ITBO20070542A1 - Metodo per il trattamento di matrici vegetali - Google Patents
Metodo per il trattamento di matrici vegetali Download PDFInfo
- Publication number
- ITBO20070542A1 ITBO20070542A1 IT000542A ITBO20070542A ITBO20070542A1 IT BO20070542 A1 ITBO20070542 A1 IT BO20070542A1 IT 000542 A IT000542 A IT 000542A IT BO20070542 A ITBO20070542 A IT BO20070542A IT BO20070542 A1 ITBO20070542 A1 IT BO20070542A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- during
- membrane
- lysis
- matrix
- plant matrix
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 57
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 65
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 47
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 42
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 claims description 36
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 28
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims description 9
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims description 9
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims description 9
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 claims description 9
- 108010056771 Glucosidases Proteins 0.000 claims description 9
- 102000004366 Glucosidases Human genes 0.000 claims description 9
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims description 9
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 claims description 9
- 239000004365 Protease Substances 0.000 claims description 9
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 claims description 9
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims description 9
- 108010009043 arylesterase Proteins 0.000 claims description 9
- 102000028848 arylesterase Human genes 0.000 claims description 9
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 claims description 9
- 108010093305 exopolygalacturonase Proteins 0.000 claims description 9
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 8
- 102000016679 alpha-Glucosidases Human genes 0.000 claims description 6
- 108010028144 alpha-Glucosidases Proteins 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 44
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 12
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 10
- 235000017807 phytochemicals Nutrition 0.000 description 10
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 5
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 5
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 4
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000003627 anti-cholesterol Effects 0.000 description 2
- 235000015173 baked goods and baking mixes Nutrition 0.000 description 2
- RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N caffeine Chemical compound CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N=CN2C RYYVLZVUVIJVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 2
- LGJMUZUPVCAVPU-ANOYILKDSA-N (3s,8r,9s,10s,13r,14s,17r)-17-[(2r,5s)-5-ethyl-6-methylheptan-2-yl]-10,13-dimethyl-2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-tetradecahydro-1h-cyclopenta[a]phenanthren-3-ol Chemical class C1CC2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CC[C@H](CC)C(C)C)[C@@]1(C)CC2 LGJMUZUPVCAVPU-ANOYILKDSA-N 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000186000 Bifidobacterium Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 description 1
- LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N Isocaffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1N(C)C=N2 LPHGQDQBBGAPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 1
- 241000207836 Olea <angiosperm> Species 0.000 description 1
- 240000007817 Olea europaea Species 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 description 1
- 235000008429 bread Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229960001948 caffeine Drugs 0.000 description 1
- VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N caffeine Natural products CN1C(=O)N(C)C(=O)C2=C1C=CN2C VJEONQKOZGKCAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000017471 coenzyme Q10 Nutrition 0.000 description 1
- ACTIUHUUMQJHFO-UPTCCGCDSA-N coenzyme Q10 Chemical compound COC1=C(OC)C(=O)C(C\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CCC=C(C)C)=C(C)C1=O ACTIUHUUMQJHFO-UPTCCGCDSA-N 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000015203 fruit juice Nutrition 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- FODTZLFLDFKIQH-FSVGXZBPSA-N gamma-Oryzanol (TN) Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)O[C@@H]2C([C@@H]3CC[C@H]4[C@]5(C)CC[C@@H]([C@@]5(C)CC[C@@]54C[C@@]53CC2)[C@H](C)CCC=C(C)C)(C)C)=C1 FODTZLFLDFKIQH-FSVGXZBPSA-N 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 1
- 235000009569 green tea Nutrition 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 description 1
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002417 nutraceutical Substances 0.000 description 1
- 235000021436 nutraceutical agent Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229940068065 phytosterols Drugs 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 1
- 230000000529 probiotic effect Effects 0.000 description 1
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 1
- 235000015500 sitosterol Nutrition 0.000 description 1
- 229940083492 sitosterols Drugs 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 1
- 235000020985 whole grains Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/105—Plant extracts, their artificial duplicates or their derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L7/00—Cereal-derived products; Malt products; Preparation or treatment thereof
- A23L7/10—Cereal-derived products
- A23L7/104—Fermentation of farinaceous cereal or cereal material; Addition of enzymes or microorganisms
- A23L7/107—Addition or treatment with enzymes not combined with fermentation with microorganisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/58—Multistep processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/04—Specific process operations in the feed stream; Feed pretreatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/147—Microfiltration
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Botany (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
D E S C R I Z I O N E
La presente invenzione è relativa ad un metodo per il trattamento di una matrice vegetale.
Nel settore cosmetico e nel settore alimentare è presente una crescente esigenza di nuovi prodotti funzionali atti a favorire la salute dell'uomo come anche a conferire al prodotto delle caratteristiche edonistiche di tipo naturale. Sono di estrema attualità i cosmetici così detti "freschi" cioè che presentano caratteristiche simili ad un prodotto alimentare fresco (come origine e data di scadenza) così come stanno acquisendo sempre maggiori quote di mercato prodotti alimentari, detti nutraceutici, che presentano sia caratteristiche nutrizionali sia farmaceutiche, come ad esempio yogurt, prodotti da forno, barrette, succhi di frutta eccetera aventi proprietà anticolesterolemiche, antiossidanti, antiage e via dicendo.
Questi prodotti funzionali sono tecnicamente noti come alimenti o cosmetici "fortificati" cioè ottenuti tramite l'addizione a prodotti commerciali di additivi "funzionalizzanti" quali vitamine (A, B, E), fibre, antiossidanti (ad esempio Coenzima Q, biofenoli, carotenoidi), Pre/Pro-Biotici (Bifidobatteri, inulina).
Gli additivi "funzionalizzanti" possono essere ottenuti sia attraverso la sintesi chimica che per via fermentativa oppure, attraverso processi di raffinazione, direttamente estratti da matrici naturali con processi solitamente lunghi, costosi ed in genere ad elevato impatto ambientale.
La maggior parte degli additivi "funzionalizzanti" è costituita da fitocomposti cioè da composti chimici, come ad esempio i fitosterolì o i biofenoli, che sono presenti esclusivamente in matrici vegetali. Sono noti per esempio i sitosteroli, utilizzati come anticolesterolemici in prodotti come lo yogurt ed il pane, oppure i biofenoli ottenibili da thè verde, da uva e da olive molto utilizzati nella cosmesi, o anche il γorizanolo presente nell'olio di riso.
Questi fitocomposti sono ottenuti attraverso processi di estrazione più o meno complessi di matrici vegetali (foglie, bucce, semi, eccetera) che vanno dalla semplice estrazione con acqua a quelle più complesse con soluzione idro-alcoliche con solventi organici fino a quelle piuttosto costose in corrente di vapore (per esempio la produzione di aromi ed oli essenziali) o in fase supercritica con anidride carbonica (per esempio la produzione di caffeina dalla polvere di caffè negli impianti per decaffeinare) . Sono altresì note tecnologie per il recupero di fitocomposti da sistemi acquosi utilizzando resine su cui i composti vengono dapprima adsorbiti per poi essere desorbiti tramite soluzioni idro-alcoliche o solventi organici.
I processi noti sopra descritti portano ad ottenere una resa relativamente bassa di produzione di fitocomposti spesso assieme a quantità rilevanti di impurezze dovute ai solventi.
La resa di estrazione di fitocomposti risulta limitata in particolare dal fatto che essi si trovano chimicamente legati a frazioni solide presenti nella matrice vegetale.
A questo riguardo, è importante sottolineare che, fino ad. oggi, l'unica applicazione degna di nota è quella della crusca, la quale, come sottoprodotto della lavorazione dei cereali, viene utilizzata come ingrediente di prodotti da forno integrali.
Per superare questi inconvenienti è stato recentemente proposto di omogeneizzare le matrici vegetali attraverso azioni meccaniche per la produzione di puree (per esempio carote, mele, eccetera) . In questo modo, tuttavia, la biomassa insolubile viene posta in sospensione ed i fitocomposti rimangono prevalentemente legati alle strutture macromolecolari, risultando così non biodisponibili .
È stato anche proposto di disgregare le matrici vegetali nelle loro frazioni principali, per esempio amidi, cellulose, proteine, grassi e fitoconposti, per poi recuperare le frazioni di interesse attraverso tecniche di separazione o estrazione con solvente (alcoli, glicole eccetera). In questo modo, tuttavia, viene soltanto recuperata una piccola parte di fitocomposti non legati alle strutture macromolecolari .
Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per il trattamento di una matrice vegetale, il quale permetta di superare, almeno parzialmente, gli inconvenienti dell'arte nota e sia, nel contempo, di facile ed economica attuazione.
Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per il trattamento di una matrice vegetale secondo quanto licitato nelle rivendicazioni indipendenti che seguono e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni dipendenti direttamente o indirettamente dalle rivendicazioni indipendenti .
A meno che non sia specificato esplicitamente il contrario, nel presente testo i seguenti termini presentano il significato indicato qui sotto.
Per matrici vegetali si intende materiale organico di origine vegetale, in particolare contenente mono e/o polisaccaridi. Le matrici vegetali possono, comprendere del materiale vegetale non trattato (ad esempio cereali, barbabietola, canna da zucchero eccetera) o del materiale di origine vegetale trattato (ad esempio scarti agroindustriali come vinacce, acque di vegetazione delle olive, buccette di pomodoro, crusca di cereali,-.). Vantaggiosamente, le matrici vegetali comprendono, in particolare sono costituite, da scarti della lavorazione di cerali, in particolare crusca di grano.
Per endo-lisi si intende una lisi (in particolare, una idrolisi) che avviene in una posizione intermedia di una molecola. Vantaggiosamente, una endo-lisi può ottenersi utilizzando endo-enzimi che presentino almeno una tra le seguenti attività: amilasica, cellulasica, proteasica, pectinasica, xilanasica.
Per eso-lisi si intende una lisi (in particolare, una idrolisi) di una porzione di estremità di una molecola. Vantaggiosamente, una eso-lisi può ottenersi utilizzando eso-enzimi che presentino almeno una tra le seguenti attività: glucosidasica, arilesterasica, maltasica, cellobiasica.
Per preparato enzimatico si intende uno o più enzimi tra loro uguali o differenti. Secondo alcune vantaggiose forme di attuazione, il preparato enzimatico comprende più enzimi tra loro differenti. Secondo alternative e vantaggiose forme di attuazione, il preparato enzimatico contiene un enzima di un solo tipo.
Nel presente testo la porosità di una membrana viene quantificata come la dimensione massima delle particelle che possono attraversare la membrana stessa.
L'invenzione viene di seguito descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi d'attuazione non limitativi, in cui:
- le figure 1-4 illustrano schematicamente alcune forme di attuazione di un impianto atto ad implementare un metodo in accordo con la presente invenzione.
Secondo un primo aspetto della presente invenzione viene fornito un metodo per il trattamento di una matrice vegetale comprendente molecole organiche; il metodo conprende le seguenti fasi: una prima fase di lisi, durante la quale delle prime reazioni di lisi vengono enzimaticamente indotte su almeno parte delle molecole organiche della matrice vegetale,· una prima fase di separazione, la quale è successiva alla prima fase di lisi e durante la quale almeno parte delle molecole organiche di maggiori dimensioni vengono separate dalla matrice vegetale,-una seconda fase di lisi, la quale è successiva alla prima fase di separazione e durante la quale delle seconde reazioni di lisi, differenti dalle prime reazioni di lisi, vengono enzimaticamente indotte su almeno parte delle molecole organiche della matrice vegetale .
È importante sottolineare che le prime e le seconde reazioni di lisi vengono indotte da preparati enzimatici differenti; effettuando la prima e la seconda fase di lisi separatamente si evita che i differenti preparati enzimatici si inibiscano tra loro. Inoltre, separando le molecole organiche di maggiori dimensioni prima della seconda fase di lisi si riduce il rischio che molecole organiche di minori dimensioni della matrice vegetale inibiscano gli enzimi durante la prima fase di lisi. Questi due aspetti si combinano tra loro per ottenere una disgregazione molecolare della matrice vegetale sorprendentemente efficiente.
In particolare, le prime e le seconde reazioni di lisi sono reazioni di idrolisi ed avvengono in presenza di acqua.
Secondo alcune forme di attuazione, le prime reazioni di lisi sono reazioni di endo-lisi. Vantaggiosamente, le reazioni di endo-lisi vengono indotte da un primo preparato enzimatico presentante almeno un'attività scelta nel gruppo consistente in: amilasica, cellulasica, proteasica, pectinasica, xilanasica. Secondo vantaggiose forme di attuazione, il primo preparato enzimatico presenta almeno tre (ovvero almeno due ovvero almeno quattro) attività scelte nel gruppo consistente in: amilasica, cellulasica, proteasica, pectinasica, xilanasica.
Vantaggiosamente, il primo preparato enzimatico presenta le seguenti attività: amilasica, cellulasica, proteasica, pectinasica, xilanasica.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il primo preparato enzimatico presenta un'attività amilasica da 340 a 2380 KU/L.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il primo preparato enzimatico presenta un'attività xilanasica da 40 a 280 KU/L.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il primo preparato enzimatico presenta un'attività pectinasica da 10 a 700 KU/L.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il primo preparato enzimatico presenta un'attività cellulasica da 1,2 a 8,4 u/L.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il primo preparato enzimatico presenta un'attività proteasica da 1 a 3000 KU/L.
Vantaggiosamente, la prima fase di lisi viene realizzata mantenendo in agitazione la matrice vegetale in presenza del primo preparato enzimatico da 2 a 20 ore, preferibilmente ad una temperatura da 10°C a 90°C.
Si noti che, durante la prima fase di separazione, il primo preparato enzimatico viene separato dalla matrice vegetale che viene sottoposta alla seconda fase di lisi.
Secondo alcune forme di attuazione, le seconde reazioni di lisi sono reazioni di eso-lisi. Vantaggiosamente, le reazioni di eso-lisi vengono indotte da un secondo preparato enzimatico presentante almeno un'attività scelta nel gruppo consistente in: glucosidasica, arilesterasica, maltasica, cellobiasica. Secondo vantaggiose forme di attuazione, il secondo preparato enzimatico presenta almeno due (ovvero almeno tre) attività scelte nel gruppo consistente in: glucosidasica, arilesterasica, maltasica, cellobiasica. Vantaggiosamente, il secondo preparato enzimatico presenta le seguenti attività: glucosidasica, arilesterasica, maltasica, cellobiasica .
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il secondo preparato enzimatico presenta un'attività glucosidasica da 90 a 630 KU/L.
Secondo vantaggiose forme di attuazione, il secondo preparato enzimatico presenta un'attività aril-esterasica da 460 a 3220 KU/L.
Vantaggiosamente, la seconda fase di lisi viene realizzata mantenendo in agitazione la matrice vegetale in presenza del primo preparato enzimatico da 2 a 20 ore, preferibilmente ad una temperatura da 10°C a 90°C.
Vantaggiosamente, la prima fase di separazione prevede la filtrazione meccanica della matrice vegetale. Secondo alcune forme di attuazione, durante la prima fase di separazione, la matrice vegetale viene filtrata attraverso un prima membrana presentante una porosità inferiore a 6 μπι.
Secondo alcune forme di attuazione, la prima membrana presenta una porosità da 2 a 5 μιη.
Secondo alcune forme di attuazione, la prima membrana presenta una porosità inferiore a 110 KDa (vantaggiosamente, da 110 KDa a 80 KDa, in particolare di circa 100 KDa). Vantaggiosamente, la prima membrana presenta una porosità inferiore a 11 KDa (vantaggiosamente, da 11 KDa a 8 KDa, in particolare di circa 10 KDa).
Secondo alcune forme di attuazione, durante la prima fase di separazione, sulla matrice vegetale a monte della prima membrana viene esercitata una pressione di almeno 2 bar, preferibilmente da 3 a 4 bar, in particolare di 3,5 bar. Vantaggiosamente, una depressione (in particolare, un pressione inferiore ad 1 bar) viene applicata alla matrice vegetale permeata attraverso la prima membrana.
Secondo alcune forme di attuazione, la prima fase di separazione comprende una fase di microfiltrazione, durante la quale la matrice vegetale viene filtrata attraverso la prima membrana presentante una porosità inferiore a 6 μιη {vantaggiosamente, da 2 a 5 μm),- ed una prima fase di ultrafiltrazione, la quale è successiva alla fase di microfiltrazione e durante la quale la matrice vegetale viene filtrata attraverso una seconda membrana presentante una porosità inferiore a 110 KDa (vantaggiosamente, da 110 KDa a 80 KDa, in particolare di circa 100 KDa). Secondo alcune forme di attuazione, la prima fase di separazione comprende, in aggiunta o in alternativa alla prima fase di ultrafiltrazione, una seconda fase di ultrafiltrazione, la quale è, preferibilmente, successiva alla prima fase di ultrafiltrazione e/ alla fase di microfiltrazione e durante la quale la matrice vegetale viene filtrata attraverso una ulteriore membrana presentante una porosità inferiore a 11 KDa {vantaggiosamente, da 11 KDa a 8 KDa, in particolare di circa 10 KDa).
Secondo alcune forme di attuazione, il sopradescritto metodo comprende una seconda fase di separazione, la quale è successiva alla seconda fase di lisi e durante la quale almeno parte di ulteriori molecole organiche di maggiori dimensioni vengono separate dalla matrice vegetale. Vantaggiosamente, durante la seconda fase di separazione la matrice vegetale viene filtrata attraverso una terza membrana presentante porosità inferiore alla prima membrana e/o alla seconda membrana.
Secondo alcune forme di attuazione, la terza membrana presenta una porosità inferiore a 11 KDa (vantaggiosamente, da 11 KDa a 8 KDa, in particolare di circa 10 KDa).
Secondo alcune forme di attuazione, la terza membrana presenta una porosità inferiore a 1,1 KDa (vantaggiosamente, da 1,1 KDa a 0,8 KDa, in particolare di circa 1 KDa).
Secondo alcune forme di attuazione, durante la seconda fase di separazione, sulla matrice vegetale a monte della terza membrana viene esercitata una pressione di almeno 2 bar, preferibilmente da 3 a 4 bar, in particolare di 3,5 bar. Vantaggiosamente, una depressione (in particolare, un pressione inferiore ad 1 bar) viene applicata alla matrice vegetale permeata attraverso la terza membrana.
Secondo alcune forme di attuazione, sono previste ulteriori fasi di lisi e/o di separazione e/o ricircolo.
Secondo alcune forme di attuazione, il sopradescritto metodo comprende una fase di concentrazione, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale una componente liquida, in particolare acqua, viene separata da una matrice vegetale trattata (vale a dire, sostanzialmente un disgregato molecolare della matrice vegetale che viene sottoposta alla prima fase di lisi) in particolare mediante osmosi inversa. Il disgregato molecolare così ottenuto può essere, ad esempio, utilizzato per arricchire alimenti.
Secondo alcune forme di attuazione, il sopradescritto metodo comprende una terza fase di separazione, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale i componenti della matrice vegetale vengono tra loro separati. In questo modo è possibile, ad esempio, ottenere zuccheri, amminoacidi, acidi grassi, glicerolo e/o fitocomposti .
Secondo alcune forme di attuazione, il sopradescritto metodo comprende una fase di generazione di carburante, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale la matrice vegetale viene almeno parzialmente trasformata in carburante mediante un processo microbiologico .
Secondo alcune vantaggiose forme di attuazione, il sopradescritto metodo comprende una fase di trattamento termico, durante la quale la matrice vegetale viene miscelata con da 3 a 12 volte in peso di acqua (in particolare acqua deionizzata) e mantenuta in agitazione da 30 a 120 minuti ad una temperatura da 60°C a 90°C, la fase di trattamento termico è precedente alla prima fase di lisi. Vantaggiosamente, la fase di trattamento termico avviene in presenza di stabilizzanti; in particolare m-parabenzoato 0,01-1% (peso su volume) e/o acido citrico 1-5% (peso su volume) e/o acido latticol-6% (peso su volume) e/o EDTA 0,1-3% (peso su volume).
Secondo vantaggiose forme di attuazione, prima della fase di trattamento termico, è prevista una fase di trattamento meccanico, durante la quale la matrice vegetale viene lavorata fino ad ottenere particelle di piccole dimensioni.
Facendo riferimento alla figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un impianto per implementare alcune forme di attuazione del metodo sopradescritto .
L'impianto 1 comprende un dispositivo 2 per l'alimentazione della matrice vegetale ad un omogenizzatore 3, in corrispondenza del quale la matrice vegetale viene sottoposta ad un trattamento termico e meccanico, ed un reattore 4, il quale è disposto a valle dellOmogenizzatore 3 ed è ad esso collegato.
L'impianto 1 comprende, inoltre, un reattore 5, il quale è disposto a valle del reattore 4 ed è ad esso collegato per tramite di un'unità 6 di separazione, ed un'unità 7 di ricircolo per convogliare le molecole organiche di maggiore dimensione separate dalla matrice vegetale in corrispondenza dell'unità 6 al reattore 4.
A valle del reattore 5 è disposta un'unità 8 di separazione, alla quale è collegato un dispositivo 9 per lo stoccaggio e/o il convogliamento della matrice vegetale trattata ed un'unità 10 di ricircolo per convogliare le ulteriori molecole organiche di maggiore dimensione separate dalla matrice vegetale in corrispondenza dell'unità 8 al reattore 5.
Nella figura 2 viene illustrato un impianto 1', il quale differisce dall'impianto 1 della figura 1 per il fatto di comprendere un'unità 11 di osmosi, la quale è disposta a valle del dispositivo 9 ed è atta a separare la matrice vegetale trattata (vale a dire sostanzialmente un disgregato molecolare della matrice vegetale alimentato mediante il dispositivo 2) dal solvente (specificamente, acqua) mediante osmosi inversa.
L'impianto 1' include, inoltre, un'unità 12 di ricircolo la quale è atta a convogliare il solvente separato dall'unità 11 di osmosi all'omogenizzatore 3.
Nella figura 3 viene illustrato un impianto 1'', il quale differisce dall'impianto 1 della figura 1 per il fatto di comprendere un dispositivo 13 di separazione, il quale è di per sé di tipo noto (ad esempio comprende o consiste di una colonna cromatografica) , è disposto a valle del dispositivo 9 ed è atto, in particolare, a separare dalla matrice vegetale zuccheri, amminoacidi, acidi grassi, glicerolo e/o fitocomposti.
Nella figura 4 viene illustrato un impianto 1''', il quale differisce dall'impianto 1 della figura 1 per il fatto di comprendere un dispositivo 14, il quale è disposto a valle del dispositivo 9 ed è atto a produrre biocarburante mediante tecniche di per sé note (in particolare, fermentazione).
L'impianto 1''' comprende inoltre un'unità 15 per la produzione di energia elettrica tramite una biofuel celi (cella a bio-combustibile di tipo microbiologico e/o enzimatico) che viene alimentata dal dispositivo 9. L'utilizzo della matrice vegetale presente nel dispositivo 9 per l'alimentazione di una biofuel celi è particolarmente vantaggioso poiché tale matrice vegetale è sostanzialmente sterile.
Secondo forme di attuazione non illustrate l'impianto 1 comprende un dispositivo analogo al dispositivo 14 disposto a valle di un dispositivo analogo al dispositivo 13.
Secondo alcune forme di attuazione, nel sopradescritto metodo, la prima fase di lisi e la seconda fase di lisi vengono realizzate nel reattore 4 e, rispettivamente, nel reattore 5, i quali sono tra loro collegati dall'unità 6 di separazione; il metodo comprende una prima fase di ricircolo, durante la quale le molecole organiche di maggiore dimensione separate dalla matrice vegetale durante la prima fase di separazione in corrispondenza dell'unità 6 di separazione vengono convogliate nuovamente al primo reattore 4.
Vantaggiosamente, il metodo comprende una seconda fase di separazione, la quale avviene in corrispondenza dell'unità 8 di separazione disposta a valle del secondo reattore 5 e durante la quale almeno parte di ulteriori molecole organiche di maggiori dimensioni vengono separate dalla matrice vegetale; ed una seconda fase di ricircolo, durante la quale le molecole organiche di maggiore dimensione separate dalla matrice vegetale durante la seconda fase di separazione vengono convogliate nuovamente al secondo reattore 5.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, vengono fom ite molecole organiche ottenute mediante un metodo come sopra definito.
È inportante sottolineare che il metodo in accordo con la presente invenzione permette di ottenere i seguenti vantaggi rispetto all'arte nota.
- L'utilizzo di scarti agroindustriali come fonte a basso costo di materie prime per la produzione di bevande funzionali e/o additivi "funzionalizzanti". Dai processi produttivi dell'industria vitivinicola, conserviera, olearia e cerealicola infatti escono come scarti materiali quali bucce crusche e acque di vegetazione che spesso non hanno un loro mercato e devono essere detossificati e smaltiti. È possibile, ad eseirpio, produrre a basso costo succhi "antiossidanti", additivi per l'industria alimentare e cosmetica, principi attivi per l'industria della detergenza.
- L'utilizzo di scarti agroindustriali come fonte a basso costo di materie prime per la produzione di composti ad alto valore aggiunto.
- L'utilizzo di scarti agroindustriali come fonte a basso costo di materie prime per la produzione di energia e/o biocarburante.
Il metodo in accordo con la presente invenzione permette quindi l'azzeramento potenziale degli scarti risolvendo da una parte un problema industriale legato ai costi di smaltimento e dall'altra generando valore economico.
Ulteriori caratteristiche della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue di un esempio meramente illustrativo e non limitativo .
Esempio 1
Fase 1 di pre-trattamento termico
Le crusche vengono caricate in un tino agitato addizionate con una quantità d'acqua deionizzata pari a 8 volte il peso di solido trattato, movimentate con elica marina o altro sistema di miscelazione idoneo, addizionate con stabilizzanti opportuni (mparabenzoato 0,6% p/v e/o acido citrico 3% p/v e/o acido lattico 3% p/v e/o EDTA 1,5% p/v). La sospensione viene trattata a caldo ad una temperatura di 75°C per un tempo 75 minuti.
Fase 2 pre-trattamento idrolitico con endo-enzimi La sospensione viene aggiunta a preparati enzimatici selezionati aventi le attività:
□ amilasica 1300 KU/L circa
□ xilanasica 140 KU/L circa
□ pectinasica 400 KU/L circa
□ cellulasica 5,2 U/L circa
□ Proteasica 1500 KU/L circa
Il liquido viene mantenuto in agitazione per 11 ore a temperatura di circa 50°C.
Fase 3 operazione di microfiltrazione a 2-5 μιη Il liquido viene raffreddato a temperatura ambiente e sottoposto ad un processo di microfiltrazione su membrana tubolare in ceramica avente una porosità di 3,5 μιη, un diametro del canale di 7 mm, una lunghezza di 250 mm e un'area superficiale di 50 m<2>.
velocità di flusso: 1000 litri/h
Pressione in entrata: 2,5 bar
Pressione in uscita: 2,3 bar
Pressione sul permeato: < 1 bar
Velocità di flusso sulla membrana: 7 m/s
Il volume di partenza è di 3 litri da cui si ottengono 0,47 litri di concentrato e 2,5 litri di permeato microrfiltrato.
Il concentrato viene inviato nuovamente alla fase 1 e miscelato con 2,21 litri di nuova sospensione.
Fase 3 operazione di ultrafiltrazione a lOOKDa I 2,5 litri di permeato vengono sottoposti ad un processo di ultrafiltrazione su membrana tubolare in ceramica avente porosità di 100 Kda, un diametro del canale di 7 mm, una lunghezza di 250 mm e un'area superficiale di 50m<2>.
Velocità di flusso: 1000 litri/h
Pressione in entrata: 3,5 bar
Pressione in uscita: 3,3 bar
Pressione sul permeato: < 1 bar
Velocità di flusso sulla membrana: 2 m/s
Da questo passaggio si ottengono 0,32 litri di concentrato, che vengono rinviati alla fase 1 a formare i 3 litri da risottoporre al processo di microfiltrazione, e 2,17 litri di permeato.
Fase 4 trattamento idrolitico con endo-enzimi ed eso-enzimi
I 2,17 litri di permeato vengono sottoposti ad un trattamento di idrolisi enzimatica utilizzando preparati enzimatici selezionati aventi le attività: □ amilasica 1340 KU/L circa
□ xilanasica 160 KU/L circa
□ pectinasica 400 KU/L circa
□ cellulasica 4,8 U/L circa
□ Proteasica 1500 KU/L circa
□ aril-esterasica 1900 KU/L circa
□ glucosidasica 380 U/L circa
Il liquido viene mantenuto in agitazione per 11 ore a temperatura di 50°C.
Fase 5 operazione di ultrafiltrazione a lOKDa I 2,17 litri di idrolizzato vengono sottoposti ad un processo di ultrafiltrazione su membrana tubolare in ceramica avente porosità di 10 Kda, un diametro del canale di 7 mm, una lunghezza di 250 IMIe un'area superficiale di 50 m<2>.
Velocità di flusso: 1000 litri/h
Pressione in entrata: 3,5 bar
Pressione in uscita: 3,3 bar
Pressione sul permeato: < 1 bar
Velocità di flusso sulla membrana: 2 m/s
Da questo passaggio si ottengono 0,28 litri di concentrato, che vengono rinviati alla fase 4 da risottoporre al processo di idrolisi e ultrafiltrazione, e 1,89 litri di permeato.
Fase 6 trattamento idrolitico con eso-enzimi 1,89 litri di permeato vengono sottoposti ad un trattamento di idrolisi enzimatica utilizzando preparati enzimatici selezionati aventi le attività: □ aril-esterasica 1900 KU/L circa
□ glucosidasica 335 U/L circa
Il liquido viene mantenuto in agitazione per 11 ore a temperatura di 50°C.
Fase 7 operazione di ultrafiltrazione a lKDa 1,89 litri di idrolizzato vengono sottoposti ad un processo di ultrafiltrazione su membrana tubolare in ceramica avente porosità di 1 Kda, un diametro del canale di 7 mm, una lunghezza di 250 mm e un'area superficiale di 50 m<2>.
Velocità di flusso: 1000 litri/h
Pressione in entrata: 3,5 bar
Pressione in uscita: 3,3 bar
Pressione sul permeato: < 1 bar
Velocità di flusso sulla membrana: 2 m/s
Da questo passaggio si ottengono 0,24 litri di concentrato, che vengono rinviati alla fase 6 da risottoporre al processo di idrolisi e ultrafiltrazione, e 1,65 litri di permeato.
Questo permeato è quindi stato arricchito di sostanze chimiche con un peso molecolare al di sotto di 1000 g/mole. Tali pesi molecolari sono nell'ordine di grandezza degli oligomeri che costituiscono le strutture fibrose primarie del tessuto vegetale dello scarto di partenza.
Per questo motivo si può equiparare questo prodotto ad un vero e proprio disgregato molecolare.
Aspetto caratteristico:
•Colore: paglierino, trasparente
•Odore: caratteristico, fruttato
•pH 3,5 circa
•Zuccheri semplici: 40-60 g/L
•Fenoli liberi: 200-400 mg/L
•Potere antiossidante in ORAC /L: 700-1200 TE Le fasi 2, 3 e 5 possono fornire dei concentrati utilizzabili come caratterizzati da miscele chimiche con specifici pesi molecolari che possono essere veicolati al di fuori del processo.
il disgregato molecolare può essere sottoposto ad ulteriori fasi idrolitiche e di ultrafiltrazione con cut-off di porosità inferiore a 1 Kda fino ad arrivare ad uno stadio di osmosi inversa per il recupero dell'acqua e dei sali.
Claims (1)
- R I V E N D I C A Z IO N I 1.- Metodo per il trattamento di una matrice vegetale comprendente molecole organiche, il metodo comprende le seguenti fasi: una prima fase di lisi, durante la quale delle prime reazioni di lisi vengono enzimaticamente indotte su almeno parte delle molecole organiche della matrice vegetale; una prima fase di separazione, la quale è successiva alla prima fase di lisi e durante la quale almeno parte delle molecole organiche di maggiori dimensioni vengono separate dalla matrice vegetale; una seconda fase di lisi, la quale è successiva alla prima fase di separazione e durante la quale delle seconde reazioni di lisi, differenti dalle prime reazioni di lisi, vengono enzimaticamente indotte su almeno parte delle molecole organiche della matrice vegetale. 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la prima fase di lisi e la seconda fase di lisi vengono realizzate in un primo e rispettivamente secondo reattore, i quali sono tra loro collegati da una prima unità di separazione,· il metodo comprende una prima fase di ricircolo, durante la quale le molecole organiche di maggiore dimensione separate dalla matrice vegetale durante la prima fase di separazione in corrispondenza della prima unità di separazione vengono convogliate nuovamente al primo reattore. 3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, e comprendente una seconda fase di separazione, la quale avviene in corrispondenza di una seconda unità di separazione disposta a valle del secondo reattore e durante la quale almeno parte di ulteriori molecole organiche di maggiori dimensioni vengono separate dalla matrice vegetale; ed una seconda fase di ricircolo, durante la quale le ulteriori molecole organiche di maggiore dimensione separate dalla matrice vegetale durante la seconda fase di separazione vengono convogliate nuovamente al secondo reattore . 4.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le prime reazioni di lisi sono reazioni di endo-lisi. 5.- Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui le reazioni di endo-lisi vengono indotte da un primo preparato enzimatico presentante almeno un'attività scelta nel gruppo consistente in: amilasica, cellulasica, proteasica, pectinasica xilanasica. 6 .- Metodo secondo la rivendicazione 5, il primo preparato enzimatico presenta almeno tre attività scelte nel gruppo consistente in: amilasica, cellulasica, proteasica, pectinasica, xilanasica. 7.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui le seconde reazioni di lisi sono reazioni di eso-lisi. 8.- Metodo secondo la rivendicazione 7, in cui le reazioni di eso-lisi vengono indotte da un secondo preparato enzimatico presentante almeno un'attività scelta nel gruppo consistente in: glucosidasica, arilesterasica , maltasica, cellobiasica. 9.- Metodo secondo la rivendicazioni 7, in cui il secondo preparato enzimatico presenta almeno due attività scelte nel gruppo consistente in: glucosidasica, arilesterasica, maltasica, cellobiasica . 10.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima e la seconda fase di lisi avvengono in presenza di acqua. 11.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima fase di separazione prevede la filtrazione meccanica della matrice vegetale . 12.- Metodo secondo la rivendicazione 11, in cui durante la prima fase di separazione, la matrice vegetale viene filtrata attraverso un prima membrana presentante una porosità inferiore a 6 μπι. 13.- Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui la prima membrana presenta una porosità da 110 KDa a 80KDa. 14.- Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui la prima membrana presenta una porosità da 11 KDa a 8 KDa. 15.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 12 a 14, in cui durante la prima fase di separazione, sulla matrice vegetale a monte della prima membrana viene esercitata una pressione di almeno 2 bar,· una depressione viene applicata alla matrice vegetale permeata attraverso la prima membrana. 16.- Metodo secondo la rivendicazione 12 o 15, in cui la prima fase di separazione comprende una fase di microfiltrazione, durante la quale la matrice vegetale viene filtrata attraverso la prima membrana presentante una porosità da 2 a 5 μιη; ed una prima fase di ultrafiltrazione, la quale è successiva alla fase di microfiltrazione e durante la quale la matrice vegetale viene filtrata attraverso una seconda membrana presentante una porosità da 110 a 80 KDa. 17.- Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, e comprendente una seconda fase di separazione, la quale è successiva alla seconda fase di lisi e durante la quale almeno parte di ulteriori molecole organiche di maggiori dimensioni vengono separate dalla matrice vegetale. 18.- Metodo secondo la rivendicazione 17, in cui durante la prima fase di separazione la matrice vegetale viene filtrata attraverso una prima membrana e/o una seconda membrana; durante la seconda fase di separazione la matrice vegetale viene filtrata attraverso una terza membrana presentante porosità inferiore alla prima membrana e/o alla seconda membrana . 19.- Metodo secondo la rivendicazione 18, in cui la terza membrana presenta una porosità inferiore a 11 KDa. 20.- Metodo secondo rivendicazione 18, in cui la terza membrana presenta una porosità inferiore a 1,1 KDa. 21.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 17 a 19, in cui durante la seconda fase di separazione, sulla matrice vegetale a monte della terza membrana viene esercitata una pressione di almeno 2 bar; una depressione viene applicata alla matrice vegetale permeata attraverso la terza membrana . 22.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 17 a 21, e comprendente una fase di concentrazione, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale una componente liquida, in particolare acqua, viene separata da una matrice vegetale trattata, in particolare mediante osmosi inversa. 23.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 17 a 22, e comprendente una terza fase di separazione, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale componenti della matrice vegetale vengono tra loro separati. 24.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 17 a 22, e comprendente una fase di generazione di carburante, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale la matrice vegetale viene almeno parzialmente trasformata in carburante mediante un processo microbiologico. 25.- Metodo secondo una delle rivendicazioni da 17 a 22, e comprendente una fase di produzione di energia, la quale è successiva alla seconda fase di separazione e durante la quale la matrice vegetale viene utilizzata come carburante. 26.- Molecole organiche ottenute mediante un metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti,
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000542A ITBO20070542A1 (it) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Metodo per il trattamento di matrici vegetali |
PCT/IB2008/001996 WO2009016482A2 (en) | 2007-07-31 | 2008-07-31 | Method for the treatment of vegetal matter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT000542A ITBO20070542A1 (it) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Metodo per il trattamento di matrici vegetali |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ITBO20070542A1 true ITBO20070542A1 (it) | 2009-02-01 |
Family
ID=40210680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
IT000542A ITBO20070542A1 (it) | 2007-07-31 | 2007-07-31 | Metodo per il trattamento di matrici vegetali |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
IT (1) | ITBO20070542A1 (it) |
WO (1) | WO2009016482A2 (it) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117122000A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-28 | 江中食疗科技有限公司 | 一种葛根饮料及其制备方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITMI20110941A1 (it) | 2011-05-25 | 2012-11-26 | Phenofarm S R L | Processo di produzione di un fito-estratto da acque di vegetazione esanse olearie |
PL223434B1 (pl) * | 2013-10-30 | 2016-10-31 | Biopoint M Jankowski M Niewiadomska Spółka Jawna | Sposób wytwarzania ekstraktów roślinnych |
EP2929783A1 (en) | 2014-04-11 | 2015-10-14 | New Life Hold S.r.L. | Food flours useful in the reduction of glycemia, in the treatment of metabolic syndrome, in the reduction of cholesterol and/or in the treatment of type 2 diabetes |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1219732B (it) * | 1988-06-28 | 1990-05-24 | Tecnofarmaci Spa | Frazioni oligomeriche procianidoliche,loro procedimento di preparazione e composizioni farmaceutiche che le contengono |
GB2301103B (en) * | 1995-05-23 | 1999-12-22 | Danisco | An enzyme system comprising ferulic acid esterase |
JP4044975B2 (ja) * | 1995-07-25 | 2008-02-06 | 株式会社叶匠壽庵 | 乳酸菌発酵物からなる糖尿病治療剤 |
WO2001067891A1 (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Jaekwan Hwang | Biologically active materials from cereals and process for preparation thereof |
US7244597B2 (en) * | 2000-11-10 | 2007-07-17 | Novozymes A/S | Secondary liquefaction in ethanol production |
JP2002348245A (ja) * | 2001-05-07 | 2002-12-04 | Toyo Hakko:Kk | 紅参有効成分の低分子化方法、抗酸化飲料及びその製造方法 |
BR0314481A (pt) * | 2002-09-23 | 2005-07-26 | Sua Majestade A Rainha De Dire | Método de produção de uma composição enriquecida com isoquercitrina, composição enriquecida com isoquercitrina e processo para a preparação de uma composição enriquecida com rutina de biomassa que contém rutina |
US6899910B2 (en) * | 2003-06-12 | 2005-05-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Processes for recovery of corn germ and optionally corn coarse fiber (pericarp) |
-
2007
- 2007-07-31 IT IT000542A patent/ITBO20070542A1/it unknown
-
2008
- 2008-07-31 WO PCT/IB2008/001996 patent/WO2009016482A2/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117122000A (zh) * | 2023-10-07 | 2023-11-28 | 江中食疗科技有限公司 | 一种葛根饮料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009016482A3 (en) | 2009-05-22 |
WO2009016482A2 (en) | 2009-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10047384B2 (en) | Processing biomass | |
JP4383052B2 (ja) | 穀物のふすまの分画方法 | |
EP1706001B1 (en) | Soluble dietary fibre from oat and barley grains, method for producing a fraction rich in b-glucan and use of the fraction in foods, pharmaceuticals and cosmetics | |
Dimou et al. | Wine lees valorization: Biorefinery development including production of a generic fermentation feedstock employed for poly (3-hydroxybutyrate) synthesis | |
US20130183735A9 (en) | Processing biomass | |
Hemavathi et al. | Differential partitioning of β-galactosidase and β-glucosidase using aqueous two phase extraction | |
TWI657747B (zh) | 桃萃取物及其製造方法 | |
CN103356446A (zh) | 一种含黑茶提取物的天然抗衰老护肤品及其制备方法 | |
Ramírez-Jiménez et al. | Emerging techniques assisting nixtamalization products and by-products processing: an overview | |
ITBO20070542A1 (it) | Metodo per il trattamento di matrici vegetali | |
Kaur et al. | Efficient process engineering for extraction of hemicellulose from corn fiber and its characterization | |
WO2015138584A1 (en) | Integrated process extraction of pineapple biomass into fibers and natural products | |
KR101170685B1 (ko) | 쌀가공 부산물로부터 수용성 식이섬유의 제조방법 | |
Hernández Becerra et al. | Recovery of biomolecules from agroindustry by solid-liquid enzyme-assisted extraction: A review | |
CN108034685A (zh) | 一种人参多肽的制备方法 | |
WO2017128556A1 (zh) | 蛋白产品及其制备方法 | |
Benito-Román et al. | Purification and isolation of β-glucans from barley: downstream process intensification | |
Abu-Ghannam et al. | Biotechnological, food, and health care applications | |
Cassano et al. | Membrane technologies for the fractionation of compounds recovered from cereal processing by-products | |
CN107011422B (zh) | 蛋白产品及其制备方法 | |
WO2015002043A1 (ja) | ペントシジン生成阻害剤 | |
Galanakis | Concluding remarks and future perspectives | |
EP4101303A1 (de) | Galactooligosaccharide mit einem dp grösser 6 | |
CN103540629B (zh) | 一种微生物Asp-1发酵法提取黄芪多糖的方法 | |
Pasquet et al. | By-Product Valorization as a Means for the Brewing Industry to Move toward a Circular Bioeconomy |