ПРОЦЕСС С ВЕРТИКАЛЬНЫМ ПРОБКОВЫМ ПОТОКОМ ДЛЯ БИОКОНВЕРСИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МИКРООРГАНИЗМОВ

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 живым микроорганизмом или комбинацией живых микроорганизмов, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов не являются или не включают живые дрожжи, 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 1-240 ч при температуре 15-70°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 живым микроорганизмом или указанной комбинацией живых микроорганизмов, 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 и 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 предшествующих 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 предшествующих пунктов, причем указанный твердый продукт трансформации субстрата представляет собой продукт трансформации углеводов или трансформации белкового материала или трансформации углеводов и белкового материала, происходящих из указанной биомассы.
6. Способ по любому из предшествующих 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.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов представляет собой один или несколько микроорганизмов, которые могут продуцировать одно или несколько органических соединений.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов представляет собой один или несколько микроорганизмов, которые могут продуцировать одну или несколько органических кислот, например, муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, масляную кислоту, молочную кислоту и янтарную кислоту, из углеводов.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов представляет собой один или несколько микроорганизмов, которые могут продуцировать один или несколько спиртов, например, этанол, из углеводов.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов представляет собой один или несколько микроорганизмов, продуцирующих органические кислоты.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из следующего перечня видов:
- Lactobacillus,
- Lactococcus,
- Streptococcus,
- Pediococcus,
- Enterococcus,
- Leuconostoc,
- Weisella,
- Bifidobacterium,
- Bacillus,
- Brevibacillus,
- Propionibacterium,
- Clostridium,
- Trichoderma,
- Candida,
- Aspergillus.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Lactobacillus, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
13. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Pediococcus, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
14. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Enterococcus, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
15. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Lactococcus, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
16. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Streptococcus, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
17. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Weisella, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
18. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из одного или нескольких штаммов Lactobacillus, Pediococcus, Enterococcus, Lactococcus, Streptococcus и Weisella, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 15-50°С.
19. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Bacillus, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 20-60°С.
20. Способ по любому из пп. 1-11, причем живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов выбирают из штаммов Bifidobacterium, и причем начальную смесь для инкубации инкубируют при температуре 20-45°С.
21. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанную начальную смесь для инкубации инкубируют в течение 2-180 ч, например, 5-150 ч, 7-120 ч, 10-80 ч, 20-60 ч или 28-48 ч.
22. Способ по любому из пп. 1-3, 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.
23. 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%.
3
11
4
5
6
7
8
9
10
24. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанный живой микроорганизм или комбинацию живых микроорганизмов используют в количестве 10-10 КОЕ (колониеобразующие единицы) на г указанного субстрата биомассы, такое как 10, 10, 10, 10, 10, 10 или 10 КОЕ на г субстрата биомассы.
25. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем к субстрату биомассы и/или к начальной смеси для инкубации добавляют один или несколько вспомогательных агентов для обработки, выбранных из ферментов, растительных компонентов и органических или неорганических агентов для обработки.
26. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем к субстрату биомассы и/или к начальной смеси для инкубации добавляют α-галактозидазу.
27. 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, 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.
28. Способ по любому из предшествующих пунктов, также включающий то, что вертикальный реактор для инкубации без перемешивания является закрытым.
29. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанную инкубацию выполняют в анаэробных условиях.
30. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем указанный реактор для инкубации без перемешивания является вертикальным, вытянутоцилиндрическим или типа многогранника.
31. 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.
32. 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.
33. Способ по любому из предшествующих пунктов, причем степень заполнения указанного реактора для инкубации поддерживают постоянной.
34. Способ по любому из пп. 1-10, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов представляют собой один или несколько микроорганизмов, выбранных из бактерий.
35. Способ по любому из пп. 1-10, причем живой микроорганизм или комбинация живых микроорганизмов представляют собой один или несколько микроорганизмов, выбранных из грибов.