ES3031000T3

ES3031000T3 - Vertical plug-flow process for bio-conversion of biomass involving enzymes

Info

Publication number: ES3031000T3
Application number: ES18822092T
Authority: ES
Inventors: Jonatan Ahrens Dickow; Laila Thirup; Katrine Hvid Ellegård; Stig Victor Petersen; Svend Andreas Geleff
Original assignee: Hamlet Protein AS
Current assignee: Hamlet Protein AS
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2025-07-03
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: US20230145337A1; CN111479472A; RU2020123072A; EP3727030B1; DK3727030T3; EP3727030A1; BR112020011037A2; CA3083424A1; PL3727030T3; AR113383A1; KR20200101382A; WO2019122192A1

Abstract

La invención se refiere a un método para producir un producto de transformación sólido de un sustrato que comprende los siguientes pasos: - preparar un sustrato de biomasa que comprende carbohidratos y materia proteínica que se origina a partir de soja, semilla de colza o mezclas de las mismas, opcionalmente en mezcla adicional con carbohidratos y materia proteínica que se origina a partir de habas, guisantes, semillas de girasol, altramuz, cereales y/o pastos, - mezclar dicho sustrato con una preparación enzimática o una combinación de preparaciones enzimáticas y agregar agua en una cantidad que proporcione una mezcla de incubación inicial que tenga un contenido de agua de 30 a 70 % en peso, y una relación de densidad aparente húmeda a densidad aparente seca de 0,60 a 1,45 en la mezcla resultante; - incubar dicha mezcla de incubación inicial durante 0,15-72 horas a una temperatura de 20-70 °C; y luego recuperar el producto de transformación sólido húmedo de la mezcla incubada; comprendiendo además que la etapa de incubación se realiza como un proceso de flujo continuo en un tanque de incubación vertical, no agitado, con medios de entrada para dicha mezcla y aditivos y medios de salida para dicho producto de transformación sólido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Proceso de flujo tipo pistón vertical para la bioconversión de biomasa con enzimas

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método de bioconversión en sustrato sólido para la producción de un valioso producto sólido de transformación del sustrato en donde la bioconversión se lleva a cabo mediante el uso de uno o más preparados enzimáticos adecuados a través de un proceso de flujo tipo pistón (también conocido como flujo tapón) continuo en un tanque vertical y no agitado, donde el transporte está mediado por la fuerza de la gravedad.

Antecedentes de la invención

Se necesitan bioproductos que puedan utilizarse principalmente como alimentos o piensos o como ingredientes en alimentos o piensos. Los componentes básicos de estos productos son las proteínas, grasas e hidratos de carbono. Las biomasas adecuadas para este tipo de productos son los cultivos oleaginosos, como las semillas oleaginosas, cereales y legumbres. Los cereales tienen un contenido de proteína de hasta un 15 %, por ejemplo, en el trigo, y las legumbres tienen un contenido de proteína de hasta un 40 %, por ejemplo, en la soja, basado en materia seca. La soja es principalmente un cultivo industrial, cultivado para obtener aceite y proteínas. El contenido en aceite de la semilla es relativamente bajo, pero la soja sigue siendo una gran fuente única de aceite comestible.

La calidad nutricional de las proteínas, medida por su puntuación química como composición de aminoácidos esenciales, y la palatabilidad de los productos de proteína, son parámetros importantes y esenciales para fines nutricionales en piensos y productos alimenticios y complementos nutricionales. Las aplicaciones de los productos de proteína en productos farmacéuticos y cosméticos también pueden requerir a veces una alta palatabilidad y/o propiedades funcionales específicas.

Un problema general especialmente relacionado con las legumbres y los frutos y semillas de leguminosas que comprenden hidratos de carbono y materia proteica como fuentes de bioproductos (en particular productos de proteína) es el contenido de oligosacáridos no digeribles, como la estaquiosa y la rafinosa, que provoca flatulencia y diarrea cuando fermenta en el colon.

La composición química media aproximada de la soja, tomado como ejemplo, medido en base libre de humedad, tiene un 40 % de proteínas; un 20 % de grasa, principalmente triglicéridos y algunos fosfolípidos; un 35 % de hidratos de carbono en forma de oligosacáridos solubles (sacarosa, rafinosa, estaquiosa, verbascosa) y fibra insoluble; y un 5 % de cenizas que comprenden minerales, en particular potasio, calcio y magnesio.

Las proteínas de las legumbres, semillas, cereales y gramíneas, incluidas las proteínas de soja, tales como inhibidores de tripsina, alérgenos y lectinas, se conocen como factores antinutricionales. Ejercen efectos fisiológicos específicos. Los inhibidores de la tripsina dificultan la digestión de las proteínas al inactivar la tripsina y se consideran perjudiciales para el valor nutritivo de la soja, además de considerarse responsables de las alteraciones del crecimiento de los pollos. La p-conglicinina es un alérgeno de la soja que induce inflamación y disfunción intestinal.

En el documento CN 103875982 se desvela una fermentación anaerobia en estado sólido de una mezcla de pienso que comprende harina de soja con proteasa con un contenido de agua del 32 % en peso, a 34 °C durante 72 horas. El objeto de la presente invención es proporcionar un método para la producción de un producto de transformación de un sustrato de biomasa en proceso de bioconversión de flujo tipo pistón llevado a cabo en presencia de una o más enzimas adecuadas.

Otro objeto es proporcionar un método, que pueda realizarse en un reactor de diseño grande y sencillo y, por tanto, a bajo coste.

Sin embargo, un objeto es proporcionar un método eficaz para la bioconversión de biomasas, en particular semillas de soja o de colza o mezclas de las mismas, para producir bioproductos con propiedades deseables, como un alto contenido en proteínas, y/o un perfil de azúcar modificado, y/o un valor nutricional mejorado, y/o factores antinutricionales reducidos, y/o una palatabilidad mejorada, y/o propiedades organolépticas mejoradas, y/o propiedades funcionales mejoradas.

Un objeto final de la invención es proporcionar un método mejorado para la producción de bioproductos que comprendan una cantidad considerablemente reducida de hidratos de carbono indigeribles, y/o factores antinutricionales.

Estos objetos se consiguen con el método de la presente invención.

Sumario de la invención

Por consiguiente, en un aspecto de la presente invención, ésta se refiere a un método como se define en la reivindicación 1, para producir un producto sólido de transformación de un sustrato.

El presente método de tratamiento de la biomasa utiliza la fuerza gravitatoria para transportar/desplazar la biomasa durante la bioconversión. Aunque el uso de la gravedad para el transporte en general es sencillo, requiere una cuidadosa selección de las condiciones de reacción para el fin específico, como en el caso del presente proceso de flujo tipo pistón.

Normalmente, cuando aumenta el contenido de agua, una mezcla de incubación tiende a compactarse, por la reducción del volumen vacío, por lo que el comportamiento del transporte se ve afectado negativamente. Cuando se alcanza un determinado contenido de agua, la mezcla se compacta hasta tal punto que la fuerza gravitatoria detiene el transporte. El material se adhiere a las paredes del reactor y se interrumpe el flujo tipo pistón uniforme dando lugar a un tiempo de retención irregular de la biomasa.

La solución según la presente invención al problema relacionado con el transporte por fuerza de gravedad de la mezcla de incubación consiste en utilizar un tanque, tal como se define en las reivindicaciones, para la incubación, en donde el flujo del material pueda mantenerse lo suficientemente alto y uniforme como para que se logren y se mantengan las condiciones de flujo tipo pistón. El caudal se regula por los medios de entrada y salida y por las dimensiones (relación entre la anchura y la altura) del tanque.

Además, la solución de acuerdo con la invención debe garantizar el equilibrio del contenido de agua en la mezcla de incubación para que la actividad del agua en la superficie de la partícula sea suficiente para el proceso de reacción. Esto se consigue manteniendo la relación entre la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca del sustrato baja y dentro de determinados límites, como se define en la reivindicación 1.

Más específicamente, los presentes inventores han descubierto que el proceso uniforme necesario puede lograrse utilizando una mezcla de incubación inicial que tenga un contenido de agua del 30 % al 70 % en peso, y una relación entre la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca de 0,60 a 1,45. Junto con el presente diseño vertical para el proceso de flujo tipo pistón, es posible garantizar un flujo tipo pistón uniforme y garantizar el mismo tiempo de procesamiento para la mezcla de incubación. Además, el método de la presente invención se realiza sin agitación. Si el contenido de agua supera aproximadamente el 70 % en peso, la biomasa no puede retener el agua, y la mezcla de incubación se convierte en un lodo que tiene una fase acuosa y una fase sólida. Estas dos fases no fluirán con los mismos caudales, no se obtendrá un flujo tipo pistón uniforme, y la mezcla de incubación puede adherirse a las paredes de la incubadora. Un contenido de agua superior al 70 % aproximadamente dará lugar a una relación entre la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca, superior a 1,45, que es el límite superior de acuerdo con la invención.

El diseño vertical es menos costoso en inversión que un diseño horizontal debido a su mayor capacidad en una sola línea de producción. También es menos costoso de mantener debido a la menor cantidad de movimientos mecánicos. El uso de un tanque no agitado contribuye además a reducir los costes operativos.

El presente método es, en particular, eficaz si el sustrato de biomasa se ha tratado previamente antes de mezclarlo con el preparado enzimático o con una combinación de preparados enzimáticos, porque el tratamiento previo mejora el acceso de las enzimas a los componentes de la biomasa que se van a transformar. El tratamiento previo suele realizarse mediante un tratamiento previo químico o físico, por ejemplo, mediante disgregación, molienda, descamación, tratamiento térmico, tratamiento a presión, tratamiento ultrasónico, tratamiento hidrotérmico o tratamiento ácido o alcalino.

El método de la invención proporciona un producto sólido de transformación del sustrato que es un producto de la transformación de materia proteica, y/o hidratos de carbono procedentes de dicha biomasa.

Dichos productos sólidos de transformación pueden utilizarse, por ejemplo, en un producto alimenticio procesado o como ingrediente de un producto alimenticio o un pienso, o como ingrediente de un cosmético o un producto farmacéutico o un complemento nutritivo. La transformación sólida del sustrato puede estar incluida, por ejemplo, en un alimento, pienso, producto cosmético o farmacéutico o un complemento nutritivo que contenga del 1 % al 99 % en peso de un producto sólido de transformación.

Definiciones

En el contexto de la actual invención, los siguientes términos pretenden comprender lo siguiente, a menos que se defina en cualquier otro sitio de la descripción.

Las expresiones "alrededor de", "en torno a", "aproximadamente" o "~", se entiende que indican, por ejemplo, la incertidumbre de medición comúnmente experimentada en la técnica, que puede ser del orden de magnitud de, por ejemplo, /-1, 2, 5, 10, 20 o incluso 50 %.

La expresión "que comprende" debe interpretarse en el sentido de que especifica la presencia de la(s) parte(s), etapa(s), característica(s), composición(es), sustancia(s) química(s), o componente(s), indicado(s), pero no excluye la presencia de una o más partes, etapas, características, composiciones, sustancias químicas o componentes, adicionales. Por ejemplo, una composición que comprende un compuesto químico puede comprender, por tanto, compuestos químicos adicionales, etc.

Proceso de flujo tipo pistón:

En este tipo de proceso continuo, la mezcla de reacción fluye a través de, por ejemplo, un reactor tubular o poliédrico con retromezclado limitado. El flujo es un flujo laminar donde la composición de la mezcla de reacción cambia a lo largo de la dirección axial del reactor, o un flujo másico uniforme.

Biomasa:

Comprende material biológico, como el producido por la fotosíntesis y que puede utilizarse como materia prima en la producción industrial. En este contexto, biomasa se refiere a la materia vegetal en forma de semillas, cereales, legumbres, por ejemplo, judías y guisantes, etc., y sus mezclas, y en particular frutos y semillas de leguminosas. Además, una biomasa compuesta por legumbres es específicamente aplicable debido a su contenido en proteínas y a su composición.

El sustrato de biomasa puede disgregarse mediante tratamiento previo, tal como tratamiento previo químico o físico, por ejemplo, mediante disgregación, molienda, descamación, tratamiento térmico, tratamiento a presión, tratamiento ultrasónico, tratamiento hidrotérmico o tratamiento ácido o alcalino.

Bioconversión

Es el proceso de incubar enzimas en un sustrato con un fin específico, por ejemplo, incubar una proteasa en una proteína para producir péptidos o aminoácidos individuales.

Producto sólido de transformación del sustrato:

En el presente contexto, producto sólido de transformación del sustrato se refiere a un producto resultante de la incubación de la biomasa seleccionada con un preparado enzimático, o una combinación de preparados enzimáticos, que puede convertir la materia del sustrato en un producto deseable, y opcionalmente en coadyuvantes de procesamiento.

Densidad aparente:

La densidad aparente es un parámetro importante para el comportamiento físico de una biomasa que tiene forma de polvo, granulado y similares. El parámetro se define como peso por volumen, y puede medirse en, p. ej., g/ml. No es una propiedad intrínseca, pero puede cambiar en función de la manipulación, y puede utilizarse como índice de cambios estructurales. La densidad de un material se determina colocando un volumen fijo del material en un vaso dosificador y determinando el peso o determinando el peso de un volumen medido de un material. Con esta prueba pueden determinarse las siguientes características:

Densidad aparente (también llamada densidad de vertido) = masa/volumen seco no asentado en g/ml o kg/m3;

Densidad aparente húmeda (también llamada densidad total) = relación entre la masa total (Ms Mi) y su volumen total;

Ms = masa de sólidos y MI = masa de líquidos.

Por tanto, en el contexto de la presente invención, "densidad aparente seca" es la densidad aparente medida de la biomasa sin adición de agua, es decir, la densidad aparente/densidad de vertido. La "densidad aparente húmeda" es la densidad aparente medida tras la adición de una determinada cantidad de agua. Normalmente, la densidad aparente se determina de acuerdo con las normas internacionales ISO 697 e ISO 60, pero, debido a la naturaleza de las sustancias, esto no era aplicable en el presente contexto. El método individual utilizado se describe en los ejemplos.

Oligosacáridos y polisacáridos:

Un oligosacárido es un polímero sacarídico que contiene al menos dos azúcares monoméricos componentes. Los polisacáridos son polímeros sacarídicos que contienen muchos azúcares monoméricos componentes, también conocidos como hidratos de carbono complejos. Como ejemplos se incluyen polisacáridos de almacenamiento, como el almidón, y polisacáridos estructurales, como la celulosa.

Hidratos de carbono:

Comprenden mono-, di-, oligo- y polisacáridos.

Materiales proteicos:

Comprenden compuestos orgánicos con un contenido sustancial de proteínas formadas por aminoácidos dispuestos en una o más cadenas. Con una longitud de cadena de hasta 50 aminoácidos aproximadamente, el compuesto se denomina péptido; a mayor peso molecular, el compuesto orgánico se denomina polipéptido o proteína.

Grasas:

Comprenden ésteres entre ácidos grasos y glicerol. Una molécula de glicerol puede esterificarse en una, dos y tres moléculas de ácidos grasos dando lugar a un monoglicérido, un diglicérido o un triglicérido, respectivamente. Por lo general, las grasas se componen principalmente de triglicéridos y pequeñas cantidades de lecitinas, esteroles, etc. Si la grasa es líquida a temperatura ambiente, normalmente se denomina aceite. Con respecto a los aceites, a las grasas y a productos relacionados en este contexto, se hace referencia a "Physical and Chemical Characteristics of Oils, Fats and Waxes", AOCS, 1996, así como a "Lipid Glossary 2", F.D. Gunstone, The Oily Press, 2004.

Glicéridos:

Comprenden mono-, d i-y triglicéridos.

Enzimas:

Las enzimas son una clase muy amplia de sustancias proteicas con capacidad para actuar como catalizadores. Comúnmente, y de acuerdo con las Recomendaciones del Comité de Nomenclatura Enzimática, se dividen en seis clases.

Como ejemplos clásicos en el contexto de la invención pueden comprender, pero sin limitación, proteasa(s), peptidasa(s), fitasa(s), carbohidrasa(s), lipasa(s), amilasa(s), glucosidasa(s), amiloglucosidasa(s), galactosidasa(s), descarboxidasa(s), glucanasa(s), pectinasa(s), celulasa(s), hemicelulasa(s), fosfolipasa(s), transferasa(s) y oxidorreductasa(s).

Coadyuvantes de procesamiento:

1. Componentes vegetales y agentes orgánicos de procesamiento

Algunas de las propiedades funcionales que son importantes en este contexto son: propiedades antioxidantes, de acción antibacteriana, humectantes y de estimulación de la actividad enzimática.

La lista de componentes de origen vegetal es enorme, pero los más importantes son los siguientes: romero, tomillo, orégano, flavonoides, ácidos fenólicos, saponinas, y los ácidos a - y p - del lúpulo, por ejemplo el ácido a-lupúlico, para la modulación de los hidratos de carbono solubles.

Además, los ácidos orgánicos, por ejemplo, ácido sórbico, propiónico, láctico, cítrico, ascórbico y sus sales para ajustar el valor del pH, las propiedades de conservación y quelantes, forman parte de este grupo de adyuvantes de procesamiento.

2. Agentes inorgánicos de procesamiento

Comprenden composiciones inorgánicas que pueden preservar contra el ataque bacteriano durante el procesamiento, por ejemplo, bisulfito sódico, etc.; agentes antiaglomerantes y agentes mejoradores de la fluidez en el producto final, por ejemplo, silicato de potasio y aluminio, etc.

Comprenden ácidos inorgánicos, por ejemplo, ácido clorhídrico o ácido sulfúrico.

Productos alimenticios procesados:

Comprenden productos lácteos, productos cárnico procesados, dulces, postres, postres helados, productos enlatados, comidas liofilizadas, aderezos, sopas, alimentos precocinados, pan, pasteles, etc.

Productos procesados para piensos:

Comprenden piensos listos para usar destinados a animales como los lechones, terneros, aves de corral, animales de peletería, ovejas, gatos, perros, peces y crustáceos, etc.

Productos farmacéuticos:

Comprenden productos, normalmente en forma de comprimido o granulado, que contienen uno o más principios biológicamente activos destinados a curar y/o aliviar los síntomas de una enfermedad o afección. Los productos farmacéuticos comprenden además excipientes y/o portadores farmacéuticamente aceptables. Los bioproductos sólidos desvelados en el presente documento son muy adecuados para su uso como principios farmacéuticamente aceptables en un comprimido o granulado.

Productos cosméticos:

Comprenden productos destinados a la higiene personal y a mejorar el aspecto, tales como acondicionadores y preparados para el baño.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra: en el carril 1: un marcador; en el carril 2: una muestra tratada con proteasa del ejemplo 2; en el carril 3: una muestra de referencia de los ejemplos 2 y 3; en el carril 4: una muestra tratada con proteasa del ejemplo 3.

La figura 2 muestra una composición de azúcares y oligosacáridos solubles. Carril 1: muestra tratada con carbohidrasa; Carril 2: Referencia (harina de soja).

La figura 3 muestra una cromatografía en capa fina que muestra azúcares y oligosacáridos solubles. En el carril 1: un producto tratado con carbohidrasa; en el carril 2: una referencia.

Descripción detallada de la invención

Al menos el 20 % en peso de la biomasa comprende hidratos de carbono y materia proteica procedentes de semillas de soja, semillas de colza, o sus mezclas.

En una primera realización del método de la invención, al menos el 30 % en peso de la biomasa, tal como al menos el 40 %, al menos el 50 %, al menos el 60 %, al menos el 70 %, al menos el 80 % o al menos el 90 % en peso, comprende materia proteica procedente de soja opcionalmente desgrasada. La soja también puede estar descascarillada.

En una segunda realización del método de la invención, al menos el 30 % en peso de la biomasa, tal como al menos el 40 %, al menos el 50 %, al menos el 60 %, al menos el 70 %, al menos el 80 % o al menos el 90 % en peso, comprende materia proteica procedente de semillas de colza opcionalmente desgrasadas.

En una tercera realización del método de la invención, la biomasa comprende materia proteica procedente de copos de soja desgrasados en una cantidad del 5 % al 95 % en peso en mezcla con materia proteica procedente de semilla de colza opcionalmente desgrasada en una cantidad del 95 % al 5 % en peso opcionalmente en mezcla adicional con materia proteica procedente de habas, guisantes, semillas de girasol y/o cereales en cantidades que constituyan una cantidad total de materia proteica del 100 % en peso.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, la biomasa que comprende materia proteica puede comprender además oligosacáridos, y/o polisacáridos, y/o comprende además aceites y grasas, por ejemplo, de semillas de plantas oleaginosas.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, el producto sólido de transformación del sustrato puede ser un producto de la transformación de materia proteica y/o hidratos de carbono procedentes de dicha biomasa, tal como un producto de transformación de legumbres, tal como soja, guisante, altramuz, girasol, y/o cereales, como el trigo o el maíz, o de semillas de plantas oleaginosas, por ejemplo, semillas de colza.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, el sustrato, o el sustrato después de mezclarse con un preparado enzimático o una combinación de preparados enzimáticos y agua, puede no comprender ninguna levadura de panadería viva, y/o puede no comprender ninguna levadura viva seleccionada entre cepas deSaccharomyces cerevisiae,incluida la levadura de cerveza usada, la levadura de destilería usada, la levadura de panadería y la levadura usada de la producción de vino, o no comprende ninguna levadura viva; y/o en particular puede no comprender levadura de panadería cuando la enzima es a-galactosidasa.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, el producto sólido de transformación del sustrato puede ser un producto de la transformación de materia proteica y/o hidratos de carbono procedentes de dicha biomasa.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, el preparado enzimático o mezcla de preparados enzimáticos, comprende una o más enzimas seleccionadas de proteasas, peptidasas, fitasas, carbohidrasas, tales como agalactosidasa, amilasa, amiloglucosidasa, celulasa, pectinasa y hemicelulasas, por ejemplo, xilanasa, mananasa o glucanasa; y lipasa, y oxidorreductasa.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, la relación de materia seca de dicho sustrato de biomasa con respecto a dicho preparado enzimático, o dicha combinación de preparados enzimáticos, puede ser de 2:1 a 100.000. 000:1, tal como de 1.000:1, 10.000:1, 50.000:1, 100.000:1. 500.000:1, 1.000.000:1, 5.000.000:1, 10.000. 000:1, 50.000.000:1 o 100.000.000:1. El experto apreciará que la relación puede seleccionarse en función de parámetros, como las condiciones del proceso, la actividad de la enzima, y el producto deseado, y el experto podrá optimizar la relación en función de estos parámetros.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, puede añadirse agua al sustrato en una cantidad que proporcione una relación entre la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca de aproximadamente 0,60 a 1,45 en el sustrato, tal como de aproximadamente 0,65 a 1,40, por ejemplo, de 0,70, 0,75, 0,80, 0,85, 0,90, 0,95, 1,00, 1,10, 1,15, 1,20, 1,25, 1,30 o 1,35.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, al menos el 40 % en peso de la biomasa, tal como al menos el 50 %, al menos el 60 %, al menos el 70 %, ventajosamente al menos el 80 % o al menos el 90 % en peso, puede comprender materia proteica procedente de semillas de colza desgrasadas, mientras que el agua puede añadirse al sustrato en una cantidad que proporcione una relación entre la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca de 0,65 a 1,10 aproximadamente, tal como de 0,75, 0,80, 0,85, 0,90, 0,95, 1,00 o 1,05.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, uno o más adyuvantes de procesamiento seleccionados de enzimas, componentes vegetales y agentes orgánicos e inorgánicos de procesamiento, pueden añadirse al sustrato antes o durante la incubación.

En cualquiera de las realizaciones de la invención puede añadirse un preparado de a-galactosidasa al sustrato de biomasa y/o a la mezcla de incubación inicial en una cantidad de 0,05 a 50 unidades de a-galactosidasa pr. g. de materia seca de sustrato de biomasa, tal como de 0,5 a 25 unidades de a-galactosidasa pr. g. de materia seca de sustrato de biomasa, por ejemplo de 1 a 10, de 2 a 8, de 3 a 6 o de 4 a 5 unidades de a-galactosidasa pr. g. de materia seca de sustrato de biomasa.

En cualquiera de las realizaciones de la invención el grado de llenado de dicho tanque de incubación puede mantenerse constante. Esto dará lugar a un flujo uniforme.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, la incubación puede llevarse a cabo en condiciones anaerobias. En cualquiera de las realizaciones de la invención, el contenido de agua en la mezcla de incubación puede ser del 35 % al 70 % en peso, tal como del 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 % o 65 % en peso.

Por tanto, el contenido de agua en la mezcla inicial no supera el 70 % en peso y puede variar, por ejemplo, del 40 % al 65 %, del 45 % al 60 %, del 48 % al 52 % o del 50 % al 55 %, tal como al 49, 50, 51, 52, 53 o 54 %.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, la mezcla puede incubarse durante 1-240 horas a 20-70 °C. El experto sabrá optimizar el tiempo y la temperatura de reacción en función de las demás condiciones de reacción, como la selección de la(s) enzima(s). Por tanto, la temperatura puede variar, por ejemplo, entre 20-65 °C, 25-60 °C, 30 55 °C, 35-50 °C o 40-45 °C; y el tiempo de reacción puede seleccionarse, por ejemplo, de 1 a 180 horas, tal como de 2 a 150 horas, de 3 a 120 horas, de 5 a 90 horas, de 8 a 72 horas o de 12 a 48 horas, en todos y cada uno de los intervalos de temperatura mencionados en el presente documento.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, el producto de sólido de transformación del sustrato puede secarse, opcionalmente seguido de molienda.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, la mezcla de sustratos puede incubarse a un tiempo y a una temperatura suficientes para inactivar la(s) enzima(s), cualquiera de los factores antinutricionales, y cualquier coadyuvante de procesamiento, y si se utiliza parcial o totalmente, y si se desea.

En cualquiera de las realizaciones de la invención la vertical, el tanque de incubación vertical no agitado puede estar cerrado.

En cualquiera de las realizaciones de la invención el tanque de incubación no agitado puede ser de tipo vertical, cilindrico oblongo o poliédrico. La ventaja de utilizar este tipo de tanque es que ahorra espacio y, al no ser agitado, se evitan costes de funcionamiento y mantenimiento de los equipos de mezcla.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, la zona de la parte superior de dicho tanque de incubación no agitado puede ser menor que la zona de la parte inferior, es decir, el tanque tiene forma cónica. La ventaja es que aumenta el efecto de deslizamiento, lo que permite utilizar biomasas con una fluidez reducida.

En cualquiera de las realizaciones de la invención, el tanque de incubación no agitado puede tener una manta aislante o una camisa térmica con relieve y medios para controlar la temperatura dentro del tanque de incubación.

El producto sólido de transformación del sustrato de la invención puede secarse hasta un contenido de agua no superior al 15 %, 13 %, 10 %, 6 %, 4 % o 2 % en peso y opcionalmente estar en forma de molienda.

El producto sólido de la invención puede ser un producto de la transformación de materia proteica, oligosacáridos y/o polisacáridos procedentes de dicha biomasa. El producto sólido de transformación puede tener un contenido reducido de factores antinutricionales, tales como inhibidores de tripsina, antígenos, oligosacáridos causantes de flatulencia, por ejemplo, estaquiosa y rafinosa; ácido fítico y lectina.

El producto sólido de la invención puede comprender al menos un 40 % de materia proteica en peso de materia seca procedente de soja.

El producto sólido de la invención puede comprender al menos un 40 % de materia proteica en peso de materia seca procedente de semilla de colza.

El producto sólido de la invención puede comprender proteínas en una cantidad del 30-65 % en peso sobre materia seca procedente de partes vegetales de soja, semillas de colza o girasol o mezclas de las mismas.

El producto sólido de la invención puede comprender una cantidad total de rafinosa, estaquiosa y verbascosa igual o inferior al 3 % en peso, tal como igual o inferior al 2 %, igual o inferior al 1 %, igual o inferior al 0,5 % o igual o inferior al 0,4 %.

Finalmente, la invención proporciona un producto alimenticio, de pienso, cosmético o farmacéutico o un complemento nutricional que contiene del 1 % al 99 % en peso de un producto sólido de transformación proporcionado según la invención.

Ejemplos

RELACIÓN DE DENSIDAD

Ejemplo 1:

Relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de los sustratos preferidos basándose en distintas biomasas

1.1 Biomasas utilizadas en el procedimiento:

Soja

La soja utilizada era harina de soja (SBM,Soya Bean Meal)desgrasada.

Maíz

El maíz utilizado era maíz integral, molido en un molino de martillos a través de un tamiz de 3,5 mm.

Trigo

El trigo utilizado era trigo integral, molido en un molino de martillos a través de un tamiz de 3,5 mm.

Girasol

El girasol utilizado era harina de semilla girasol (SSM,Sunflower Seed Meal)desgrasada.

Colza

La colza utilizada era harina de semilla colza (RSM,Rape Seed Meal)desgrasada.

Habas

Las habas utilizadas eran habas integrales.

Proteína de guisante

La proteína de guisante utilizada era un concentrado de proteína de guisante.

1.2 Descripción del procedimiento:

La(s) cantidad(es) de biomasa y agua tabulada(s) a continuación se mezclaron durante diez minutos, seguidos de cincuenta minutos de equilibrio en un recipiente cerrado.

A continuación, el material se vertió en un vaso graduado de 500 ml y su masa se determinó pesando el vaso y restando la tara del mismo.

La densidad aparente se calculó como masa/volumen no asentado en kg/m3.

La densidad aparente seca utilizada era la densidad aparente medida de la biomasa sin adición de agua.

La densidad aparente húmeda era la densidad aparente de la biomasa con agua añadida.

La relación se calculó como densidad aparente húmeda dividida entre densidad aparente seca.

El contenido de humedad de las biomasas se determinó secándolas hasta un peso constante.

Después de la adición de agua, la humedad de la mezcla se determinó mediante cálculo.

1.3 Resultados:

A continuación se tabulan los resultados correspondientes al 100 % de soja y al 80 % de mezclas con soja:

Los resultados de las mezclas de 60%y 40%de soja con maíz, girasol y colza, así como del 100%de colza, se tabulan a continuación:

BIOCONVERSIÓN A ESCALA PILOTO

Materiales y métodos:

Materiales

Biomasas: Harina de soja (SBM), Copos de soja, Harina de semilla de colza (RSM) y harina de semilla girasol (SSM). Agua: Agua normal del grifo

Enzimas:

Proteasa: papaína de Enzybel; Ronozyme Pro Act de DSM; Proteasa ácida de Suntaq International Ltd;

a-galactosidasa: de Bio-Cat (12.500 U/g);

Fitasa: Natuphos de BASF

Otros hidratos de carbono: Viscozyme L de Novozymes, Ronozyme VP de Novozymes

Ejemplo 2:

Bioconversión con proteasa en SBM y RSM (proporción 50:50)

2.1 Incubadora:

La incubadora piloto utilizada era un tubo oblongo cilindrico de acero inoxidable, aislado, con un volumen operativo efectivo de 2 m3 y con entradas y salidas. Además, la incubadora estaba equipada con una sonda de temperatura tanto en la entrada como en la salida.

2.2 Método:

En un reactor vertical a escala piloto con un volumen total de 2,0 m2, se aplicó una cantidad de entrada continua de 250 kg/h de harina de soja (Sb M), 250 kg/h de harina de colza (RSM), 967 kg/h de agua a 25 °C, 0,5 kg/h de proteasa (papaína de Enzybel) y 0,5 kg/h de proteasa (Ronozyme ProAct de DSM). La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 1,10.

La cantidad de salida se ajustó para mantener un nivel de llenado constante dentro del reactor y dicho nivel se estableció para lograr un tiempo total de procesamiento de 1,0 horas. Inmediatamente después de salir del reactor vertical, el producto se sometió a un tratamiento térmico a 99 °C durante 15 minutos y se secó al aire.

2.3 Procedimiento de ensayo del producto:

El producto tratado con enzimas y su referencia sin tratar, una mezcla 50:50 de SBM y RSM, se analizaron en busca de péptidos solubles mediante s DS-PAGE utilizando el siguiente método:

se suspendieron 5,0 g de producto en agua, el pH se ajustó a 8,5, y se ajustó con agua hasta un peso total de 50,0 g. La suspensión se calentó a 90 °C durante 15 min y después se centrifugó a 3000 RCF(Relative Centrifugal Force)durante 15 min. Una parte del sobrenadante se mezcló con 5 veces el tampón de muestra Laemmli y con DTT 50 mM (Laemmli, 1970) y se calentó a 90 °C durante 15 min. Se cargaron 15 pl de cada muestra en un gel TGX Any kD y se procesaron siguiendo las instrucciones del fabricante. El gel se tiñó con tinción coloidal de Coomassie (Kanget al.,2002).

Referencias:

Kang D, Gho YS, Suh M, y Kang C, Bull. Korean Chem. Soc., 2002, vol. 23, N.° 11, págs. 1511-1512.

Laemmli RU, Nature, 1970, Vol. 227, págs. 680-685.

2.4 Resultados:

Los resultados de la SDS-PAGE (electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato de sodio) se muestran en la figura 1, carriles 2 y 3.

De la SDS-PAGE se desprende claramente que gran parte de las distintas bandas de proteínas de la mezcla de SBM/ RSM no tratada (carril 3), se han hidrolizado a péptidos mediante el tratamiento con proteasas en el reactor vertical utilizado según la invención (carril 2).

Ejemplo 3:

Bioconversión con proteasa en SBM y RSM (proporción 50:50)

3.1 Incubadora:

La incubadora piloto utilizada era un tubo oblongo cilindrico de acero inoxidable, aislado, con un volumen operativo efectivo de 2 m 3 y con entradas y salidas. Además, la incubadora estaba equipada con una sonda de temperatura tanto en la entrada como en la salida.

3.2 Método:

En un reactor vertical a escala piloto con un volumen total de 2,0 m2, se aplicó una cantidad de entrada continua de 15,6 kg/h de harina de soja (Sb M), 15,6 kg/h de harina de colza (RSM), 24 kg/h de agua a 40 °C, 0,03 kg/h de proteasa (proteasa ácida de Suntaq International Ltd.) y 0,88 kg/h de H2SO4. La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 0,75.

La cantidad de salida se ajustó para mantener un nivel de llenado constante dentro del reactor y dicho nivel se estableció para lograr un tiempo total de procesamiento de 16 horas. Inmediatamente después de salir del reactor vertical, el producto se sometió a un tratamiento térmico a 99 °C durante 15 minutos y se secó al aire.

3.3 Procedimiento de ensayo del producto:

El producto tratado con enzimas y su referencia sin tratar, una mezcla 50:50 de SBM y RSM, se analizaron en busca de péptidos solubles mediante<s>DS-PAGE utilizando el siguiente método:

Referencias:

Laemmli RU, Nature, 1970, Vol. 227, págs. 680-685.

3.4 Resultados:

Los resultados de la SDS-PAGE (electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecil sulfato de sodio) se muestran en la figura 1, carriles 3 y 4.

De la SDS-PAGE se desprende claramente que casi todas las distintas bandas de proteínas de la mezcla de SBM/RSM no tratada (carril 3), se han hidrolizado a péptidos mediante el tratamiento con proteasas durante 16 horas en el reactor vertical (carril 4).

Ejemplo 4:

Bioconversión con a-galactosidasa en copos de soja

Esta biomasa comprende polisacáridos y proteínas de legumbres

4.1 Incubadora

La incubadora utilizada era un tubo oblongo cilindrico de acero inoxidable, aislado, con un diámetro interior de 1,55 m y una altura total de 4,75 m. En la parte superior, había un conjunto de tres monitores de nivel de tipo paleta giratoria para regular el sistema de entrada y distribución a un nivel a 4,25 m. Esto da a la incubadora un volumen operativo efectivo de 8 m3. Además, la incubadora estaba equipada con una sonda de temperatura tanto en la entrada como en la salida.

4.2 Método

Se preparó de forma continua una mezcla de copos de soya descascarillada, desgrasada y desolventizada, ácido sulfúrico, a-galactosidasa y agua a 60 °C, en cantidades que permitieran alcanzar un contenido de materia seca del 50% en peso en la mezcla, un pH de 4,7 y una concentración de alfa-galactosidasa de 1,1 kg/tonelada de soja. La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 0,73.

La incubadora se llenó con la mezcla de incubación a un ritmo adecuado por hora. Transcurridas 16 horas, la incubadora se llenó hasta el nivel operativo y los medios de salida se ajustaron a un ritmo que mantuviera constante el nivel de llenado.

Se tomó una parte alícuota de volumen de aproximadamente 30 litros después de 18 horas de procesamiento de la prueba y se incubó a 100 °C con vapor vivo durante 25 min.

Posteriormente, el producto sólido y húmedo de transformación de la biomasa se secó rápidamente y se molió. Los parámetros generales de incubación fueron los siguientes:

Tiempo de incubación - 16 horas

Temperatura de entrada - 45 °C

Temperatura de salida - 45 °C

4.3 Resultados:

El producto sólido de transformación de la biomasa tenía un contenido de proteína bruta total (N x 6,25) del 52,6 % y un contenido de agua del 5,6 % en peso, lo que corresponde a una proteína de materia seca del 55,5 %. Además, como se muestra en la tabla 1, la estaquiosa y la rafinosa en el producto sólido y seco de transformación, se redujeron significativamente:

Tabla 1

El producto sólido de transformación es muy nutritivo y apetitoso, por lo que resulta adecuado como ingrediente en diversos productos alimenticios y piensos o complementos nutricionales. Además, puede utilizarse como excipiente en productos farmacéuticos y cosméticos, por ejemplo, formulaciones para el baño.

Ejemplo 5:

Bioconversión con fitasa en copos de soja

Esta biomasa comprende polisacáridos y proteínas de legumbres

5.1 Incubadora

La incubadora utilizada era un tubo oblongo cilíndrico de acero inoxidable, aislado, con un diámetro interior de 1,55 m y una altura total de 4,75 m. En la parte superior, había un conjunto de tres monitores de nivel de tipo paleta giratoria para regular el sistema de entrada y distribución a un nivel a 4,25 m. Esto da a la incubadora un volumen operativo efectivo de 8 m3. Además, la incubadora estaba equipada con una sonda de temperatura tanto en la entrada como en la salida.

5.2 Método

Se preparó de forma continua una mezcla de copos de soya descascarillada, desgrasada y desolventizada, fitasa termostable y agua a 95 °C, en cantidades que permitieran alcanzar un contenido de materia seca del 46 % en peso en la mezcla, y una concentración de fitasa de 250 g/tonelada de soya.

La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 0,87.

La incubadora se llenó con la mezcla de incubación a razón de 750 litros por hora. Transcurridas 12 horas, la incubadora se llenó hasta el nivel operativo y los medios de salida se ajustaron a un ritmo que mantuviera constante el nivel de llenado.

Se tomó una parte alícuota de volumen de aproximadamente 30 litros después de 14 horas de procesamiento de la prueba y se incubó a 100 °C con vapor vivo durante 25 min.

Tiempo de incubación -12 horas

Temperatura de entrada - 67 °C

Temperatura de salida - 66 °C

5.3: Resultados

El producto sólido de transformación de la biomasa tenía un contenido de proteína bruta total (N x 6,25) del 51,0 % y un contenido de agua del 8,0 % en peso, lo que corresponde a una proteína de materia seca del 55,4 %. Además, como se muestra en la tabla 2, el fósforo unido al ácido fítico (un antinutriente) en el producto sólido y seco de transformación se redujo significativamente:

Tabla 2

Ejemplo 6:

Bioconversión con carbohidrasa en harina de soja (SBM)

Esta biomasa comprende polisacáridos y proteínas de legumbres

6.1 Incubadora

La incubadora era un reactor vertical a escala de producción con un volumen total de 96 m2.

6.2 Método

Se aplicó una cantidad de entrada continua de 1800 kg/h de harina de soja, 2800 kg/h de agua a 60 °C, 6,5 kg/h de Viscozyme L de Novozymes y 2,8 kg/h de Depol 679 de Biocatalysts. La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 1,1.

6.3 Procedimiento de prueba del producto

La composición de azúcares y oligosacáridos solubles se analizó mediante cromatografía en capa fina extrayendo una suspensión acuosa de DM al 10 % durante 30 min, seguido de centrifugación durante 10 min a 3.000 x g y aplicando el sobrenadante en placas de TLC (cromatografía en capa fina) de gel de sílice 60 (Merck). Los distintos componentes se cuantificaron por comparación con patrones de concentración conocida (Chaplan y Kennedy, 1986).

Referencias

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

6.4. Resultados

En la figura 2 se muestran los resultados de la cromatografía en capa fina. Es evidente que el tratamiento con carbohidrasa (carril 1) libera algunos hidratos de carbono solubles, visualizado por la mancha adicional entre la sacarosa y la rafinosa en la cromatografía en capa fina, así como por un manchado general en todo el carril en comparación con la referencia (carril 2).

Ejemplo 7:

Bioconversión con carbohidrasa en harina de soja (SBM), harina de colza (RSM) y trigo

Esta biomasa comprende polisacáridos y proteínas de legumbres.

7.1 Incubadora

La incubadora era un recipiente de plástico a escala de laboratorio.

7.2 Método

Una cantidad de 60 g de harina de soja, 45 g de harina de colza, 45 g de trigo molido, 180 g de agua, 3,0 g de H2SO4, 0,525 g de Viscozyme L de Novozymes, 0,225 g de Depol 679 de Biocatalysts, 0,30 g de BAN 480 L de Novozymes y 0,30 g de AMG 300 L de Novozymes, se mezcló y se incubó a 37 °C durante 16 horas. La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 0,90.

Después de la incubación, el producto se sometió a un tratamiento térmico a 100 °C durante 15 minutos, se secó al aire y se molió.

7.3 Procedimiento de prueba del producto

El producto tratado con enzimas y su referencia sin tratar, 60 g de harina de soja 45 g de harina de colza 45 g de trigo molido, se analizaron en busca de polisacáridos no amiláceos (NSP,non-starch polysaccharides)solubles/insolubles utilizando el método de Englystet al.1994. El contenido de hidratos de carbono en el extracto acuoso se analizó mediante el método de ácido fenol sulfúrico y la composición de azúcares y oligosacáridos solubles se analizó mediante cromatografía en capa fina extrayendo una suspensión acuosa de DM al 10 % durante 30 min, seguido de centrifugación durante 10 min a 3.000 x g y aplicando el sobrenadante en placas de TLC de gel de sílice 60 (Merck). Los distintos componentes se cuantificaron por comparación con patrones de concentración conocida (Chaplan y Kennedy, 1986).

Referencias

Englyst HN, Quigley ME y Hudson Gj ; Analyst, 1994, vol 119, págs. 1497-1509.

7.4. Resultados

En la tabla 3 se muestran los resultados de los NSP solubles e insolubles, así como el contenido de hidratos de carbono solubles. En la figura 3 se muestran los resultados de la cromatografía en capa fina.

Es evidente que el tratamiento con carbohidrasa libera algunos hidratos de carbono solubles, visualizado por un manchado en la cromatografía en capa fina, y que el tratamiento con carbohidrasa modifica las cantidades de hidratos de carbono y NSP solubles presentes en el producto en comparación con la referencia.

Tabla 3:Contenido de NSP solubles/insolubles, así como contenido de hidratos de carbono solubles del producto tratado con enzimas y de su referencia sin tratar, respectivamente.

Ejemplo 8:

Bioconversión con carbohidrasa en harina de soja (SBM) y girasol

Esta biomasa comprende polisacáridos y proteínas de legumbres

8.1 Incubadora

La incubadora era un reactor vertical a escala piloto con un volumen total de 2,0 m2.

8.2 Método

Se aplicó una cantidad de entrada continua de 18,8 kg/h de harina de soja, 12,5 kg/h de harina de girasol, 30 kg/h de agua a 40 °C, 0,03 kg/h de carbohidrasa (Ronozyme VP de Novozymes) y 0,88 kg/h de H2SO4. La relación entre densidad aparente húmeda/densidad aparente seca de la mezcla de incubación fue de 0,80.

8.3 Procedimiento de prueba del producto

El producto tratado con enzimas y su referencia sin tratar, 90 g de harina de soja 60 g de harina de girasol, se analizaron en busca de polisacáridos no amiláceos (NSP) solubles/insolubles utilizando el método de Englystet al.

1994.

Referencias:Englyst HN, Quigley ME y Hudson GJ; Analyst, 1994, vol 119, págs. 1497-1509.

8.4. Resultados

En la tabla 4 se muestran los resultados del análisis de NSP. Es evidente que el procesamiento modifica las cantidades de las fracciones de NSP.

Tabla 4:Contenido de NSP solubles/insolubles, así como contenido de hidratos de carbono solubles del producto tratado con enzimas y de su referencia sin tratar, respectivamente.

Ejemplo 9:

Bioconversión a gran escala

Incubadora:

El reactor utilizado era un cilindro vertical con una altura efectiva de 7,3 m y un diámetro de 4,3 m.

En la parte superior del reactor vertical, la mezcla de alimentación cae en posición cerca del centro del reactor. Para una distribución uniforme, una lámina niveladora o un brazo nivelador distribuye la mezcla de alimentación de entrada sobre el perímetro del reactor.

En el fondo del reactor, el producto se extrajo mediante un sistema para lograr un tiempo de residencia uniforme para cualquier partícula distribuida en la parte superior del reactor.

Pruebas de flujo uniforme de tipo pistón

Los medios de entrada y salida del reactor se ajustaron para lograr un tiempo de residencia previsto de 12 horas. Para probar el tiempo de distribución uniforme, se añadió una sustancia rastreadora inerte a la mezcla de alimentación. La mezcla de pienso utilizada en el experimento tenía un contenido natural de hierro de aproximadamente 143 mg/kg de materia seca (= concentración compensatoria); por lo tanto, se utilizó sulfato de hierro (FeSO4) como sustancia trazadora en una concentración de 1167 mg de FeSO4/kg de mezcla de alimentación en base a materia seca, equivalente a un contenido total de hierro de 572 mg de Fe/kg de materia seca total. A las 0 horas, se añadió FeSO4 a la mezcla de alimentación administrada al reactor durante un período de 60 minutos. Se tomaron muestras cada 20 minutos, se secaron y se analizó su contenido en hierro, y se comprobó que el producto enriquecido en FeSO4 sale del reactor entre 12 y 13 horas después de administrar FeSO4 a la mezcla de alimentación de entrada, y se observó una concentración máxima de 355 mg/kg de Fe a las 12,5 horas del inicio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de producción de un producto sólido de transformación de un sustrato, en donde el producto sólido de transformación es un producto de la transformación de materia proteica y/o hidratos de carbono procedentes de una biomasa, que comprende las siguientes etapas:

• preparar un sustrato de biomasa que comprenda hidratos de carbono y materia proteica procedente de semillas de soja, semillas de colza, o sus mezclas, en donde al menos el 20 % en peso de dicha biomasa comprende hidratos de carbono y materia proteica procedentes de semillas de soja, semillas de colza, o sus mezclas, opcionalmente en mezcla adicional con hidratos de carbono y materia proteica procedentes de habas, semillas de guisantes, semillas de girasol, semillas de altramuz y/o semillas de cereales;

• mezclar dicho sustrato con un preparado enzimático o una combinación de preparados enzimáticos y añadir agua en una cantidad que proporcione una mezcla de incubación inicial que tenga un contenido de agua comprendido entre el 30 % y el 70 % en peso, y una relación entre la densidad aparente húmeda y la densidad aparente seca comprendida entre 0,60 y 1,45, en donde la densidad aparente seca es la densidad aparente medida (peso/volumen) de la biomasa sin el agua añadida, y la densidad aparente húmeda es la densidad aparente medida (peso/volumen) de la biomasa con la cantidad de agua añadida;

• incubar dicha mezcla inicial de incubación durante 0,15-240 horas a una temperatura de 20-70 °C; y recuperar el producto sólido de transformación de la mezcla incubada;

que además comprende que la etapa de incubación se lleva a cabo como un proceso continuo y uniforme de flujo tipo pistón en un tanque de incubación vertical, no agitado, con medios de entrada para dicha mezcla y aditivos, y medios de salida para dicho producto sólido de transformación, en donde el transporte de la biomasa dentro del tanque de incubación vertical y no agitado, está mediado por la fuerza de la gravedad.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además el tratamiento previo de dicho sustrato de biomasa antes de mezclarlo con dicho preparado enzimático o dicha combinación de preparados enzimáticos, tal como tratamiento previo químico o físico, por ejemplo, mediante disgregación, molienda, descamación, tratamiento térmico, tratamiento a presión, tratamiento ultrasónico, tratamiento hidrotérmico o tratamiento ácido o alcalino.

3. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde al menos el 30 % en peso de dicha biomasa, tal como al menos el 40 %, al menos el 50 %, al menos el 60 %, al menos el 70 %, al menos el 80 % o al menos el 90 % en peso de dicha biomasa, comprende hidratos de carbono y materia proteica procedentes de semillas de soja opcionalmente desgrasadas y/u opcionalmente descascarilladas, opcionalmente, semillas de colza desgrasadas, o mezclas de las mismas.

4. Método de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha biomasa comprende oligosacáridos, y/o polisacáridos, y opcionalmente comprende además aceites y grasas, por ejemplo, de semillas de plantas oleaginosas.

5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho sustrato de biomasa, o dicha mezcla de incubación inicial, no comprende ninguna levadura viva, tal como ninguna levadura viva seleccionada entre cepas deSaccharomyces cerevisiae,incluida la levadura de cerveza usada, la levadura de destilería usada, la levadura de panadería y la levadura usada de la producción de vino.

6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho producto sólido de transformación del sustrato de biomasa es un producto de la transformación de materia proteica, o de la transformación de hidratos de carbono, o de la transformación de materia proteica y de hidratos de carbono procedentes de legumbres, y/o de cereales, y/o de semillas de plantas oleaginosas.

7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho producto sólido de transformación del sustrato de biomasa es un producto de transformación de materia proteica, o de la transformación de hidratos de carbono, o de la transformación de materia proteica y de hidratos de carbono procedentes de semillas de soja, guisante, altramuz, girasol, trigo, maíz o colza.

8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho preparado enzimático, o combinación de preparados enzimáticos, comprende una o más enzimas seleccionadas de proteasas, peptidasas, fitasas, carbohidrasas, lipasa y oxidorreductasa, tal como una o más carbohidrasas seleccionadas de a-galactosidasa, amilasa, amiloglucosidasa, pectinasa, celulasa y hemicelulasa, por ejemplo, xilanasa, mananasa o glucanasa.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la relación de materia seca de dicho sustrato de biomasa con respecto a dicho preparado enzimático, o a dicha combinación de preparados enzimáticos, es de 2:1 a 100.000.000:1, tal como de 1.000:1, 10.000:1, 50.000:1, 100.000:1.500.000:1, 1.000.000:1, 5.000.000:1, 10.000.000:1, 50.000.000:1 o 100.000.000:1.

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicha mezcla de incubación inicial se incuba durante 1 a 180 horas, tal como de 2 a 150 horas, de 3 a 120 horas, de 5 a 90 horas, de 8 a 72 horas o de 12 a 48 horas.

11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se añade agua a dicho sustrato de biomasa en una cantidad que proporcione una mezcla de incubación inicial que tenga una relación entre densidad aparente húmeda y densidad aparente seca de 0,65 a 1,40, tal como de 0,70, 0,75, 0,80, 0,85, 0,90, 0,95, 1,00, 1,10, 1,15, 1,20, 1,25, 1,30 o 1,35.

12. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el contenido de agua en dicha mezcla de incubación inicial es del 35 % al 70 % en peso, tal como del 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 % o 65 %.

13. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde uno o más coadyuvantes de procesamiento seleccionados de componentes vegetales y agentes de procesamiento orgánicos e inorgánicos, tales como a-galactosidasa, se añaden a dicho sustrato de biomasa y/o a dicha mezcla de incubación inicial.

14. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se añade un preparado de agalactosidasa al sustrato de biomasa y/o a la mezcla de incubación inicial en una cantidad de 0,05 a 50 unidades de a-galactosidasa pr. g. de materia seca de sustrato de biomasa, tal como de 0,5 a 25 unidades de a-galactosidasa pr. g. de materia seca de sustrato de biomasa, por ejemplo de 1 a 10, de 2 a 8, de 3 a 6 o de 4 a 5 unidades de agalactosidasa pr. g. de materia seca de sustrato de biomasa.

15. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además comprende que el tanque de incubación vertical y no agitado está cerrado.

16. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho tanque de incubación no agitado es de tipo vertical, cilindrico oblongo o poliédrico, opcionalmente, en donde la zona de la parte superior de dicho tanque de incubación no agitado es menor que la zona de la parte inferior, es decir, el tanque tiene forma cónica.

17. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho tanque de incubación no agitado tiene una manta aislante o una camisa térmica con relieve y medios para controlar la temperatura en el tanque, opcionalmente, en donde el grado de llenado de dicho tanque de incubación se mantiene constante.