble carbohydrates extracted by stirring an aqueous suspension of 10% DM for 30 min was determined, followed by centrifugation for 10 min at 3000 g.

Водные экстракты прошедшей ферментацию смеси проанализировали на содержание углеводов при использовании метода фенол-серной кислоты (Carbohydrate analysis - A practical approach; IRL Press, Oxford. Ed. M.F. Chaplan & J.F. Kenndy, 1986). Полученные результаты приведены ниже в форме таблицыAqueous extracts of the fermented mixture were analyzed for carbohydrate content using the phenol-sulfuric acid method (Carbohydrate analysis - A practical approach; IRL Press, Oxford. Ed. M.F. Chaplan & J.F. Kenndy, 1986). The results obtained are shown below in the form of a table.

Концентрация β-хмелевой кислоты в частях на миллион β-hop acid concentration in parts per million Растворимые углеводы в экстракте мг/мл Soluble carbohydrates in extract mg/ml 0 0 7,9 7.9 75 75 7,7 7.7 1500 1500 7,4 7.4 3000 3000 7,1 7.1

В этом эксперименте не извлекали сырой этанол. Однако сырой этанол мог быть отделен от ферментированной смеси при использовании традиционных способов, и концентрация этанола в полученном в результате конденсате могла быть определена при использовании традиционных способов, например, как описано в примере 1.No crude ethanol was recovered in this experiment. However, crude ethanol could be separated from the fermented mixture using conventional methods, and the concentration of ethanol in the resulting condensate could be determined using conventional methods, for example, as described in Example 1.

Из результатов видно, что использование β-хмелевой кислоты в качестве технологической добавки снижает содержание водорастворимых углеводов в ферментированном продукте, то есть улучшает процесс ферментации.The results show that the use of β-hop acid as a processing aid reduces the content of water-soluble carbohydrates in the fermented product, that is, it improves the fermentation process.

Сравнительный пример 5.Comparative example 5.

Ферментация биомассы, содержащей полисахариды и белки из сои, с добавлением различных технологических добавок на основе хмеля при использовании периодического процесса.Fermentation of biomass containing polysaccharides and proteins from soybeans with the addition of various processing aids based on hops using a batch process.

250 кг лущеных и обезжиренных прошедших флэш-удаление растворителя хлопьев из соевых бобов подали в закрытый однолопастной винтовой конвейер, способный направлять, поднимать и смешивать материал (биореактор). В тоже самое время добавили воду и суспензию отработанных пивных дрожжей (10% сухих веществ) и технологические добавки на основе хмеля в количестве, необходимом для достижения содержания сухих веществ 45 мас.% смеси.250 kg of dehulled and defatted flash desolvented soybean flakes were fed into a closed single blade screw conveyor capable of guiding, lifting and mixing the material (bioreactor). At the same time, water and spent brewer's yeast slurry (10% solids) and processing aids based on hops were added in an amount necessary to achieve a solids content of 45 wt.% of the mixture.

Ферментируемая смесь имела содержание 3,5 мас.% общего сухого вещества и 3000 частей на миллион а- или β-кислоты или α+β-кислот или изо-а-кислоты из хмеля.The fermentation mixture had a content of 3.5 wt.% total dry matter and 3000 ppm a - or β-acids or α+β-acids or iso-a-acids from hops.

Полученную в результате суспензию направляли в биореактор, перемешали и инкубировали в течение 16 ч при температуре 34°C.The resulting suspension was sent to the bioreactor, mixed and incubated for 16 h at 34°C.

Влажный твердый продукт подвергли мгновенной сушке и дроблению в штифтовой мельнице Al-The wet solid product was flash dried and crushed in an Al-pin mill.

Claims

pine. The dried fermented products had a water content of 4.5-5.3% by weight and a protein content of 56.0-56.8% by weight. Before and after the end of the fermentation, soluble carbohydrate content was determined using the analysis of aqueous extracts of the fermented mixture and dry product using the method described in example 4. As indicated in example 4, no crude ethanol was isolated in this experiment. However, crude ethanol could be separated from the fermented mixture using conventional methods, and the concentration of ethanol in the resulting condensate could be determined using conventional methods, for example, as described in Example 1. The results obtained are tabulated below. components Soluble carbohydrates before fermentation Soluble carbohydrates after fermentation Soluble carbohydrates Decrease in mg/ml and in relative % Soluble carbohydrates in the extract of the dried product none - 15.4 7.4 8.0-51, 9% 8.3 co2 hop extract β-acid 13.4 5.5 7.9-59.0% 6.3 Hop granules α+β acids 13.6 7.4 6.2-45.6% 7.8 EtOH hop extract α+β acids 18.1 10.1 8.0-44.2% 9.3 The results show that the use of various components from hops in the fermentation process modulates the amount of soluble carbohydrates. The presence of hop extract, where the main constituent is β-acid, along with the extract, where the main constituent is iso-a-acid, reduces the content of soluble carbohydrates, while the combined presence of α- and β-acids leads to the preservation of the concentration of soluble carbohydrates relative to control without any addition of processing aids from hops. As indicated in Example 4, no crude ethanol was isolated in this experiment. However, crude ethanol could be separated from the fermented mixture using conventional methods, and the concentration of ethanol in the resulting condensate could be determined using conventional methods, for example, as described in Example 1.

1) providing a mixture containing biomass from parts of protein plants containing proteins and carbohydrates, where the biomass is crushed by crushing or rolling, or where the biomass is crushed by acid or alkali treatment with pressure cooking or ultrasonic treatment, and where the carbohydrates predominantly contain oligosaccharides and/or polysaccharides; one or more processing aids selected from plant-based enzymes and components: live yeast at a ratio of 2:1 to 100:1 on a dry matter basis; and water;

1. A process for the combined production of a fermented solid product and a crude ethanol product, comprising the following steps:

2. The method of claim 1 wherein one or more processing aids are additionally added in any of steps (2) and (3).

2) fermentation of the mixture obtained in step (1), wherein the fermentation is carried out in a container that is not a paddle-screw or continuous screw conveyor, under conditions where the water content of the initial mixture does not exceed 65 wt.%, for 1-36 h at a temperature of about 25-60°C under anaerobic conditions;

3. The method according to claims 1 and 2, where at least one of said one or more processing aids is an enzyme and where, simultaneously with yeast fermentation in step (2), an enzymatic saccharification process takes place, converting oligo- and/or polysaccharides into fermentable carbohydrates.

3) incubation of the fermentation mixture obtained in step (2) for 0.5-240 min at a temperature of about 70-150°C;

4. The method of claim 3 wherein at least one of said one or more processing aids is selected from protease, peptidase, α-galactosidase, amylase, glucanase, pectinase, hemicellulase, phytase, lipase, phospholipase, or oxidoreductase.

4) separating the wet fermented solid from the fermented mixture, semi-

5. The method of claim 4, wherein at least one of said one or more processing aids is selected from rosemary, thyme, oregano, flavonoids, phenolic acids, saponins, and α- and β-acids from hops to modulate soluble carbohydrates.

5) separating crude ethanol from the fermented mixture from step (2) under vacuum and/or from step (3) under vacuum or by injecting steam and condensing the excess steam generated by distillation.

6. The method according to any of the preceding claims, further comprising step 2a) fermenting the mixture obtained in step (2) for 1-36 hours at a temperature of about 25-60°C under anaerobic conditions.

7. The method according to claim 6, further comprising the step of separating crude ethanol from the fermented mixture in step (2a) under vacuum.

8. The method of claim 7 further comprising adding one or more processing aids selected from enzymes and plant-based components in step 2a).

- 8 040568 chennoy at stage (3); And

- 9 040568

65-99 wt.% of the specified protein is obtained from parts of protein plants.

9. The method according to claim 8, where at least one of said one or more processing aids is an enzyme and where, simultaneously with yeast fermentation in step (2a), an enzymatic saccharification process takes place, converting oligo- and / or polysaccharides into fermentable carbohydrates .

10. The method of claim 9, wherein at least one of said one or more processing aids is selected from protease, peptidase, α-galactosidase, amylase, glucanase, pectinase, hemicellulase, phytase, lipase, phospholipase, or oxidoreductase.

11. The method of claim 8, wherein at least one of said one or more processing aids is a plant-based component.

12. The method of claim 11, wherein at least one of said one or more processing aids is selected from rosemary, thyme, oregano, flavonoids, phenolic acids, saponins, and α- and β-acids from hops to modulate soluble carbohydrates.

13. The method according to any of the preceding paragraphs, where stage (3) is carried out at a temperature of 70-120°C.

14. A method according to any one of the preceding claims, wherein said live yeast is selected from strains of Saccharomyces cerevisiae.

15. The method of claim 14, wherein said live yeast is selected from spent brewer's yeast, spent alcohol yeast, spent distiller's yeast, and from yeast strains fermenting C5 sugars.

16. The method according to any one of the preceding claims, wherein said protein and carbohydrate biomass contains proteins from cereals.

17. The method according to any one of the preceding claims, wherein said protein and carbohydrate biomass comprises proteins from legumes, soybeans, peas, lupine or wheat, or mixtures thereof.

18. The method according to any one of the preceding claims, wherein said protein and carbohydrate biomass further comprises oils and fats from oilseeds.

19. The method of claim 18, wherein said protein and carbohydrate biomass contains rapeseed oils and fats.

20. The method according to any one of the preceding claims, wherein said separated fermented solid is then subjected to hydrolysis.

21. A method according to any one of the preceding claims, carried out using a batch process or a single fed-batch process in one production run.

22. A process according to any one of the preceding claims, wherein said ethanol produced is used to generate heat for the process and thus to concurrently eliminate VOC pollutants.

23. The method according to any one of the preceding claims, wherein the step of fermenting the mixture (2) is carried out under conditions where the water content of the initial mixture does not exceed 60%, 55%, 50% or 45% by weight.

24. A fermented solid product obtained by the method according to any one of claims 1 to 23, containing protein in an amount of 25-90 wt.% of dry matter and carbohydrates, where carbohydrates mainly contain oligosaccharides and / or polysaccharides, where 1-35 wt.% of the specified protein is obtained from yeast protein and

25. A fermented solid according to claim 24, wherein 65-99% by weight of said protein is derived from legumes and/or cereals.

26. The use of a fermented solid product according to any one of claims 24, 25 as an ingredient in a processed food product and/or a processed feed product or as an ingredient in a food or feed product.

27. Food or feed product containing from 1 to 99 wt.% fermented solid product according to any one of claims 24, 25.

Eurasian Patent Organization, EAPO

Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2