KR101896741B1 - 에탄올 및 발효된 고체 생성물을 동시에 제조하는 방법 - Google Patents

에탄올 및 발효된 고체 생성물을 동시에 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101896741B1
KR101896741B1 KR1020147009870A KR20147009870A KR101896741B1 KR 101896741 B1 KR101896741 B1 KR 101896741B1 KR 1020147009870 A KR1020147009870 A KR 1020147009870A KR 20147009870 A KR20147009870 A KR 20147009870A KR 101896741 B1 KR101896741 B1 KR 101896741B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mixture
fermented
fermentation
polysaccharides
biomass
Prior art date
Application number
KR1020147009870A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140077917A (ko
Inventor
올레 코에 한센
카트린 하이드 엘레고드
칼 크리스티안 톰슨
Original Assignee
햄레트 프로테인 아/에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 햄레트 프로테인 아/에스 filed Critical 햄레트 프로테인 아/에스
Publication of KR20140077917A publication Critical patent/KR20140077917A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101896741B1 publication Critical patent/KR101896741B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
    • A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
    • A23K10/38—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material from distillers' or brewers' waste
    • 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
    • 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
    • A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/185—Vegetable proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/60—Sugars; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/64—Proteins; Peptides; Derivatives or degradation products thereof
    • A61K8/645—Proteins of vegetable origin; Derivatives or degradation products thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • C12P1/02—Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using fungi
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
    • C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
    • C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01001—Alpha-amylase (3.2.1.1)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01003—Glucan 1,4-alpha-glucosidase (3.2.1.3), i.e. glucoamylase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y302/00—Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01—Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01022—Alpha-galactosidase (3.2.1.22)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K1/00—Glucose; Glucose-containing syrups
    • C13K1/02—Glucose; Glucose-containing syrups obtained by saccharification of cellulosic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C13—SUGAR INDUSTRY
    • C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
    • 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
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

본 발명은 하기의 단계를 포함하는 발효된 고체 생성물 및 에탄올을 동시에 제조하는 방법에 관한 것이다:
1) 분쇄되거나 박편화(flaked)되거나 다른 방법으로 분해된, 올리고당(oligosaccharides) 및/또는 다당류(polysaccharides)와 살아 있는 효모를 2:1 내지 100:1의 건조율로 포함하는 바이오매스 및 물의 혼합물을 제공하는 단계;
2) 상기 (1)단계로부터 얻어진 혼합물을 초기 혼합물의 수분 함량이 65중량%를 넘지 않는 조건하에서 혐기 조건 아래, 약 25-60°C의 온도에서 1-36시간 동안 발효시키는 단계;
3) 상기 (2)단계로부터 얻어진 발효된 혼합물을 약 70-150°C의 온도에서 0.5-240분 동안 배양하는 단계; 및
4) 상기 (3)단계로부터 얻어진 발효된 혼합물로부터 습식 발효된 고체 생성물을 분리하는 단계;
a)상기 (2)단계에서 발효는 회전 속도, 온도, 및 pH 조절 수단뿐만 아니라 발효 혼합물과 첨가물을 위한 유입부 수단 및 발효체를 위한 출구 수단을 구비하는 하나 이상의 상호 연결된 패들 웜(paddle worm) 또는 연속된 웜(worm) 컨베이어에서 수행되는 것을 추가로 포함하거나 b)상기 (1), (2) 및 (3)단계 중 어느 단계에서 하나 이상의 가공조제가 첨가되는 것을 추가로 포함하고,
5) 진공에 의한 상기 (2)단계에서 및/또는 진공에 의하거나 증기의 주입에 의한 상기 (3)단계에서의 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 과잉 스트리핑 스팀(stripping steam)을 응축시키는 단계를 추가로 포함한다.
또한, 본 발명은 얻어진 생성물의 용도뿐만 아니라 상기 방법에 의해 얻어진 생성물에 관한 것이다.

Description

에탄올 및 발효된 고체 생성물을 동시에 제조하는 방법{METHOD FOR THE SIMULTANEOUS PRODUCTION OF ETHANOL AND A FERMENTED, SOLID PRODUCT}
본 발명은 발효된 고체 생성물 및 에탄올을 동시에 제조하는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 얻어진 생성물의 용도뿐만 아니라 상기 방법에 의해 얻어진 생성물에 관한 것이다.
지속 가능한 에너지원의 개발에 대한 필요성이 있고, 바이오 에탄올은 수송용 연료로서 매력적인 원료이다. 따라서, 저렴한 비용으로 바이오 에탄올을 생성할 수 있는 공정이 필요하다. 인간 음식이나 동물 사료의 단백질 대체원을 제공하기 위한 필요성도 추가로 있다.
단당을 에탄올로 전환하는 효모의 능력은 잘 알려져 있다. 변환공정은 원료를 포함하는 전분을 분쇄하는 것과 효소 또는 산 가수분해에 의해 녹말을 발효 가능한 당으로 전환하는 과정으로 수행된다. 이 후, 효모는 당을 알코올 및 이산화탄소로 발효시키기 위해 첨가된다.
이러한 공정은 일반적으로 낮은 건물 함량에서 90%이상의 수분 함량을 가지고 회분식(batch), 공급 회분식(fed-batch) 또는 연속식(continuous) 공정에서 수행된다. 발효 배양액에서의 바이오 에탄올 건물의 2세대 생성은 약 20% 이상으로 보고된다. 발효 후, 알코올은 증류된다.
경제적인 관점으로부터 상기 공정에서 높은 수분 함량은 하기 이유에서 바람직하지 않다: 높은 처리 비용과 반응 용기의 큰 부피로 인한 높은 투자 비용.
WO2005/069840 A2는 상기 녹말-함유물질의 젤라틴화(gelatinization)와 발효 미생물을 사용하는 발효 없이 특히 글루코아밀라제(glucoamylase)로부터 비롯된 분쇄된 녹말-함유 물질의 당화를 포함하는 분쇄된 전분-함유 물질로부터 에탄올과 같은 발효 생성물의 생산 공정을 개시한다.
WO2006/102907 A1는 효모와 수분함량이 80%를 초과하지 않고, 혐기 조건 아래 발효되고 닫힌 시스템에서 배양된 발효 혼합물이 배양된 단백질성 콩류(proteinaceous pulse) 부분에서 비롯된 발효된 단백질 제품의 제조 방법을 개시한다.
WO2004/113490 A3는 명확한 효소와 대사 산물 혼합물의 지속적인 준비와 그에 따른 적절한 생물반응장치를 위한 지시된 선별적인 안정적 미생물 혼합 개체수의 고체상 배양방법을 개시한다.
WO2006/129320 A2는 이 방법은 발효를 포함하는 곡물을 함유하는 녹말로부터 단백질 농축액을 제조하는 방법을 개시하고, 상기 발효 생성물은 에탄올일 수 있다.
WO2006/113683 A2는 당화와 발효를 통한 에탄올과 가공된 동물 사료의 제조 방법을 개시한다.
WO2006/056838 A1는 바이오매스를 포함하는 다당류(polysaccharide)의 액화와 당화 공정을 개시한다. 상기 바이오매스는 20%이상의 건물 함량을 갖는 것으로, 이 방법은 중력 기반 타입의 기계적 과정의 제공의 혼합과 결합된 효소적 가수분해를 포함한다. 상기 공정의 바이오매스 처리 결과는 후속 발효 공정에서 에탄올 생산에 이용될 수 있다.
WO2007/036795 A1은 폐기물 조각과 후속 발효의 기계적 공정을 위한 자유 낙하 혼합을 이용한 건물 함량이 20% 이상인 단당 또는 다당류를 함유하는 폐기물 조각들의 사전처리 및 효소적 가수분해 발효에 의한 바이오 에탄올을 포함하는 발효 생성물 제조 공정을 개시한다.
발효기의 원재료 가공과 그에 따른 조작 방법이 EP 1 355 533 B1에서 개시된다; 개시된 발효기는 생성물 혼합, 특히 반죽 또는 갈린 시리얼 제품과 물의 혼합을 위한 연속적 공정을 위한 것이다. 아르키메데스식 스크루(archimedean screw)를 이용한 연속적 발효를 위한 수직 반응기는 GB 2 049 457 A에서 개시된다.
본 발명의 목적은 공정 중 수분 함량이 낮은 조건에서 유가 발효된 고체생성물을 동시에 생산하기 위한 바이오 에탄올 생산의 향상된 제조방법을 제공하는 것이다.
다른 목적은 낮은 수분 함량과 장비에 대한 적은 투자에 기인한 저렴한 비용으로 수행 가능한 공정과 그로 인한 저렴한 비용의 생성물을 제공하는 것이다.
또 다른 목적은 높은 상품성의 발효된 고체 생성물을 제공하는 것이다.
상기 목적들은 본 발명의 생성물 및 공정에 의해 이행된다.
따라서, 본 발명의 제 1 측면에서, 하기 단계를 포함하는 발효된 고체 생성물 및 에탄올을 동시에 제조하는 방법:
1) 분쇄되거나 박편화(flaked)되거나 다른 방법으로 분해된, 올리고당(oligosaccharides) 및/또는 다당류(polysaccharides)와 살아 있는 효모를 2:1 내지 100:1의 건조율로 포함하는 바이오매스 및 물의 혼합물을 제공하는 단계;
2) 상기 (1)단계로부터 얻어진 혼합물을 초기 혼합물의 수분 함량이 65중량%를 넘지 않는 조건하에서 혐기 조건 아래, 약 25-60°C의 온도에서 1-36시간 동안 발효시키는 단계;
3) 상기 (2)단계로부터 얻어진 발효된 혼합물을 약 70-150°C의 온도에서 0.5-240분 동안 배양하는 단계; 및
4) 상기 (3)단계로부터 얻어진 발효된 혼합물로부터 습식 발효된 고체 생성물을 분리하는 단계;
상기 (2)단계에서 발효는 회전 속도, 온도, 및 pH 조절 수단뿐만 아니라 발효 혼합물과 첨가물을 위한 유입부 수단 및 발효체를 위한 출구 수단을 구비하는 하나 이상의 상호 연결된 패들 웜(paddle worm) 또는 연속된 웜(worm) 컨베이어에서 수행되는 것을 추가로 포함하고,
5) 진공에 의한 상기 (2)단계에서 및/또는 진공에 의하거나 증기의 주입에 의한 상기 (3)단계에서 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 과잉 스트리핑 스팀(stripping steam)을 응축시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제 2 측면에서, 하기 단계를 포함하는 발효된 고체 생성물 및 에탄올을 동시에 제조하는 방법:
1) 분쇄되거나 박편화(flaked)되거나 다른 방법으로 분해된, 올리고당(oligosaccharides) 및/또는 다당류(polysaccharides)와 살아 있는 효모를 2:1 내지 100:1의 건조율로 포함하는 바이오매스 및 물의 혼합물을 제공하는 단계;
2) 상기 (1)단계로부터 얻어진 혼합물을 초기 혼합물의 수분 함량이 65중량%를 넘지 않는 조건하에서 혐기 조건 아래, 약 25-60°C의 온도에서 1-36시간 동안 발효시키는 단계;
3) 상기 (2)단계로부터 얻어진 발효된 혼합물을 약 70-150°C의 온도에서 0.5-240분 동안 배양하는 단계; 및
4) 상기 (3)단계로부터 얻어진 발효된 혼합물로부터 습식 발효된 고체 생성물을 분리하는 단계;
상기 (1), (2) 및 (3)단계 중 어느 단계에서 하나 이상의 가공조제가 첨가되는 것을 추가로 포함하고,
5) 진공에 의한 상기 (2)단계에서 및/또는 진공에 의하거나 증기의 주입에 의한 상기 (3)단계에서의 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 과잉 스트리핑 스팀(stripping steam)을 응축시키는 단계를 추가로 포함한다.
상기 방법에서 두 가지 특별한 조치의 본 발명의 제 1 측면에 따른 조합에 의한 것은 놀라운 일이다. 즉, 먼저 하나 이상의 상호 연결된 패들 웜(paddle worm) 또는 연속된 웜(worm) 컨베이어에서 발효 (2)단계를 수행하고, 두 번째, 진공에 의한 상기 (2)단계에서 및/또는 진공에 의하거나 증기의 주입에 의한 상기 (3)단계에서 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 과잉 스트리핑 스팀(stripping steam)을 응축시키고, 이것은 종래의 방법에 비해 상당히 높은 건물 함량에서 에탄올의 제조 방법을 실시하는 동시에 가치 있는 발효된 고체 생물학적 생성물의 제조를 가능하게 한다.
상기 발명의 제 2 측면 적용에 의한 것은 더 놀라운 일로 먼저, 하나 이상의 효소 또는 하나 이상의 식물 기반 요소(plant based components)와 같은 하나 이상의 가공조제를 첨가하고 두 번째로, 진공에 의한 상기 (2)단계에서 및/또는 진공에 의하거나 증기의 주입에 의한 상기 (3)단계에서의 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 과잉 스트리핑 스팀(stripping steam)을 응축시키고, 이것은 종래의 방법에 비해 상당히 높은 건물 함량에서 에탄올의 제조 방법을 실시하는 동시에 가치 있는 발효된 고체 생물학적 생성물의 제조를 마찬가지로 가능하게 한다.
보통은, 수분 함량이 감소하고, 이에 발효되는 혼합물의 건물 함량이 높은 경우, 발효 혼합물은 수송 동작에 부정적 영향을 미치도록 압축되는 경향이 있고, 특정 수분 함량에서 혼합물은 수송이 멈추도록 어느 범위까지 압축된다.
올리고당(oligosaccharides)의 발효 가능한 당으로의 전환 또는 이 당들의 후속적 발효에 심각한 영향을 미치지 않고 수분 함량은 더욱 60%, 55%, 50% 또는 45% 또는 심지어 40%까지 감소될 수 있다. 물의 감소 된 양만큼 알코올의 동일한 양의 생산은 생성물의 알코올을 높은 농도에 이르게 한다.
본 발명에 제 1 측면에 따른 방법은 구축된 특수 발효기를 이용하여 수송 수단 이외에도 컨베이어가 원료의 혼합과 들어올림을 제공하게 한다. 이로써 이것은 초기 수분 함량이 65중량% 를 초과하지 않는 조건에서 혼합물에서의 발효 수행을 가능하게 한다. 즉, 상기 발효 혼합물은 공정의 시작점에서의 초기 혼합물에서 35중량% 혹은 그 이상의 건물 함량을 갖는 반면, 유사한 종래 기술의 방법에서 건물 함량은 약 20중량% 이거나 더 낮다. 낮은 수분 함량과 공정의 초기 단계에서 조 에탄올의 분리 가능성에 기인하여, 공정은 종래 기술 방법보다 낮은 비용으로 수행될 수 있다. 하나의 실시예에 있어서 제 2 측면에서의 본 발명의 제조 방법 또한 상기 특수 발효기를 사용한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 연속된 웜(worm) 컨베이어는 하나의 날 또는 다중 날이 있는 아르키메데스식 스크루(Archimedean screw) 또는 교차된 스크루(intersected screw)의 변형된 형태로 발효된 혼합물을 이동시킴과 동시에 재료들을 들어올림으로써 이를 밀집시키지 않고 이동되거나 교반될 수 있도록 설계되고, 하나의 측면은 비수직 방향이다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 특수 발효기는 수직 스크류 혼합기(vertical screw mixer)로, 예로 나우타 믹서(Nauta Mixer)가 있다. 일반적으로 생산된 에탄올 90중량% 이상이 추출될 수 있다. 에탄올의 수율은 발효 혼합물에서의 탄수화물 함량과 발효 가능 당으로의 전환에 의존한다. 탈지 대두(defatted soy)에 기초하여 4-5중량%의 에탄올 생성이 가능한 반면, 밀에 있어서는 대략 20중량% 정도 얻어질 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 공정에 의해 얻어진 조 에탄올 및 에틸 아세테이트(ethyl acetate), 3-메틸-1-부탄올(3-methyl-1 butanol) 및/또는 2-메틸-1-부탄올(2-methyl-1 butanol)와 같은 예를 들어, 다른 알코올과 에테르가 0.01-1%인 발효된 바이오매스로부터 얻어진 요소의 소량을 추가로 포함하는 조 에탄올과, 단백질, 탄수화물 및 선택적으로 식이섬유 및/또는 상기 효모 단백질은 건물 기준으로 1-95중량%가 포함되고, 탄수화물은 건물 기준으로 5-99중량%가 포함되는 발효된 바이오매스로부터 생성되는 염을 포함하는 본 발명에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는 발효된 고체 생성물을 추가로 제공한다.
본 발명은 또한 인간 및/또는 동물 소비를 위한 가공 식품 생성물에서 본 발명에 따른 발효된 고체 생성물의 용도와 관련이 있다; 식품 또는 사료 생성물에 사용되는 재료로서; 또는 화장품이나 약학적 생성물 또는 영양 보충제의 재료로서.
본 발명은 본 발명에 따른 발효된 고체 생성물을 1 내지 99중량%로 포함하는 식품, 사료, 화장품 또는 약학적 생성물 또는 영양 보충제와 관련이 있다.
정의
본 발명의 내용에서, 다른 설명에 의해 정의하지 않는 한, 하기 용어들은 하기를 포함하는 것을 의미한다.
용어 “약”, “대략”, “거의” 또는 “~”는 예를 들어, 당해 분야에서 일반적으로 부정확한 측정인 예를 들어, +/- 1 , 2, 5, 10, 20, 심지어는 50%의 크기가 될 수 있다.
용어 “포함하는”은 언급된 부분(들), 단계(들), 특징(들), 조성물(들), 화학 물질(들) 또는 구성 요소(들)의 존재를 명시하는 것으로 해석되나, 하나 이상의 추가적인 부분, 단계, 특징, 조성물, 화학 물질 또는 구성 요소의 존재를 배제하는 것이 아니다.
바이오매스 ( Biomass ):
산업적 생산에서 연료 또는 원료로써 사용될 수 있는 생물학적 물질을 포함한다. 본 내용에서, 바이오매스는 줄기, 나뭇 가지, 잎, 꽃, 열매, 씨앗 등의 형태인 식물 물질을 말한다.
다른 방법으로 분해되는( Otherwise disintegrated ):
산 또는 알칼리성 가압 증자(pressure-cooking) 또는 초음파 처리(ultrasonic treatment)에 의한 분해를 의미한다.
올리고당( Oligosaccharides ) 및 다당류( polysaccharides ):
올리고당은 단당(monomer sugars)의 요소를 소량 함유하는 당중합체로, 간단한 당(simple sugars)으로 알려져 있다. 다당류는 단당의 요소를 다수 함유하는 당중합체로, 또한 복합 탄수화물로 알려져 있다. 실시예는 녹말과 같은 저장 다당류 및 셀룰로오스와 같은 구조 다당류를 포함한다.
탄수화물( Carbohydrates ):
모노-(mono-), 디-(di-), 올리고-(oligo-) 및 다당류를 포함한다.
단백질성 재료( Proteinaceous materials ):
선형 사슬로 배열되고 펩티드 결합이라 불리는 결합에 의해 연결된 아미노산으로 구성되는 유기 화합물을 포함한다. 사슬의 길이가 대략 50 아미노산에 이르는 화합물을 펩티드라 하며, 보다 높은 분자량의 유기화합물을 폴리펩티드 또는 단백질이라 한다.
지방( Fats ):
지방산과 글리세롤 사이의 에스테르를 포함한다. 글리세롤 한 분자는 각각 모노글리세라이드, 디글리세라이드 또는 트리글리세라이드에서 결과적으로 하나, 두개 또는 세개의 지방산 분자로 에스테르화 될 수 있다. 보통 지방은 주로 트리글리세라이드로 구성되고 레시틴, 스테롤 등으로 소량 구성된다. 만약 상온에서 지방이 액체인 경우, 보통 오일이라 칭한다. 본 내용에서 오일, 지방 및 관련 생성물에 대해서는 다음을 참조한다. "Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes", AOCS, 1996, as well as "Lipid Glossary 2", F.D. Gunstone, The Oily Press, 2004.
글리세라이드 ( Glycerides ):
모노, 디 및 트리글리세라이드를 포함한다.
가공조제( Processing aids ):
1. 효소
효소(들)은 촉매로 행동하는 단백질 물질의 매우 큰 분류이다. 보통, 6가지로 분류되고, 본 발명의 범위 내에 있는 주요 종류는 작용기 그룹과 다양한 결합을 가수분해하는 가수분해효소(hydrolases)를 전이시키는 전이 효소(transferases)이다. 전형적 예시는: 가공조제는 프로테아제(protease), 펩티다아제(peptidase), (알파-)갈락토시다아제((a-)galactosidase)), 아밀라아제(amylase),글루카나아제(glucanase), 펙티나아제(pectinase), 헤미셀룰라아제(hemicellulase), 피타아제(phytase), 리파아제(lipase), 포스포리파아제(phospholipase) 및 옥시도-리덕타아제(oxido-reductase)를 포함할 수 있다.
2. 식물 요소( Plant components ) 및 유기 가공조제( organic processing agents )
본 내용에서 중요한 기능적 특성의 일부는:
항산화(Antioxidant), 향균 작용(anti-bacterial action), 침투성(wetting properties) 및 효소의 자극(stimulation of enzymes)이다. 식물 기반 요소(plant-based components)의 목록은 방대하지만, 가장 중요한 것은:
로즈메리(rosemary), 백리향(thyme), 오레가노(oregano), 플라보노이드(flavonoids), 페놀산(phenolic acids), 사포닌(saponins) 및 예를 들어 a-루플릭 산(a-lupulic acid)인 가용성 탄수화물을 조절하기 위한 홉(hops)으로부터의 a- 및 β-산이다.
또한, PH 값 조정, 보존 및 킬레이트 속성을 위한 예를 들어 소르브산(Sorbic-), 프로피온산(propionic-), 젖산(lactic-), 시트르산(citric-) and 아스크로브산(ascorbic acid)인 유기산 및 이들의 염은 가공조제의 군의 일부이다.
이 군의 또 다른 구성요소는 예를 들어, 콜레스테롤, 오일 및 C18-불포화 지방산에서 높은 식물성 지방의 올레인 부분인 효모의 에탄올 내성의 변조를 위한 지질이다.
3. 무기 가공조제( Inorganic processing agents )
예를 들어, 아황산수소나트륨(Sodium bisulfite) 등 인 공정 동안 세균성 공격으로부터 발효 혼합물을 보존할 수 있는 무기 성분을 포함한다.예를 들면, 포타슘 알루미늄 실리케이트(Potassium aluminum silicate)인 마지막 생성물의 고화 방지 및 흐름 개선 조제이다.
가공 식품 생성물( Processed food products ):
유제품, 가공 육류 제품, 과자, 디저트, 아이스크림 디저트, 통조림, 동결 건조 음식, 드레싱, 수프, 편의 식품, 빵, 케익 등을 포함한다.
가공 사료 생성물( Processed feed products ):
돼지, 송아지, 가금류, 모피 동물, 양, 고양이, 개, 물고기 및 갑각류 등과 같은 동물을 위한 즉시 사용할 수 있는 사료를 포함한다.
약학적 생성물( Pharmaceutical products ):
일반적으로 정제 또는 과립 형태인, 질환이나 상태의 증상의 치료 및/또는 경감시키기 위한 하나 이상의 생물학적 활성 성분을 함유하는 생성물을 포함한다. 약학적 생성물은 또한 약학적으로 허용 가능한 부형제 및/또는 매개체를 포함한다. 여기서 개시된 고형 바이오 생성물은 정제 또는 과립에 있어 약학적으로 허용 가능한 성분으로 매우 적합하다.
화장품( Cosmetic products ):
컨디셔너 및 목욕 준비물과 같은 외관 개선을 위한 것뿐만 아니라 개인 위생을 위한 생성물을 포함한다.
본 발명의 제 1 측면에 따른 방법의 일 실시예에서, 하나 이상의 가공조제가 (1), (2) 및 (3)단계 중 어느 하나에 첨가된다.
본 발명의 제 2 측면에 따른 방법의 일 실시예에서, (2)단계의 발효가 선택적으로 수직으로 배열된, 회전 속도, 온도, 및 pH 조절 수단뿐만 아니라 발효 혼합물과 첨가물을 위한 유입부 수단 및 발효체를 한 출구 수단을 구비하는 하나 이상의 상호 연결된 패들 웜(paddle worm) 또는 연속된 웜(worm) 컨베이어에서 수행되고, 및/또는 진공에 의한 상기 (2)단계에서 및/또는 진공에 의하거나 증기의 주입에 의한 상기 (3)단계에서의 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 과잉 스트리핑 스팀(stripping steam)을 응축시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에서, 혐기 조건 아래, 약 25-60°C의 온도에서 1-36시간 동안 (2)단계로부터 얻어진 혼합물을 발효시키고, 선택적으로 진공에 의한 (2a)단계의 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하는 단계를 추가로 포함한다.
다른 실시예에서, (3)단계는 약 70-120°C의 온도에서 수행된다. 일반적으로, 배양 (3)단계의 높은 온도는 짧은 시간 동안 사용되고, 낮은 온도는 긴 배양 시간 동안 사용된다. 건물 함량은 예를 들어, 40 내지 65% 또는 45 내지 60% 또는 50 내지 55%로 1)단계의 혼합물의 35 내지 70중량%로 달라질 수 있다.
본 발명의 양 측면에 따른 방법의 실시예들에서 (1), (2), (2a) 및 (3)단계 중 어느 하나의 단계에 첨가되는 적어도 하나의 가공조제는 하나 이상의 효소이고, 상기 올리고-(oligo-) 및/또는 다당류(polysaccharides)를 발효 가능한 탄수화물로 변환하는 효소 당화 과정(enzymatic saccharification process)이 효모 발효와 동시에 진행된다. 효소(들)은 프로테아제(a protease), 펩티다아제(peptidase), (알파-)갈락토시다아제((a-)galactosidase)), 아밀라아제(amylase), 글루카나아제(glucanase), 펙티나아제(pectinase), 헤미셀룰라아제(hemicellulase), 피타아제(phytase), 리파아제(lipase), 옥시도-리덕타아제(oxido-reductase) 및 포스포리파아제(phospholipase)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 실시예는 반응 시간 단축 관점에서뿐만 아니라 투자 관점에서도 가장 유리한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 유리된 발효 가능 당을 연속적으로 발효시킴으로써, 이화대사억압(catabolite repression)을 피하고 질량 균형 평형이 정확하게 맞춰진다. 이는 본 발명에 따른 높은 건물 함량에서 작동할 때 특히 중요하다.
본 발명의 양 측면에 따른 방법의 다른 실시예들에서 적어도 하나의 가공조제는 로즈메리(rosemary), 백리향(thyme), 오레가노(oregano), 플라보노이드(flavonoids), 페놀산(phenolic acids), 사포닌(saponins) 및 예를 들어 a-루플릭 산(a-lupulic acid)인 가용성 탄수화물을 조절하기 위한 홉(hops)으로부터의 a- 및 β-산과 같은 하나 이상의 식물 기반 요소(a plant-based component)이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용되는 상기 살아있는 효모는 C5당을 발효시키는 효모 균주(strains)뿐만 아니라 맥주 효모 찌꺼기(spent brewer's yeast) 와 알코올성 효모 찌꺼기(spent distiller's yeast) 및 와인 생산으로부터 얻어지는 찌꺼기 효모를 포함하는 사카로미세스 세레비시아 균주(saccharomyces cerevisiae strains) 중에서 선택될 수 있다. C5 당은 크실로오스(xylose) 및 아라비노스(arabinose) 와 같은 펜토오스 기반 당(pentose-based sugars)이다.
다른 실시예에서 올리고당(oligosaccharides) 및/또는 다당류(polysaccharides)를 포함하는 바이오매스는 예를 들어, 대두(soy), 완두(pea), 루핀(lupine)과 같은 콩류(pulses) 및/또는 밀(wheat)과 같은 시리얼(cereals)과 같은 단백질성 식물 종(proteinaceous plant parts)으로부터 유래된 단백질을 추가로 포함한다. 적합한 바이오매스의 예로는 분쇄되거나 박편화(flaked)된 탈지 대두(defatted soybeans)이다. 적합한 바이오매스는 분쇄되거나 박편화(flaked)된 예를 들어 밀(wheat)인, 시리얼(cereals)이 될 수 있다. 게다가, 콩류 부분(pulse parts) 및 시리얼(cereals)의 혼합물이 상기 방법에 의한 공정을 위한 적합한 바이오매스이다.
올리고당(oligosaccharides) 및/또는 다당류(polysaccharides) 그리고 선택적으로 단백질을 포함하는 상기 바이오매스는 예를 들어, 유채(rapeseeds)인 기름을 함유한 식물의 씨로부터 얻어진 오일과 지방을 추가로 포함한다. 적합한 바이오매스의 예로 분쇄되거나 박편화(flaked)된, 전체 지방 대두(full fat soybeans) 또는 유채(rapeseeds) 또는 이들의 혼합물이 있다. (4) 및 (5)단계에서의 발효된 생성물과 에탄올의 분리는 예를 들어, 증기 스트리핑, 증발, 응축, 증류, 여과, 원심 분리 및 침전을 포함하는 표준 단위 조작에 의해 수행될 수 있다.
다른 실시예에서 분리된 혼합물은 예를 들어, 정제, 건조, 분쇄 및 다른 성분들의 혼합을 포함하는 특별한 조치에 영향을 받을 수 있다. (4) 및 (5)단계에서의 분리뿐만 아니라 여기서 사용되는 모든 단위 조작은 당업자에게 잘 알려져 있다.
분리된 발효된 고체 생성물은 후속적으로 예를 들어, 효소에 의해, 가수분해되어 보다 더 수용성이 될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 예를 들어, 회분식(batch), 공급 회분식(fed-batch) 또는 연속식(continuous) 공정으로 수행될 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 상기 공정에 의해 생산된 에탄올은 예를 들어, 촉매 연소(catalytic Combustion)에 의한 상기 공정을 위한 열을 발생시키데 이용되며 따라서 예를 들면, 헥산(hexane)인 오염 휘발성 유기 화합물을 제거시킬 수 있다. 이 경우 생성된 부산물은 이산화탄소와 물이 될 것이다.
일 실시예에서 본 발명의 발효된 고체 생성물은 건물 기준으로 단백질 25-90중량% 및 건물 기준으로 글리세라이드(glyceride) 0-30중량%를 포함한다. 상대적으로 상기 단백질의 약 1-35%이 효모 단백질로부터 비롯되고, 상대적으로 약 65-99%이 상기 콩류 및/또는 시리얼과 같은 단백질성 식물 종(proteinaceous plant parts)으로부터 비롯된다
다른 실시예에서 발효된 고체 생성물은 올리고당(oligosaccharides) 및/또는 다당류(polysaccharides)를 우세하게 포함하고 효모 단백질은 건물 기준으로 1-95중량%로 구성되고, 탄수화물은 건물 기준으로 5-99중량%로 구성되는 발효된 바이오매스로부터 유래된다. 본 발명에 따라 얻어질 수 있는 조 에탄올은 발효 공정을 위한 열을 발생시키는데 사용된다.
본 발명은 또한 인간 및/또는 동물 소비를 위한 가공 식품 생성물에서 본 발명에 따른 발효된 고체 생성물의 용도와 관련이 있다; 식품 또는 사료 생성물에 사용되는 재료로서; 또는 화장품이나 약학적 생성물 또는 영양 보충제의 재료로서.
마지막으로 본 발명은 본 발명에 따른 발효된 고체 생성물을 1 내지 99중량%로 포함하는 식품, 사료, 화장품 또는 약학적 생성물 또는 영양 보충제와 관련이 있다.
실시예
실시예 1
다당류 및 콩류( pulses )로부터의 단백질을 포함하는 바이오매스의 연속 공정에서의 발효
하기에서 탈지 대두(defatted soy)에 기반한 바이오매스의 발효가 설명된다.시간 당 100kg 거피 및 탈지된, 플래쉬 디솔벤티즈된(flash desolventised) 대두 플레이크(soy flakes)는 수송, 들어올림 그리고 물질(생물반응기)의 혼합이 가능한 닫힌 단일 날의 웜(worm) 컨베이어에 계속해서 공급되었다. 동시에 물과 맥주 효모 찌꺼기(spent brewer's yeast)의 슬러리(10% 건물)가 혼합물에서 40중량%의 건물 함량에 도달할 만큼의 양으로 첨가되었다. 상기 생물 반응기에서 생성된 슬러리를 8시간 동안 34 ℃의 온도에서 배양하였다.
다음으로, 슬러리는 약 30분 동안 라이프 스팀(life steam)의 잔여분의 주입과 함께 두 번째 배양기(생물반응기)에서 100°까지 가열되었다. 에탄올을 포함하는 휘발성 유기 화합물(volatile organic compounds VOC's)을 함유하는 잔여 스팀은 냉각 열 교환기에 이동되었다. 생성된 응축물은 15중량%의 에탄올 농도를 가졌다. 에탄올 수율은 대두 플레이크(soy flakes) 100kg 당 4.8kg이었다. 이 후, 습식 고체 생성은 알파인 핀 밀(Alpine pin mill)에서 순간적으로 건조되고 분쇄되었다.
건조된 생성물은 다음과 같은 분석결과를 가졌다:
조 단백질(Crude Protein) (N*6.25) 58.3%
탄수화물(Carbohydrates) 24.0%
습기(Moisture) 5.6%
조 지방(Crude fat) 0.9%
조 섬유질(Crude fiber) 4.2%
회분(Ash) 7.0%
게다가, 건조된 발효된 생성물에서 항-영양 인자는 원료 함량에 비해 상당히 감소되었다.
발효된 생성물(Fermented Product) 원료(Raw Material)
올리고당(Oligosaccharides) 0.9% 13.5%
트립신저해제(Trypsin Inhibitor) 2,900 TIU/g 62,000 TIU/g
β-콘글리시닌(β-conglycinin) 8 ppm 90,000 ppm
발효된 생성물은 높은 영양가와 기호성을 갖아 식품 및 사료 생성물의 여러 성분으로 적합하다.
실시예 2
다당류와 단백질을 포함하는 발효된 바이오매스의 건조 배기 가스( exhaust drying air)에서의 휘발성 유기 화합물( VOC's )의 조성
하기에서 탈지 대두(defatted soy) 기반 발효된 바이오매스로부터 건조된 공기에서의 휘발성 유기 화합물(VOC's) 의 함량이 설명된다. 2리터의 공기량은 테드라백(Tedlarbag)에서 상대 습도는 67.1%이고 55.7°C 온도에서 수집되었다.
분석 방법:
GC/FID - FID 검출기를 사용한 에탄올 대비 테드라백(Tedlarbag)에서 얻은 시료를 GC에 의한 분석 및 정량화한 방법을 나타내었다.
GC/MS - Toluen-d6에 대비하여, 먼저 테드라백(Tedlarbag)로부터 시료 성분이 열에 의한 GC분석을 위한 탈착(disorbtion)이 뒤따르는 흡착제 물질을 포함하는 튜브에 흡착되고, 피크의 기록에 의해 정량화되는 방법을 일컫는다. 식별은 NIST-데이터베이스와 질량 스펙트럼의 비교에 의해 수행되었다.
결과는 다음에 표로 정리되었다:
구성요소 CAS -번호( CAS - nr ) 함량 mg /m³ 분석 방법
에탄올(Ethanol) 64-17-5 1,300 GC/FID
2-메틸-펜탄(2-Methyl-pentane) 107-83-5 0.103 GC/MS
3-메틸-펜탄(3-methyl-pentane) 96-14-0 0.085 GC/MS
에틸 아세테이트(Ethyl acetate) 141-78-6 0.261 GC/MS
핵산(Hexane) 110-54-3 0.109 GC/MS
2-메틸-1-프로판올(2-Methyl-1 -propanol) 78-83-1 0.139 GC/MS
3-메틸-1-부탄올(3-Methyl-1 -butanol) 123-51-3 1.082 GC/MS
2-메틸-1-부탄올(2-Methyl-1 -butanol) 137-32-6 0.511 GC/MS
헥산알(Hexanal) 66-25-1 0.046 GC/MS
분석 값은 두 가지 결정 값의 평균값이다.
나열된 성분으로부터 상기 공정에 의해 얻어진 바이오 에탄올은 예를 들어, 촉매 연소(catalytic Combustion)에 의한 상기 공정을 위한 열을 발생시키기는 것과 동시에 예를 들면, 헥산(hexane)인 오염 휘발성 유기 화합물을 제거시키는 것에 사용되는 데에 선택적일 수 있다.
실시예 3
가공조제로서 다양한 효소가 첨가된 콩류( pulses )와 시리얼( cereals )의 혼합물로부터의 다당류와 단백질을 포함하는 바이오매스의 회분식 ( batch ) 프로세스에서의 발효
하기에서 탈지 대두(defatted soy)와 밀(wheat)의 혼합물이 기반인 바이오매스의 발효에 대해 설명된다.
분쇄된 밀(wheat)의 건물 10중량%를 포함하는 혼합물의 300kg 와 거피 및 탈지된, 플래쉬 디솔벤티즈된(flash desolventised) 대두 플레이크(soy flakes)의 건물 90중량%는 수송, 들어올림 그리고 물질(생물반응기)의 혼합이 가능한 닫힌 단일 날의 웜(worm) 컨베이어에 공급되었다. 동시에 물과 맥주 효모 찌꺼기(spent brewer's yeast)의 슬러리(10% 건물)가 혼합물에서 45중량%의 건물 함량에 도달할 만큼의 양으로 첨가되었다.
발효 혼합물은 알파아밀라아제(alfa-amylase), 글루코아밀라아제(glucoamylase), 베타 글루카나아제(beta-glucanase)활동과 셀룰라아제(cellulase)활동과 자일라나아제(xylanase)의 형태의 부차적 활동을 제공하는 효소들인 비스코자임 밀(Viscozyme Wheat), 스프리자임 연료(Spirizyme Fuel) 및 노보자임(Novozymes)로부터의 리큐오자임(Liquozyme) 각각의 건물 기반 0.4중량% 및 전체 건물 기반 효모의 3.5중량%의 함량을 가졌다.
상기 생물 반응기에서 생성된 슬러리는 수송되고, 혼합되고, 18시간 동안 34 ℃의 온도에서 배양되었다.발효에서 에탄올의 함량은 밀(wheat)/대두(soy) 혼합물의 건물 100kg당 7.3kg에 해당하는 73.1g/kg 건물이었다. 습식 고체 생성물은 알파인 핀 밀(Alpine pin mill)에서 순간적으로 건조되고 분쇄되었다. 건조된 발효된 생성물은 6.6중량% 수분 함량을 갖고 59.1중량%의 단백질 함량을 가졌다.
실시예 4
가공조제로써 홉( hops )으로부터의 β- 루플릭산(β-lupulic acid)이 첨가된, 대두( soy )로부터의 단백질과 다당류를 포함하는 바이오매스의 실험실 규모의 공정에서의 발효
발효는 탈지된 대두(defatted soy)의 혼합물과 효모 3.5중량%와 혼합물에서 48중량%의 건물 함량에 도달하게 하는 양으로 첨가된 물의 혼합물을 기반으로 하는 바이오매스에서 수행되었다. 발효 혼합물에 홉(hops)으로부터의 β-루플릭산(β-lupulic acid)이 다양한 농도로 첨가되었다. 발효는 발효 정지 열 처리 다음에 작은 유리 용기에서 17시간 동안 34°C의 온도에서 수행되었다. 발효 종료 후 수용성 탄수화물의 함량은 30분 동안 10% DM의 물의 부유물 슬리리를 뒤섞은 다음 3000 x g에서 10분 동안 원심 분리에 의해 추출되었다.
발효체의 물 추출물은 페놀-황산 방법(the phenol-sulphuric acid method) (Carbohydrate analysis - A practical approach; IRL Press, Oxford. Ed. M.F. Chaplan & J.F. Kenndy, 1986)를 통하여 탄수화물 함량을 위해 분석되었다.
얻어진 결과는 다음에 표로 정리되었다:
β- 루플릭산 (β- luplic acid ) ppm 농도 추출물의 수용성 탄수화물( soluble carbohydrates) mg / ml
0 7.9
75 7.7
1500 7.4
3000 7.1
조 에탄올은 이 실험에서 분리되지 않았다. 그러나, 조 에탄올은 통상적인 방법으로 발효된 혼합물로부터 분리되었을 것이고, 생성된 응축물의 에탄올의 농도는 예를 들어, 실시예 1에서 설명된 통상적인 방법에 의해 결정되었을 것이다.
상기 결과로부터 가공조제로써 β-루플릭 산(β-lupulic acid)의 사용은 발효된 생성물에서의 수용성 탄수화물의 함량을 감소시키는 것을 알 수 있다. 즉, 이는 발효 공정을 향상시킨다.
실시예 5
다양한 홉( hop ) 기반의 가공조제가 첨가된 대두( soy )로부터의 단백질과 다당류를 포함하는 바이오매스의 회분식 ( batch ) 프로세스에서의 발효
250kg의 거피 및 탈지된, 플래쉬 디졸벤티즈된(flash desolventised) 대두 플레이크(soy flakes)는 수송, 들어올림 그리고 물질(생물반응기)의 혼합이 가능한 닫힌 단일 날의 웜(worm) 컨베이어에 공급되었다. 동시에 물과 맥주 효모 찌꺼기(spent brewer's yeast)의 슬러리(10% 건물) 및 홉(hop) 기반 가공조제가 혼합물에서 45중량%의 건물 함량에 도달할 만큼의 양으로 첨가되었다.
발효 혼합물은 홉으로부터의 α-또는 β-산, 또는 α+β산, 또는 이소-알파-산(iso-a-acids)의 3000ppm과 전체 건물에 기반한 효모의 3.5중량%의 함량을 가졌다. 생물반응기에서 생성된 슬러리는 수송되고, 혼합되고, 34°C의 온도에서 16시간 동안 배양되었다. 습식 고체 생성물은 알파인 핀 밀(Alpine pin mill)에서 순간적으로 건조되고 분쇄되었다. 건조된 발효된 혼합물은 4.5 - 5.3중량% 수분 함량을 가졌고 56.0-56.8중량%의 단백질 함량을 가졌다. 발효 종료 전후 수용성 탄수화물 함량은 발효체의 물 추출물과 실시예 4에서 설명된 방법에 의한 건조 생성물에 기초하여 분석되었다.
실시예 4 에서 언급한 바와 같이 이 실험에서도 조 에탄올은 분리되지 않았다. 그러나, 조 에탄올은 통상적인 방법으로 발효된 혼합물로부터 분리되었을 것이고, 생성된 응축물의 에탄올 농도는 예를 들어, 실시예 1에서 설명된 통상적인 방법에 의해 결정되었을 것이다.
얻어진 결과는 다음에 표로 정리되었다:
첨가된 가공조제의 타입 주성분 발효 전 수용성 탄수화물 발효 후 수용성 탄수화물 수용성 탄수화물 감소 mg/ml및 상대적 % 건조 생성물의 추출물의 수용성 탄수화물
없음 - 15.4 7.4 8.0-51.9% 8.3
홉 이산화탄소 추출물
(Hop CO2-extract)		 β-산
(β-acids)		 13.4 5.5 7.9-59.0% 6.3
홉 알갱이들
(Hop pellets)		 α+β-산
(α+β-acids)		 13.6 7.4 6.2-45.6% 7.8
홉 에탄올 추출물
(Hop EtOH-extract)		 α+β-산
(α+β-acids)		 18.1 10.1 8.0-44.2% 9.3
홉 이소-추출물
(Hop iso-extract)		 이소-α산의 K 염
(K salt of iso-α-acids)		 13.1 5.1 8.0-61.1% 5.2
상기 결과로부터 발효 동안 다양한 홉 성분의 사용을 통해 수용성 탄수화물의 양을 조절하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다.
주성분이 이소-알파-산(iso-a-acids)인 곳에서의 추출물뿐만 아니라 주성분이 β-산인 홉(hop) 추출물의 존재는 수용성 탄수화물의 함량을 감소시키는 반면, a-및 β-산의 혼합된 존재는 홉 가공조제의 어떠한 첨가도 없는 기준에 비해 수용성 탄수화물의 함량을 보존하는 경향이 있다.
실시예 4에서 언급한 바와 같이 이 실험에서도 조 에탄올은 분리되지 않았다. 그러나, 조 에탄올은 통상적인 방법으로 발효된 혼합물로부터 분리되었을 것이고, 생성된 응축물의 에탄올 농도는 예를 들어, 실시예 1에서 설명된 통상적인 방법에 의해 결정되었을 것이다.

Claims (34)

  1. 하기 단계를 포함하는 발효된 고체 생성물 및 에탄올을 동시에 생산하는 방법:
    (1) 바이오매스가 식물 물질 유래이고, 올리고당들 또는 다당류들, 또는 올리고당들 및 다당류들, 및 살아있는 효모를 2:1 부터 100:1까지의 건조물 기준 비율로 포함하며, 이때 초기 혼합물 내 수분 함량은 초기 혼합물의 65 중량%를 넘지 않는, 산 또는 알칼리성 가압 증자 또는 초음파 처리에 의하여 분해된 바이오매스 또는 분쇄되거나 또는 박편화된 바이오매스의 초기 혼합물을 제공하는 단계;
    (2) 혐기 조건들 하 약 25 - 60 ℃의 온도에서 1 - 36 시간 동안 초기 혼합물을 발효시키는 단계;
    (3) 수득된 발효된 혼합물을 0.5-240 분 동안 약 70 - 150 ℃의 온도에서 배양하는 단계;
    (4) 발효된 혼합물로부터 발효된, 습한 고체 생성물을 분리하는 단계;
    (5) 진공에 의하여 단계 (2)로부터 얻어진 배양된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고 또는 증기의 주입에 의하여 또는 진공에 의하여 단계 (3)으로부터 얻어진 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고, 그리고 과잉의 스트리핑(stripping) 증기를 응축시키는 단계;
    이때:
    (a) 단계 (2)의 발효시키는 단계는 발효 혼합물 및 첨가물들을 위한 유입부(inlet)들, 발효체를 위한 출구 수단(outlet), 및 회전 속도, 온도 및 pH의 조절 수단들이 구비된, 하나 이상의 상호연결된 패들 웜 또는 연속적인 웜 컨베이어들에서 수행되거나, 또는
    (b) 하나 이상의 가공조제들이 단계(1) 에 첨가된다.
  2. 제 1항에 있어서,
    증기의 주입에 의하여 또는 진공에 의하여 단계 (3)으로 인한 배양된 혼합물로부터 그리고 진공에 의하여 단계 (2)로 인한 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하고 과잉 스트리핑 스팀을 응축시키는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    하나 이상의 가공조제들이 단계 (2) 또는 (3) 중 하나 이상에 첨가되는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    단계 (2)의 발효시키는 단계는 발효 혼합물 및 첨가물들을 위한 유입부들, 발효체를 위한 출구 수단, 및 회전 속도, 온도 및 pH의 조절 수단들을 구비한 하나 이상의 상호연결된 패들 웜 또는 연속적인 웜 컨베이어들에서 수행되는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    하나 이상의 가공조제들은 단계들 (1), (2) 및 (3) 중 하나 이상에 첨가되는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    하나 이상의 가공 조제들은 단계들 (2) 및 (3) 중 하나 이상 및 단계 (1)에 첨가되는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    단계 (2)의 발효시키는 단계는
    발효 혼합물 및 첨가물들을 위한 유입부들, 발효체를 위한 출구 수단, 및 회전 속도, 온도 및 pH의 조절 수단들이 구비된, 하나 이상의 상호연결된 패들 웜 또는 연속적인 웜 컨베이어 또는 수직형 스크루 혼합기에서 수행되는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 상호연결된 패들 웜 또는 연속적인 웜 컨베이어들은 비-수직적으로 배열된 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가공조제들 중 적어도 하나는 프로테아제, 펩티다아제, (α-)갈락토시다아제, 아밀라아제, 글루카나아제, 펙티나아제, 헤미셀룰라제, 피타아제, 리파아제, 포스포리파아제 및 옥시도-리덕타아제로 구성되는 군으로부터 선택되는 효소이고, 그리고 이때 상기 올리고당들 및/또는 다당류들을 발효가능한 탄수화물들로 전환하는 효소 당화 과정은 단계 (2)에서 일어나는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가공조제들 중 적어도 하나는 로즈메리, 타임, 오레가노, 플라보오니드들, 페놀산들, 사포닌들 및 홉들의 α- 및 β-산들로 구성되는 군으로부터 선택되는 식물-기반 요소인 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    단계 (2) 후에:
    (2a) 호기 조건들 하 약 25 - 60 ℃의 온도에서 1-36 시간 동안 단계 (2)로부터 얻어진 혼합물을 발효시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    진공에 의하여 단계 (2a)의 발효된 혼합물로부터 조 에탄올을 분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    하나 이상의 가공조제들은 단계 (2a)에서 첨가되는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가공조제들 중 적어도 하나는 프로테아제, 펩티다아제, (α-) 갈락토시다아제, 아밀라아제, 글루카나아제, 펙티나아제, 헤미셀룰라아제, 피타아제, 리파아제, 포스포리파아제 및 옥시도-리덕타아제로 구성되는 군으로부터 선택되는 효소이고, 그리고 이때 상기 올리고당들 및/또는 다당류들을 발효가능한 탄수화물들로 전환시키는 효소적 당화 과정은 단계 (2a)에서 일어나는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가공조제들 중 적어도 하나는 로즈메리, 타임, 오레가노, 플라보노이드들, 페놀산들, 사포닌들 및 홉들의 α- 및 β-산들로 구성되는 군으로부터 선택되는 식물-기반 요소인 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    단계 (3)은 약 70-120 ℃의 온도에서 수행되는 방법.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 연속적인 웜 컨베이어는, 비-수직 방향의 발효된 혼합물을 이동시키고, 동시에 재료를 들어올려, 그것을 밀집시키지 않고 이동되거나 교반될 수 있도록 설계된, 하나의 날 또는 다중 날이 있는 아르키메데스식(Archimedean) 스크루 또는 교차된(intersected) 스크루인 방법.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 살아 있는 효모는 사카로마이세스 세레비지애 균주들, 다 쓴 맥주 효모, 다 쓴 알코올성 효모(spent distiller's yeast), 와인 생산으로부터의 다 쓴 효모 및 C5 당들을 발효시키는 효모 균주들로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  19. 제 1항에 있어서,
    올리고당들 또는 다당류들, 또는 올리고당들 및 다당류들을 포함하는 상기 바이오매스는 대두, 완두, 루핀, 또는 시리얼들(cereals)로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 식물들의 단백질성 식물 부분들로부터 유래되는 단백질들을 더 포함하는 방법.
  20. 제 1항에 있어서,
    올리고당들 또는 다당류들 또는 올리고당들 및 다당류들을 포함하는 상기 바이오매스는 오일을 함유하는 식물들의 씨들로부터의 지방들 및 오일들을 더 포함하는 방법.
  21. 제 19항에 있어서,
    단백질들 및, 올리고당들 또는 다당류들 또는 올리고당들 및 다당류들을 포함하는 상기 바이오매스는 오일을 함유하는 식물들로부터의 지방들 및 오일들을 더 포함하는 방법.
  22. 제 1항에 있어서,
    상기 분리된 발효된, 고체 생성물은 그 다음에 가수분해에 의하여 더 수용성으로 되는 방법.
  23. 제 1항에 있어서,
    회분식, 유가식(fed-batch) 또는 연속식 공정으로 수행되는 방법.
  24. 제 1항에 있어서,
    상기 방법에 의하여 생산되는 에탄올은 촉매 연소에 의한 방법을 위하여 열을 만드는데 사용되는 방법.
  25. 제 1항에 있어서,
    (2) 발효시키는 단계는 최초 혼합물 내 수분 함량이 60%를 초과하지 않는 조건 하 수행되는 방법.
  26. 제 10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가공조제들 중 적어도 하나는 α-루플릭 산인 방법.
  27. 제 15항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가공조제들 중 적어도 하나는 α-루플릭 산인 방법.
  28. 제 19항에 있어서,
    상기 바이오매스는 밀로부터 유래된 단백질들을 포함하는 방법.
  29. 제 20항에 있어서,
    상기 바이오매스는 유채씨로부터의 지방들 및 오일들을 포함하는 방법.
  30. 제 22항에 있어서,
    상기 가수분해는 효소 가수분해를 포함하는 방법.
  31. 제 24항에 있어서,
    촉매 연소는 헥산을 포함하는 오염적 휘발성 유기 화합물들을 소모하는 방법.
  32. 제 1항에 있어서,
    (2) 발효시키는 단계는 초기 혼합물 내 수분 함량이 55%를 초과하지 않는 조건 하 수행되는 방법.
  33. 제 1항에 있어서,
    (2) 발효시키는 단계는 초기 혼합물 내 수분 함량이 50%를 초과하지 않는 조건 하 수행되는 방법.
  34. 제 1항에 있어서,
    (2) 발효시키는 단계는 초기 혼합물 내 수분 함량이 45%를 초과하지 않는 조건 하 수행되는 방법.
KR1020147009870A 2011-10-06 2012-10-04 에탄올 및 발효된 고체 생성물을 동시에 제조하는 방법 KR101896741B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161543907P 2011-10-06 2011-10-06
EP11184135 2011-10-06
US61/543,907 2011-10-06
EP11184135.9 2011-10-06
US201261638777P 2012-04-26 2012-04-26
US61/638,777 2012-04-26
PCT/EP2012/069601 WO2013050456A1 (en) 2011-10-06 2012-10-04 Method for the simultaneous production of ethanol and a fermented, solid product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140077917A KR20140077917A (ko) 2014-06-24
KR101896741B1 true KR101896741B1 (ko) 2018-10-04

Family

ID=44799722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147009870A KR101896741B1 (ko) 2011-10-06 2012-10-04 에탄올 및 발효된 고체 생성물을 동시에 제조하는 방법

Country Status (21)

Country Link
US (3) US9528128B2 (ko)
EP (2) EP4159868A1 (ko)
JP (2) JP6267122B2 (ko)
KR (1) KR101896741B1 (ko)
CN (2) CN104185680B (ko)
AU (1) AU2012320505B2 (ko)
BR (1) BR112014008020B1 (ko)
CA (1) CA2849349C (ko)
CL (1) CL2014000840A1 (ko)
DK (1) DK2764110T3 (ko)
EA (2) EA031661B1 (ko)
ES (1) ES2934344T3 (ko)
HK (1) HK1201073A1 (ko)
IL (1) IL231733B (ko)
IN (1) IN2014DN03405A (ko)
MY (1) MY166856A (ko)
PL (1) PL2764110T3 (ko)
SG (1) SG11201400592PA (ko)
UA (1) UA116335C2 (ko)
WO (1) WO2013050456A1 (ko)
ZA (1) ZA201402025B (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9290728B2 (en) 2011-04-18 2016-03-22 Poet Research, Inc Systems and methods for stillage fractionation
UA116335C2 (uk) 2011-10-06 2018-03-12 Хамлет Протеїн А/С Спосіб суміщеного отримання ферментованого твердого продукту і етанолу, сирий етанол, ферментований твердий продукт та його застосування, харчова та кормова добавка, харчовий, кормовий, косметичний та фармацевтичний продукт
MX348452B (es) 2012-05-16 2017-06-13 Hamlet Protein As Método para la fabricación de bio-productos con un perfil de azúcar modificado.
FR3028525B1 (fr) * 2014-11-14 2017-10-13 Roquette Freres Procede de valorisation de biomasse de levure issues de la production d' ethanol
NL2014624B1 (en) * 2015-04-13 2017-01-20 Huhtamaki Molded Fiber Tech Bv Method for manufacturing a moulded fiber product, such as an egg packaging, from a biomass material of plant origin, and such moulded fiber product.
WO2016167648A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-20 Huhtamaki Molded Fiber Technology B.V. Method for manufacturing a moulded fiber product, such as an egg packaging, from a biomass material of plant origin, and such moulded fiber product
US11718863B2 (en) 2015-11-25 2023-08-08 Poet Grain (Octane), Llc Processes for recovering products from a slurry
US10059966B2 (en) 2015-11-25 2018-08-28 Flint Hills Resources, Lp Processes for recovering products from a corn fermentation mash
CA3006293A1 (en) 2015-11-25 2017-06-01 Flint Hills Resources, Lp Processes for recovering products from a corn fermentation mash
CN108699571A (zh) * 2015-12-22 2018-10-23 诺维信公司 从酒糟水提取油的工艺
JP6735857B2 (ja) * 2016-07-06 2020-08-05 ハムレット・プロテイン・エ／エス エタノール及び発酵させた基質の固体変換生成物を同時に生成するための縦型栓流プロセス
CN106213523A (zh) * 2016-07-30 2016-12-14 山东胜伟园林科技有限公司 一种海芦笋膳食纤维的提取方法
BE1025161B1 (fr) * 2017-04-20 2018-11-26 Galactic S.A. Procede de production simultanee d'acide lactique et d'alcool ou biogaz au depart de cereales
WO2019046782A2 (en) 2017-09-01 2019-03-07 Wild Earth, Inc. FOOD PRODUCT COMPOSITIONS AND METHODS OF PRODUCING THEM
US20190069575A1 (en) 2017-09-01 2019-03-07 Wild Earth, Inc. Food product compositions and methods for producing the same
EP3727029A1 (en) 2017-12-22 2020-10-28 Hamlet Protein A/S Vertical plug-flow process for bio-conversion employing microorganisms
CN108840916A (zh) * 2018-07-18 2018-11-20 南京财经大学 一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法
US11730172B2 (en) 2020-07-15 2023-08-22 Poet Research, Inc. Methods and systems for concentrating a solids stream recovered from a process stream in a biorefinery

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017726A2 (de) * 2000-08-26 2002-03-07 Ismar Maschinen Gmbh Reaktor zum kontinuierlichen bearbeiten eines produktgemisches sowie verfahren zu seinem betrieb
JP2008521396A (ja) 2004-11-29 2008-06-26 エルサム・エンジニアリング・アクティーゼルスカブ 高い乾物（ｄｍ）含量を有するバイオマスの酵素加水分解
JP2009509522A (ja) * 2005-09-30 2009-03-12 エルサム・エンジニアリング・アクティーゼルスカブ 廃棄物画分の非−加圧前−処理、酵素加水分解および発酵

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451821A (en) * 1965-03-01 1969-06-24 Kalamazoo Spice Extract Co Increasing the utilization of hops and improving flavor control of malt beverages and the like
GB1485502A (en) * 1974-06-05 1977-09-14 Aarhus Oliefabrik As Process for removal of water-soluble carbohydrates in the production of plant protein products
IT1113348B (it) * 1979-05-09 1986-01-20 Giza Spa Fermentatore per liquani zootecnici
EP1636330B1 (en) 2003-06-24 2016-11-16 Senzyme GmbH Directed selective solid-phase culturing of stable microbial mixed populations for the continuous preparation of defined enzyme and metabolite mixture and bioreactor
GB0316349D0 (en) 2003-07-11 2003-08-13 Micro Medical Ltd Apparatus for determining respiratory muscle endurance of a person
US20080113418A1 (en) 2004-01-16 2008-05-15 Novozymes A/S Processes for Producing a Fermantation Product
CA2602607C (en) 2005-04-01 2012-05-22 Hamlet Protein A/S Fermented protein product
CN101155520B (zh) * 2005-04-01 2012-02-01 哈姆雷特蛋白质有限公司 发酵的蛋白质产品
US8153174B2 (en) 2005-04-01 2012-04-10 Hamlet Protein A/S Fermented protein product
NZ562363A (en) 2005-04-19 2011-02-25 Archer Daniels Midland Co Process for the production of animal feed and ethanol and novel animal feed
WO2006129320A2 (en) 2005-06-01 2006-12-07 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem Biodegradable polymers having a pre-determined chirality
WO2008076747A2 (en) 2006-12-18 2008-06-26 Novozymes North America, Inc. Processes of producing fermentation products
CN100529093C (zh) * 2007-04-06 2009-08-19 山东大学 一种利用海藻化工废料生产乙醇和饲料的方法
US8956676B2 (en) 2008-01-22 2015-02-17 Hamlet Protein A/S Composition comprising protein and disperse fat
DK2276352T3 (da) 2008-04-15 2020-04-06 Us Agriculture Proteinkoncentrat af stivelsesholdigt korn: sammensætning, fremgangsmåde til fremstilling og anvendelser deraf
BE1018166A3 (nl) * 2008-05-30 2010-06-01 Danis N V Werkwijze voor het behandelen van soyabonen.
JP5663497B2 (ja) * 2009-02-20 2015-02-04 ダニスコ・ユーエス・インク 培養液製剤
CN101503713B (zh) * 2009-03-11 2011-12-28 清华大学 糖质原料生产乙醇发酵/蒸馏一体化工艺及装置
BRPI1015219A2 (pt) * 2009-11-04 2019-07-02 Abengoa Bioenergy New Tech Inc processos para produzir e para modificar um co-produto alimentar, processo para aprimorar a conversão do amido a partir do material vegetal em etanol, e, processo para fermentação do etanol do material vegetal
WO2011147923A1 (en) 2010-05-27 2011-12-01 Hamlet Protein A/S Fermented product comprising phytochemicals
GB2489967A (en) 2011-04-13 2012-10-17 Ensus Ltd Method of producing an animal feed by hydrolysis and fermentation
UA116335C2 (uk) 2011-10-06 2018-03-12 Хамлет Протеїн А/С Спосіб суміщеного отримання ферментованого твердого продукту і етанолу, сирий етанол, ферментований твердий продукт та його застосування, харчова та кормова добавка, харчовий, кормовий, косметичний та фармацевтичний продукт
CN102509760B (zh) * 2011-11-21 2014-04-02 上海大溥实业有限公司 一种线条型led及其生产方法和应用
MX348452B (es) 2012-05-16 2017-06-13 Hamlet Protein As Método para la fabricación de bio-productos con un perfil de azúcar modificado.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017726A2 (de) * 2000-08-26 2002-03-07 Ismar Maschinen Gmbh Reaktor zum kontinuierlichen bearbeiten eines produktgemisches sowie verfahren zu seinem betrieb
JP2008521396A (ja) 2004-11-29 2008-06-26 エルサム・エンジニアリング・アクティーゼルスカブ 高い乾物（ｄｍ）含量を有するバイオマスの酵素加水分解
JP2009509522A (ja) * 2005-09-30 2009-03-12 エルサム・エンジニアリング・アクティーゼルスカブ 廃棄物画分の非−加圧前−処理、酵素加水分解および発酵

Also Published As

Publication number Publication date
US10047379B2 (en) 2018-08-14
JP6267122B2 (ja) 2018-01-24
HK1201073A1 (en) 2015-08-21
ZA201402025B (en) 2015-01-28
EP4159868A1 (en) 2023-04-05
IN2014DN03405A (ko) 2015-06-05
US20140288193A1 (en) 2014-09-25
JP2014530600A (ja) 2014-11-20
CA2849349A1 (en) 2013-04-11
CA2849349C (en) 2018-06-26
SG11201400592PA (en) 2014-08-28
AU2012320505B2 (en) 2015-10-29
BR112014008020A2 (pt) 2017-04-11
EA031661B1 (ru) 2019-02-28
PL2764110T3 (pl) 2023-02-20
KR20140077917A (ko) 2014-06-24
CN104185680B (zh) 2018-04-10
ES2934344T3 (es) 2023-02-21
EP2764110B1 (en) 2022-11-02
CL2014000840A1 (es) 2015-01-09
JP2018042561A (ja) 2018-03-22
EA201490738A1 (ru) 2014-07-30
MY166856A (en) 2018-07-24
UA116335C2 (uk) 2018-03-12
NZ622442A (en) 2015-06-26
WO2013050456A1 (en) 2013-04-11
US20190002929A1 (en) 2019-01-03
CN107653277B (zh) 2022-06-17
IL231733A0 (en) 2014-05-28
US9528128B2 (en) 2016-12-27
AU2012320505A1 (en) 2014-04-03
EP2764110A1 (en) 2014-08-13
BR112014008020B1 (pt) 2021-06-01
EA201891940A2 (ru) 2019-01-31
DK2764110T3 (da) 2023-01-09
US20170233767A1 (en) 2017-08-17
US11078500B2 (en) 2021-08-03
IL231733B (en) 2019-01-31
CN107653277A (zh) 2018-02-02
EA201891940A3 (ru) 2019-06-28
CN104185680A (zh) 2014-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101896741B1 (ko) 에탄올 및 발효된 고체 생성물을 동시에 제조하는 방법
Mussatto et al. Brewers' spent grain: generation, characteristics and potential applications
Javed et al. Wheat bran as a brown gold: Nutritious value and its biotechnological applications
Mussatto Biotechnological potential of brewing industry by-products
MX2011009745A (es) Composiciones y metodos para la conversion de material lignocelulosico a azucares fermentables y productos obtenidos de los mismos.
Johnson et al. Issues with utilisation of brewers’ spent grain
Bekatorou et al. Biotechnological Exploitation of Brewery Solid Wastes for Recovery or Production of Value‐Added Products
Abu-Ghannam et al. Biotechnological, food, and health care applications
KR100903848B1 (ko) 버섯으로부터 식이 섬유를 농축하여 분리하는 방법
EA040568B1 (ru) Способ совмещенного получения этанола и ферментированного твердого продукта
Marcus et al. Fungal Biovalorization of a Brewing Industry Byproduct, Brewer’s Spent Grain: A Review. Foods 2021, 10, 2159
NZ622442B2 (en) Method for the simultaneous production of ethanol and a fermented, solid product
Minh et al. Valorization of Waste and By-products from the agrofood Industry using Fermentation processes and enzyme treatments
JP2023039161A (ja) 高蛋白質大豆ミールの製造方法
Dedousi et al. Biochemical, functional and antioxidant potential of higher fungi cultivated on agro-industrial residues. Part II: Cultures on mixtures of spent mushroom substrates and mushroom cropping by-products
JP2021137001A (ja) 高蛋白質菜種ミールの製造方法
Abu-Ghannam et al. Dublin Institute of Technology, Dublin, Ireland
Raimbault et al. Fermentation in cassava bioconversion
Haryanto Maximizing Utilization of Energy from Crop By-products
Palikhey MonthrYear: May, 2011
Yang et al. Research Progress of Coffee Grounds and Its Prospect in Food Field
Sekhona et al. Co-product utilization-the case of soybeans
RaimbaulP FERMENTATION IN CASSAVA BI OC ON VERSION^

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant