RU2020123072A - Процесс с вертикальным потоком для биоконверсии биомассы, включающей ферменты - Google Patents

Процесс с вертикальным потоком для биоконверсии биомассы, включающей ферменты Download PDF

Info

Publication number
RU2020123072A
RU2020123072A RU2020123072A RU2020123072A RU2020123072A RU 2020123072 A RU2020123072 A RU 2020123072A RU 2020123072 A RU2020123072 A RU 2020123072A RU 2020123072 A RU2020123072 A RU 2020123072A RU 2020123072 A RU2020123072 A RU 2020123072A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
incubation
biomass
mixture
substrate
reactor
Prior art date
Application number
RU2020123072A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2817795C2 (ru
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
Publication of RU2020123072A publication Critical patent/RU2020123072A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2817795C2 publication Critical patent/RU2817795C2/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/30Removing undesirable substances, e.g. bitter substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/14Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
    • A23J1/148Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds by treatment involving enzymes or microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/006Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from vegetable materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/14Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14Vegetable proteins
    • A23J3/16Vegetable proteins from soybean
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/12Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/14Pretreatment of feeding-stuffs with enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/30Removing undesirable substances, e.g. bitter substances
    • A23L11/33Removing undesirable substances, e.g. bitter substances using enzymes; Enzymatic transformation of pulses or legumes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/30Removing undesirable substances, e.g. bitter substances
    • A23L11/37Removing undesirable substances, e.g. bitter substances using microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L19/00Products from fruits or vegetables; Preparation or treatment thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17Amino acids, peptides or proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/185Vegetable proteins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K36/00Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
    • A61K36/18Magnoliophyta (angiosperms)
    • A61K36/185Magnoliopsida (dicotyledons)
    • A61K36/48Fabaceae or Leguminosae (Pea or Legume family); Caesalpiniaceae; Mimosaceae; Papilionaceae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Alternative & Traditional Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Beans For Foods Or Fodder (AREA)

Claims (26)

1. Способ производства твердого продукта трансформации субстрата, причем твердый продукт трансформации субстрата представляет собой продукт трансформации белкового вещества и/или углеводов, происходящих из биомассы, выбранной из бобов и/или семян и/или из семян подсолнечника и/или зерновых и/или из семян масличных растений и/или из трав, включающий следующие стадии:
- получение субстрата биомассы, включающей углеводы и белковое вещество, происходящие из соевых бобов, семян рапса или их смесей, причем по меньшей мере 20 мас.% указанной биомассы включают 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, семян гороха, семян подсолнечника, семян люпина и/или зерновых и/или трав;
- 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;
- инкубация указанной начальной смеси для инкубации в течение 0,15-240 ч при температуре 20-70°С, и извлечение твердого продукта трансформации из инкубированной смеси;
также включающий, 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.
2. Способ по п.1, 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. Способ по любому из пп. 1, 2, 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. Способ по любому из пунктов, где указанная биомасса включает олигосахариды и/или полисахариды и также, необязательно, включает масла и жиры, например, из семян масличных растений.
5. Способ по любому из пунктов, причем указанный субстрат биомассы или указанная начальная смесь для инкубации не включает никакие живые дрожжи.
6. Способ по любому из пунктов, причем указанный субстрат биомассы или указанная начальная смесь для инкубации не включает 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.
7. Способ по любому из пунктов, причем указанный твердый продукт трансформации субстрата представляет собой продукт трансформации белкового вещества или трансформации углеводов или трансформации белкового вещества и углеводов, происходящих из указанной биомассы.
8. Способ по любому из пунктов, причем указанный твердый продукт трансформации субстрата биомассы представляет собой продукт трансформации белкового вещества или трансформации углеводов или трансформации белкового вещества и углеводов, происходящих из соевых бобов, гороха, люпина, подсолнечника, пшеницы, кукурузы или семян рапса.
9. Способ по любому из пунктов, причем указанный ферментный препарат или комбинация ферментных препаратов включает один или несколько ферментов, выбранных из протеаз, пептидаз, фитаз, карбогидраз, липазы и оксидоредуктазы.
10. Способ по любому из пунктов, 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.
11. Способ по любому из 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.
12. Способ по любому из пп. 1-11, причем указанную начальную смесь для инкубации инкубируют в течение 1-180 ч, например, 2-150 ч, 3-120 ч, 5-90 ч, 8-72 часа или 12-48 ч.
13. Способ по любому из 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.
14. Способ по любому из 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%.
15. Способ по любому из 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.
16. Способ по п. 15, причем к указанному субстрату биомассы и/или к указанной начальной смеси для инкубации добавляют α-галактозидазу.
17. Способ по любому из 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, такое 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.
18. Способ по любому из пунктов, также включающий то, что вертикальный реактор для инкубации без перемешивания является закрытым.
19. Способ по любому из пунктов, причем указанный реактор для инкубации без перемешивания является вертикальным, вытянутоцилиндрическим или типа многогранника.
20. Способ по любому из пунктов, причем площадь верхней части указанного реактора для инкубации без перемешивания меньше, чем площадь нижней части, т.е., реактор имеет форму конуса.
21. Способ по любому из пунктов, причем указанный реактор для инкубации без перемешивания имеет изоляцию матами или охлаждающую рубашку и приспособления для регулирования температуры в реакторе.
22. Способ по любому из пунктов, причем степень заполнения указанного реактора для инкубации поддерживают постоянной.
RU2020123072A 2017-12-22 2018-12-20 Процесс с вертикальным потоком для биоконверсии биомассы, включающей ферменты RU2817795C2 (ru)

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 true RU2020123072A (ru) 2022-01-24
RU2817795C2 RU2817795C2 (ru) 2024-04-22

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US20230145337A1 (en) 2023-05-11
CN111479472A (zh) 2020-07-31
EP3727030B1 (en) 2025-04-16
DK3727030T3 (da) 2025-06-10
EP3727030A1 (en) 2020-10-28
BR112020011037A2 (pt) 2020-11-17
ES3031000T3 (en) 2025-07-03
CA3083424A1 (en) 2019-06-27
PL3727030T3 (pl) 2025-08-04
AR113383A1 (es) 2020-04-22
KR20200101382A (ko) 2020-08-27
WO2019122192A1 (en) 2019-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fernando Pulse protein ingredient modification
Gros et al. Towards an alternative extraction process for linseed oil
Vovk et al. Enzymatic pretreatment of plant cells for oil extraction
Akyüz et al. Plant protein resources, novel extraction and precipitation methods: A review
KR101210522B1 (ko) 인삼을 포함한 근채류의 잔류농약 제거방법
Can Karaca et al. Developing value-added protein ingredients from wastes and byproducts of pulses: Challenges and opportunities
Ihtifazhuddin et al. The influence of fermentation time in the physical and chemical composition of fermented soybean husk by using Aspergillus niger on the quality of raw feed materials
RU2020123072A (ru) Процесс с вертикальным потоком для биоконверсии биомассы, включающей ферменты
US11180723B2 (en) Vertical plug-flow process for simultaneous production of ethanol and a fermented, solid transformation product of the substrate
JP2019519236A5 (ru)
CN105192436A (zh) 以木薯渣为主料的羊饲料
WO2019122181A1 (en) Vertical plug-flow process for bio-conversion employing microorganisms
RU2817795C2 (ru) Процесс с вертикальным потоком для биоконверсии биомассы, включающей ферменты
Dari Effect of different solvents on the extraction of soya bean oil
Kuznetsova et al. Lupinwhey as a perspective substrate for bioethanol production
CN104987947A (zh) 一种水酶法提取大豆油脂等电点破乳的方法
CA3028850C (en) Vertical plug-flow process for simultaneous production of ethanol and a fermented, solid transformation product of the substrate
Ovi et al. Integrated enzymatic and sonication strategy for sustainable soybean processing: from cell wall deconstruction to product separation
Vovk et al. Prethodna obrada biljnih stanica enzimima radi ekstrakcije ulja
BR112020011037B1 (pt) Método de fluxo pistonado vertical para bioconversão de biomassa envolvendo enzimas
TH1901000021A (th) กระบวนการแบบท่อไหลแนวตั้งสำหรับการผลิตที่เกิดขึ้นพร้อมกันของเอธานอลและ ผลิตภัณฑ์การแปลงสภาพของแข็งที่ถูกหมักจากซับสเตรต
JP2025177478A (ja) 植物ミルク
Marasabessy Valorization of jatropha fruit biomass for energy applications
Lamich Treball Final de Grau
BR112020012135B1 (pt) Método para bioconversão através de processo de fluxo em pistão vertical que emprega micro-organismos