RU2817795C2 - Vertical flow process for bioconversion of biomass comprising enzymes - Google Patents

Vertical flow process for bioconversion of biomass comprising enzymes Download PDF

Info

Publication number
RU2817795C2
RU2817795C2 RU2020123072A RU2020123072A RU2817795C2 RU 2817795 C2 RU2817795 C2 RU 2817795C2 RU 2020123072 A RU2020123072 A RU 2020123072A RU 2020123072 A RU2020123072 A RU 2020123072A RU 2817795 C2 RU2817795 C2 RU 2817795C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
biomass
incubation
mixture
carbohydrates
solid
Prior art date
Application number
RU2020123072A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020123072A (en
Inventor
Джонатан Аренс Диков
Лайла Тируп
Катрине Вид Эллегор
Стиг Виктор Петерсен
Свенн Андреас Гелефф
Original Assignee
Хамлет Протеин А/С
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 Хамлет Протеин А/С filed Critical Хамлет Протеин А/С
Priority claimed from PCT/EP2018/086306 external-priority patent/WO2019122192A1/en
Publication of RU2020123072A publication Critical patent/RU2020123072A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2817795C2 publication Critical patent/RU2817795C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: described is a method for the production of a solid product selected from a solid feed ingredient, or a solid food ingredient, or a solid food additive, involving production of a biomass substrate, including carbohydrates and a protein substance originating from soya bean seeds, rape seeds or mixtures thereof, wherein at least 20 wt.% of said biomass include carbohydrates and a protein substance originating from soya bean seeds, rape seeds or mixtures thereof, mixing said substrate with an enzyme preparation or a combination of enzyme preparations, and adding water in an amount which provides the initial mixture for incubation, having water content of 30 wt.% to 70 wt.% and ratio of wet bulk density to dry bulk density of 0.60 to 1.45, incubating said initial mixture for incubation for 1–48 hours at temperature of 20–70 °C and extracting said end products from the incubated mixture, wherein the incubation step is performed as a continuous process in a uniform plug flow in a vertical reactor for incubation without mixing with devices for inlet of said mixture and additives and devices for outlet of said solid transformation product, and biomass movement is mediated by gravitational force.
EFFECT: invention enables to obtain bioproducts with a high protein content and/or a modified sugar profile, which include a reduced amount of indigestible carbohydrates and/or anti-nutritional factors.
24 cl, 3 dwg, 5 tbl, 9 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Настоящее изобретение относится к твердому субстрату, способу биоконверсии для получения ценного твердого продукта трансформации субстрата, причем биоконверсию осуществляют с использованием одного или нескольких подходящих ферментных препаратов путем непрерывного процесса с пробковым потоком в вертикальном реакторе без перемешивания, где перемещение опосредуется гравитационной силой.The present invention relates to a solid substrate bioconversion process for obtaining a valuable solid substrate transformation product, wherein the bioconversion is carried out using one or more suitable enzyme preparations through a continuous plug flow process in an unstirred vertical reactor where the movement is mediated by gravitational force.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

Существует потребность в биопродуктах, которые главным образом можно использовать как продукт питания или корм или в качестве ингредиентов в продукте питания или корме. Основными элементами в таких продуктах являются белки, жиры и углеводы. Подходящей биомассой для таких продуктов являются масличные сельскохозяйственные культуры, такие как масличные, зерновые и бобовые. Зерновые культуры имеют содержание белка, относительно сухого вещества, до 15%, например, пшеница, и бобовые имеют содержание белка до 40%, например, соевые бобы. Соя является в первую очередь промышленной культурой, выращиваемой для масла и белка. Она имеет относительно низкое содержание масла в бобах, но пока соевые бобы являются одним из крупных источников съедобного масла.There is a need for bioproducts that can primarily be used as food or feed or as ingredients in food or feed. The main elements in such products are proteins, fats and carbohydrates. Suitable biomass for such products are oilseed crops such as oilseeds, grains and legumes. Cereals have a protein content, relative to dry matter, of up to 15%, such as wheat, and legumes have a protein content of up to 40%, such as soybeans. Soybeans are primarily an industrial crop grown for their oil and protein. It has a relatively low oil content in the beans, but soybeans are one of the major sources of edible oil.

Питательное качество белка, измеренное по химической оценке его как композиции незаменимых аминокислот, и вкусовые качества белковых продуктов являются важными и обязательными параметрами для целей питания в продуктах питания и кормах и пищевых добавках. Применения белковых продуктов в продуктах фармации и косметических продуктах иногда также могут требовать высокой вкусовой привлекательности и/или специфических функциональных свойств.The nutritional quality of protein, measured by its chemical evaluation as a composition of essential amino acids, and the palatability of protein products are important and mandatory parameters for nutritional purposes in food and feed and food additives. Applications of protein products in pharmaceutical and cosmetic products may sometimes also require high palatability and/or specific functional properties.

Общей проблемой, связанной в особенности с бобами и плодами и семенами бобовых, которые включают углеводы и белковое вещество, как источников биопродукта (в частности, белковых продуктов), является содержание неусвояемых олигосахаридов, таких как стахиоза и раффиноза, вызывающих метеоризм и диарею при ферментации в толстой кишке.A common problem associated especially with beans and legume fruits and seeds, which include carbohydrates and protein matter, as sources of bioproducts (in particular protein products), is the content of indigestible oligosaccharides such as stachyose and raffinose, which cause flatulence and diarrhea when fermented in colon.

Приблизительный средний состав соевых бобов, взятых как пример, измеренный на безводной основе, включает 40% белка; 20% жира, главным образом триглицеридов и некоторых фосфолипидов; 35% углеводов в форме растворимых олигосахаридов (сахароза, раффиноза, стахиоза, вербаскоза) и нерастворимое волокно, и 5% золы, включающей минералы, в частности, калий, кальций и магний.The approximate average composition of example soybeans, measured on an anhydrous basis, is 40% protein; 20% fat, mainly triglycerides and some phospholipids; 35% carbohydrates in the form of soluble oligosaccharides (sucrose, raffinose, stachyose, verbascose) and insoluble fiber, and 5% ash, including minerals, particularly potassium, calcium and magnesium.

Белки из бобов, семян, зерен и трав, включая соевые белки, такие как ингибиторы трипсина, аллергены и лектины, известны как антипитательные факторы. Они проявляют специфическое физиологическое действие. Ингибиторы трипсина ухудшают переваривание белков путем инактивации трипсина и считаются вредными для питательной ценности сои, и рассматриваются как ответственные за ухудшенный рост цыплят. Соевым аллергеном является β-конглицинин, вызывающий воспаление и дисфункцию кишечника.Proteins from beans, seeds, grains and herbs, including soy proteins such as trypsin inhibitors, allergens and lectins, are known as anti-nutrients. They exhibit specific physiological effects. Trypsin inhibitors impair protein digestion by inactivating trypsin and are considered detrimental to the nutritional value of soybeans and are thought to be responsible for poor growth in chickens. The soy allergen is β-conglycinin, which causes inflammation and intestinal dysfunction.

Целью настоящего изобретения является способ производства продукта трансформации субстрата биомассы в процессе биоконверсии в вертикальном пробковом потоке, выполняемом в присутствии одного или нескольких подходящих ферментов.An object of the present invention is a method for producing a biomass substrate transformation product through a vertical plug flow bioconversion process performed in the presence of one or more suitable enzymes.

Другой целью является способ, который можно выполнять в большом реакторе простой конструкции и за счет этого с малыми затратами.Another object is a method that can be carried out in a large reactor of simple design and thereby at low cost.

Еще одной целью является эффективный способ биоконверсии биомассы, в частности, соевых бобов или семян рапса или их смесей, для того, чтобы произвести биопродукты с нужными свойствами, такими как высокое содержание белка и/или модифицированный профиль сахаров и/или улучшенная питательная ценность и/или пониженные антипитательные факторы и/или улучшенная вкусовая привлекательность и/или усиленные органолептические свойства и/или улучшенные функциональные свойства.Another object is an efficient method for the bioconversion of biomass, in particular soybeans or rapeseeds or mixtures thereof, in order to produce bioproducts with desired properties, such as high protein content and/or a modified sugar profile and/or improved nutritional value and/ or reduced anti-nutritional factors and/or improved palatability and/or enhanced organoleptic properties and/or improved functional properties.

Последней целью изобретения является улучшенный способ производства биопродуктов, включающих пониженное количество неусвояемых углеводов и/или антипитательных факторов.The final object of the invention is an improved method for the production of bioproducts comprising reduced amounts of indigestible carbohydrates and/or anti-nutritional factors.

Эти цели реализуются способом по настоящему изобретению.These goals are achieved by the method of the present invention.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Соответственно, в одном аспекте настоящее изобретение относится к способу производства твердого продукта трансформации субстрата, включающему следующие стадии:Accordingly, in one aspect, the present invention relates to a method for producing a solid substrate transformation product, comprising the following steps:

- получение субстрата биомассы, включающей углеводы и белковое вещество, происходящие из соевых бобов, семян рапса или их смесей, необязательно в дополнительной смеси с углеводами и белковым веществом, происходящими из бобов фава, гороха, семян подсолнечника, люпина, зерновых и/или трав;- obtaining a biomass substrate comprising carbohydrates and proteinaceous matter originating from soybeans, rapeseeds or mixtures thereof, optionally in an additional mixture with carbohydrates and proteinaceous matter originating from fava beans, peas, sunflower seeds, lupine, cereals and/or grasses;

- смешивание указанного субстрата с ферментным препаратом или комбинацией ферментных препаратов, и добавление воды в количестве, которое обеспечивает начальную смесь для инкубации, имеющую содержание воды от 30% до 70%, и отношение мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности в полученной смеси от 0,60 до 1,45;- mixing said substrate with an enzyme preparation or combination of enzyme preparations, and adding water in an amount that provides an initial incubation mixture having a water content of from 30% to 70%, and a ratio of wet bulk density to dry bulk density in the resulting mixture from 0, 60 to 1.45;

- инкубация указанной начальной смеси для инкубации в течение 0,15-240 часов при температуре 20-70°С и извлечение влажного твердого продукта трансформации из инкубированной смеси;- incubating said initial incubation mixture for 0.15-240 hours at a temperature of 20-70°C and removing the wet solid transformation product from the incubated mixture;

также включающему, что стадию инкубации выполняют как непрерывный процесс в пробковом потоке в вертикальном реакторе для инкубации без перемешивания с приспособлениями для впуска указанной смеси и добавок и приспособлениями для выпуска указанного твердого продукта трансформации.further comprising that the incubation step is performed as a continuous plug flow process in a vertical unstirred incubation reactor with means for inlet of said mixture and additives and means for outlet of said solid transformation product.

В способе по настоящему изобретению для обработки биомассы используется гравитационная сила для перемещения/движения биомассы во время биоконверсии. Хотя использование силы тяжести для транспортировки вообще является простым, требуется тщательный выбор условий реакции для конкретной цели, как в случае процесса с пробковым потоком в настоящем изобретении.The method of the present invention for processing biomass uses gravitational force to move/move the biomass during bioconversion. Although the use of gravity for transport is generally simple, careful selection of reaction conditions for a particular purpose is required, as is the case with the slug flow process of the present invention.

Обычно, когда содержание воды повышается, смесь для инкубации имеет склонность к уплотнению за счет уменьшения объема пустот, так что это негативно влияет на поведение при переносе. Когда определенное количество воды достигается, смесь уплотняется до степени, когда перенос за счет гравитационной силы прекращается. Материал может прилипнуть к стенкам реактора, и равномерный пробковый поток разрушается, что приводит к колеблющемуся времени пребывания биомассы.Typically, when the water content increases, the incubation mixture tends to become compacted by reducing void volume, so that transfer behavior is negatively affected. When a certain amount of water is reached, the mixture is compacted to the point where transport by gravity stops. Material may adhere to the reactor walls and the uniform slug flow is disrupted, resulting in fluctuating residence times of the biomass.

Решение проблемы, связанной с переносом смеси для инкубации за счет гравитационной силы, согласно настоящему изобретению должно включать использование реактора для инкубации, определенного в формуле изобретения, причем поток материала можно поддерживать настолько высоким и равномерным, что условия пробкового потока достигаются и сохраняются. Скорость потока регулируют приспособлениями на впуске и выпуске и размерами (отношение ширины к высоте) реактора.The solution to the problem of transfer of incubation mixture by gravitational force according to the present invention would involve the use of an incubation reactor as defined in the claims, wherein the flow of material can be maintained so high and uniform that slug flow conditions are achieved and maintained. The flow rate is controlled by inlet and outlet fixtures and by the dimensions (width to height ratio) of the reactor.

Кроме того, решение согласно настоящему изобретению должно обеспечивать баланс содержания воды в смеси для инкубации такой, чтобы действие воды на поверхности частиц было достаточным для реакционного процесса. Это достигается путем поддержания отношения мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности субстрата на низком уровне и в определенных пределах, как определено в п.1.In addition, the solution according to the present invention must balance the water content of the incubation mixture such that the action of water on the surface of the particles is sufficient for the reaction process. This is achieved by maintaining the ratio of wet bulk density to dry bulk density of the substrate at a low level and within certain limits, as defined in paragraph 1.

Конкретнее, авторы настоящего изобретения обнаружили, что необходимого равномерного процесса можно достичь, используя начальную смесь для инкубации, имеющую содержание воды от 30 мас.% до 70 мас.% и отношение мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности от 0,60 до 1,45. В комбинации с указанным, вертикальная конструкция для процесса пробкового потока может обеспечить равномерный пробковый поток и гарантировать одно и то же время переработки смеси для инкубации. Кроме того, способ по настоящему изобретению проводят без перемешивания. Если содержание воды превышает приблизительно 70 мас.%, биомасса не может удерживать воду, и смесь для инкубации становится взвесью, имеющей водную фазу и твердую фазу. Эти две фазы не текут с одинаковыми скоростями потока, и равномерный пробковый поток не получится, и смесь для инкубации может прилипать к стенкам инкубатора. Содержание воды более приблизительно 70 мас.% приведет к отношению мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности, превышающему 1,45, которое согласно изобретению является верхним пределом.More specifically, the present inventors have discovered that the desired uniformity of the process can be achieved by using an initial incubation mixture having a water content of 30 wt% to 70 wt% and a wet bulk density to dry bulk density ratio of 0.60 to 1.45 . In combination with the above, the vertical design for the slug flow process can ensure uniform slug flow and guarantee the same processing time of the incubation mixture. Moreover, the method of the present invention is carried out without stirring. If the water content exceeds about 70 wt.%, the biomass cannot retain water and the incubation mixture becomes a slurry having an aqueous phase and a solid phase. The two phases do not flow at the same flow rates and a uniform plug flow will not result and the incubation mixture may stick to the walls of the incubator. A water content greater than about 70% by weight will result in a wet to dry bulk density ratio greater than 1.45, which is the upper limit of the invention.

Вертикальная конструкция является менее затратной по вложениям, чем горизонтальная конструкция, из-за ее большей пропускной способности в единой производственной линии. Она также требует меньше затрат для поддержания из-за меньшего числа механических движений. Использование реактора без перемешивания также вносит вклад в снижение эксплуатационных затрат.The vertical design is less expensive in terms of investment than the horizontal design due to its greater throughput in a single production line. It also requires less maintenance due to fewer mechanical movements. The use of a non-stirred reactor also contributes to lower operating costs.

Способ по настоящему изобретению эффективен, в частности, если субстрат биомассы обработан предварительно до того, как его смешивают с ферментным препаратом или комбинацией ферментных препаратов, поскольку предварительная обработка улучшает доступ ферментов к компонентам в биомассе, которые должны быть трансформированы. Предварительную обработку обычно выполняют путем химической или физической обработки, например, посредством разрушения, перемалывания, расплющивания, тепловой обработки, обработки под давлением, обработки ультразвуком, гидротермической обработки или обработки кислотой или щелочью.The method of the present invention is effective in particular if the biomass substrate is pre-treated before it is mixed with the enzyme preparation or combination of enzyme preparations, since the pre-treatment improves the access of the enzymes to the components in the biomass that are to be transformed. Pre-treatment is usually carried out by chemical or physical treatment, for example, by crushing, grinding, flattening, heat treatment, pressure treatment, ultrasonic treatment, hydrothermal treatment or acid or alkali treatment.

Способ по изобретению можно использовать для получения твердого продукта трансформации субстрата, который представляет собой продукт трансформации белкового вещества и/или углеводов, происходящих из указанной биомассы.The method according to the invention can be used to obtain a solid substrate transformation product, which is a transformation product of protein matter and/or carbohydrates originating from said biomass.

Такие твердые продукты трансформации можно использовать, например, в переработанном продукте питания или в качестве ингредиента в продукте питания или корме или в качестве ингредиента косметического или фармацевтического продукта или пищевой добавки. Твердый продукт трансформации субстрата можно включать, например, в продукт питания, корм, косметический или фармацевтический продукт или пищевую добавку, до содержания от 1 мас.% до 99 мас.% твердого продукта трансформации.Such solid transformation products can be used, for example, in a processed food product or as an ingredient in a food or feed product or as an ingredient in a cosmetic or pharmaceutical product or dietary supplement. The solid transformation product of the substrate can be included, for example, in a food product, feed, cosmetic or pharmaceutical product or nutritional supplement, up to a content of from 1 wt.% to 99 wt.% solid transformation product.

ОпределенияDefinitions

В контексте настоящего изобретения следующие далее термины предназначены для включения указанного далее, если в описании не определено иное.In the context of the present invention, the following terms are intended to include the following unless otherwise defined in the description.

Термины «примерно», «около», «приблизительно» или «~» предназначены для того, чтобы показать, например, обычно выраженную изменчивость измерения в технике, которая может иметь величины порядка, например, +/- 1, 2, 5, 10, 20 или даже 50%.The terms "about", "about", "approximately" or "~" are intended to indicate, for example, the commonly expressed variability of a measurement in a technique, which may be of the order of, for example, +/- 1, 2, 5, 10 , 20 or even 50%.

Термин «включающий» следует интерпретировать как определяющий наличие установленной(ых) части(ей), стадии(ий), особенности(ей), композиции(ий), химиката(ов) или компонента(ов), но не исключающий наличие одной или нескольких дополнительных частей, стадий, особенностей, композиций, химикатов или компонентов. Например, композиция, включающая химическое соединение, может, таким образом, включать другие химические соединения, и т.д..The term "including" should be interpreted as specifying the presence of specified part(s), step(s), feature(s), composition(s), chemical(s) or component(s), but does not exclude the presence of one or more additional parts, steps, features, compositions, chemicals or components. For example, a composition comprising a chemical compound may thus include other chemical compounds, etc.

Процесс с пробковым потокомSlug flow process

В этом типе непрерывного процесса реакционная смесь течет через, например, трубчатый или многогранный (polyhedral) реактор с ограниченным обратным смешиванием. Поток является ламинарным потоком, в котором состав реакционной смеси меняется вдоль осевого направления реактора, или однородным потоком массы.In this type of continuous process, the reaction mixture flows through, for example, a tubular or polyhedral reactor with limited back mixing. The flow is a laminar flow, in which the composition of the reaction mixture varies along the axial direction of the reactor, or a uniform mass flow.

БиомассаBiomass

Включает биологический материал как продуцированный фотосинтезом, так и материал, который можно использовать в качестве сырья в промышленном производстве. В таком контексте термин «биомасса» относится к растительному материалу в форме семян, зерен, бобов, трав, например, бобов и гороха, и т.д., и их смесям, в частности, плодов и семян бобовых. Кроме того, биомасса, включающая бобы, особенно применима из-за содержания и состава белков.Includes biological material both produced by photosynthesis and material that can be used as raw material in industrial production. In this context, the term "biomass" refers to plant material in the form of seeds, grains, legumes, grasses, such as beans and peas, etc., and mixtures thereof, in particular legume fruits and seeds. In addition, biomass including beans is particularly useful due to its protein content and composition.

Субстрат биомассы можно разрушить путем предварительной обработки, такой как химическая или физическая предварительная обработка, например, посредством измельчения, перемалывания, расплющивания, тепловой обработки, обработки давлением, обработки ультразвуком, гидротермической обработки или обработки кислотой или щелочью.The biomass substrate can be destroyed by pre-treatment, such as chemical or physical pre-treatment, for example by crushing, grinding, flattening, heat treatment, pressure treatment, ultrasonic treatment, hydrothermal treatment or acid or alkali treatment.

БиоконверсияBioconversion

Это процесс инкубации ферментов на субстрате для определенной цели, например, инкубации протеазы на белке для продуцирования пептидов или отдельных аминокислот.It is the process of incubating enzymes on a substrate for a specific purpose, such as incubating a protease on a protein to produce peptides or individual amino acids.

Твердый продукт трансформации субстратаSolid product of substrate transformation

В контексте настоящего изобретения термин «твердый продукт трансформации субстрата» относится к продукту, образующемуся в результате инкубации выбранной биомассы с ферментным препаратом или комбинацией ферментных препаратов, которые могут превращать вещество субстрата в нужный продукт, и, необязательно, вспомогательной переработки.In the context of the present invention, the term "solid substrate transformation product" refers to the product resulting from incubation of a selected biomass with an enzyme preparation or combination of enzyme preparations that can convert the substrate material into the desired product, and optionally auxiliary processing.

Объемная плотностьBulk Density

Объемная плотность является параметром, важным для физического поведения биомассы, которая имеет форму порошка, гранул и т.п.. Параметр определяется как отношение массы к объему и может быть измерен, например, в г/мл. Он не является присущим свойством, но может изменяться в зависимости от переработки и может быть использован как показатель структурных изменений. Плотность материала определяют, помещая фиксированный объем материала в мерную чашку и определяя массу, или определяя массу измеренного объема материала. С помощью такого теста можно определить указанные далее свойства.Bulk density is a parameter important for the physical behavior of biomass, which is in the form of powder, granules, etc. The parameter is defined as the ratio of mass to volume and can be measured, for example, in g/ml. It is not an inherent property, but may vary with processing and can be used as an indicator of structural changes. The density of a material is determined by placing a fixed volume of material in a measuring cup and determining the mass, or by determining the mass of a measured volume of material. This test can determine the following properties.

Объемная плотность (также известная как насыпная плотность) = масса/объем в исходном сухом состоянии, в г/мл или кг/м3.Bulk density (also known as bulk density) = mass/volume in the original dry state, in g/ml or kg/ m3 .

Мокрая объемная плотность (также известная как общая плотность) = отношение общей массы (Ms+Ml) к ее общему объему;Wet bulk density (also known as total density) = the ratio of the total mass (M s +M l ) to its total volume;

Ms=масса твердых веществ, и Ml=масса жидкостей.M s = mass of solids, and M l = mass of liquids.

Таким образом, в контексте настоящего изобретения «сухая объемная плотность» представляет собой измеренную объемную плотность биомассы без добавления воды, а именно объемную плотность/насыпную плотность. «Мокрая объемная плотность» представляет собой объемную плотность, измеренную после добавления определенного количества воды.Thus, in the context of the present invention, "dry bulk density" is the measured bulk density of the biomass without the addition of water, namely bulk density/bulk density. "Wet bulk density" is the bulk density measured after adding a specified amount of water.

Обычно объемную плотность измеряют в соответствии с Международными стандартами ISO 697 и ISO 60, но в силу природы веществ это неприемлемо в настоящем контексте. Отдельный используемый метод описан в примерах.Typically, bulk density is measured in accordance with International Standards ISO 697 and ISO 60, but due to the nature of the substances this is not acceptable in the present context. The individual method used is described in the examples.

Олигосахариды и полисахаридыOligosaccharides and polysaccharides

Олигосахарид представляет собой полимер сахарида, содержащий по меньшей мере два компонента простых сахаров. Полисахариды представляет собой полимеры сахаридов, содержащие несколько компонентов простых сахаров, также известные как сложные углеводы. Примеры включают полисахариды накопления, такие как крахмал, и структурные полисахариды, такие как целлюлоза.An oligosaccharide is a saccharide polymer containing at least two simple sugar components. Polysaccharides are polymers of saccharides containing several simple sugar components, also known as complex carbohydrates. Examples include storage polysaccharides such as starch and structural polysaccharides such as cellulose.

УглеводыCarbohydrates

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

Белковые материалыProtein materials

Включают органические соединения со значительным содержанием белков из аминокислот, выстроенных в одну или несколько цепей. При длине цепи приблизительно до 50 аминокислот соединение называют пептидом; при более высокой молекулярной массе органическое соединение называют полипептидом или белком.Include organic compounds with a significant protein content of amino acids arranged in one or more chains. With a chain length of up to approximately 50 amino acids, the compound is called a peptide; at higher molecular weights, the organic compound is called a polypeptide or protein.

ЖирыFats

Включают сложные эфиры жирных кислот и глицерина. Одна молекула глицерина может быть этерифицирована одной, двумя и тремя молекулами жирной кислоты с образованием моноглицерида, диглицерида или триглицерида, соответственно. Обычно жиры состоят главным образом из триглицеридов и небольших количеств лецитинов, стеролов и т.д.. Если жир является жидкостью при комнатной температуре, его обычно называют маслом. В отношении масел, жиров и родственных продуктов в данном контексте, ссылка делается на «Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes», AOCS, 1996, а также на «Lipid Glossary 2», F.D. Gunstone, The Oily Press, 2004.Includes esters of fatty acids and glycerol. One glycerol molecule can be esterified with one, two, or three fatty acid molecules to form a monoglyceride, diglyceride, or triglyceride, respectively. Typically, fats consist primarily of triglycerides and small amounts of lecithins, sterols, etc. If a fat is a liquid at room temperature, it is usually called an oil. For oils, fats and related products in this context, reference is made to "Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes", AOCS, 1996, and to "Lipid Glossary 2", F.D. Gunstone, The Oily Press, 2004.

ГлицеридыGlycerides

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

ФерментыEnzymes

Фермент(ы) представляет(ют) собой весьма большой класс белковых веществ со способностью действовать как катализаторы. Обычно, и согласно рекомендациям Комиссии по номенклатуре ферментов, они делятся на шесть классов.Enzyme(s) are a very large class of protein substances with the ability to act as catalysts. Typically, and as recommended by the Commission on Enzyme Nomenclature, they are divided into six classes.

Типичные примеры в контексте изобретения могут включать, но без ограничения, протеазу(ы), пептидазу(ы), фитазу(ы), карбогидразу(ы), липазу(ы), амилазу(ы), глюкозидазу(ы), амилоглюкозидазу(ы), галактозидазу(ы), декарбоксидазу(ы), глюканазу(ы), пектиназу(ы), целлюлазу(ы), гемицеллюлазу(ы), фосфолипазу(ы), трансферазу(ы) и оксидоредуктазу(ы).Typical examples in the context of the invention may include, but are not limited to, protease(s), peptidase(s), phytase(s), carbohydrase(s), lipase(s), amylase(s), glucosidase(s), amyloglucosidase(s). ), galactosidase(s), decarboxidase(s), glucanase(s), pectinase(s), cellulase(s), hemicellulase(s), phospholipase(s), transferase(s) and oxidoreductase(s).

Вспомогательные агенты для обработкиAuxiliary agents for processing

1. Растительные компоненты и органические вещества для обработки1. Plant components and organic substances for processing

Некоторыми из функциональных свойств, которые являются важными в настоящем контексте, являются антиоксидантное антибактериальное действие, свойства смачивания и стимуляция ферментативной активности.Some of the functional properties that are important in the present context are antioxidant antibacterial action, wetting properties and stimulation of enzymatic activity.

Список растительных компонентов для модуляции растворимых углеводов огромен, но наиболее важными являются следующие: розмарин, тимьян, орегано, флавониды, фенольные кислоты, сапонины и α- и β-кислоты из высушенных шишек хмеля, например, α-лупулиновая кислота.The list of plant components for modulating soluble carbohydrates is vast, but the most important are the following: rosemary, thyme, oregano, flavonoids, phenolic acids, saponins and α- and β-acids from dried hop cones, such as α-lupulinic acid.

Кроме того, органические кислоты, например, сорбиновая, пропионовая, молочная, лимонная и аскорбиновая кислота, и их соли для регулирования величины рН, консервации и свойств комплексообразования являются частью этой группы вспомогательных агентов для обработки.In addition, organic acids such as sorbic, propionic, lactic, citric and ascorbic acid and their salts for pH adjustment, preservation and complexation properties are part of this group of processing aids.

2. Неорганические вспомогательные агенты для обработки2. Inorganic processing auxiliaries

Включают неорганические композиции, которые могут предохранять против натиска бактерий во время переработки, например, бисульфит натрия и т.д.; средства против слеживания и агенты, улучшающие текучесть конечного продукта, например, алюмосиликат калия, и т.д..Includes inorganic compositions that can protect against the attack of bacteria during processing, for example, sodium bisulfite, etc.; anti-caking agents and agents that improve the flow of the final product, for example, potassium aluminum silicate, etc.

Включаются неорганические кислоты, например, хлороводородная кислота или серная кислота.Inorganic acids are included, such as hydrochloric acid or sulfuric acid.

Обработанные пищевые продуктыProcessed foods

Включают молочные продукты, переработанные мясные продукты, сладости, десерты, десерты из мороженого, консервы, сублимированную еду, заправки, супы, полуфабрикаты, хлеб, торты и т.д..Includes dairy products, processed meats, sweets, desserts, ice cream desserts, canned goods, freeze-dried foods, dressings, soups, prepared foods, breads, cakes, etc.

Обработанные кормаProcessed feed

Включают готовые к употреблению корма для животных, таких как поросята, телята, домашняя птица, пушные звери, овцы, кошки, собаки, рыба и ракообразные, и т.д..Includes ready-to-eat feed for animals such as piglets, calves, poultry, fur-bearing animals, sheep, cats, dogs, fish and crustaceans, etc.

Фармацевтические продуктыPharmaceutical products

Включают продукты типично в форме таблеток или гранулированной форме, содержащих один или несколько биологически активных ингредиентов, предназначенные для лечения и/или облегчения симптомов заболевания или состояния. Кроме того, фармацевтические продукты включают фармацевтически приемлемые эксципиенты и/или носители. Твердые биопродукты, раскрытые в настоящем описании, очень хорошо подходят для применения в качестве фармацевтически приемлемого ингредиента в таблетке или грануле.Includes products typically in tablet or granular form containing one or more biologically active ingredients intended to treat and/or alleviate symptoms of a disease or condition. In addition, pharmaceutical products include pharmaceutically acceptable excipients and/or carriers. The biosolids disclosed herein are very suitable for use as a pharmaceutically acceptable ingredient in a tablet or granule.

Косметические продуктыCosmetic products

Включают продукты, предназначенные для личной гигиены, а также улучшения внешнего вида, такие как кондиционеры и средства для принятия ванн.Includes products designed for personal care as well as appearance enhancements such as conditioners and bath products.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

Фигура 1 показывает в полосе 1 маркер, в полосе 2 обработанный протеазой образец из примера 2, в полосе 3 эталонный образец для обоих примеров 2 и 3, в полосе 4 обработанный протеазой образец из примера 3. Figure 1 shows in lane 1 the marker, in lane 2 the protease-treated sample from example 2, in lane 3 the reference sample for both examples 2 and 3, in lane 4 the protease-treated sample from example 3.

Фигура 2 показывает состав растворимых сахаров и олигосахаридов. Полоса 1 - образец, обработанный карбогидразой, полоса 2 - эталон (соевая мука). Figure 2 shows the composition of soluble sugars and oligosaccharides. Lane 1 - sample treated with carbohydrase, lane 2 - standard (soybean flour).

Фигура 3 показывает тонкослойную хроматографию, показывающую растворимые сахара и олигосахариды. Полоса 1 - образец, обработанный карбогидразой, полоса 2 - эталон. Figure 3 shows thin layer chromatography showing soluble sugars and oligosaccharides. Lane 1 - sample treated with carbohydrase, lane 2 - standard.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

В первом воплощении способа по изобретению по меньшей мере 20 мас.% биомассы, например, по меньшей мере 30 мас.%, по меньшей мере 40 мас.%, по меньшей мере 50 мас.%, по меньшей мере 60 мас.%, по меньшей мере 70 мас.%, по меньшей мере 80 мас.% или по меньшей мере 90 мас.% составляет белковое вещество, происходящее из необязательно обезжиренной сои. Соя также может быть лущеной.In a first embodiment of the method according to the invention, at least 20% by weight of biomass, for example at least 30% by weight, at least 40% by weight, at least 50% by weight, at least 60% by weight, at least 70% by weight, at least 80% by weight, or at least 90% by weight is a proteinaceous substance derived from optionally defatted soybeans. Soybeans can also be shelled.

Во втором воплощении способа по изобретению по меньшей мере 20 мас.% биомассы, например, по меньшей мере 30 мас.%, по меньшей мере 40 мас.%, по меньшей мере 50 мас.%, по меньшей мере 60 мас.%, по меньшей мере 70 мас.%, по меньшей мере 80 мас.% или по меньшей мере 90 мас.% составляет белковое вещество, происходящее из необязательно обезжиренных семян рапса.In a second embodiment of the method according to the invention, at least 20% by weight of biomass, for example at least 30% by weight, at least 40% by weight, at least 50% by weight, at least 60% by weight, at least 70% by weight, at least 80% by weight or at least 90% by weight is a proteinaceous substance derived from optionally defatted rapeseed.

В третьем воплощении способа по изобретению биомасса включает белковое вещество, происходящее из необязательно обезжиренных соевых хлопьев, в количестве от 5 мас.% до 95 мас.%, в смеси с белковым веществом, происходящим из необязательно обезжиренных семян рапса, в количестве от 95 мас.% до 5 мас.%, необязательно дополнительно смешанное с белковым веществом, происходящим из бобов фава, гороха, семян подсолнечника и/или зерновых, в количествах, доводящих общее количество белкового вещества до 100 мас.%.In a third embodiment of the method according to the invention, the biomass comprises a protein substance derived from optionally defatted soybean flakes, in an amount of from 5 wt.% to 95 wt.%, mixed with a protein substance derived from optionally defatted rapeseed, in an amount from 95 wt. % to 5% by weight, optionally further mixed with proteinaceous matter derived from fava beans, peas, sunflower seeds and/or cereals, in amounts bringing the total amount of proteinaceous matter to 100% by weight.

В любом из воплощений изобретения биомасса, включающая белковое вещество, может также включать олигосахариды и/или полисахариды, и/или также включает масла и жиры, например, из семян масличных растений.In any of the embodiments of the invention, the biomass comprising proteinaceous matter may also include oligosaccharides and/or polysaccharides, and/or also include oils and fats, for example from oilseeds.

В любом из воплощений изобретения твердый продукт трансформации субстрата может представлять собой продукт трансформации белкового вещества и/или углеводов, происходящих из указанной биомассы, такой как продукт трансформации бобов, таких как соя, горох, люпин, семян подсолнечника и/или зерновых, таких как пшеница или кукуруза, или из семян масличных растений, например, семян рапса.In any of the embodiments of the invention, the solid transformation product of the substrate may be a transformation product of proteinaceous matter and/or carbohydrates originating from said biomass, such as a transformation product of legumes such as soybeans, peas, lupine, sunflower seeds and/or cereals such as wheat or corn, or from oilseeds, such as rapeseed.

В любом из воплощений изобретения субстрат или субстрат после смешивания с ферментным препаратом или комбинацией ферментных препаратов и водой не может включать какие-либо живые хлебопекарные дрожжи, и/или он не может включать какие-либо живые дрожжи, выбранные из штаммов Saccharomyces cerevisiae, включая дрожжи, выращенные для изготовления пива, и дрожжи, выращенные для дистиллята, и хлебопекарные дрожжи и дрожжи, выращенные для виноделия, или не включает какие-либо живые дрожжи; и/или, в частности, он не может включать хлебопекарные дрожжи, когда ферментом является α-галактозидаза.In any of the embodiments of the invention, the substrate or substrate, when mixed with the enzyme preparation or combination of enzyme preparations and water, cannot include any live baker's yeast, and/or it cannot include any live yeast selected from strains of Saccharomyces cerevisiae , including yeast , grown for the manufacture of beer, and yeast grown for distillate, and baker's yeast and yeast grown for winemaking, or does not include any live yeast; and/or in particular it may not include baker's yeast when the enzyme is α-galactosidase.

В любом из воплощений изобретения твердый продукт трансформации субстрата может представлять собой продукт трансформации белкового вещества и/или углеводов, происходящих из указанной биомассы.In any of the embodiments of the invention, the solid transformation product of the substrate may be a transformation product of a protein substance and/or carbohydrates originating from said biomass.

В любом из воплощений изобретения ферментный препарат или смесь ферментных препаратов включает один или несколько ферментов, выбранных из протеаз, пептидаз, фитаз, карбогидраз, таких как α-галактозидаза, амилазы, амилоглюкозидазы, целлюлазы, пектиназы и гемицеллюлазы, например, ксиланазы, манназы или глюканазы, и липазы и оксидоредуктазы.In any of the embodiments of the invention, the enzyme preparation or mixture of enzyme preparations includes one or more enzymes selected from proteases, peptidases, phytases, carbohydrases, such as α-galactosidase, amylases, amyloglucosidases, cellulases, pectinases and hemicellulases, such as xylanases, mannases or glucanases , and lipases and oxidoreductases.

В любом из воплощений изобретения отношение сухого вещества указанного субстрата биомассы к указанному ферментному препарату или указанной комбинации ферментных препаратов может составлять от 2:1 до 100000000:1, такое как 1000:1, 10000:1, 50000:1, 100000:1. 500000:1, 1000000:1, 5000000:1, 10000000:1, 50000000:1 или 100000000:1. Специалисту будет понятно, что отношение можно выбрать в зависимости от таких параметров, как условия процесса, активность фермента и нужный продукт, и специалист сможет оптимизировать отношение в соответствии с этими параметрами.In any of the embodiments of the invention, the dry matter ratio of said biomass substrate to said enzyme preparation or said combination of enzyme preparations may be from 2:1 to 100,000,000:1, such as 1000:1, 10000:1, 50000:1, 100000:1. 500000:1, 1000000:1, 5000000:1, 10000000:1, 50000000:1 or 100000000:1. One skilled in the art will appreciate that the ratio can be selected depending on parameters such as process conditions, enzyme activity, and the desired product, and one skilled in the art will be able to optimize the ratio according to these parameters.

В любом из воплощений изобретения воду можно добавлять к субстрату в количестве, которое обеспечивает в субстрате отношение мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности от примерно 0,65 до 1,45, например 0,70, 0,75, 0,80, 0,85, 0,90, 0,95, 1,00, 1,10, 1,15, 1,20, 1,25, 1,30 или 1,35.In any embodiment of the invention, water can be added to the substrate in an amount that provides the substrate with a wet bulk density to dry bulk density ratio of from about 0.65 to 1.45, for example 0.70, 0.75, 0.80, 0. 85, 0.90, 0.95, 1.00, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25, 1.30 or 1.35.

В любом из воплощений изобретения по меньшей мере 40 мас.% биомассы, например, по меньшей мере 50 мас.%, по меньшей мере 60 мас.%, по меньшей мере 70 мас.%, по меньшей мере 80 мас.% или по меньшей мере 90 мас.%, могут включать белковое вещество, происходящее из необязательно обезжиренных семян рапса, в то время как воду можно добавлять к субстрату в количестве, обеспечивающем отношение мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности от примерно 0,65 до примерно 1,10, такое, как 0,75, 0,80, 0,85, 0,90, 0,95, 1,00 или 1,05.In any of the embodiments of the invention, at least 40 wt.% biomass, for example, at least 50 wt.%, at least 60 wt.%, at least 70 wt.%, at least 80 wt.% or at least at least 90% by weight may comprise proteinaceous matter derived from optionally defatted rapeseed, while water may be added to the substrate in an amount to provide a wet bulk density to dry bulk density ratio of from about 0.65 to about 1.10, such as 0.75, 0.80, 0.85, 0.90, 0.95, 1.00 or 1.05.

В любом из воплощений изобретения один или несколько вспомогательных агентов для обработки, выбранных из ферментов, растительных компонентов и органических и неорганических вспомогательных агентов для обработки, можно добавлять к субстрату до или во время инкубации.In any of the embodiments of the invention, one or more processing aids selected from enzymes, botanicals, and organic and inorganic processing aids may be added to the substrate before or during incubation.

В любом из воплощений изобретения препарат α-галактозидазы, можно добавлять к субстрату биомассы и/или к начальной смеси для инкубации в количестве от 0,05 до 50 единиц α-галактозидазы на г сухого вещества субстрата биомассы, например, от 0,5 до 25 единиц α-галактозидазы на г сухого вещества субстрата биомассы, например, от 1 до 10, от 2 до 8, от 3 до 6 или от 4 до 5 единиц α-галактозидазы на г сухого вещества субстрата биомассы.In any of the embodiments of the invention, the α-galactosidase preparation may be added to the biomass substrate and/or to the initial incubation mixture in an amount of from 0.05 to 50 units of α-galactosidase per g of dry matter of the biomass substrate, for example, from 0.5 to 25 units of α-galactosidase per g of dry matter of the biomass substrate, for example, from 1 to 10, from 2 to 8, from 3 to 6 or from 4 to 5 units of α-galactosidase per g of dry matter of the biomass substrate.

В любом из воплощений изобретения степень заполнения указанного реактора для инкубации может оставаться постоянной. Это будет приводить к равномерному потоку.In any of the embodiments of the invention, the fill level of said incubation reactor may remain constant. This will result in an even flow.

В любом из воплощений изобретения инкубацию можно выполнять в анаэробных условиях.In any of the embodiments of the invention, the incubation can be performed under anaerobic conditions.

В любом из воплощений изобретения содержание воды в смеси для инкубации может составлять от 35 мас.% до 70 мас.%, например, 40 мас.%, 45 мас.%, 50 мас.%, 55 мас.%, 60 мас.% или 65 мас.%. Таким образом, содержание воды в начальной смеси не превышает 70 мас.%, и оно может изменяться, например, от 40% до 65%, от 45% до 60%, от 48% до 52% или от 50% до 55%, например, составлять 49, 50, 51, 52, 53 или 54%.In any of the embodiments of the invention, the water content of the incubation mixture can be from 35 wt.% to 70 wt.%, for example, 40 wt.%, 45 wt.%, 50 wt.%, 55 wt.%, 60 wt.% or 65 wt.%. Thus, the water content of the initial mixture does not exceed 70 wt.%, and it can vary, for example, from 40% to 65%, from 45% to 60%, from 48% to 52% or from 50% to 55%, for example, be 49, 50, 51, 52, 53 or 54%.

В любом из воплощений изобретения смесь можно инкубировать в течение 1-240 часов при 20-70°С. Специалист будет знать, как оптимизировать время реакции и температуру реакции в связи с другими условиями реакции, такими как выбор фермента(ов). Так, температура может изменяться, например, в пределах 20-65°С, 25-60°C, 30-55°C, 35-50°C или 40-45°C; и время реакции можно выбрать, например, как 1-180 часов, такое, как 2-150 часов, 3-120 часов, 5-90 часов, 8-72 часа или 12-48 часов, при любом из упомянутых в настоящем описании температурных интервалов.In any of the embodiments of the invention, the mixture can be incubated for 1-240 hours at 20-70°C. One skilled in the art will know how to optimize reaction time and reaction temperature in connection with other reaction conditions such as the choice of enzyme(s). Thus, the temperature can vary, for example, within the range of 20-65°C, 25-60°C, 30-55°C, 35-50°C or 40-45°C; and the reaction time can be selected, for example, from 1 to 180 hours, such as 2 to 150 hours, 3 to 120 hours, 5 to 90 hours, 8 to 72 hours, or 12 to 48 hours, at any of the temperatures mentioned herein intervals.

В любом из воплощений изобретения твердый продукт трансформации субстрата может быть высушен, необязательно с последующим измельчением.In any of the embodiments of the invention, the solid substrate transformation product can be dried, optionally followed by grinding.

В любом из воплощений изобретения смесь субстрата может быть инкубирована в течение времени и при температуре, достаточных для инактивации фермента(ов), любых антипитательных факторов и любых вспомогательных агентов для обработки, если использованы частично или полностью и если желательно.In any of the embodiments of the invention, the substrate mixture can be incubated for a time and at a temperature sufficient to inactivate the enzyme(s), any anti-nutritional factors and any processing aids, if used in part or in whole and if desired.

В любом из воплощений изобретения вертикальный реактор для инкубации без перемешивания может быть закрытым.In any of the embodiments of the invention, the vertical reactor for incubation without stirring may be closed.

В любом из воплощений изобретения реактор для инкубации без перемешивания может быть вертикального, вытянутоцилиндрического типа или типа многогранника. Преимуществом использования такого типа является то, что он компактный, и так как реактор без перемешивания, отсутствуют эксплуатационные расходы и расходы на обслуживание оборудования для перемешивания.In any of the embodiments of the invention, the unstirred incubation reactor may be of the vertical, elongated cylindrical or polyhedron type. The advantage of using this type is that it is compact, and since the reactor is unstirred, there are no operating and maintenance costs for stirring equipment.

В любом из воплощений изобретения площадь в верхней части указанного реактора для инкубации без перемешивания может быть меньше, чем в нижней части, т.е., реактор имеет коническую форму. Преимуществом этого является то, что возрастает эффект скольжения, так что можно использовать биомассу с пониженной текучестью.In any of the embodiments of the invention, the area at the top of said incubation reactor without stirring may be smaller than at the bottom, ie, the reactor has a conical shape. The advantage of this is that the sliding effect is increased, so that biomass with reduced fluidity can be used.

В любом из воплощений изобретения реактор для инкубации без перемешивания может иметь изоляцию матами или охлаждающую рубашку (thermal dimple jacket) и приспособления для регулирования температуры в реакторе для инкубации.In any embodiment of the invention, the unstirred incubation reactor may have insulation mats or a thermal dimple jacket and provisions for controlling the temperature in the incubation reactor.

Твердый продукт трансформации субстрата по изобретению можно высушить до содержания воды не более 15 мас.%, 13 мас.%, 10 мас.%, 6 мас.%, 4 мас.% или 2 мас.% и он, необязательно, в измельченной форме.The solid transformation product of the substrate of the invention can be dried to a water content of no more than 15 wt%, 13 wt%, 10 wt%, 6 wt%, 4 wt% or 2 wt% and is optionally in crushed form .

Твердый продукт по изобретению может представлять собой продукт трансформации белкового вещества, олигосахаридов и/или углеводов, происходящих из указанной биомассы. Твердый продукт трансформации может иметь пониженное содержание антипитательных факторов, таких как ингибиторы трипсина, антигены, вызывающие метеоризм олигосахариды, например, стахиоза и раффиноза; фитиновой кислоты и лектина.The solid product of the invention may be a transformation product of protein matter, oligosaccharides and/or carbohydrates originating from said biomass. The solid transformation product may have reduced levels of antinutritive factors such as trypsin inhibitors, antigens, flatulence-inducing oligosaccharides such as stachyose and raffinose; phytic acid and lectin.

Твердый продукт по изобретению может включать по меньшей мере 40 мас.% белкового вещества от массы сухого вещества, происходящего из сои.The solid product of the invention may comprise at least 40 wt.% proteinaceous matter, based on the dry matter weight, derived from soybeans.

Твердый продукт по изобретению может включать по меньшей мере 40 мас.% белкового вещества от массы сухого вещества, происходящего из семян рапса.The solid product of the invention may comprise at least 40 wt.% proteinaceous matter based on the dry weight of rapeseed.

Твердый продукт по изобретению может включать белки в количестве 30-65 мас.% от массы сухого вещества, происходящего из частей растений сои, семян рапса или подсолнечника или их смесей.The solid product of the invention may comprise proteins in an amount of 30-65% by weight of the dry matter originating from soybean, rapeseed or sunflower plant parts or mixtures thereof.

Твердый продукт по изобретению может включать раффинозу, стахиозу и вербакозу в общем количестве 3 мас.% или меньше, таком как 2% или меньше, 1% или меньше, 0,5% или меньше или 0,4% или меньше.The solid product of the invention may include raffinose, stachyose and verbacose in a total amount of 3% by weight or less, such as 2% or less, 1% or less, 0.5% or less, or 0.4% or less.

Наконец, изобретение относится к продукту питания, корму, косметическому или фармацевтическому продукту или пищевой добавке, содержащим от 1 мас.% до 99 мас.% твердого продукта трансформации, полученного согласно изобретению.Finally, the invention relates to a food product, feed, cosmetic or pharmaceutical product or dietary supplement containing from 1 wt.% to 99 wt.% solid transformation product obtained according to the invention.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

ОТНОШЕНИЕ ПЛОТНОСТЕЙDENSITY RATIO

Пример 1Example 1

Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность для предпочтительных субстратов на основе различных биомассWet bulk density/dry bulk density ratio for preferred substrates based on different biomass

1.1. Биомассы, используемые в процедуре1.1. Biomass used in the procedure

СояSoybeans

Используемая соя представляет собой обезжиренную соевую муку (SBM).The soy used is defatted soybean meal (SBM).

КукурузаCorn

Используемая кукуруза представляет собой цельную кукурузу, измельченную на молотковой дробилке с ситом 3,5 мм.The corn used is whole corn ground in a hammer mill with a 3.5mm sieve.

ПшеницаWheat

Используемая пшеница представляет собой цельную пшеницу, измельченную на молотковой дробилке с ситом 3,5 мм.The wheat used is whole wheat, ground in a hammer mill with a 3.5 mm sieve.

ПодсолнечникSunflower

Используемый подсолнечник представляет собой муку из подсолнечного жмыха (SSM).The sunflower used is sunflower meal (SSM).

Семена рапсаRapeseed seeds

Используемые семена рапса представляют собой муку из рапсового жмыха (RSM).The rapeseed used is rapeseed meal (RSM).

Бобы фаваFava beans

Используемые бобы являются цельными бобами фава.The beans used are whole fava beans.

Гороховый белокPea protein

Используемый гороховый белок представляет собой концентрат горохового белка.The pea protein used is pea protein concentrate.

1.2. Описание процедуры1.2. Description of the procedure

Биомассу и воду в количествах, указанных в таблице далее, смешивают в закрытом контейнере в течение десяти минут с последующим пятиминутным уравновешиванием.Biomass and water in the quantities indicated in the table below are mixed in a closed container for ten minutes, followed by five minutes of equilibration.

После этого материал выгружают в мерную 500-мл чашку, и определяют ее массу, взвешивая чашку и вычитая массу чашки как тары.The material is then discharged into a 500 ml measuring cup and its mass is determined by weighing the cup and subtracting the tare weight of the cup.

Объемную плотность вычисляют как масса/исходный объем в кг/м3.Bulk density is calculated as mass/initial volume in kg/m 3 .

Используемой сухой объемной плотностью является измеренная объемная плотность биомассы без добавления воды.The dry bulk density used is the measured bulk density of the biomass without the addition of water.

Мокрой объемной плотностью является объемная плотность биомассы с добавленной водой.Wet bulk density is the bulk density of biomass with added water.

Отношение вычисляют как мокрая объемная плотность, деленная на сухую объемную плотность.The ratio is calculated as wet bulk density divided by dry bulk density.

Содержание влаги в биомассах определяют путем высушивания до постоянной массы.The moisture content in biomass is determined by drying to constant weight.

После добавления воды влажность в смеси определяют путем вычисления.After adding water, the moisture content in the mixture is determined by calculation.

1.3. Результаты1.3. results

Результаты для 100% сои и смесей с 80% сои приводятся далее в таблице.Results for 100% soy and 80% soy mixtures are shown in the table below.

СояSoybeans КукурузаCorn ПшеницаWheat ПодсолнечникSunflower Семена рапсаRapeseed seeds Бобы фаваFava beans Горох Peas Вода в гWater in g Влажность в %Humidity in % Объемная плотность
кг/м3
Bulk Density
kg/m 3
ОтношениеAttitude
1000 г1000 g 0 0 10,910.9 665665 -- 1000 г1000 g 100 100 19,019.0 638638 0,960.96 1000 г1000 g 250 250 28,728.7 500500 0,750.75 1000 г1000 g 450 450 38,638.6 476476 0,720.72 1000 г1000 g 750 750 49,149.1 470470 0,710.71 1000 г1000 g 900 900 53,153.1 572572 0,860.86 1000 г1000 g 1100 1100 57,657.6 655655 0,980.98 1000 г1000 g 1400 1400 62,962.9 715715 1,071.07 1000 г1000 g 1900 1900 69,369.3 889889 1,341.34 800 г800 g 200 г200 g 0 0 11,411.4 703703 -- 800 г800 g 200 г200 g 450 450 38,938.9 617617 0,880.88 800 г800 g 200 г200 g 900 900 53,453.4 634634 0,900.90 800 г800 g 200 г200 g 1900 1900 69,469.4 10081008 1,431.43 800 г800 g 200 г200 g 0 0 11,711.7 694694 -- 800 г800 g 200 г200 g 450 450 39,139.1 580580 0,840.84 800 г800 g 200 г200 g 900 900 53,553.5 623623 0,900.90 800 г800 g 200 г200 g 1900 1900 69,569.5 960960 1,381.38 800 г800 g 200 г200 g 0 0 10,410.4 683683 -- 800 г800 g 200 г200 g 450 450 38,238.2 554554 0,810.81 800 г800 g 200 г200 g 900 900 52,952.9 598598 0,880.88 800 г800 g 200 г200 g 1900 1900 69,169.1 926926 1,361.36 800 г800 g 200 г200 g 0 0 11,311.3 711711 -- 800 г800 g 200 г200 g 100 100 19,419.4 576576 0,810.81 800 г800 g 200 г200 g 250 250 29,029.0 514514 0,720.72 800 г800 g 200 г200 g 450 450 38,838.8 483483 0,680.68 800 г800 g 200 г200 g 750 750 49,349.3 490490 0,690.69 800 г800 g 200 г200 g 900 900 53,353.3 597597 0,840.84 800 г800 g 200 г200 g 1100 1100 57,857.8 528528 0,740.74 800 г800 g 200 г200 g 1900 1900 69,469.4 908908 1,281.28 800 г800 g 200 г200 g 0 0 11,111.1 691691 -- 800 г800 g 200 г200 g 450 450 38,738.7 569569 0,820.82 800 г800 g 200 г200 g 900 900 53,253.2 605605 0,880.88 800 г800 g 200 г200 g 1900 1900 69,369.3 941941 1,361.36 800 г800 g 200 г200 g 0 0 11,211.2 703703 -- 800 г800 g 200 г200 g 450 450 38,738.7 488488 0,690.69 800 г800 g 200 г200 g 900 900 53,253.2 728728 1,041.04 800 г800 g 200 г200 g 1900 1900 69,469.4 964964 1,371.37

Результаты для смесей 60% и 40% сои с кукурузой, подсолнечником и семенами рапса, а также для 100% семян рапса приводятся далее в таблице.Results for mixtures of 60% and 40% soybeans with corn, sunflower and rapeseed, as well as for 100% rapeseed, are shown in the table below.

СояSoybeans КукурузаCorn ПодсолнечникSunflower Семена рапсаRapeseed seeds ВодаWater Влажность в %Humidity in % Объемная плотность кг/м3 Bulk density kg/m 3 ОтношениеAttitude 600 г600 g 400 г400 g 0 г0 g 11,811.8 703703 -- 600 г600 g 400 г400 g 250 г250 g 29,529.5 651651 0,930.93 600 г600 g 400 г400 g 450 г450 g 39,239.2 626626 0,890.89 600 г600 g 400 г400 g 750 г750 g 49,649.6 631631 0,900.90 600 г600 g 400 г400 g 900 г900 g 53,653.6 666666 0,950.95 600 г600 g 400 г400 g 1100 г1100 g 58,058.0 723723 1,031.03 600 г600 g 400 г400 g 1400 г1400 g 63,363.3 796796 1,131.13 600 г600 g 400 г400 g 0 г0 g 10,010.0 644644 -- 600 г600 g 400 г400 g 100 г100 g 18,218.2 530530 0,820.82 600 г600 g 400 г400 g 250 г250 g 28,028.0 435435 0,680.68 600 г600 g 400 г400 g 450 г450 g 37,937.9 433433 0,670.67 600 г600 g 400 г400 g 750 г750 g 48,648.6 436436 0,680.68 600 г600 g 400 г400 g 900 г900 g 52,652.6 480480 0,750.75 600 г600 g 400 г400 g 1100 г1100 g 57,157.1 449449 0,700.70 600 г600 g 400 г400 g 1400 г1400 g 62,562.5 616616 0,960.96 600 г600 g 400 г400 g 0 г0 g 11,711.7 643643 -- 600 г600 g 400 г400 g 100 г100 g 19,719.7 560560 0,820.82 600 г600 g 400 г400 g 250 г250 g 29,429.4 502502 0,780.78 600 г600 g 400 г400 g 450 г450 g 39,139.1 503503 0,780.78 600 г600 g 400 г400 g 750 г750 g 49,549.5 492492 0,770.77 600 г600 g 400 г400 g 900 г900 g 53,553.5 516516 0,800.80 600 г600 g 400 г400 g 1100 г1100 g 57,957.9 545545 0,850.85 600 г600 g 400 г400 g 1400 г1400 g 63,263.2 655655 1,021.02 400 г400 g 600 г600 g 0 г0 g 12,312.3 718718 -- 400 г400 g 600 г600 g 250 г250 g 29,929.9 636636 0,890.89 400 г400 g 600 г600 g 450 г450 g 39,539.5 638638 0,890.89 400 г400 g 600 г600 g 750 г750 g 49,949.9 666666 0,930.93 400 г400 g 600 г600 g 900 г900 g 53,853.8 721721 1,001.00 400 г400 g 600 г600 g 1100 г1100 g 58,258.2 802802 1,121.12 400 г400 g 600 г600 g 1400 г1400 g 63,563.5 988988 1,381.38 400 г400 g 600 г600 g 0 г0 g 9,59.5 654654 -- 400 г400 g 600 г600 g 100 г100 g 17,717.7 535535 0,820.82 400 г400 g 600 г600 g 250 г250 g 27,627.6 422422 0,650.65 400 г400 g 600 г600 g 450 г450 g 37,637.6 487487 0,740.74 400 г400 g 600 г600 g 750 г750 g 48,348.3 491491 0,750.75 400 г400 g 600 г600 g 900 г900 g 52,452.4 512512 0,780.78 400 г400 g 600 г600 g 1100 г1100 g 56,956.9 585585 0,890.89 400 г400 g 600 г600 g 1400 г1400 g 62,362.3 612612 0,940.94 400 г400 g 600 г600 g 0 г0 g 12,112.1 658658 -- 400 г400 g 600 г600 g 100 г100 g 20,120.1 556556 0,840.84 400 г400 g 600 г600 g 250 г250 g 29,729.7 471471 0,720.72 400 г400 g 600 г600 g 450 г450 g 39,439.4 458458 0,700.70 400 г400 g 600 г600 g 750 г750 g 49,849.8 486486 0,740.74 400 г400 g 600 г600 g 900 г900 g 53,753.7 486486 0,740.74 400 г400 g 600 г600 g 1100 г1100 g 58,158.1 531531 0,810.81 400 г400 g 600 г600 g 1400 г1400 g 63,463.4 605605 0,920.92 0 г0 g 1000 г1000 g 0 г0 g 12,912.9 616616 -- 0 г0 g 1000 г1000 g 100 г100 g 20,820.8 484484 0,790.79 0 г0 g 1000 г1000 g 250 г250 g 30,330.3 438438 0,710.71 0 г0 g 1000 г1000 g 450 г450 g 39,939.9 457457 0,740.74 0 г0 g 1000 г1000 g 750 г750 g 50,250.2 507507 0,820.82 0 г0 g 1000 г1000 g 900 г900 g 54,154.1 535535 0,870.87 0 г0 g 1000 г1000 g 1100 г1100 g 58,558.5 585585 0,950.95 0 г0 g 1000 г1000 g 1400 г1400 g 63,763.7 688688 1,121.12

БИОКОНВЕРСИЯ В ПИЛОТНОМ МАСШТАБЕBIOCONVERSION ON A PILOT SCALE

Материалы и методыMaterials and methods

МатериалыMaterials

Биомассы: соевая мука (SBM), соевые хлопья, мука из рапсового жмыха (RSM) и мука из подсолнечного жмыха (SSM). Biomasses : soybean meal (SBM), soy flakes, rapeseed meal (RSM) and sunflower meal (SSM).

Вода: обычная водопроводная вода. Water : regular tap water.

ФерментыEnzymes

Протеаза: папаин от Enzybel; ронозим Pro Act от DSM; кислая протеаза от Suntaq International Ltd; Protease: papain from Enzybel; Ronozyme Pro Act from DSM; acid protease from Suntaq International Ltd;

α-галактозидаза: от Bio-Cat (12500 Е/г); α-galactosidase: from Bio-Cat (12500 U/g);

фитаза: натуфос от BASF.phytase: Natufos from BASF.

Другие карбогидразы: вискозим L от Novozymes, ронозим VP от Novozymes.Other carbohydrases: Viscozyme L from Novozymes, Ronozyme VP from Novozymes.

Пример 2Example 2

Биоконверсия с протеазой SBN и RSM (отношение 50:50)Bioconversion with SBN and RSM protease (50:50 ratio)

2.1. Инкубатор2.1. Incubator

Используемый лабораторный инкубатор представляет собой изолированную цилиндрическую вытянутую трубу из нержавеющей стали с рабочим объемом 2 м3 и впуском и выпуском. Кроме того, инкубатор снабжен температурным зондом на впуске, а также на выпуске.The laboratory incubator used is an insulated cylindrical elongated stainless steel tube with a working volume of 2 m 3 and an inlet and outlet. In addition, the incubator is equipped with a temperature probe at the inlet as well as at the outlet.

2.2. Метод2.2. Method

В лабораторный вертикальный реактор общим объемом 2,0 м3 непрерывно подают 250 кг/час соевой муки (SBM), 250 кг/час муки из рапсового жмыха (RSM), 967 кг/час воды при 25°С, 0,5 к г/час протеазы (папаин от Enzybel) и 0,5 кг/час протеазы (ронозим ProAct от DSM). Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 1,10.A laboratory vertical reactor with a total volume of 2.0 m 3 is continuously fed with 250 kg/h of soybean meal (SBM), 250 kg/h of rapeseed meal (RSM), 967 kg/h of water at 25°C, 0.5 kg /hour of protease (papain from Enzybel) and 0.5 kg/hour of protease (ronozyme ProAct from DSM). The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 1.10.

Количество на выходе регулируют для поддержания постоянного уровня заполнения реактора, и уровень заполнения устанавливают для получения общего времени переработки 1,0 час. Сразу после выхода из вертикального реактора продукт подвергают тепловой обработке при 99°С в течение 15 мин с последующей сушкой на воздухе.The output quantity is adjusted to maintain a constant reactor fill level, and the fill level is adjusted to obtain a total processing time of 1.0 hour. Immediately after leaving the vertical reactor, the product is subjected to heat treatment at 99°C for 15 minutes, followed by air drying.

2.3. Процедура испытания продукта2.3. Product Test Procedure

Обработанный ферментами продукт и его необработанный образец для сравнения - смесь 50:50 SBM и RSM - анализируют SDS-PAGE на растворимые петптиды с использованием следующего метода.The enzyme-treated product and its untreated reference, a 50:50 mixture of SBM and RSM, were analyzed by SDS-PAGE for soluble peptides using the following method.

Суспендируют 5,0 г продукта в воде, рН доводят до 8,5, и доводят водой до общей массы 50,0 г. Суспензию греют при 90°С в течение 15 мин с последующим центрифугированием при 3000 RCF в течение 15 мин. Супернатант смешивают 1+5 с буфером для образцов Laemmli+50 мM DTT (Laemmli, 1970) и греют при 90°C в течение 15 мин. Загружают 15 мкл каждого образца в гель TGX Any kD и проводят испытание, следуя инструкциям изготовителя. Гель окрашивают коллоидным кумасси (Kang et al., 2002).Suspend 5.0 g of the product in water, adjust the pH to 8.5, and make up with water to a total mass of 50.0 g. The suspension is heated at 90°C for 15 minutes, followed by centrifugation at 3000 RCF for 15 minutes. The supernatant is mixed 1+5 with Laemmli sample buffer+50 mM DTT (Laemmli, 1970) and heated at 90°C for 15 min. Load 15 µl of each sample onto a TGX Any kD gel and run the test following the manufacturer's instructions. The gel is stained with colloidal Coomassie (Kang et al., 2002).

СсылкиLinks

Kang D., Gho YS., Suh M. and Kang C., Bull. Korean Chem. Soc., 2002, Vol. 23, No. 11, pp. 1511-1512.Kang, D., Gho, Y. S., Suh, M. and Kang, C., Bull. Korean Chem. Soc., 2002, Vol. 23, No. 11, pp. 1511-1512.

Laemmli UK, Nature, 1970, Vol. 227, pp. 680-685.Laemmli UK, Nature, 1970, Vol. 227, pp. 680-685.

2.4. Результаты2.4. results

Результаты SDS-PAGE показаны на фигуре 1, полосы 2 и 3.The SDS-PAGE results are shown in Figure 1, lanes 2 and 3.

Из SDS-PAGE ясно, что большинство полос различных белков в необработанной смеси SBM/RSM (полоса 3) гидролизовано до пептидов путем обработки протеазами в вертикальном реакторе, используемом согласно изобретению (полоса 2).It is clear from SDS-PAGE that most of the various protein bands in the crude SBM/RSM mixture (lane 3) are hydrolyzed to peptides by treatment with proteases in the vertical reactor used according to the invention (lane 2).

Пример 3Example 3

Биоконверсия с протеазой SBN и RSM (отношение 50:50)Bioconversion with SBN and RSM protease (50:50 ratio)

3.1. Инкубатор3.1. Incubator

Используемый лабораторный инкубатор представляет собой изолированную цилиндрическую вытянутую трубу из нержавеющей стали с рабочим объемом 2 м3 и впуском и выпуском. Кроме того, инкубатор снабжен температурным зондом на впуске, а также на выпуске.The laboratory incubator used is an insulated cylindrical elongated stainless steel tube with a working volume of 2 m 3 and an inlet and outlet. In addition, the incubator is equipped with a temperature probe at the inlet as well as at the outlet.

3.2. Метод3.2. Method

В лабораторный вертикальный реактор общим объемом 2,0 м3 непрерывно подают 15,6 кг/час соевой муки (SBM), 15,6 кг/час муки из рапсового жмыха, 24 кг/час воды при 40°С, 0,03 кг/час протеазы (кислая протеаза от Suntaq International Ltd.) и 0,88 кг/час H2SO4. Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 0,75.A laboratory vertical reactor with a total volume of 2.0 m 3 is continuously fed with 15.6 kg/hour of soybean flour (SBM), 15.6 kg/hour of rapeseed meal, 24 kg/hour of water at 40°C, 0.03 kg /hour protease (acid protease from Suntaq International Ltd.) and 0.88 kg/hour H 2 SO 4 . The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 0.75.

Количество на выходе регулируют для поддержания постоянного уровня заполнения реактора, и уровень заполнения устанавливают для получения общего времени переработки 16 час. Сразу после выхода из вертикального реактора продукт подвергают тепловой обработке при 99°С в течение 15 мин с последующей сушкой на воздухе.The outlet quantity is adjusted to maintain a constant reactor fill level, and the fill level is adjusted to obtain a total processing time of 16 hours. Immediately after leaving the vertical reactor, the product is subjected to heat treatment at 99°C for 15 minutes, followed by air drying.

3.3. Процедура испытания продукта3.3. Product Test Procedure

Обработанный ферментами продукт и его необработанный образец для сравнения - смесь 50:50 SBM и RSM - анализируют SDS-PAGE на растворимые пептиды с использованием следующего метода.The enzyme-treated product and its untreated reference, a 50:50 mixture of SBM and RSM, were analyzed by SDS-PAGE for soluble peptides using the following method.

Суспендируют 5,0 г продукта в воде, рН доводят до 8,5, и доводят водой до общей массы 50,0 г. Суспензию греют при 90°С в течение 15 мин с последующим центрифугированием при 3000 RCF в течение 15 мин. Супернатант смешивают 1+5 с буфером для образцов Laemmli+50 мM DTT (Laemmli, 1970) и греют при 90°C в течение 15 мин. Загружают 15 мкл каждого образца в гель TGX Any kD и проводят испытание, следуя инструкциям изготовителя. Гель окрашивают коллоидным кумасси (Kang et al., 2002).Suspend 5.0 g of the product in water, adjust the pH to 8.5, and make up with water to a total mass of 50.0 g. The suspension is heated at 90°C for 15 minutes, followed by centrifugation at 3000 RCF for 15 minutes. The supernatant is mixed 1+5 with Laemmli sample buffer+50 mM DTT (Laemmli, 1970) and heated at 90°C for 15 min. Load 15 µl of each sample onto a TGX Any kD gel and run the test following the manufacturer's instructions. The gel is stained with colloidal Coomassie (Kang et al., 2002).

СсылкиLinks

Kang D., Gho YS., Suh M. and Kang C., Bull. Korean Chem. Soc., 2002, Vol. 23, No. 11, pp. 1511-1512.Kang, D., Gho, Y. S., Suh, M. and Kang, C., Bull. Korean Chem. Soc., 2002, Vol. 23, No. 11, pp. 1511-1512.

Laemmli UK, Nature, 1970, Vol. 227, pp. 680-685.Laemmli UK, Nature, 1970, Vol. 227, pp. 680-685.

3.4. Результаты3.4. results

Результаты SDS-PAGE показаны на фигуре 1, полосы 3 и 4.SDS-PAGE results are shown in Figure 1, lanes 3 and 4.

Из SDS-PAGE ясно, что большинство полос различных белков в необработанной смеси SBM/RSM (полоса 3) гидролизовано до пептидов путем 16-часовой обработки протеазой в вертикальном реакторе (полоса 4).It is clear from SDS-PAGE that most of the various protein bands in the untreated SBM/RSM mixture (lane 3) were hydrolyzed to peptides by 16 h of protease treatment in a vertical reactor (lane 4).

Пример 4Example 4

Биоконверсия с α-галактозидазой соевых хлопьевBioconversion with α-galactosidase of soy flakes

Биомасса включает полисахариды и белки из бобов.Biomass includes polysaccharides and proteins from beans.

4.1. Инкубатор4.1. Incubator

Используемый инкубатор представляет собой изолированную цилиндрическую вытянутую трубу из нержавеющей стали с внутренним диаметром 1,55 м и общей высотой 4,75 м. В верхней части имеется комплект из трех мониторов уровня типа вращающихся лопастей для регулирования системы впуска и распределения до уровня 4,25 м. Это придает инкубатору эффективный рабочий объем 8 м3. Кроме того, инкубатор снабжен температурным зондом на впуске, а также на выпуске.The incubator used is an insulated cylindrical elongated stainless steel tube with an internal diameter of 1.55 m and a total height of 4.75 m. At the top there is a set of three rotating blade type level monitors to regulate the intake and distribution system to a level of 4.25 m This gives the incubator an effective working volume of 8 m 3 . In addition, the incubator is equipped with a temperature probe at the inlet as well as at the outlet.

4.2. Метод4.2. Method

Смесь отшелушенных обезжиренных и освобожденных от растворителей соевых хлопьев, серной кислоты, α-галактозидазы и воды при 60°С получают непрерывно в количествах для достижения содержания сухого вещества в смеси 50 мас.%, рН 4,7 и концентрации α-галактозидазы 1,1 кг/тонна сои. Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 0,73.A mixture of dehulled defatted and solvent-free soybean flakes, sulfuric acid, α-galactosidase and water at 60°C is prepared continuously in quantities to achieve a mixture dry matter content of 50 wt.%, pH 4.7 and α-galactosidase concentration 1.1 kg/ton soybeans. The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 0.73.

Инкубатор заполняют смесью для инкубации в подходящей степени в час. Через 16 часов инкубатор загружают до рабочего уровня, и приспособления на выпуске устанавливают на скорость для поддержания уровня заполнения постоянным.The incubator is filled with the incubation mixture to a suitable extent per hour. After 16 hours, the incubator is loaded to operating level and the outlet fixtures are set to speed to maintain the fill level constant.

Аликвоту объемом приблизит. 30 литров берут после 18 часов проведения испытания и инкубируют при 100°С с помощью свежего пара в течение 25 мин.An aliquot volume is approx. 30 liters are taken after 18 hours of testing and incubated at 100°C with fresh steam for 25 minutes.

Затем влажный твердый продукт трансформации биомассы сушат распылением под вакуумом и измельчают.The wet solid biomass transformation product is then spray dried under vacuum and ground.

Общие параметры инкубации следующие:General incubation parameters are as follows:

время инкубации 16 часов,incubation time 16 hours,

температура на впуске 45°С,inlet temperature 45°C,

температура на выпуске 45°С.outlet temperature 45°C.

4.3. Результаты4.3. results

Твердый продукт трансформации биомассы имеет общее содержание сырого белка (N×6,25) 52,6 мас.% и содержание воды 5,6 мас.%, что соответствует 55,5% белка в сухом веществе. Кроме того, содержание стахиозы и раффинозы в сухом твердом продукте трансформации значительно снижено, как показано в таблице 1.The solid product of biomass transformation has a total crude protein content (N×6.25) of 52.6 wt.% and a water content of 5.6 wt.%, corresponding to 55.5% protein in dry matter. In addition, the content of stachyose and raffinose in the dry solid transformation product was significantly reduced, as shown in Table 1.

Таблица 1Table 1 Соевые хлопьяSoy flakes Продукт Product Белок сухого веществаDry matter protein 56% +/- 1%56% +/- 1% 55,5%55.5% Стахиоза+раффиноза Stachyose+raffinose 5-6%5-6% Отсутствуют None

Твердый продукт трансформации является высокопитательным и приятным и поэтому подходит в качестве ингредиента для ряда продуктов питания и кормов или пищевых добавок. Кроме того, его можно использовать в качестве эксципиента в фармацевтических продуктах и в косметических продуктах, например, средствах для принятия ванн.The solid transformation product is highly nutritious and palatable and is therefore suitable as an ingredient in a range of food and feed products or dietary supplements. In addition, it can be used as an excipient in pharmaceutical products and cosmetic products such as bath products.

Пример 5Example 5

Биоконверсия с фитазой соевых хлопьевBioconversion with soy flake phytase

Эта биомасса включает полисахариды и белки из бобов.This biomass includes polysaccharides and proteins from beans.

5.1. Инкубатор5.1. Incubator

Используемый инкубатор представляет собой изолированную цилиндрическую вытянутую трубу из нержавеющей стали с внутренним диаметром 1,55 м и общей высотой 4,75 м. В верхней части имеется комплект из трех мониторов уровня типа вращающихся лопастей для регулирования системы впуска и распределения до уровня 4,25 м. Это придает инкубатору эффективный рабочий объем 8 м3. Кроме того, инкубатор снабжен температурным зондом на впуске, а также на выпуске.The incubator used is an insulated cylindrical elongated stainless steel tube with an internal diameter of 1.55 m and a total height of 4.75 m. At the top there is a set of three rotating blade type level monitors to regulate the intake and distribution system to a level of 4.25 m This gives the incubator an effective working volume of 8 m 3 . In addition, the incubator is equipped with a temperature probe at the inlet as well as at the outlet.

5.2. Метод5.2. Method

Смесь отшелушенных обезжиренных и освобожденных от растворителей соевых хлопьев, термостабильной фитазы и воды при 95°С получают непрерывно в количествах для достижения содержания сухого вещества в смеси 46 мас.% и концентрации фитазы 250 г/тонна сои.A mixture of dehulled defatted and solvent-free soybean flakes, heat-stable phytase and water at 95°C is produced continuously in quantities to achieve a mixture dry matter content of 46 wt.% and a phytase concentration of 250 g/ton soybean.

Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 0,87.The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 0.87.

Инкубатор заполняют смесью для инкубации со скоростью 750 литров в час. Через 12 часов инкубатор загружают до рабочего уровня, и приспособления на выпуске устанавливают на скорость для поддержания уровня заполнения постоянным.The incubator is filled with incubation mixture at a rate of 750 liters per hour. After 12 hours, the incubator is loaded to operating level and the outlet fixtures are set to speed to maintain the fill level constant.

Аликвоту объемом приблизит. 30 литров берут после 14 часов проведения испытания и инкубируют при 100°С с помощью свежего пара в течение 25 мин.An aliquot volume is approx. 30 liters are taken after 14 hours of testing and incubated at 100°C with fresh steam for 25 minutes.

Затем влажный твердый продукт трансформации биомассы сушат и измельчают.The wet solid biomass transformation product is then dried and ground.

Общие параметры инкубации следующие:General incubation parameters are as follows:

время инкубации 12 часов,incubation time 12 hours,

температура на впуске 67°С,inlet temperature 67°C,

температура на выпуске 66°С.outlet temperature 66°C.

5.3. Результаты5.3. results

Твердый продукт трансформации биомассы имеет общее содержание сырого белка (N×6,25) 51,0 мас.% и содержание воды 8,0 мас.%, что соответствует 55,4% белка в сухом веществе. Кроме того, содержание связывающей фосфор фитиновой кислоты (антипитательной) в сухом твердом продукте трансформации значительно снижено, как показано в таблице 2.The solid biomass transformation product has a total crude protein content (N×6.25) of 51.0 wt.% and a water content of 8.0 wt.%, corresponding to 55.4% protein in dry matter. In addition, the content of phosphorus-binding phytic acid (anti-nutrient) in the dry solid transformation product is significantly reduced, as shown in Table 2.

Таблица 2table 2 Соевые хлопьяSoy flakes Продукт Product Белок сухого веществаDry matter protein 55% +/- 1%55% +/- 1% 55,4%55.4% Связывающая фосфор фитиновая кислота Phosphorus binding phytic acid 0,42%0.42% 0,08% 0.08%

Твердый продукт трансформации является высокопитательным и приятным и поэтому подходит в качестве ингредиента для ряда продуктов питания и кормов или пищевых добавок. Кроме того, его можно использовать в качестве эксципиента в фармацевтических продуктах и в косметических продуктах, например, средствах для принятия ванн.The solid transformation product is highly nutritious and palatable and is therefore suitable as an ingredient in a range of food and feed products or dietary supplements. In addition, it can be used as an excipient in pharmaceutical products and cosmetic products such as bath products.

Пример 6Example 6

Биоконверсия с карбогидразой соевой муки (SBM)Bioconversion with soybean meal carbohydrase (SBM)

Эта биомасса включает полисахариды и белки из бобов.This biomass includes polysaccharides and proteins from beans.

6.1. Инкубатор6.1. Incubator

Инкубатор представляет собой промышленный вертикальный реактор с общим объемом 96 м3.The incubator is an industrial vertical reactor with a total volume of 96 m 3 .

6.2. Метод6.2. Method

На впуске используют постоянное количество ингредиентов 1800 кг/час соевой муки, 2800 кг/час воды при 60°C, 6,5 кг/час вискозима L от Novozymes и 2,8 кг/час Depol 679 от Biocatalysts. Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 1,1.The inlet uses a constant amount of ingredients of 1800 kg/h soya flour, 2800 kg/h water at 60°C, 6.5 kg/h viscozyme L from Novozymes and 2.8 kg/h Depol 679 from Biocatalysts. The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 1.1.

Количество на выпуске регулируют для поддержания уровня заполнения постоянным, и уровень заполнения устанавливают для получения общего времени переработки 16 часов. Сразу после выхода из вертикального реактора продукт греют при 99°С в течение 15 мин с последующей сушкой на воздухе.The outlet quantity is adjusted to maintain the fill level constant, and the fill level is adjusted to obtain a total processing time of 16 hours. Immediately after leaving the vertical reactor, the product is heated at 99°C for 15 minutes, followed by air drying.

6.3. Процедура испытания продукта6.3. Product Test Procedure

Состав растворимых сахаров и олигосахаридов анализируют тонкослойной хроматографией, извлекая водную взвесь 10% DM в течение 30 мин с последующим центрифугированием в течение 10 мин при 3000 g и нанесением супернатанта на пластинки для ТСХ с силикагелем 60 (Merck). Различные компоненты определяют количественно путем сравнения со стандартами известной концентрации (Chaplan and Kennedy, 1986).The composition of soluble sugars and oligosaccharides was analyzed by thin layer chromatography, extracting an aqueous suspension of 10% DM for 30 min, followed by centrifugation for 10 min at 3000 g and applying the supernatant to TLC plates with silica gel 60 (Merck). The various components are quantified by comparison with standards of known concentration (Chaplan and Kennedy, 1986).

СсылкиLinks

Chaplan MF and Kennedy JF. Carbohydrate analysis - practical approach; I RL Press, Oxford, 1986.Chaplan MF and Kennedy JF. Carbohydrate analysis - practical approach; I RL Press, Oxford, 1986.

6.4. Результаты6.4. results

Результаты тонкослойной хроматографии показаны на фигуре 2. Очевидно, что обработка карбогидразой (полоса 1) освобождает некоторые растворимые углеводы, что визуализируется дополнительным пятном между сахарозой и раффинозой при тонкослойной хроматографии, а также общим размытием полосы по сравнению с эталоном (полоса 2).The thin layer chromatography results are shown in Figure 2. It is apparent that carbohydrase treatment (lane 1) releases some soluble carbohydrates, as visualized by the additional spot between sucrose and raffinose on the thin layer chromatography, as well as the overall blurring of the band compared to the standard (lane 2).

Пример 7Example 7

Биоконверсия с карбогидразой соевой муки (SBM), муки из рапсового жмыха (RSM) и пшеницыBioconversion with carbohydrase of soybean meal (SBM), rapeseed meal (RSM) and wheat

Эта биомасса включает полисахариды и белки из бобов.This biomass includes polysaccharides and proteins from beans.

7.1. Инкубатор7.1. Incubator

Инкубатор представляет собой лабораторный пластиковый контейнер.The incubator is a laboratory plastic container.

7.2. Метод7.2. Method

Смешивают 60 г соевой муки, 45 г муки из рапсового жмыха, 45 г дробленой пшеницы, 180 г воды, 3,0 г H2SO4, 0,525 г вискозима L от Novozymes, 0,225 г Depol 679 от Biocatalysts, 0,30 г BAN 480 L от Novozymes и 0,30 г AMG 300 L от Novozymes и оставляют для инкубации при 37°C на 16 часов. Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 0,90.Mix 60 g soy flour, 45 g rapeseed meal, 45 g crushed wheat, 180 g water, 3.0 g H 2 SO 4 , 0.525 g viscozyme L from Novozymes, 0.225 g Depol 679 from Biocatalysts, 0.30 g BAN 480 L from Novozymes and 0.30 g AMG 300 L from Novozymes and left to incubate at 37°C for 16 hours. The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 0.90.

После инкубации продукт греют при 100°С в течение 15 мин с последующей сушкой на воздухе и измельчением.After incubation, the product is heated at 100°C for 15 minutes, followed by air drying and grinding.

7.3. Процедура испытания продукта7.3. Product Test Procedure

Обработанный ферментами продукт и его необработанный образец для сравнения - перемешанных 60 г соевой муки+45 г муки из рапсового жмыха+45 г дробленой пшеницы - анализируют на растворимые/нерастворимые не являющиеся крахмалом полисахариды (NSP) с использованием метода Englyst et al., 1994. Содержание углеводов в водном экстракте анализируют методом с фенолом и серной кислотой, и состав растворимых сахаров и олигосахаридов анализируют тонкослойной хроматографией, извлекая водную взвесь 10% DM в течение 30 мин с последующим центрифугированием в течение 10 мин при 3000 g и нанесением супернатанта на пластинки для ТСХ с силикагелем 60 (Merck). Различные компоненты определяют количественно путем сравнения со стандартами известной концентрации (Chaplan and Kennedy, 1986).The enzyme-treated product and its untreated comparison sample - mixed 60 g soybean meal + 45 g rapeseed meal + 45 g cracked wheat - were analyzed for soluble/insoluble non-starch polysaccharides (NSP) using the method of Englyst et al., 1994. The carbohydrate content of the aqueous extract was analyzed by the phenol-sulfuric acid method, and the composition of soluble sugars and oligosaccharides was analyzed by thin layer chromatography, extracting the aqueous suspension with 10% DM for 30 min, followed by centrifugation for 10 min at 3000 g and applying the supernatant to TLC plates with silica gel 60 (Merck). The various components are quantified by comparison with standards of known concentration (Chaplan and Kennedy, 1986).

СсылкиLinks

Chaplan MF and Kennedy JF. Carbohydrate analysis - practical approach; I RL Press, Oxford, 1986.Chaplan MF and Kennedy JF. Carbohydrate analysis - practical approach; I RL Press, Oxford, 1986.

Englyst HN, Quigley ME. and Hudson GJ; Analyst, 1994, Vol. 119, pp. 1497-1509.Englyst HN, Quigley ME. and Hudson GJ; Analyst, 1994, Vol. 119, pp. 1497-1509.

7.4. Результаты7.4. results

Результаты по растворимым и нерастворимым NSP, а также по содержанию растворимых углеводов приводятся в таблице 3. Результаты тонкослойной хроматографии показаны на фигуре 3.The results for soluble and insoluble NSP, as well as the content of soluble carbohydrates are given in Table 3. The thin layer chromatography results are shown in Figure 3.

Очевидно, что обработка карбогидразой освобождает некоторые растворимые углеводы, что визуализируется размытым пятном при тонкослойной хроматографии, и что, по сравнению с эталоном, обработка карбогидразой изменяет количества растворимых углеводов и NSP, присутствующих в продукте.It is apparent that carbohydrase treatment releases some soluble carbohydrates, as visualized by a blurred spot on thin layer chromatography, and that, compared to the reference, carbohydrase treatment alters the amounts of soluble carbohydrates and NSPs present in the product.

Таблица 3.Table 3. Содержание растворимых/нерастворимых NSP, а также содержание растворимых углеводов в продукте, обработанном ферментом, и его необработанном образце для сравнения, соответственноSoluble/insoluble NSP content as well as soluble carbohydrate content of the enzyme treated product and its untreated comparison sample, respectively Название продуктаThe product's name Фракция Fraction Всего Total г/100 гg/100 g SDSD Пример 7, продуктExample 7, product Растворимые NSPSoluble NSPs 4,04.0 0,10.1 Нерастворимые NSPInsoluble NSP 8,58.5 0,10.1 Все NSPAll NSPs 12,512.5 0,30.3 Растворимые углеводыSoluble carbohydrates 28,728.7 4,84.8 Пример 7, образец для сравненияExample 7, comparison sample Растворимые NSPSoluble NSPs 2,82.8 0,20.2 Нерастворимые NSPInsoluble NSP 12,012.0 0,20.2 Все NSPAll NSPs 14,814.8 0,50.5 Растворимые углеводы Soluble carbohydrates 15,015.0 4,24.2

Пример 8Example 8

Биоконверсия с карбогидразой соевой муки (SBM) и муки из подсолнечного жмыха (RSM)Bioconversion with carbohydrase of soybean meal (SBM) and sunflower meal (RSM)

Эта биомасса включает полисахариды и белки из бобов.This biomass includes polysaccharides and proteins from beans.

8.1. Инкубатор8.1. Incubator

Инкубатор представляет собой лабораторный вертикальный реактор с общим объемом 2,0 м3.The incubator is a laboratory vertical reactor with a total volume of 2.0 m 3 .

8.2. Метод8.2. Method

На впуске используют постоянное количество ингредиентов 18,8 кг/час соевой муки, 12,5 кг/час муки из подсолнечного жмыха, 30 кг/час воды при 40°C, 0,03 кг/час карбогидразы (ронозим VP от Novozymes) и 0,88 кг/час H2SO4. Отношение мокрая объемная плотность/сухая объемная плотность в смеси для инкубации составляет 0,80.At the inlet, a constant amount of ingredients is used: 18.8 kg/h soybean flour, 12.5 kg/h sunflower meal, 30 kg/h water at 40°C, 0.03 kg/h carbohydrase (Ronozyme VP from Novozymes) and 0.88 kg/hour H 2 SO 4 . The wet bulk density/dry bulk density ratio of the incubation mixture is 0.80.

Количество на выпуске регулируют для поддержания уровня заполнения в реакторе постоянным, и уровень заполнения устанавливают для получения общего времени переработки 16 часов. Сразу после выхода из вертикального реактора продукт греют при 99°С в течение 15 мин с последующей сушкой на воздухе.The outlet quantity is adjusted to maintain the reactor fill level constant, and the fill level is adjusted to obtain a total processing time of 16 hours. Immediately after leaving the vertical reactor, the product is heated at 99°C for 15 minutes, followed by air drying.

8.3. Процедура испытания продукта8.3. Product Test Procedure

Обработанный ферментами продукт и его необработанный образец для сравнения - 90 г соевой муки+60 г муки из подсолнечного жмыха - анализируют на растворимые/нерастворимые не являющиеся крахмалом полисахариды (NSP) с использованием метода Englyst et al., 1994.The enzyme-treated product and its untreated comparison sample - 90 g soybean meal + 60 g sunflower meal - were analyzed for soluble/insoluble non-starch polysaccharides (NSP) using the method of Englyst et al., 1994.

Ссылки: Englyst HN, Quigley ME. and Hudson GJ; Analyst, 1994, Vol. 119, pp. 1497-1509. References : Englyst HN, Quigley ME. and Hudson GJ; Analyst, 1994, Vol. 119, pp. 1497-1509.

8.4. Результаты8.4. results

Результаты анализа NSP приводятся в таблице 4. Очевидно, что обработка изменяет количества фракций NSP.The results of the NSP analysis are shown in Table 4. It is clear that the treatment changes the amounts of NSP fractions.

Таблица 4.Table 4. Содержание растворимых/нерастворимых NSP, а также содержание растворимых углеводов в продукте, обработанном ферментом, и его необработанном образце для сравнения, соответственноSoluble/insoluble NSP content as well as soluble carbohydrate content of the enzyme treated product and its untreated comparison sample, respectively Название продуктаThe product's name Фракция Fraction Всего Total г/100 гg/100 g SDSD Пример 8, продуктExample 8, product Растворимые NSPSoluble NSPs 3,83.8 1,41.4 Нерастворимые NSPInsoluble NSP 12,612.6 1,41.4 Все NSPAll NSPs 16,316.3 0,20.2 Пример 8, образец для сравненияExample 8, comparison sample Растворимые NSPSoluble NSPs 3,43.4 1,01.0 Нерастворимые NSPInsoluble NSP 14,814.8 1,01.0 Все NSPAll NSPs 18,218.2 0,10.1

Пример 9Example 9

Биоконверсия в крупном масштабеBioconversion on a large scale

ИнкубаторIncubator

Используемый реактор представляет собой вертикальный цилиндр с эффективной высотой 7,3 м и диаметром 4,3 м.The reactor used is a vertical cylinder with an effective height of 7.3 m and a diameter of 4.3 m.

В верхней части вертикального реактора поступающую смесь загружают почти по центру реактора. Для равномерного распределения поступающая во впускное отверстие смесь распределяется по периметру реактора ножом скрепера или планирной штангой.At the top of the vertical reactor, the incoming mixture is loaded almost into the center of the reactor. To ensure uniform distribution, the mixture entering the inlet is distributed around the perimeter of the reactor using a scraper knife or a planer rod.

Продукт извлекают в донной части реактора, добиваясь постоянного времени пребывания для любого разброса частиц в верхней части реактора.The product is recovered at the bottom of the reactor, achieving a constant residence time for any particle scatter at the top of the reactor.

Проверка равномерности пробкового потокаChecking the uniformity of slug flow

Впускные и выпускные приспособления реактора регулируются для достижения ожидаемого времени пребывания 12 часов. Для того, чтобы удостовериться в постоянном времени распределения, в загружаемую смесь добавляют инертное индикаторное вещество. Загружаемая смесь, используемая в эксперименте, имеет естественное содержание железа около 143 мг/кг сухого вещества (= начальная концентрация); поэтому в качестве индикатора используют сульфат железа (FeSO4) в концентрации 1167 мг FeSO4/кг сухого вещества загружаемой смеси, что равно общему содержанию железа 572 мг Fe/кг всего сухого вещества. В момент времени 0 часов FeSO4 добавляют в загружаемую смесь, подаваемую в реактор в течение 60 минут. Образцы берут каждые 20 минут, сушат и анализируют на содержание железа, и обнаруживают, что обогащенный FeSO4 продукт выходит из реактора через 12-13 часов после добавления FeSO4 в смесь, загружаемую во впускное отверстие, а максимальную концентрацию Fe 355 мг/кг обнаруживают через 12,5 часов от начала эксперимента.The reactor inlets and outlets are adjusted to achieve an expected residence time of 12 hours. To ensure constant distribution time, an inert indicator substance is added to the feed mixture. The feed mixture used in the experiment has a natural iron content of about 143 mg/kg dry matter (= initial concentration); Therefore, iron sulfate (FeSO 4 ) is used as an indicator at a concentration of 1167 mg FeSO 4 /kg of dry matter of the loaded mixture, which is equal to a total iron content of 572 mg Fe/kg of total dry matter. At time 0 hours, FeSO 4 is added to the feed mixture fed into the reactor for 60 minutes. Samples are taken every 20 minutes, dried and analyzed for iron content and a FeSO 4 -enriched product is found to exit the reactor 12-13 hours after FeSO 4 is added to the inlet mixture and a maximum Fe concentration of 355 mg/kg is found 12.5 hours after the start of the experiment.

Claims (30)

1. Способ производства твердого продукта, выбранного из твердого кормового ингредиента, или твердого пищевого ингредиента, или твердой пищевой добавки, где способ включает следующие стадии:1. A method for producing a solid product selected from a solid feed ingredient, or a solid food ingredient, or a solid food additive, where the method includes the following steps: - получение субстрата биомассы, включающей углеводы и белковое вещество, происходящие из семян соевых бобов, семян рапса или их смесей, причем по меньшей мере 20 мас.% указанной биомассы включают углеводы и белковое вещество, происходящие из семян соевых бобов, семян рапса или их смесей;- obtaining a biomass substrate comprising carbohydrates and proteinaceous matter originating from soybean seeds, rapeseeds or mixtures thereof, wherein at least 20 wt.% of said biomass includes carbohydrates and proteinaceous matter originating from soybean seeds, rapeseed seeds or mixtures thereof ; - смешивание указанного субстрата с ферментным препаратом или комбинацией ферментных препаратов и добавление воды в количестве, которое обеспечивает начальную смесь для инкубации, имеющую содержание воды от 30 мас.% до 70 мас.% и отношение мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности от 0,60 до 1,45;- mixing said substrate with an enzyme preparation or combination of enzyme preparations and adding water in an amount that provides an initial incubation mixture having a water content of from 30 wt.% to 70 wt.% and a ratio of wet bulk density to dry bulk density of from 0.60 up to 1.45; - инкубация указанной начальной смеси для инкубации в течение 1-48 часов при температуре 20-70°С, и- incubating said initial incubation mixture for 1-48 hours at a temperature of 20-70°C, and - извлечение из инкубированной смеси указанных твердого кормового ингредиента, или твердого пищевого ингредиента, или твердой пищевой добавки, полученной в результате инкубации белкового вещества и/или углеводов, происходящих из указанной биомассы, с указанным ферментным препаратом или комбинацией ферментных препаратов;- extracting from the incubated mixture the specified solid feed ingredient, or solid food ingredient, or solid food additive obtained as a result of incubation of a protein substance and/or carbohydrates originating from the specified biomass, with the specified enzyme preparation or combination of enzyme preparations; причем стадию инкубации выполняют как непрерывный процесс в равномерном пробковом потоке в вертикальном реакторе для инкубации без перемешивания с приспособлениями для впуска указанной смеси и добавок и приспособлениями для выпуска указанного твердого продукта трансформации, иwherein the incubation stage is performed as a continuous process in a uniform a plug flow in a vertical reactor for incubation without stirring, with means for inlet of said mixture and additives and means for outlet of said solid transformation product, and где перемещение биомассы опосредовано гравитационной силой.where the movement of biomass is mediated by gravitational force. 2. Способ по п.1, где указанная биомасса дополнительно смешана с углеводами и белковым веществом, происходящими из семян бобов фава, семян гороха, семян подсолнечника, семян люпина и/или семян зерновых.2. The method according to claim 1, wherein said biomass is further mixed with carbohydrates and protein matter originating from fava bean seeds, pea seeds, sunflower seeds, lupine seeds and/or cereal seeds. 3. Способ по п. 1 или 2, также включающий предварительную обработку указанного субстрата биомассы до его смешивания с указанным ферментным препаратом или указанной комбинацией ферментных препаратов, такую как химическая или физическая предварительная обработка, например, посредством разрушения, перемалывания, расплющивания, тепловой обработки, обработки под давлением, обработки ультразвуком, гидротермической обработки или обработки кислотой или щелочью.3. The method according to claim 1 or 2, further comprising pre-treating said biomass substrate prior to its mixing with said enzyme preparation or said combination of enzyme preparations, such as chemical or physical pre-treatment, for example by crushing, grinding, flattening, heat treatment, pressure treatment, ultrasonic treatment, hydrothermal treatment or acid or alkali treatment. 4. Способ по любому из пп. 1-3, причем по меньшей мере 30 мас.% указанной биомассы, например по меньшей мере 40 мас.%, по меньшей мере 50 мас.%, по меньшей мере 60 мас.%, по меньшей мере 70 мас.%, по меньшей мере 80 мас.% или по меньшей мере 90 мас.% указанной биомассы, включают углеводы и белковое вещество, происходящие из необязательно обезжиренных и/или необязательно лущеных соевых бобов, необязательно обезжиренных семян рапса или их смесей.4. Method according to any one of paragraphs. 1-3, wherein at least 30 wt.% of said biomass, for example at least 40 wt.%, at least 50 wt.%, at least 60 wt.%, at least 70 wt.%, at least at least 80% by weight or at least 90% by weight of said biomass comprises carbohydrates and protein matter derived from optionally defatted and/or optionally dehulled soybeans, optionally defatted rapeseed or mixtures thereof. 5. Способ по п.4, где указанная биомасса включает углеводы и белковое вещество, происходящие из обезжиренных и/или лущеных соевых бобов, обезжиренных семян рапса или их смесей.5. The method according to claim 4, where the specified biomass includes carbohydrates and protein matter originating from defatted and/or hulled soybeans, defatted rapeseeds or mixtures thereof. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, где указанная биомасса включает олигосахариды и/или полисахариды.6. The method according to any of the preceding claims, wherein said biomass includes oligosaccharides and/or polysaccharides. 7. Способ по п.6, где указанная биомасса дополнительно включает масла и жиры, например, из семян масличных растений.7. The method according to claim 6, where said biomass additionally includes oils and fats, for example, from the seeds of oilseeds. 8. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанный субстрат биомассы или указанная начальная смесь для инкубации не включает никакие живые дрожжи.8. A method according to any one of the preceding claims, wherein said biomass substrate or said initial incubation mixture does not include any live yeast. 9. Способ по любому из предшествующих пунктов, где твердый кормовой ингредиент, или твердый пищевой ингредиент, или твердая пищевая добавка получены в результате инкубации белкового вещества и/или углеводов, происходящих из семян соевых бобов, семян рапса или их смесей, в дополнительной смеси с материалом, происходящим из бобов, и/или зерновых, и/или из семян масличных растений.9. The method according to any of the preceding claims, wherein the solid feed ingredient, or solid food ingredient, or solid food additive is obtained by incubating a protein substance and/or carbohydrates derived from soybean seeds, rapeseeds or mixtures thereof, in a further mixture with material originating from beans and/or cereals and/or oilseeds. 10. Способ по любому из предшествующих пунктов, где твердый кормовой ингредиент, или твердый пищевой ингредиент, или твердая пищевая добавка, получены в результате инкубации белкового вещества и углеводов, происходящих из семян соевых бобов, семян рапса или их смесей, в дополнительной смеси с материалом, происходящим из гороха, люпина, подсолнечника, пшеницы, кукурузы или семян рапса.10. The method according to any of the preceding claims, wherein the solid feed ingredient, or solid food ingredient, or solid food additive is obtained by incubating a protein substance and carbohydrates originating from soybean seeds, rapeseeds or mixtures thereof, in a further mixture with the material , originating from peas, lupine, sunflower, wheat, corn or rapeseed. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанный ферментный препарат или комбинация ферментных препаратов включает один или несколько ферментов, выбранных из протеаз, пептидаз, фитаз, карбогидраз, липазы и оксидоредуктазы.11. A method according to any one of the preceding claims, wherein said enzyme preparation or combination of enzyme preparations comprises one or more enzymes selected from proteases, peptidases, phytases, carbohydrates, lipases and oxidoreductases. 12. Способ по любому из предшествующих пукнтов, причем указанный ферментный препарат или комбинация ферментных препаратов включает одну или несколько карбогидраз, выбранных из α-галактозидазы, амилазы, амилоглюкозидазы, пектиназы, целлюлазы и гемицеллюлазы, например ксиланазы, манназы или глюканазы.12. The method according to any of the preceding paragraphs, wherein said enzyme preparation or combination of enzyme preparations comprises one or more carbohydrases selected from α-galactosidase, amylase, amyloglucosidase, pectinase, cellulase and hemicellulase, for example xylanase, mannase or glucanase. 13. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем отношение сухого вещества указанного субстрата биомассы к указанному ферментному препарату или указанной комбинации ферментных препаратов составляет от 2:1 до 100000000:1, такое как 1000:1, 10000:1, 50000:1, 100000:1. 500000:1, 1000000:1, 5000000:1, 10000000:1, 50000000:1 или 100000000:1.13. The method according to any of the preceding claims, wherein the dry matter ratio of said biomass substrate to said enzyme preparation or said combination of enzyme preparations is from 2:1 to 100000000:1, such as 1000:1, 10000:1, 50000:1, 100000 :1. 500000:1, 1000000:1, 5000000:1, 10000000:1, 50000000:1 or 100000000:1. 14. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанную начальную смесь для инкубации инкубируют в течение 1-36 часов, 2-32 часов, 3-28 часов, 5-24 часов, 8-20 часов или 12-16 часов.14. A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein said initial incubation mixture is incubated for 1-36 hours, 2-32 hours, 3-28 hours, 5-24 hours, 8-20 hours or 12-16 hours. 15. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем воду добавляют к указанному субстрату биомассы в количестве, которое обеспечивает начальную смесь для инкубации, имеющую отношение мокрой объемной плотности к сухой объемной плотности от 0,65 до 1,40, такое как 0,70, 0,75, 0,80, 0,85, 0,90, 0,95, 1,00, 1,10, 1,15, 1,20, 1,25, 1,30 или 1,35.15. The method of any one of the preceding claims, wherein water is added to said biomass substrate in an amount that provides an initial incubation mixture having a wet bulk density to dry bulk density ratio of from 0.65 to 1.40, such as 0.70, 0.75, 0.80, 0.85, 0.90, 0.95, 1.00, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25, 1.30 or 1.35. 16. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем содержание воды в указанной начальной смеси для инкубации составляет от 35 мас.% до 70 мас.%, такое как 40%, 45%, 50%, 55%, 60% или 65%.16. A method according to any one of the preceding claims, wherein the water content of said initial incubation mixture is from 35% by weight to 70% by weight, such as 40%, 45%, 50%, 55%, 60% or 65%. 17. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем к указанному субстрату биомассы и/или к указанной начальной смеси для инкубации добавляют один или несколько вспомогательных агентов для обработки, выбранных из растительных компонентов и органических или неорганических агентов для обработки.17. A method according to any one of the preceding claims, wherein one or more processing auxiliaries selected from plant components and organic or inorganic processing agents are added to said biomass substrate and/or to said initial incubation mixture. 18. Способ по п. 17, причем к указанному субстрату биомассы и/или к указанной начальной смеси для инкубации добавляют α-галактозидазу.18. The method according to claim 17, wherein α-galactosidase is added to said biomass substrate and/or to said initial incubation mixture. 19. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем препарат α-галактозидазы добавляют к субстрату биомассы и/или к начальной смеси для инкубации в количестве от 0,05 до 50 единиц α-галактозидазы на г сухого вещества субстрата биомассы, таком как от 0,5 до 25 единиц α-галактозидазы на г сухого вещества субстрата биомассы, например от 1 до 10, от 2 до 8, от 3 до 6 или от 4 до 5 единиц α-галактозидазы на г сухого вещества субстрата биомассы.19. The method according to any of the preceding claims, wherein the α-galactosidase preparation is added to the biomass substrate and/or to the initial incubation mixture in an amount of from 0.05 to 50 units of α-galactosidase per g of dry matter of the biomass substrate, such as from 0. 5 to 25 units of α-galactosidase per g dry matter of biomass substrate, for example 1 to 10, 2 to 8, 3 to 6 or 4 to 5 units of α-galactosidase per g dry matter of biomass substrate. 20. Способ по любому из предшествующих пунктов, также включающий то, что вертикальный реактор для инкубации без перемешивания является закрытым.20. The method according to any one of the preceding claims, further including that the vertical reactor for incubation without stirring is closed. 21. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанный реактор для инкубации без перемешивания является вертикальным, вытянутоцилиндрическим или типа многогранника.21. A method according to any one of the preceding claims, wherein said reactor for incubation without stirring is vertical, elongated cylindrical or polyhedron type. 22. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем площадь верхней части указанного реактора для инкубации без перемешивания меньше, чем площадь нижней части, т.е. реактор имеет форму конуса.22. A method according to any of the preceding claims, wherein the area of the upper part of said incubation reactor without stirring is less than the area of the lower part, i.e. the reactor has the shape of a cone. 23. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанный реактор для инкубации без перемешивания имеет изоляцию матами или охлаждающую рубашку и приспособления для регулирования температуры в реакторе.23. A method according to any one of the preceding claims, wherein said unstirred incubation reactor has insulation with mats or a cooling jacket and means for regulating the temperature in the reactor. 24. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем степень заполнения указанного реактора для инкубации поддерживают постоянной.24. A method according to any one of the preceding claims, wherein the fill level of said incubation reactor is maintained constant.
RU2020123072A 2017-12-22 2018-12-20 Vertical flow process for bioconversion of biomass comprising enzymes RU2817795C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17210107 2017-12-22
EP17210107.3 2017-12-22
PCT/EP2018/086306 WO2019122192A1 (en) 2017-12-22 2018-12-20 Vertical plug-flow process for bio-conversion of biomass involving enzymes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020123072A RU2020123072A (en) 2022-01-24
RU2817795C2 true RU2817795C2 (en) 2024-04-22

Family

ID=

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РЕНЗЯЕВА Т.В. Функциональные свойства белковых продуктов из жмыхов семян рапса и рыжика, Техника и технология пищевых производств, 2009, N 4 (15), C.23-27. TISSEYRE B. et al. Conception and characterization of a continuous plug flow bioreactor, Bioprocess Engineering, 1995, Vol.13, pp.113-118. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Santos et al. Variability of brewer’s spent grain within a brewery
US11021726B2 (en) Method for the manufacture of bio-products with a modified sugar profile
Olukomaiya et al. Solid-state fermentation of canola meal with Aspergillus sojae, Aspergillus ficuum and their co-cultures: Effects on physicochemical, microbiological and functional properties
CN110337301A (en) Bioactivity mussel composition and/or extract
US20230145337A1 (en) Vertical plug-flow process for bio-conversion of biomass involving enzymes
Lorente et al. Opportunities for the valorization of waste generated by the plant-based milk substitutes industry
RU2817795C2 (en) Vertical flow process for bioconversion of biomass comprising enzymes
Kuznetsova et al. On the potential of lupin protein concentrate made by enzymatic hydrolysis of carbohydrates in dairy-like applications.
US11180723B2 (en) Vertical plug-flow process for simultaneous production of ethanol and a fermented, solid transformation product of the substrate
US11564404B2 (en) Vertical plug-flow process for bio-conversion employing microorganisms
RU2816892C2 (en) Process with vertical plug flow for bioconversion using microorganisms
Kurk Effect of air-classified faba bean protein on feed production, physical pellet quality, performance, and protein digestibility in broiler chickens
Wani et al. High Hydrostatic Pressure Processing of Cereals and Pulses
Kuznetsova et al. Lupinwhey as a perspective substrate for bioethanol production
Bozzhigitova IMPACT OF BIOPROCESSING ON THE PROPERTIES OF SORGHUM AND COWPEA FLOURS