NL2024582B1 - PROCEDURE FOR CONVERTING STARCHES (RESIDUAL) STREAMS TO HIGH-QUALITY PROTEINS - Google Patents

PROCEDURE FOR CONVERTING STARCHES (RESIDUAL) STREAMS TO HIGH-QUALITY PROTEINS Download PDF

Info

Publication number
NL2024582B1
NL2024582B1 NL2024582A NL2024582A NL2024582B1 NL 2024582 B1 NL2024582 B1 NL 2024582B1 NL 2024582 A NL2024582 A NL 2024582A NL 2024582 A NL2024582 A NL 2024582A NL 2024582 B1 NL2024582 B1 NL 2024582B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
protein
culture
residual
converting
microbial mass
Prior art date
Application number
NL2024582A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Verstraete Willy
Frans Marie-Louise Windey Kim
Adèle Leona Anna Wambeke Mariane
Original Assignee
Avecom Nv
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 Avecom Nv filed Critical Avecom Nv
Application granted granted Critical
Publication of NL2024582B1 publication Critical patent/NL2024582B1/en

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
    • C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • 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
    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/10—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for ruminants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/40—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for carnivorous animals, e.g. cats or dogs
    • 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
    • A23L33/135—Bacteria or derivatives thereof, e.g. probiotics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/58—Reaction vessels connected in series or in parallel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/36—Adaptation or attenuation of cells
    • 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
    • C12P39/00—Processes involving microorganisms of different genera in the same process, simultaneously
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/341—Consortia of bacteria

Abstract

Werkwijze voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes, door middel van volgende stappen: - het omzetten van de zetmeelhoudende (rest)producten (2) in een eerste en anaerobe fermentatie (6), met vorming van vetzuren, suikers en oligosachariden; - het omzetten van het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie (6) naar een proteïneconcentraat (24) in een tweede maar nu aerobe fermentatie (20), met behulp van een cultuur van micro-organismen (18); - het optioneel afzonderen van de microbiële massa uit het bekomen reactieproduct (21), welke massa een concentraat van cellulaire proteïne-fragmenten (24) bevat voor gebruik als visvoeder, veevoeder, petfood of in voedsel voor menselijke consumptie.Method for converting starchy (residual) streams into high-quality proteins, by means of the following steps: - converting the starchy (residual) products (2) in a first and anaerobic fermentation (6), with the formation of fatty acids, sugars and oligosaccharides; - converting the reaction product of the first and anaerobic fermentation (6) into a protein concentrate (24) in a second but now aerobic fermentation (20), using a culture of microorganisms (18); - optionally separating the microbial mass from the obtained reaction product (21), which mass contains a concentrate of cellular protein fragments (24) for use as fish feed, animal feed, pet food or in food for human consumption.

Description

WERKWIJZE VOOR HET OMZETTEN VAN ZETMEELHOUDENDE (REST)STROMEN NAAR HOOGWAARDIGE PROTEÏNES De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes. Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het omzetten van (rest)producten die bijvoorbeeld bij de verwerking van aardappelen ontstaan tot hoogwaardige proteïnes.METHOD FOR CONVERTING STARCH-CONTAINING (RESIDUES) STREAMS TO HIGH-QUALITY PROTEINS The present invention relates to a method for converting starch-containing (residual) streams into high-quality proteins. More specifically, the invention is intended for converting (residual) products which are formed, for example, during the processing of potatoes, into high-quality proteins.

Het is bekend dat bij de verwerking van aardappelen zetmeelhoudende (rest)producten ontstaan zoals aardappelschillen, proceswater, snijwater en aardappelsnippers. Traditioneel worden deze (restproducten niet verder verwerkt tenzij als laagwaardige dierenvoeding of als hulpstoffen voor de landbouw. De huidige uitvinding heeft tot doel de voornoemde laagwaardige zetmeelhoudende (rest)producten om te zetten naar hoogwaardige proteïnerijke producten die een hogere voedingswaarde hebben. Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het omzetten van zetmeelhoudende (restproducten van bijvoorbeeld aardappelen naar hoogwaardige proteïnes, waarbij deze (rest)producten door middel van een tweetraps fermentatieproces omgezet worden, namelijk een eerste en anaerobe fermentatie waarmee zetmeel in tussenproducten zoals (vet)zuren, alcoholen, suikers en oligomeren zoals oligosachariden worden omgezet en een tweede maar nu aerobe fermentatie waarin bacteriën en gisten worden gebruikt, bij voorkeur in een single cell protein reactor of fermentor om een proteïnerijk reactieproduct te verkrijgen. Tot dit doel betreft de uitvinding een werkwijze voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes, waarbij de werkwijze volgende stappen omvat: - het omzetten van de zetmeelhoudende (rest)producten door middel van een eerste en anaerobe fermentatie, die de onoplosbare en oplosbarezetmeelbestanddelen omzet naar tussenproducten zoals (vet}zuren, alcoholen, suikers en oligomeren zoals oligosachariden; - het omzetten van het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie naar een proteineconcentraat door middel van een tweede maar nu aerobe fermentatie, gebruikmakend van een cultuur van micro-organismen die naast bacteriële stammen ook gisten kan omvatten waarbij een microbiële massa wordt verkregen, welke een concentraat van cellulaire proteïne-fragmenten bevat.; In een uitvoeringsvorm zal de microbiële massa afgezonderd worden, bijvoorbeeld door centrifugatie, uit het bekomen reactieproduct. ; en In een verdere of andere uitvoeringsvorm zal de bekomen microbiële massa gesteriliseerd worden, bijvoorbeeld door een warmtebehandeling, vriesdrogen of sproeidrogen, waarbij levende cellen in de massa gedood worden. Op die manier wordt gewaarborgd dat de microbiële massa geen schadelijke effecten heeft bij opslag en bij een eventuele toepassing in food en feed. In een uitvoeringsvorm kan de microbiële massa gebruikt worden als (semijvloeistof zoals een slurry. In een andere uitvoeringsvorm kan de massa verder gedroogd worden opdat het residuele vocht verwijderd wordt. De verkregen (gesteriliseerde) microbiële massa kan worden gebruikt als visvoeder, veevoeder, petfood of in voedsel voor menselijke consumptie.It is known that starchy (residual) products are formed during the processing of potatoes, such as potato peelings, process water, cutting water and potato chips. Traditionally, these residual products are not processed further unless as low-value animal feed or as auxiliary substances for agriculture. The object of the present invention is to convert the aforementioned low-value starchy (residual) products into high-quality protein-rich products having a higher nutritional value. a method for converting starch-containing (residual products from, for example, potatoes into high-quality proteins, whereby these (residual) products are converted by means of a two-stage fermentation process, namely a first and anaerobic fermentation with which starch into intermediates such as (fatty) acids, alcohols, sugars and oligomers such as oligosaccharides are converted and a second but now aerobic fermentation using bacteria and yeasts, preferably in a single cell protein reactor or fermenter to obtain a protein rich reaction product. For this purpose, the invention relates to a process for the conversion. and from starchy (residual) streams to high-value proteins, the method comprising the following steps: - converting the starchy (residual) products by means of a first and anaerobic fermentation, which converts the insoluble and soluble starch components into intermediates such as (fatty) acids , alcohols, sugars and oligomers such as oligosaccharides; - converting the reaction product of the first and anaerobic fermentation into a protein concentrate by means of a second but now aerobic fermentation, using a culture of microorganisms which, in addition to bacterial strains, may also include yeasts, whereby a microbial mass is obtained, which is a concentrate of cellular protein fragments .; In one embodiment, the microbial mass will be separated, for example by centrifugation, from the obtained reaction product. ; and In a further or different embodiment, the obtained microbial mass will be sterilized, for example by heat treatment, freeze drying or spray drying, thereby killing living cells in the mass. In this way it is guaranteed that the microbial mass has no harmful effects during storage and for possible application in food and feed. In one embodiment, the microbial mass can be used as a semi-liquid such as a slurry. In another embodiment, the mass can be further dried to remove residual moisture. The obtained (sterilized) microbial mass can be used as fish feed, animal feed, pet food or in food for human consumption.

In een uitvoeringsvorm wordt voor de eerste en anaerobe fermentatie de van nature actieve micro-organisme cultuur gebruikt uit de zetmeelhoudende (rest)stroom zelf. Deze aanwezige natuurlijke micro-organismen, in dit geval afkomstig van aardappelstoomschillen, kunnen worden toegepast op andere zetmeelrijke bronnen. In een andere uitvoeringsvorm wordt een vooraf gedefinieerde cultuur van micro- organismen gebruikt waarvan geweten is dat deze in staat is om zetmeelhoudende (reststromen om te zetten. Met de term “micro-organismen” worden zowel bacteriën als gisten bedoeld. In een voorkeursvorm zijn de gebruikte culturen een mengvorm van minstens twee of meer verschillende soorten micro-organismen.In one embodiment, for the first and anaerobic fermentation, the naturally active microorganism culture is used from the starchy (residual) stream itself. These natural microorganisms present, in this case originating from potato steam peels, can be applied to other starchy sources. In another embodiment, a predefined culture of microorganisms is used that is known to be capable of converting starchy residues. The term "microorganisms" refers to both bacteria and yeasts. In a preferred form, the cultures used are a mixture of at least two or more different types of microorganisms.

In een uitvoeringsvorm zal de tweede cultuur van micro-organismen vooraf bepaald of gedefinieerd worden, waarbij wordt nagegaan of deze geschikt is voor het omzetten van het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie. In een voorkeursvorm zal de tweede cultuur in staat zijn om dit reactieproduct om te zetten naar een proteïneconcentraat van 50-80% eiwit op basis van droge stof in deze tweede, aerobe fermentatie.In one embodiment, the second culture of microorganisms will be predetermined or defined to be suitable for converting the reaction product of the first and anaerobic fermentation. In a preferred form, the second culture will be able to convert this reaction product to a protein concentrate of 50-80% protein by dry matter in this second, aerobic fermentation.

In een uitvoeringsvorm kan het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie met gevormde producten zoals (vet)zuren, suikers en oligosachariden worden gescheiden in opgeloste delen die verder in het omzettingsproces gaan en onopgeloste delen zoals schillen die afgezonderd worden. De scheiding kan gebeuren met conventionele middelen, gekend in de markt. Niet-limiterende voorbeelden hiervan zijn één of meerdere filters, of centrifuges, of zeven, of bezinkers, of cyclonen. Deze onopgeloste delen kunnen eventueel verder gewassen worden om de nog resterende zetmeeldelen van de onopgeloste delen te scheiden. Op die manier worden er gewassen aardappelschillen bekomen.In one embodiment, the reaction product of the first and anaerobic fermentation with formed products such as (fatty) acids, sugars and oligosaccharides can be separated into dissolved parts that go further in the conversion process and undissolved parts such as shells that are separated. The separation can be done by conventional means known in the market. Non-limiting examples of this are one or more filters, or centrifuges, or sieves, or settlers, or cyclones. These undissolved parts can optionally be further washed to separate the remaining starch parts from the undissolved parts. In this way washed potato skins are obtained.

In een uitvoeringsvorm zullen de opgeloste delen kort worden verwarmd in een pasteurisatie stap. Hierdoor kan de massa aan levende microbiële cellen verlaagd worden. In een uitvoeringsvorm kan de verlaging minstens 4 tot 6 log waarden zijn, bij voorkeur bijvoorbeeld van log 10-15 per Liter naar log 6-11 per Liter, of bijvoorbeeld van log 10-15 naar log 4-9 per Liter. Vervolgens kan de gepasteuriseerde microbiéle massa naar een single cell protein reactor (SCPR) of fermentor worden gevoerd, waarin een aerobe fermentatie wordt doorgevoerd met behulp van een cultuur van micro-organismen die geschikt is voor het omzetten van het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie naar single cell proteïne of andere producten van toegevoegde waarde, zoals exopolysachariden, PHA, … door middel van de tweede maar nu aerobe fermentatie in de SCPR.In one embodiment, the dissolved parts will be briefly heated in a pasteurization step. This allows the mass of living microbial cells to be reduced. In one embodiment, the reduction may be at least 4 to 6 log values, preferably for example from log 10-15 per liter to log 6-11 per liter, or for example from log 10-15 to log 4-9 per liter. Subsequently, the pasteurized microbial mass can be fed to a single cell protein reactor (SCPR) or fermenter, in which an aerobic fermentation is carried out using a culture of microorganisms suitable for converting the reaction product of the first and anaerobic fermentation. to single cell protein or other value added products such as exopolysaccharides, PHA,… by means of the second but now aerobic fermentation in the SCPR.

In een uitvoeringsvorm kan anorganisch en/of organisch stikstof, al dan niet met fosfaat, en/of micronutriënten, en/of andere nutriënten (Ca, Mg, Fe, …) worden bijgedoseerd in het reactiemengsel van de aerobe fermentatie zonder hun maximale nuttige limiet te overschrijden.In one embodiment, inorganic and / or organic nitrogen, with or without phosphate, and / or micronutrients, and / or other nutrients (Ca, Mg, Fe, ...) can be added to the reaction mixture of the aerobic fermentation without their maximum useful limit to exceed.

Het definiëren van een cultuur van micro-organismen die geschikt is voor het omzetten van het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie gebeurt volgens een specifieke methode met volgende stappen:Defining a culture of microorganisms suitable for converting the reaction product of the first and anaerobic fermentation is done according to a specific method with the following steps:

- het definiëren van het microbioom door middel van een aerobe fermentatie op het startsubstraat; - het opkweken van het microbioom door opschaling van batches waarbij de stammen eerst in kleine volumes worden gekweekt en bij voldoende celdichtheid, optische densiteit of OD waarde volledig aan een groter volume worden toegediend en dit in meerdere stappen tot er een voldoende groot volume representatief voor een industriële inoculatie of meer bereikt is, (bijvoorbeeld tussen 0,1 en 10 % van het reactorvolume, of bijvoorbeeld kan 400 ml representatief zijn), geschikt voor batch en bij voorkeur een CSTR proces of Continuous Stirred Tank Reactor op laboratoriumschaal; - het geleidelijk bijdoseren van startsubstraat waarbij ook geleidelijk dezelfde hoeveelheid massa uit de reactor wordt gehaald, waardoor de massa in de reactor dezelfde samenstelling krijgt als de uitgaande massa; - het uitplaten van de bekomen cultuur op selectieve groeimedia na de adaptatie en het bereiken van een proteinegehalte van 50-80% van de droge stof; - het identificeren van de geïsoleerde stammen door middel van DNA sequentiebepaling; - het kwantificeren van de gedefinieerde stammen; - het elimineren van de geïdentificeerde stammen die bekend zijn als schadelijk voor de gedefinieerde cultuur van micro-organismen, waarbij de mengcultuur zo weinig mogelijk gewijzigd wordt om de eerder verkregen functionaliteit en stabiliteit zo goed mogelijk vast te houden.- defining the microbiome by means of an aerobic fermentation on the starting substrate; - the cultivation of the microbiome by scaling up batches, in which the strains are first cultivated in small volumes and are completely added to a larger volume at sufficient cell density, optical density or OD value, in several steps until a sufficiently large volume is representative for a industrial inoculation or more is achieved, (e.g., between 0.1 and 10% of the reactor volume, or, for example, 400 ml may be representative), suitable for batch and preferably a laboratory scale CSTR process or Continuous Stirred Tank Reactor; - gradually adding the starting substrate, whereby the same amount of mass is also gradually removed from the reactor, so that the mass in the reactor acquires the same composition as the outgoing mass; - plating the obtained culture on selective growth media after the adaptation and achieving a protein content of 50-80% of the dry matter; - identifying the isolated strains by DNA sequencing; - quantifying the defined strains; - elimination of the identified strains known to be harmful to the defined culture of microorganisms, modifying the mixed culture as little as possible in order to best retain the previously obtained functionality and stability.

In een voorkeursvorm zal de stabiliteit behouden worden over de productieperiode van bij voorkeur meerdere dagen tot maanden en dit door het opleggen van selectieve procesvoorwaarden zoals pH, temperatuur, dilutiesnelheid, nutriëntlimitatie, … Onder stabiliteit wordt verstaan dat het afgeleverde product steeds binnen de normale bandbreedte van de gestelde samenstelling en functionaliteit valt;In a preferred form, the stability will be maintained over the production period of preferably several days to months and this by imposing selective process conditions such as pH, temperature, dilution rate, nutrient limitation, etc. Stability is understood to mean that the product delivered is always within the normal bandwidth of the stated composition and functionality falls;

- het hiermee samenstellen van een gedefinieerde cultuur uniek voor elk substraat die geschikt is voor de tweede en aerobe fermentatie van het betrokken zetmeelhoudende (rest)product; 5 - eventueel aanwezige gisten worden alleen geëlimineerd indien ze schadelijk zijn voor de gedefinieerde cultuur. Een cultuur geschikt voor de tweede en aerobe fermentatie van aardappelschillen kan bijvoorbeeld de volgende samenstelling hebben: Castellaniella (denitrificans / defragrans / daejeonensis) Lactobacillus (casei / paracasei) Lactobacillus fermentum Xenophilus (unidentified / azovorans) Paracoccus (denitrificans / pantotrophus) Thermomonas (fusca /haemolytica / koreensis) Acinetobacter venetianus Pigmentiphaga (kullae / daeguensis) Stenotrophomonas(unidentified/nitritireducens/ acidaminiphila) Hydrogenophaga (unidentified / temperata) Pseudoxanthomonas (jiangsuensis / uncult.) Pseudoxanthomonas {kalamensis / helianthi / wuyuanensis) Pichia kudriavzevii Het spreekt voor zich dat ook andere culturen geschikt kunnen zijn voor dit doel. Eénmaal een geschikte gedefinieerde cultuur gekend is, kan deze vanzelfsprekend telkens opnieuw gebruikt worden voor dezelfde zetmeelhoudende (rest)stroom, zonder een nieuwe selectie te moeten maken. De gedefinieerde cultuur zal zich in de tijd verder aanpassen aan het substraat, waarbij de opgenomen stammen niet verloren gaan maar wel robuuster worden tegen ongunstige invloeden. Voor een nieuw type zetmeelhoudende (rest)stroom kan een nieuwe selectie worden gemaakt volgens dezelfde werkwijze.- composing a defined culture unique for each substrate that is suitable for the second and aerobic fermentation of the starchy (residual) product concerned; 5 - any yeasts present are only eliminated if they are harmful to the defined culture. A culture suitable for the second and aerobic fermentation of potato skins may have, for example, the following composition: Castellaniella (denitrificans / defragrans / daejeonensis) Lactobacillus (casei / paracasei) Lactobacillus fermentum Xenophilus (unident / azovorans) Paracoccus (denitrophusifiedhusomonca / thermomonca (pantotrificans) / haemolytica / koreensis) Acinetobacter venetianus Pigmentiphaga (kullae / daeguensis) Stenotrophomonas (unidentified / nitritireducens / acidaminiphila) Hydrogenophaga (unidentified / temperata) Pseudoxanthomonas (jiangsuensis / uncultiiii) Pseudavensisanthomonasensis also kulamevriii (helyzianii) that also speaks kalamevrihi / wuyzanthomonasens. cultures may be suitable for this purpose. Once a suitably defined culture is known, it can of course be used over and over again for the same starchy (residual) stream, without having to make a new selection. The defined culture will adapt further over time to the substrate, whereby the incorporated strains are not lost but become more robust against unfavorable influences. For a new type of starchy (residual) stream, a new selection can be made according to the same method.

Naast de valorisatie van het microbiële product zijn de overblijvende relatief zuivere schillen ook toepasbaar als afdekmateriaal in de plantenteelt en alsdekmateriaal in stallen. Tevens maakt de verminderde aanwezigheid van zetmeel het eenvoudiger om functionele aardappelpectine te winnen uit de schillen.In addition to the valorisation of the microbial product, the remaining relatively pure peels can also be used as covering material in plant cultivation and as covering material in stables. The reduced presence of starch also makes it easier to recover functional potato pectin from the skins.

Door het open selecteren van het microbioom kan de samenstelling van de cultuur nog gestuurd worden in de richting van gewenste nevenproducten naast het bekomen proteïne. Gewenste nevenproducten kunnen vitamines zijn behorend tot de B groep bijvoorbeeld en bepaalde (vet)zuren, maar kan ook een gewenst aminozuurprofiel zijn. Zo maken bepaalde stammen aminozuren en verbruiken andere stammen deze aminozuren en zetten ze om naar cellulaire proteïnefragmenten, waardoor het proteïnegehalte stijgt.By selecting the microbiome openly, the composition of the culture can still be directed in the direction of desired by-products in addition to the protein obtained. Desired by-products can be vitamins belonging to the B group, for example and certain (fatty) acids, but can also be a desired amino acid profile. For example, certain strains make amino acids and other strains consume these amino acids and convert them into cellular protein fragments, increasing the protein content.

Enerzijds wordt de stabiliteit van het gehele proces gewaarborgd door de CSTR of continuous stirred reactor opstelling die continu geroerd en gevoed wordt. Hierbij wordt dezelfde hoeveelheid influent gevoed als de hoeveelheid effluent die wordt afgevoerd, waarbij de verblijftijd voor ieder proces voldoende moet zijn om de samenstelling in de reactor en van het effluent gelijk te houden met een positief effect van de bufferende microbiële massa, de mengcultuur die weerbaarheid, synergie, natuurlijke adaptatie en plasmide expressie bevordert. Anderzijds bevordert de tweetraps fermentatie de synergie tussen de twee fermentoren.On the one hand, the stability of the entire process is guaranteed by the CSTR or continuous stirred reactor set-up that is continuously stirred and fed. The same amount of influent is fed in as the amount of effluent that is discharged, whereby the residence time for each process must be sufficient to keep the composition in the reactor and of the effluent equal, with a positive effect of the buffering microbial mass, the mixed culture that resilience , synergy, natural adaptation and plasmid expression. On the other hand, the two-stage fermentation promotes the synergy between the two fermenters.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende toepassing beschreven van de werkwijze voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een inrichting toont voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding beschreven in conclusie 1.With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a preferred application of the method for converting starch-containing (residual) streams into high-value proteins according to the invention is described below, by way of example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 schematically shows an apparatus for applying the method according to the invention described in claim 1.

In figuur 1 wordt een inrichting getoond voor het toepassen van de werkwijze beschreven in conclusie 1 voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes. Deze inrichting omvat een opslagtank 1, waarin in dit geval een (rest)stroom 2 van aardappelschillen en andere aardappelresten via een toevoerleiding 3 verzameld wordt. Vanuit de opslagtank 1 wordt de (rest)stroom 2 door middel van een pomp 4 en een toevoerleiding 5 gevoerd naar een eerste fermentor 6 voor anaerobe fermentatie, die voorzien is van een roerwerk 7.Figure 1 shows an apparatus for applying the method described in claim 1 for converting starchy (residual) streams into high-quality proteins. This device comprises a storage tank 1, in which in this case a (residual) flow 2 of potato peelings and other potato residues is collected via a supply line 3. From the storage tank 1, the (residual) stream 2 is fed by means of a pump 4 and a supply line 5 to a first fermentor 6 for anaerobic fermentation, which is provided with an agitator 7.

Na de anaerobe fermentatie wordt het fermentatieproduct 8 door middel van een pomp 9 via de afvoerleiding 10 naar een filter 11 gevoerd die de onopgeloste delen 12 en schillen scheidt van de opgeloste delen 13. De onopgeloste delen 12 worden via een transportsysteem afgevoerd voor verdere verwerking. De opgeloste delen 13 worden door pasteurisatie-eenheid 14 gevoerd waar ze kort verwarmd worden om de levende microbiële massa te verlagen, bijvoorbeeld van log 10-15 per Liter naar log 6-11 per Liter, of bijvoorbeeld van log 10-15 per Liter naar log 4-9 per Liter. Vervolgens wordt de gepasteuriseerde microbiële massa 15 naar een tweede fermentor 16 gevoerd, voorzien van een roerwerk 17, maar nu voor een aerobe fermentatie. Daartoe wordt een gedefinieerde cultuur van micro- organismen 18 via een toevoerleiding 19 aan het aerobe fermentatiemengsel 20 toegevoegd.After the anaerobic fermentation, the fermentation product 8 is fed by means of a pump 9 through the discharge line 10 to a filter 11 which separates the undissolved parts 12 and shells from the dissolved parts 13. The undissolved parts 12 are discharged via a transport system for further processing. The dissolved parts 13 are passed through pasteurization unit 14 where they are briefly heated to lower the living microbial mass, for example from log 10-15 per liter to log 6-11 per liter, or for example from log 10-15 per liter to log 4-9 per liter. Subsequently, the pasteurized microbial mass 15 is fed to a second fermentor 16, provided with an agitator 17, but now for an aerobic fermentation. To this end, a defined culture of microorganisms 18 is added to the aerobic fermentation mixture 20 via a supply line 19.

De aerobe fermentatie zet de gepasteuriseerde microbiële massa 15 van de opgeloste delen 13 van het fermentatieproduct 8 van de eerste en anaerobe fermentatie om naar single cell proteïne 21 dat via toevoerleiding 22 naar een centrifugeereenheid 23 wordt gebracht, waardoor centrifugatie of een ander scheidingsmiddel gekend in de techniek een proteïneconcentraat 24 van 50-80% droge stof afgescheiden wordt. Het proteineconcentraat 24 wordt gesteriliseerd door een warmtebehandeling en gedroogd vooraleer gebruikt te worden in visvoeder, veevoeder, petfood of in voedsel voor menselijke consumptie.The aerobic fermentation converts the pasteurized microbial mass 15 of the dissolved parts 13 of the fermentation product 8 from the first and anaerobic fermentation into single cell protein 21 which is fed via feed line 22 to a centrifugation unit 23, thereby allowing centrifugation or other separation means known in the art. technique a protein concentrate 24 of 50-80% dry matter is separated. The protein concentrate 24 is sterilized by heat treatment and dried before being used in fish feed, animal feed, pet food or in food for human consumption.

De resterende vloeistof in de centrifugeereenheid 23 wordt via een terugvoerleiding 25 teruggevoerd naar de eerste fermentor 6 voor anaerobe fermentatie om gerecycleerd te worden.The remaining liquid in the centrifugation unit 23 is returned through a return line 25 to the first anaerobic fermenter 6 for recycling.

De werking van de inrichting getoond in figuur 1 is zeer eenvoudig en als volgt.The operation of the device shown in Figure 1 is very simple and as follows.

Een zetmeelhoudend (rest)product wordt toegevoerd aan een eerste fermentor, waarin een eerste en anaerobe fermentatie wordt uitgevoerd die de onoplosbare en oplosbare zetmeelbestanddelen omzet naar tussenproducten zoals {(vet)zuren, suikers, alcoholen en oligomeren zoals oligosachariden. De van nature actieve micro-organismen uit de zetmeelhoudende (rest)stroom worden hierbij benut.A starch-containing (residual) product is supplied to a first fermentor, in which a first and anaerobic fermentation is carried out which converts the insoluble and soluble starch components into intermediates such as (fatty) acids, sugars, alcohols and oligomers such as oligosaccharides. The naturally active microorganisms from the starchy (residual) stream are used for this.

Het gevormde fermentatieproduct wordt door middel van een filter gescheiden in een opgeloste fractie en een onoplosbare restfractie. De opgeloste fractie wordtgepasteuriseerd door een korte verwarming en wordt vervolgens toegevoegd aan een tweede fermentor, waarin een tweede maar nu aerobe fermentatie wordt uitgevoerd.The fermentation product formed is separated by means of a filter into a dissolved fraction and an insoluble residual fraction. The dissolved fraction is pasteurized by a short heating and is then added to a second fermenter, in which a second but now aerobic fermentation is carried out.

Daartoe wordt aan de fermentor een (vooraf gedefinieerde) cultuur van micro- organismen toegevoegd, die geselecteerd werd om een optimale tweede en aerobe fermentatie te geven voor het omzetten van het reactieproduct uit de eerste en anaerobe fermentatie naar single cell proteïne met vorming van hoogwaardige eiwitten in de tweede en aerobe fermentatie. Deze cultuur kan naast bacteriële stammen ook gisten bevatten.To this end, a (predefined) culture of microorganisms is added to the fermenter, which has been selected to give an optimal second and aerobic fermentation for converting the reaction product from the first and anaerobic fermentation into single cell protein with the formation of high-quality proteins. in the second and aerobic fermentation. In addition to bacterial strains, this culture can also contain yeasts.

Door het gebruik van CSTR reactoren wordt de toevoer van substraat en afvoer van product langzaam geoptimaliseerd naar de beoogde verbljftjden. Dit betekent dat niet steeds opnieuw de vooraf gedefinieerde cultuur toegediend hoeft te worden.By using CSTR reactors, the supply of substrate and discharge of product are slowly optimized to the intended residence times. This means that the predefined culture does not have to be administered over and over again.

Uit het fermentatieproduct van de tweede en aerobe fermentatie wordt door centrifugeren een proteineconcentraat 24 met een eiwitgehalte van 50 tot 80% op de droge stof en een droge stof gehalte van 7 tot 30% droge stof afgescheiden, welk proteïneconcentraat 24 nog gesteriliseerd wordt door vriesdrogen, sproeidrogen of door een warmtebehandeling en gedroogd wordt vooraleer gebruikt te worden in proteïnerijk visvoeder, veevoeder, petfood of in voedsel voor menselijke consumptie.From the fermentation product of the second and aerobic fermentation, a protein concentrate 24 with a protein content of 50 to 80% dry matter and a dry matter content of 7 to 30% dry matter is separated by centrifugation, which protein concentrate 24 is further sterilized by freeze-drying, spray drying or heat treatment and dried before being used in protein rich fish feed, livestock feed, pet food or in food for human consumption.

Onderhavige uitvinding heeft tevens betrekking op een microbiële massa omvattende minstens 60% eiwit, en verder gekenmerkt door een verteerbaarheid van minstens 80 % en een aminozuur patroon dat minimum volgende essentiële aminozuren uitgedrukt op ruw eiwit bevat: methionine > 1,5 %, threonine > 4,5 %, tryptofaan > 1,5 %, valine > 5 %, alanine > 7 % en glycine > 5 %.The present invention also relates to a microbial mass comprising at least 60% protein, and further characterized by a digestibility of at least 80% and an amino acid pattern containing at least the following essential amino acids expressed on crude protein: methionine> 1.5%, threonine> 4 , 5%, tryptophan> 1.5%, valine> 5%, alanine> 7% and glycine> 5%.

Het eiwitgehalte en de aminozuursamenstelling kan worden bepaald middels gekende methodes in de stand der techniek.The protein content and amino acid composition can be determined by known methods in the art.

In een voorkeursvorm wordt deze microbiële massa verkregen volgens een werkwijze zoals hierboven besproken.In a preferred form, this microbial mass is obtained by a method as discussed above.

De verkregen microbiële massa heeft een hoge nutritionele waarde en is geschikt voor gebruik in de voedingsindustrie en voederindustrie. De microbiële massa is bijzonder geschikt om gebruikt te worden als visvoeder, veevoeder, petfood of in voedsel voor menselijke consumptie. Hiertoe kan de microbiële massa verwerkt worden in een voeder- of voedseladditief, aan een concentratie van 0.5 tot 99.9% in het additief. De microbiële massa kan in vloeibare of semi-vloeibare, alsook in droge vorm worden toegevoegd. Bijgevolg voorziet onderhavige uitvinding tevens een werkwijze voor het voorzien van een eiwitrijke component aan voeder zoals visvoeder, veevoeder, petfood of aan voedsel voor menselijke consumptie; de werkwijze omvattende het produceren van een microbiële massa volgens een werkwijze zoals voorgaand beschreven en het doseren van de microbiële massa of een component omvattende de microbiële massa in voeder en/of voedsel.The microbial mass obtained has a high nutritional value and is suitable for use in the food industry and the feed industry. The microbial mass is particularly suitable for use as fish feed, animal feed, pet food or in food for human consumption. To this end, the microbial mass can be processed in a feed or food additive, at a concentration of 0.5 to 99.9% in the additive. The microbial mass can be added in liquid or semi-liquid, as well as in dry form. Accordingly, the present invention also provides a method for providing a protein-rich component to feed such as fish feed, livestock feed, pet food or food for human consumption; the method comprising producing a microbial mass according to a method as described above and dosing the microbial mass or a component comprising the microbial mass into feed and / or food.

De huidige uitvinding betreft ook een inrichting voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes, daardoor gekenmerkt dat de inrichting tenminste twee serieel met elkaar verbonden fermentors bevat, waarvan een eerste voor een anaerobe fermentatie dient waarvan het fermentatieproduct in de tweede fermentor een aerobe fermentatie ondergaat met vorming van hoogwaardig proteïne, de inrichting geschikt is voor een continu of half-continu proces. De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een dergelijke werkwijze en inrichting voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden, zoals deze in de volgende conclusies gedefinieerd is.The present invention also relates to a device for converting starch-containing (residual) streams into high-quality proteins, characterized in that the device contains at least two serially connected fermenters, the first of which serves for an anaerobic fermentation, the fermentation product of which in the second fermenter is a undergoes aerobic fermentation to produce high-quality protein, the equipment is suitable for a continuous or semi-continuous process. The present invention is by no means limited to the embodiment described by way of example and shown in the figures, but such a method and device for converting starch-containing (residual) streams into high-quality proteins can be realized according to different variants without departing from the scope of the invention. as defined in the following claims.

Claims (18)

ConclusiesConclusions 1. Werkwijze voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes, daardoor gekenmerkt dat de werkwijze volgende stappen omvat: - het omzetten van de zetmeelhoudende (rest)producten (2} door middel van een eerste en anaerobe fermentatie (6), die de onoplosbare en oplosbare zetmeelbestanddelen omzet naar tussenproducten; - het omzetten van het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie (6) naar een proteïneconcentraat (24) door middel van een tweede, maar nu aerobe fermentatie (20), gebruikmakend van een cultuur van micro-organismen (18) die naast bacteriële stammen ook gisten kan omvatten, geschikt voor het omzetten van het reactieproduct van de eerste, anaerobe fermentatie; - het optioneel afzonderen van de microbiële massa (23) uit het bekomen reactieproduct (21), welke microbiële massa een concentraat van cellulaire proteïne-fragmenten (24) bevat; - het optioneel steriliseren van de bekomen microbiële massa (23) door een warmtebehandeling, vriesdroog- of sproeidroogproces waarbij levende cellen gedood worden;Method for converting starch-containing (residual) streams into high-quality proteins, characterized in that the method comprises the following steps: - converting the starch-containing (residual) products (2} by means of a first and anaerobic fermentation (6), which converts the insoluble and soluble starch components to intermediates; - converting the reaction product of the first and anaerobic fermentation (6) to a protein concentrate (24) by means of a second, but now aerobic fermentation (20), using a culture of microorganisms (18) which, in addition to bacterial strains, may also comprise yeasts, suitable for converting the reaction product of the first, anaerobic fermentation; - optionally separating the microbial mass (23) from the reaction product (21) obtained, which microbial mass contains a concentrate of cellular protein fragments (24); - optionally sterilizing the obtained microbial mass (23) by heat treatment, freeze-drying rye or spray drying process in which living cells are killed; 2. Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat voor de eerste en anaerobe fermentatie (6) de van nature actieve micro-organisme cultuur gebruikt wordt uit de zetmeelhoudende (rest)stroom (2).Method according to claim 1, characterized in that for the first and anaerobic fermentation (6) the naturally active microorganism culture is used from the starchy (residual) stream (2). 3. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de tweede cultuur van micro-organismen, gebruikt voor de aerobe fermentatie vooraf gedefinieerd wordt, waarbij bepaald wordt of de cultuur geschikt is voor het omzetten van het reactieproduct van de eerste, anaerobe fermentatie tot een proteïneconcentraat van 50 tot 80% eiwit op basis van droge stof.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second culture of microorganisms used for the aerobic fermentation is predefined, wherein it is determined whether the culture is suitable for converting the reaction product of the first, anaerobic fermentation into a protein concentrate of 50 to 80% protein on a dry matter basis. 4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies , daardoor gekenmerkt dat het reactieproduct van de eerste en anaerobe fermentatie (6) wordt gescheiden inopgeloste delen (13) die verder in het omzettingsproces gaan en onopgeloste delen (15) die afgezonderd worden.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction product of the first and anaerobic fermentation (6) is separated into dissolved parts (13) that go further into the conversion process and undissolved parts (15) that are separated. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat de onopgeloste delen (15) verder gewassen worden om de nog resterende zetmeeldelen van de onopgeloste delen (15) te scheiden.A method according to claim 4, characterized in that the undissolved parts (15) are further washed in order to separate the remaining starch parts from the undissolved parts (15). 6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, daardoor gekenmerkt dat de opgeloste delen (13) kort verwarmd worden in een pasteurisatie (14) stap om de levende microbiële massa te verlagen, bij voorkeur van log 10-15 per Liter naar log 6-11 per Liter of van log 10-15 per Liter naar log 4-9 per Liter.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the dissolved parts (13) are briefly heated in a pasteurization (14) step to reduce the living microbial mass, preferably from log 10-15 per liter to log 6-11 per liter or from log 10-15 per liter to log 4-9 per liter. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, daardoor gekenmerkt dat de opgeloste delen (13) met de gepasteuriseerde microbiële massa naar een single cell protein reactor (SCPR) gebracht wordt, waarin een aerobe fermentatie wordt doorgevoerd met behulp van een gedefinieerde cultuur van micro-organismen (18) die geschikt is voor het omzetten van het reactieproduct (8) van de eerste en anaerobe fermentatie (6) naar single cell proteïne door middel van de tweede maar nu aerobe fermentatie in de SCPR of single cell protein reactor (20).Method according to claim 6, characterized in that the dissolved parts (13) with the pasteurized microbial mass are transferred to a single cell protein reactor (SCPR), in which an aerobic fermentation is carried out using a defined culture of microorganisms ( 18), which is suitable for converting the reaction product (8) from the first and anaerobic fermentation (6) to single cell protein by means of the second but now aerobic fermentation in the SCPR or single cell protein reactor (20). 8. Werkwijze volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat anorganisch en/of organisch stikstof en/of fosfaat en/of (micro)nutriënten wordt bijgedoseerd in het reactiemengsel van de aerobe fermentatie (20) zonder hun maximale nuttige limiet te overschrijden.Method according to claim 7, characterized in that inorganic and / or organic nitrogen and / or phosphate and / or (micro) nutrients are added to the reaction mixture of the aerobic fermentation (20) without exceeding their maximum useful limit. 9, Werkwijze volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat het definiëren van een cultuur van micro-organismen (18) die geschikt is voor het omzetten van het reactieproduct {8) van de eerste en anaerobe fermentatie (6) volgens een specifieke methode gebeurt met volgende stappen: - het definiëren van het microbioom door middel van een aerobe fermentatie op het startsubstraat; - het opkweken van het microbioom door opschaling van batches waarbij de stammen eerst in kleine volumes worden gekweekt en bij voldoende celdichtheid, optische densiteit of OD waarde volledig aan een groter volume worden toegediend en dit in meerdere stappen tot er een voldoende groot volumerepresentatief voor een industriële inoculatie of meer bereikt is, geschikt voor een batch en bij voorkeur een CSTR proces of Continuous Stirred Tank Reactor op laboratoriumschaal; - het geleidelijk bijdoseren van startsubstraat waarbij ook geleidelijk dezelfde hoeveelheid massa uit de reactor wordt gehaald, waardoor de massa in de reactor dezelfde samenstelling krijgt als de uitgaande massa; - het uitplaten van de bekomen cultuur op selectieve groeimedia na de adaptatie en het bereiken van een proteinegehalte van 50-80% eiwit op basis van de droge stof; - het identificeren van de geïsoleerde stammen door middel van DNA sequentiebepaling; - het kwantificeren van de gedefinieerde stammen; - het elimineren van de geïdentificeerde stammen die bekend zijn als schadelijk voor de gedefinieerde cultuur (18) van micro-organismen, waarbij de mengcultuur zo weinig mogelijk gewijzigd wordt om de eerder verkregen functionaliteit en stabiliteit zo goed mogelijk vast te houden; - het hiermee samenstellen van een gedefinieerde cultuur (18) uniek voor elk substraat die geschikt is voor de tweede en aerobe fermentatie (20) van het betrokken zetmeelhoudende {rest)product (2); - het elimineren van eventueel aanwezige gisten, enkel indien ze schadelijk zijn voor de gedefinieerde cultuur.Method according to claim 3, characterized in that the definition of a culture of microorganisms (18) suitable for converting the reaction product (8) of the first and anaerobic fermentation (6) is done according to a specific method with the following steps: - defining the microbiome by means of an aerobic fermentation on the starting substrate; - the cultivation of the microbiome by upscaling batches in which the strains are first cultivated in small volumes and are completely added to a larger volume at sufficient cell density, optical density or OD value, in several steps until a sufficiently large volume is representative for an industrial inoculation or more is achieved, suitable for a batch and preferably a CSTR process or Continuous Stirred Tank Reactor on a laboratory scale; - gradually adding the starting substrate, whereby the same amount of mass is also gradually removed from the reactor, so that the mass in the reactor acquires the same composition as the outgoing mass; - plating the obtained culture on selective growth media after the adaptation and achieving a protein content of 50-80% protein on a dry matter basis; - identifying the isolated strains by DNA sequencing; - quantifying the defined strains; - eliminating the identified strains known to be harmful to the defined culture (18) of microorganisms, modifying the mixed culture as little as possible in order to best retain the previously obtained functionality and stability; - hereby assembling a defined culture (18) unique for each substrate suitable for the second and aerobic fermentation (20) of the starchy (residual) product (2) concerned; - the elimination of any yeasts present, only if they are harmful to the defined culture. 10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de cultuur (18) voor de tweede en aerobe fermentatie (20) van zetmeelhoudende {rest)stromen de volgende samenstelling heeft: Castellaniella (denitrificans / defragrans / daejeonensis) Lactobacillus (casei / paracasei) Lactobacillus fermentum Xenophilus (unidentified / azovorans)Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the culture (18) for the second and aerobic fermentation (20) of starchy (residual) streams has the following composition: Castellaniella (denitrificans / defragrans / daejeonensis) Lactobacillus (casei / paracasei) Lactobacillus fermentum Xenophilus (unidentified / azovorans) Paracoccus (denitrificans / pantotrophus) Thermomonas (fusca /haemolytica / koreensis) Acinetobacter venetianus Pigmentiphaga (kullae / daeguensis) Stenotrophomonas{unidentified/nitritireducens/ acidaminiphila) Hydrogenophaga (unidentified / temperata) Pseudoxanthomonas (jiangsuensis / uncult.) Pseudoxanthomonas {kalamensis / helianthi / wuyuanensis) Pichia kudriavzevii.Paracoccus (denitrificans / pantotrophus) Thermomonas (fusca / haemolytica / koreensis) Acinetobacter venetianus Pigmentiphaga (kullae / daeguensis) Stenotrophomonas {unidentified / nitritireducens / acidaminiphila {Pseudanthanthian santhanis / unidentianthian / temperata kullae / daeguensis) Stenotrophomonas {unidentified / nitritireducens / acidaminiphila) {wizanthantiangsuanasomonas (heloxanthian santhanis. Pichia kudriavzevii. 11. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de zetmeelhoudende (rest)stromen aardappelen of bijproducten van aardappelen zijn, zoals aardappelschillen, proceswater, snijwater en aardappelsnippers.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the starch-containing (residual) flows are potatoes or potato by-products, such as potato peelings, process water, cutting water and potato chips. 12. Inrichting voor het omzetten van zetmeelhoudende (rest)stromen naar hoogwaardige proteïnes, daardoor gekenmerkt dat de inrichting tenminste twee serieel met elkaar verbonden fermentors (6, 20) bevat waarvan een eerste (6) voor een anaerobe fermentatie dient, waarvan het fermentatieproduct (8) in de tweede fermentor (20) een aerobe fermentatie ondergaat met vorming van hoogwaardig proteine (24).Device for converting starch-containing (residual) streams into high-quality proteins, characterized in that the device comprises at least two serially connected fermenters (6, 20), a first (6) of which is used for anaerobic fermentation, the fermentation product of which ( 8) undergoes an aerobic fermentation in the second fermentor (20) to produce high-quality protein (24). 13. Inrichting volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de inrichting geschikt is voor een continu of semi-continu proces.Device according to claim 12, characterized in that the device is suitable for a continuous or semi-continuous process. 14. Microbiële massa omvattende minstens 60% eiwit, verder gekenmerkt door een verteerbaarheid van minstens 80 % en een aminozuur patroon dat minimum volgende essentiële aminozuren uitgedrukt op ruw eiwit bevat: methionine > 1,5 %, threonine > 4,5 %, tryptofaan > 1,5 %, valine > 5 %, alanine > 7 % en glycine > 5 %.14. Microbial mass comprising at least 60% protein, further characterized by a digestibility of at least 80% and an amino acid pattern containing at least the following essential amino acids expressed on crude protein: methionine> 1.5%, threonine> 4.5%, tryptophan> 1.5%, valine> 5%, alanine> 7% and glycine> 5%. 15. Microbiéle massa volgens voorgaande conclusie, daardoor gekenmerkt dat de microbiéle massa verkregen wordt volgens een werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 11.Microbial mass according to the preceding claim, characterized in that the microbial mass is obtained by a method according to any one of claims 1 to 11. 16. Gebruik van een microbiële massa volgens één der conclusies 14 of 15 als visvoeder, veevoeder, petfood of in voedsel voor menselijke consumptie.Use of a microbial mass according to any one of claims 14 or 15 as a fish feed, animal feed, pet food or in food for human consumption. 17. Voeder- of voedseladditief, voorzien van 0.5 tot 99.9% van een microbiële massa volgens één der conclusies 14 of 15.A feed or food additive, provided with 0.5 to 99.9% of a microbial mass according to any one of claims 14 or 15. 18. Werkwijze voor het voorzien van eiwitrijke component aan voeder zoals visvoeder, veevoeder, petfood of aan voedsel voor menselijke consumptie; de werkwijze omvattende het produceren van een microbiële massa volgens één der conclusies 1 tot 11 en het doseren van de microbiële massa of een component omvattende de microbiële massa in voeder en/of voedsel.18. A method for providing a protein-rich component to feed such as fish feed, cattle feed, pet food or to food for human consumption; the method comprising producing a microbial mass according to any one of claims 1 to 11 and dosing the microbial mass or a component comprising the microbial mass in feed and / or food.
NL2024582A 2018-12-26 2019-12-26 PROCEDURE FOR CONVERTING STARCHES (RESIDUAL) STREAMS TO HIGH-QUALITY PROTEINS NL2024582B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE20185947A BE1026952B1 (en) 2018-12-26 2018-12-26 Method for converting starch-containing residual flows into high-quality proteins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2024582B1 true NL2024582B1 (en) 2020-07-23

Family

ID=65200483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2024582A NL2024582B1 (en) 2018-12-26 2019-12-26 PROCEDURE FOR CONVERTING STARCHES (RESIDUAL) STREAMS TO HIGH-QUALITY PROTEINS

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3902920A1 (en)
BE (1) BE1026952B1 (en)
NL (1) NL2024582B1 (en)
WO (1) WO2020136600A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109234188B (en) * 2018-08-15 2021-09-28 李晓明 Heterotrophic nitrification aerobic denitrifying bacterium L2 and application thereof
CN112746013A (en) * 2020-12-31 2021-05-04 广东旺大集团股份有限公司 Feed fermentation equipment and using method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101220498B1 (en) * 2011-02-28 2013-01-10 한국과학기술원 Method of Producing Microbial Intracellular Products from Volatile Fatty Acids
CN106035985A (en) * 2016-05-31 2016-10-26 同济大学 Method for producing single cell proteins by using processed waste from mixed bacteria liquid fermentation of yellow wine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020136600A1 (en) 2020-07-02
BE1026952A1 (en) 2020-07-30
EP3902920A1 (en) 2021-11-03
BE1026952B1 (en) 2020-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230413882A1 (en) Single cell protein from thermophilic fungi
Sultana et al. Gelatine, collagen, and single cell proteins as a natural and newly emerging food ingredients
CN104082673B (en) A kind of method simultaneously preparing low protein Rice and rice immune peptide
NL2024582B1 (en) PROCEDURE FOR CONVERTING STARCHES (RESIDUAL) STREAMS TO HIGH-QUALITY PROTEINS
WO2015094432A1 (en) Methods of processing waste activated sludge
Banerjee et al. Phototrophic bacteria as fish feed supplement
JP2020501547A (en) Removal of nucleic acids and their fragments from biomass material
CN101449741B (en) Multifunctional biology corn feedstuff
NO335008B1 (en) Preparation of a feed, eg flavor enhancer from a bacterial culture comprising a methanotrophic bacterium.
AU2020319189B2 (en) Production of high purity organic lactic acid and its salts and various applications thereof
Thielemann et al. Introduction to the challenges and chances regarding the utilization of nitrogen-rich by-products and waste streams
CN101720905A (en) Flavor yeast albumen powder and preparation method thereof
Bough et al. Utilization of chitosan for recovery of coagulated by-products from food processing wastes and treatment systems
CN112167437A (en) Fish culture feed composition using pig blood fermentation product
RU2646047C1 (en) Method of food product obtaining
FR2574630A1 (en) Method for preparing and preserving aqueous masses originating from abattoir by-products, from the treatment of leather and from the food industry and/or originating from dead domestic animals, as well as for the preparation of foods
Porges Yeast, a valuable product from wastes
BE1021400B1 (en) IMPROVED METHOD FOR EXTRACTING PROTEINS FROM PROCESS WATER
JP6064573B2 (en) Feed additives and mixed feed
Irawan et al. PROXIMATE COMPONENTS ON A COMBINATION OF RICE STRAW AND CORN STRAW FERMWNTED WITH VARIOUS BUFFALO RUMEN CONTENTS
Ringpfeil et al. Recommended methods for characterization of agricultural residues and feed products derived through bioconversion
CA2247712A1 (en) Aerobic emulsion fermentation of organic waste and products therefrom
CZ2013862A3 (en) Stationary fermentation method of sweet whey solutions or deproteinated solutions thereof
ITRO970011A1 (en) TECHNOLOGY AND SYSTEM FOR THE PRODUCTION, BY MEANS OF BIOCHEMICAL PROCESSES, STARTING FROM CEREALS AND THEIR DERIVATIVES, OF PRODUCTS FOR FOOD USE
UA78475C2 (en) Non-waste process of complex processing of vegetable raw material (variants)