Спосіб одержання водного розчину глюкози з рослин триби пшеничних
Формула / Реферат
1. Спосіб одержання водного розчину глюкози, в якому вміст глюкози становить щонайменше 32 мас. %, із крохмальних компонентів зерен рослин триби пшеничних, який включає такі стадії:
a) сухе перемелювання зерен із розділенням на фракції, причому зерна розділяють на фракцію ендосперму (борошно), що містить крохмаль, і фракцію висівок;
b) переведення фракції ендосперму у водну суспензію; та
c) розрідження та ферментативне оцукрювання крохмальних компонентів водних суспензій із одержанням водної глюкози, причому вміст крохмалю у водній суспензії становить щонайменше 30 мас. %;
причому частку глютену, яку містить фракція ендосперму, відокремлюють із одержуваної на стадії с) водної глюкози та/або перед здійсненням стадії с) із водної суспензії фракції ендосперму.
2. Спосіб за пунктом 1, причому перемелювання на стадії а) здійснюють у присутності від 10 до 30 мас. % води відносно маси використовуваних зерен.
3. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1, 2, причому на стадії а) фракцію ендосперму перемелюють на частинки, середній розмір яких становить від 0,01 до 1,0 мм.
4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1-3, причому відокремлюють щонайменше 70 % відсотків глютену відносно загальної маси компонентів глютену, яку містить використовувана фракція ендосперму.
5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1-4, причому принаймні частину глютену фракції ендосперму відокремлюють із водної глюкози, одержуваної на стадії с).
6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1-5, причому частину глютену фракції ендосперму відокремлюють до здійснення стадії с).
7. Спосіб за п. 6, причому відокремлення глютену до здійснення стадії с) включає такі підстадії:
і) переведення частини фракції ендосперму в розріджену водну суспензію фракції ендосперму, яка містить крохмаль у кількості менше 30 мас. %;
іі) відокремлення глютену із водної суспензії фракції ендосперму з одержанням розрідженої водної суспензії фракції ендосперму зі зменшеним вмістом глютену, та
ііі) суспендування залишкової кількості фракції ендосперму в одержаній на стадії іі) водній суспензії, в результаті чого вміст крохмалю в суспензії становить менше 30 мас. %.
8. Спосіб за пунктом 6 або 7, причому залишкову кількість частки глютену фракції ендосперму відокремлюють з водної глюкози, одержаної на стадії с).
9. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1-8, причому відокремлення глютену здійснюють таким чином, що одержаний розчин глюкози містить менше 10 об. % твердих речовин.
10. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1-9, причому зерна рослин триби пшеничних є зернами пшениці.
11. Розчин глюкози, одержаний способом за будь-яким із пунктів 1-10.
12. Розчин глюкози за пунктом 11, який відносно масової частки сухої речовини містить:
a) від 80 до 98 мас. % цукру в формі глюкози і необов'язково дисахариди,
b) від 0,5 до 7,0 мас. % сирого протеїну,
c) від 0,01 до 0,1 мас. % сирої клітковини,
d) від 0,008 до 0,1 мас. % вільних амінокислот та
e) від 0,01 до 1,0 мас. % компонентів сирої золи.
13. Розчин глюкози за пунктом 11 або 12, в якому концентрація глюкози становить щонайменше 40 мас. % відносно загальної маси розчину глюкози.
14. Застосування розчину глюкози за будь-яким із пунктів 11-13 як джерела вуглецю для одержання органічної речовини.
15. Застосування за пунктом 14 як джерела глюкози для ферментативного виготовлення органічної речовини.
16. Спосіб виготовлення органічної речовини шляхом ферментації, який включає такі стадії:
і) виготовлення розчину глюкози способом за будь-яким із пунктів 1-10, та
іі) додавання розчину глюкози до ферментаційного середовища, яке містить мікроорганізм, здатний до продукування надлишкової кількості органічної речовини.
17. Спосіб за пунктом 16, причому органічна речовина вибрана з групи, яка включає необов'язково вміщуючі гідроксильні групи моно-, ди- та трикарбонові кислоти, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, протеїногенні та непротеїногенні амінокислоти, пуринові основи, піримідинові основи; нуклеозиди, нуклеотиди, ліпіди, насичені та ненасичені жирні кислоти, діоли, що містять від 4 до 10 атомів вуглецю, багатоатомні спирти, що містять 3 чи більше гідроксильних груп, довголанцюгові спирти, що містять принаймні 4 атоми вуглецю, вуглеводи, ароматичні сполуки, вітаміни, провітаміни, кофактори, нутрицевтики, протеїни, дріжджі, каротиноїди, кетони, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, лактони, полігідроксіалканоати, полілактиди, полісахариди, поліізопреноїди, поліаміди та циклодекстрини.
18. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина є амінокислотою.
19. Спосіб за пунктом 18, причому амінокислота вибрана з групи, що включає лізин, метіонін, треонін і глутамат.
20. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає вітаміни та провітаміни.
21. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні моно-, ди- та трикарбонові кислоти, що містять від 2 до 10 атомів вуглецю.
22. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні гідроксикислоти, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю.
23. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає алкандіоли, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю.
24. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні кетони, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю.
25. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні діаміни, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю.
26. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає нуклеотиди.
27. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає дисахариди, олігосахариди та полісахариди.
28. Спосіб за будь-яким із пунктів 16-27, причому утворену мікроорганізмом біомасу відокремлюють від продукованої в надлишку органічної речовини з продукту ферментації, з одержанням композиції, що містить біомасу.
29. Глютен, одержаний способом за будь-яким із пунктів 1-10 шляхом відокремлення глютену із розчину глюкози.
30. Глютен за пунктом 29, який містить такі компоненти:
a) від 25 до 55 мас. % протеїну із зерен рослин триби пшеничних;
b) від 5 до 45 мас. % цукру;
с) від 0,5 до 8 мас. % рослинних жирів та/або олій;
d) до 10 мас. % компонентів сирої клітковини; та
e) до 15 мас. % відмінних від цього твердих компонентів, причому кількість зазначена відносно сухої маси глютену.
31. Глютен за пунктом 29 або 30 в формі порошку.
32. Глютен за пунктом 31, причому середній розмір частинок порошку глютену становить від 50 до 900 мкм.
33. Застосування глютену за будь-яким із пунктів 29-32 як допоміжного засобу для одержання композицій.
34. Застосування за пунктом 33 для одержання композиції біомаси, одержуваної в процесі ферментації.
35. Застосування глютену за будь-яким із пунктів 29-32 як компонента комбікорму.
36. Комбікорм, який складається в основному із одержуваних у процесі ферментації біомаси і глютену за будь-яким із пунктів 29-32.
Текст
1. Спосіб одержання водного розчину глюкози, в якому вміст глюкози становить щонайменше 32 мас. %, із крохмальних компонентів зерен рослин триби пшеничних, який включає такі стадії: a) сухе перемелювання зерен із розділенням на фракції, причому зерна розділяють на фракцію ендосперму (борошно), що містить крохмаль, і фракцію висівок; b) переведення фракції ендосперму у водну суспензію; та c) розрідження та ферментативне оцукрювання крохмальних компонентів водних суспензій із одержанням водної глюкози, причому вміст крохмалю у водній суспензії становить щонайменше 30 мас. %; причому частку глютену, яку містить фракція ендосперму, відокремлюють із одержуваної на стадії 2 (19) 1 3 96706 4 10. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів 1-9, причому зерна рослин триби пшеничних є зернами пшениці. 11. Розчин глюкози, одержаний способом за будьяким із пунктів 1-10. 12. Розчин глюкози за пунктом 11, який відносно масової частки сухої речовини містить: a) від 80 до 98 мас. % цукру в формі глюкози і необов'язково дисахариди, b) від 0,5 до 7,0 мас. % сирого протеїну, c) від 0,01 до 0,1 мас. % сирої клітковини, d) від 0,008 до 0,1 мас. % вільних амінокислот та e) від 0,01 до 1,0 мас. % компонентів сирої золи. 13. Розчин глюкози за пунктом 11 або 12, в якому концентрація глюкози становить щонайменше 40 мас. % відносно загальної маси розчину глюкози. 14. Застосування розчину глюкози за будь-яким із пунктів 11-13 як джерела вуглецю для одержання органічної речовини. 15. Застосування за пунктом 14 як джерела глюкози для ферментативного виготовлення органічної речовини. 16. Спосіб виготовлення органічної речовини шляхом ферментації, який включає такі стадії: і) виготовлення розчину глюкози способом за будь-яким із пунктів 1-10, та іі) додавання розчину глюкози до ферментаційного середовища, яке містить мікроорганізм, здатний до продукування надлишкової кількості органічної речовини. 17. Спосіб за пунктом 16, причому органічна речовина вибрана з групи, яка включає необов'язково вміщуючі гідроксильні групи моно-, ди- та трикарбонові кислоти, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, протеїногенні та непротеїногенні амінокислоти, пуринові основи, піримідинові основи; нуклеозиди, нуклеотиди, ліпіди, насичені та ненасичені жирні кислоти, діоли, що містять від 4 до 10 атомів вуглецю, багатоатомні спирти, що містять 3 чи більше гідроксильних груп, довголанцюгові спирти, що містять принаймні 4 атоми вуглецю, вуглеводи, ароматичні сполуки, вітаміни, провітаміни, кофактори, нутрицевтики, протеїни, дріжджі, каротиноїди, кетони, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, лактони, полігідроксіалканоати, полілактиди, полісахариди, поліізопреноїди, поліаміди та циклодекстрини. 18. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина є амінокислотою. 19. Спосіб за пунктом 18, причому амінокислота вибрана з групи, що включає лізин, метіонін, треонін і глутамат. 20. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає вітаміни та провітаміни. 21. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні моно-, ди- та трикарбонові кислоти, що містять від 2 до 10 атомів вуглецю. 22. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні гідроксикислоти, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю. 23. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає алкандіоли, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю. 24. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні кетони, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю. 25. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає аліфатичні діаміни, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю. 26. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає нуклеотиди. 27. Спосіб за пунктом 17, причому органічна речовина вибрана з групи, що включає дисахариди, олігосахариди та полісахариди. 28. Спосіб за будь-яким із пунктів 16-27, причому утворену мікроорганізмом біомасу відокремлюють від продукованої в надлишку органічної речовини з продукту ферментації, з одержанням композиції, що містить біомасу. 29. Глютен, одержаний способом за будь-яким із пунктів 1-10 шляхом відокремлення глютену із розчину глюкози. 30. Глютен за пунктом 29, який містить такі компоненти: a) від 25 до 55 мас. % протеїну із зерен рослин триби пшеничних; b) від 5 до 45 мас. % цукру; с) від 0,5 до 8 мас. % рослинних жирів та/або олій; d) до 10 мас. % компонентів сирої клітковини; та e) до 15 мас. % відмінних від цього твердих компонентів, причому кількість зазначена відносно сухої маси глютену. 31. Глютен за пунктом 29 або 30 в формі порошку. 32. Глютен за пунктом 31, причому середній розмір частинок порошку глютену становить від 50 до 900 мкм. 33. Застосування глютену за будь-яким із пунктів 29-32 як допоміжного засобу для одержання композицій. 34. Застосування за пунктом 33 для одержання композиції біомаси, одержуваної в процесі ферментації. 35. Застосування глютену за будь-яким із пунктів 29-32 як компонента комбікорму. 36. Комбікорм, який складається в основному із одержуваних у процесі ферментації біомаси і глютену за будь-яким із пунктів 29-32. Винахід стосується способу одержання водного розчину глюкози з крохмальних компонентів зерен триби пшеничних (Triticeae), наприклад із зерен жита, тритикале або, зокрема, зерен пшениці. Винахід стосується також способу ферментації, що ґрунтується на використанні глюкози для виготовлення органічних сполук, в якому виготовлену для ферментації глюкозу одержують шляхом відповідного винаходові способу з крохмальних компонентів зерен триби пшеничних. Глюкоза, насамперед водні розчини глюкози, є основним джерелом вуглецю для багатьох хімічних і ферментативних способів виготовлення органічних продуктів. Наприклад, при ферментації 5 молекули глюкози метаболізуються застосовуваними мікроорганізмами і в результаті перетворюються на бажаний органічний цільовий продукт. Спектр виготовлених у такий спосіб органічних продуктів охоплює, наприклад, низькомолекулярні леткі сполуки, такі як етанол, аліфатичні карбонові кислоти, амінокислоти, вітаміни, каротиноїди, цукрові спирти, цукрові кислоти і поліоли, а також ферменти і органічні полімери. Для таких загальновідомих способів ферментації залежно від умов технологічного процесу і виготовлюваних продуктів використовують різні джерела вуглецю. Вони охоплюють зокрема чисту сахарозу, меласу буряково- і тростинно-цукрового виробництва, глюкозу з гідролізатів крохмалю та гліцерин. При традиційному виготовленні глюкози з крохмалю спочатку крохмаль одержують із природних джерел, таких як картопля, маніок, злаки, наприклад пшениця, кукурудза, ячмінь, жито, тритикале або рис, а потім гідролізують, як правило, шляхом ферментативного розрідження з наступним ферментативним оцукрюванням. При виготовленні глюкози шляхом розрідження та оцукрювання крохмалю в звичайному випадку використовують попередньо очищений крохмаль, тобто природні джерела крохмалю, такі як картопля, маніок і злаки, наприклад пшениця, кукурудза, ячмінь, жито, тритикале або рис, перед розрідженням/оцукрюванням розділяють на крохмальні та некрохмальні компоненти. Центральною проблемою технології одержання крохмалю із зерен рослин триби пшеничних (Triticeae) (далі - зерен пшеничних) є відокремлення глютену (називаного також клейковиною). На відміну від процесу одержання кукурудзяного крохмалю із зерен кукурудзи, в якому клейковину при набуханні зерна видаляють шляхом розчинення із крохмалем, клейковина при набуханні зерен пшеничних злипається і оточує крохмаль. Крохмаль із пшеничних, зокрема з пшениці, сьогодні, як правило, одержують методом Мартіна (Martin) ("солодкий" спосіб виробництва пшеничного крохмалю з борошна) або модифікованим методом Мартіна, так званим методом Баттера (Batter) (американський спосіб одержання пшеничного крохмалю та клейковини з бездріжджового тіста) (див. J.R. Daniel et al., "Starch and other Polysaccharides" в Енциклопедії промислової хімії Ульмана (Ullmanns Encycloedia of Industrial Chemistry), 5-е видання на CD-ROM). У методі Мартіна зерна рослин триби пшеничних спочатку перемелюють на борошно сухим способом, причому відокремлюють основну кількість компонентів оболонки зерен (висівок, англ. bran). Потім із борошна замішують тісто в розрахунку 0,5 масових часток води на одну масову частку борошна, з якого по завершенні часу розстоювання екстрагують компоненти крохмалю шляхом вимивання водою. Із одержаної в такий спосіб крохмальної суспензії відокремлюють залишкові волокна і компоненти глютену. Спосіб Баттера відрізняється від описаного методу тим, що для виготовлення тіста використовують близько 1 масової частки води на одну масову частку борошна, після чого суспендують 96706 6 тісто в подвійній кількості води і з цієї суспензії шляхом пропускання крізь сітчастий фільтр видаляють клейковину та залишкові волокнисті компоненти. В обох випадках одержують розбавлену суспензію крохмалю, яку потім для виготовлення глюкози підводять на стадію розрідження/оцукрювання. Таким чином одержують дуже чисту глюкозу. Відокремлений глютен висушують і реалізують як так званий вітальний глютен. Проте, відповідні рівню техніки способи одержання крохмалю є порівняно дорогими і пов'язані з утворенням великої кількості стічних вод. Окрім цього, утворювані в процесі виготовлення крохмалю побічні продукти та відходи, такі як протеїни (глютен), а також компоненти зародків і волокон висушують перед подальшою обробкою, що потребує значних енерговитрат. Апаратурні витрати також є високими, і тому відповідні установки виявляються дуже капіталомісткими. Але, з іншого боку, злаки, і насамперед пшениця, є важливими джерелами крохмалю, тому не припиняються спроби розроблення більш ефективних альтернативних способів одержання глюкози, придатної для ферментативних процесів, із цих джерел крохмалю. У принципі для використання крохмальних компонентів злаків борошно, виготовлене із зерен злакових рослин шляхом сухого перемелювання, яке, крім компонентів ендосперму (крохмаль, жир, протеїн, тобто глютен), як правило, містить ще волокнисті компоненти оболонки, як єдине ціле подають на стадію ферментативного розрідження/оцукрювання. В такий спосіб одержують водну глюкозу, яка містить велику кількість нерозчинних твердих речовин, що походять із некрохмальних компонентів зерна. Способи виготовлення глюкози шляхом сухого перемелювання зерна з наступним розрідженням/оцукрюванням відомі та описані, наприклад, у публікаціях "The Alcohol Textbook - A reference for the beverage, fuel and industrial alcohol industries", Jaques et al. (Hg.), Nottingham Univ. Press 1995, ISBN 1-8977676-735, розділ 2, cтop. 7 23, та McAloon et al., "Determining the cost of producing ethanol from corn starch and lignocellulosic feedstocks", NREL/TP-580-28893, National Renewable Energy Laboratory, жовтень 2000 p. Глюкозу, одержувану шляхом оцукрювання всієї маси перемеленого матеріалу, в технічних обсягах донині використовували лише для виготовлення біоетанолу. Причиною цього є численні недоліки такого способу: по-перше, високий вміст нерозчинних компонентів у виготовленій в такий спосіб глюкозі призводить до того, що в'язкість водної глюкози вже при низькій концентрації глюкози є високою, до того ж глюкоза виявляється структурово-в'язкою. Тому максимальна концентрація глюкози у виготовленій в такий спосіб водній глюкозі, як правило, обмежується значенням 30 мас. %. В той час як висока концентрація глюкози не потрібна для ферментативного виготовлення біоетанолу або навіть призводить до певних проблем внаслідок токсичності етанолу, утворюваного в процесі ферментації, невелика концентрація глюкози при виготовленні інших хімікатів призводить до небажаного збільшення об'ємного потоку. 7 До того ж нерозчинні компоненти можуть негативно впливати на процес ферментації, наприклад з точки зору швидкості транспортування кисню чи потреби в кисні мікроорганізмів, застосовуваних для ферментації. Крім цього, ці тверді речовини можуть суттєво ускладнювати процеси наступної переробки та відокремлення продуктів, одержуваних шляхом ферментації. Ці проблеми при виготовленні біоетанолу шляхом анаеробної ферментації з наступним відокремленням шляхом дистиляції мають другорядне значення. Недоліком є також те, що частка глютену, яка, наприклад, у пшениці становить близько 20 мас. % загальної маси компонентів, не використовується, до того ж спричиняє додаткове навантаження на потоки стічних вод. Останнім часом у різних публікаціях були описані можливі варіанти застосування глюкози, одержаної способом сухого перемелювання, при ферментативному виготовленні хімікатів високого ступеня чистоти (див. публікації WO 2005/116228 та WO 2007/028804). Описаний у цих заявках на патенти спосіб сухого перемелювання з наступним розрідженням/оцукрюванням дозволяє виготовляти водну глюкозу з підвищеною концентрацією цукру без відокремлення нерозчинних твердих речовин, які є компонентами джерела крохмалю. Проте, застосування одержаної в такий спосіб глюкози в деяких випадках призводить до гальмування або затримки розмноження мікроорганізмів. Як вже було описано вище, водна глюкоза, виготовлена шляхом розрідження/оцукрювання всієї маси матеріалу, перемеленого сухим способом, крім компонентів цукру, що піддаються ферментації, містить велику кількість нерозчинних твердих речовин, які не піддаються ферментації. При використанні такої водної глюкози в процесі ферментації, наприклад для виготовлення біоетанолу або хімікатів високого ступеня чистоти, відбувається виведення цих твердих речовин, що призводить до збільшення об'ємного потоку. Після відокремлення продукту ферментації вони залишаються в формі твердої речовини, яку необхідно утилізувати чи в будь-якому разі можна використати як корм для тварин. Проте, оскільки компоненти, що не піддаються ферментації, почасти є цільовими продуктами, в різних публікаціях описані способи відокремлення частини або всіх цих компонентів перед ферментацією. Наприклад, описані різні способи, в яких компонент глютену борошна відокремлювали після розрідження та перед оцукрюванням (див., наприклад, публікації US 4,287,304 та CN 1173541). Власні дослідження заявника показали, що процес відокремлення нерозчинних компонентів на стадії розрідження крохмалю є проблематичним, потребує великих витрат і призводить до втрат глюкози. Подібні способи не описані для борошна із зерен рослин триби пшеничних, таких як пшениця. Проте, насамперед в Європі, інтерес як джерела крохмалю становлять, окрім кукурудзи, також такі рослини триби пшеничних, як пшениця, жито і тритикале. Однак поки що, за винятком вищезгаданого способу виготовлення біоетанолу, описані лише такі способи, в яких крохмальні компоненти 96706 8 зерен пшеничних піддають попередньому очищенню. В основу винаходу покладена задача розроблення способу виготовлення концентрованої водної глюкози, що містить щонайменше 32 мас. %, зокрема менше або більше 35 мас. % глюкози, із зерен пшеничних, який був би позбавлений недоліків рівня техніки. Зокрема, одержувана в такий спосіб глюкоза має бути придатною не лише для виготовлення біоетанолу, але насамперед також для виготовлення відмінних від нього хімікатів високого ступеня чистоти. Спосіб має дозволяти, зокрема, виготовлення побічного продукту глютену без великих втрат глюкози. Ці та інші задачі вирішені в описаному далі способі. Таким чином, винахід стосується способу виготовлення водного розчину глюкози, вміст глюкози в якому становить щонайменше 32 мас. %, із крохмальних компонентів зерен рослин триби пшеничних, який включає такі стадії: a) сухе перемелювання зерен із розділенням на фракції, причому зерна розділяють на фракцію ендосперму (борошно), що містить крохмаль, і фракцію висівок; b) переведення фракції ендосперму у водну суспензію; c) розрідження і ферментативне оцукрювання крохмальних компонентів водної суспензії з одержанням водної глюкози, причому вміст крохмалю у водній суспензії становить щонайменше 30 мас. %; причому частку глютену, яку містить фракція ендосперму, відокремлюють із одержуваної на стадії с) водної глюкози та/або перед здійсненням стадії с) із водної суспензії фракції ендосперму. Відповідний винаходові спосіб має певні переваги. По-перше, апаратурні витрати, а також витрати енергії для виготовлення водного розчину глюкози відповідним винаходові способом є набагато меншими, ніж у разі застосування традиційного способу. Крім цього, глюкоза, одержувана відповідним винаходові способом, особливо придатна до застосування як джерело вуглецю для ферментативного способу виготовлення хімікатів, її придатність до застосування є не лише значно кращою, ніж придатність до застосування розчину глюкози, який одержують шляхом розрідження/оцукрювання всієї маси перемеленого матеріалу; в разі її застосування порівняно з чистою глюкозою або глюкозою, одержуваною шляхом розрідження і оцукрювання очищеного крохмалю, покращується ріст багатьох застосовуваних для ферментації мікроорганізмів та/або збільшується вихід продукту відносно маси використаної глюкози. Крім цього, відповідним винаходові способом можуть бути виготовлені розчини із високою концентрацією глюкози. В'язкість глюкози, виготовленої згідно з винаходом, набагато перевищує в'язкість глюкози, виготовленої шляхом розрідження/оцукрювання всього перемеленого матеріалу. Поняття "висівки" або "оболонка" означає тверду зовнішню оболонку зерен пшеничних, перикарпій (як правило < 10 мас. % зерна). "Висівковими 9 компонентами" або "оболонковими компонентами" є уламки чи частинки висівок чи оболонок. "Висівкова фракція" чи "оболонкова фракція" складається переважно з висівок чи оболонок, проте, може містити також інші компоненти зерна, зокрема частинки ендосперму. Поняття "ендосперм" означає насамперед компонент зерен пшеничних, що містить крохмаль (як правило від 70 до 85 мас. % зерна). "Фракція ендосперму" складається переважно з ендосперму, але може містити також інші компоненти, наприклад частинки висівок. Поняття "глютен" означає протеїнові компоненти зерен пшеничних. Цей протеїновий компонент в основному локалізований в ендоспермі. Самозрозуміло, вміст протеїну в зернах пшеничних залежить від виду та різновиду відповідних рослин триби пшеничних і становить зазвичай від 6 до 13 мас. % відносно маси ендосперму та приблизно від 8 до 20 мас. % відносно маси всього зерна. Розчини глюкози, виготовлені відповідним винаходові способом, мають характерний склад на відміну від розчинів глюкози, виготовлених іншими способами. Тому вони нові і також є предметом винаходу. У відповідному винаходові способі здійснюють відокремлення частки глютену фракції ендосперму. Відокремлення може бути здійснене перед стадією с), тобто перед розрідженням на стадії с); можна також відокремлювати частку глютену з глюкози, одержуваної на стадії с), тобто після оцукрювання на стадії с). У переважній формі виконання винаходу принаймні частину глютену відокремлюють із глюкози, одержуваній на стадії с) (на наступній стадії d)). Кількість глютену, відокремленого з глюкози, становить переважно принаймні 30 мас. %, зокрема принаймні 40 мас. %, наприклад від 30 до 100 мас. %, зокрема від 40 до 100 мас. % відносно загальної маси глютену, відокремленого у відповідному винаходові способі. Відокремлювати глютен можна також перед здійсненням стадії с), тобто з водної суспензії фракції ендосперму. Проте при цьому, як правило, видаляють лише частину глютену, який вміщує підведена на стадію с) фракція ендосперму. Відокремлена перед стадією с) кількість глютену в звичайному випадку не перевищує 70 мас. %, зокрема 60 мас. % відносно загальної маси глютену, відокремленого у відповідному винаходові способі, та становить, наприклад, від 10 до 70 мас. %, зокрема від 20 до 60 мас. % відносно загальної маси глютену, відокремленого у відповідному винаходові способі. Тому згідно з іншою формою виконання винаходу часткове відокремлення глютену здійснюють перед стадією с), а потім відокремлюють глютен із водної глюкози, одержаної на стадії с). Компоненти глютену, одержувані у відповідному винаходові способі шляхом відокремлення перед здійсненням стадії с), можуть бути використані та реалізовані на ринку як так званий вітальний глютен. На відміну від цього, компоненти глютену, одержувані відповідним винаходові способом 96706 10 шляхом відокремлення з глюкози, є новими і відрізняються особливими параметрами на відміну від одержуваних іншими способами компонентів глютену, завдяки чому вони є придатними для різноманітних задач використання. Відповідно до цього винахід стосується також глютену, одержуваного на стадії d). Стадія а): На стадії а) відповідного винаходові способу зерна пшеничних піддають сухому перемелюванню з розділенням на фракції. Перемелювання з розділенням на фракції застосовують для подрібнення зерен пшеничних і розділення зерна на компоненти, а саме зародок, ендосперм та оболонкові компоненти (далі називані також висівковими компонентами). Як правило, використовуваними зернами рослин триби пшеничних є зерна пшениці, жита або тритикале чи суміш цих зерен. Переважно використовують зерна пшениці, зокрема м'яких сортів. Проте, придатними до використання є також тверді сорти пшениці. Згідно з винаходом на цій стадії здійснюють відокремлення основної кількості, тобто принаймні 70 мас. %, зокрема щонайменше 80 мас. % оболонкових компонентів зерен пшеничних як волокнистої висівкової фракції зерна, від інших компонентів зерна, тобто ендосперму. Фракція ендосперму містить в основному крохмальні та протеїнові компоненти зерен пшеничних, а також залишкову кількість висівкової фракції. В свою чергу висівкова фракція містить переважну кількість, тобто щонайменше 60 мас. %, зокрема щонайменше 80 мас. % оболонкових компонентів зерен, а також до 25 % фракції ендосперму. Переважно фракція ендосперму після відокремлення містить не більше 20 мас. %, зокрема не більше 10 мас. %, особливо переважно не більше 5 мас. %, цілком переважно не більше 2 мас. % або не більше 1,5 мас. % висівкових компонентів (сирої клітковини) відносно загальної маси відмінних від води різних компонентів фракції ендосперму, наприклад від 0,1 до 20 мас. %, часто від 0,1 до 10 мас. %, зокрема від 0,2 до 5 мас. % та особливо переважно від 0,3 до 2 мас. % або від 0,3 до 1,5 мас. %. Для уникнення втрат крохмалю висівкова фракція може бути подана на стадію подальшої обробки для відокремлення компонентів ендосперму, які повертають у відповідний винаходові технологічний процес. В іншому варіанті висівкову фракцію можна подавати на іншу стадію використання, а для розрідження/оцукрювання на стадії Ь) підводити лише фракцію ендосперму і в разі необхідності невелику кількість висівок, тобто менше 20 мас. % відносно загальної маси висівкових компонентів зерен пшеничних. Для сухого перемелювання із розділенням на фракції на стадії а) зерна пшеничних можна використовувати в стані на момент поставки. Проте, переважно використовують очищені зерна пшеничних. При очищенні від зерен пшеничних відокремлюють як великі частинки сторонніх домішок, наприклад частинки деревини, частини рослин, такі як стебла чи листя, каміння, скляні скалки, 11 гвинти тощо, так і дрібні частинки сторонніх домішок, такі як подрібнені зерна пшеничних, насіння інших рослин, дрібні камінці. Відокремлення може бути здійснене відомим способом, наприклад шляхом просіювання, повітряної сепарації або комбінацією цих способів. Як правило, при цьому спочатку від зерен пшеничних та дрібних частинок сторонніх домішок відокремлюють великі частинки, а потім здійснюють відокремлення дрібних частинок від зерен пшеничних. Великими частинками є такі, розмір яких перевищує граничне значення від 15 до 20 мм. Дрібними частинками є такі, максимальний розмір яких не перевищує значення від 1,5 до 3,5 мм. Оскільки дрібна фракція сторонніх домішок крім піску та компонентів пилу містить також подрібнені зерна пшеничних, раціональним рішенням є повторне фракціонування дрібних частинок сторонніх домішок. Для цього дрібні частинки сторонніх домішок розділяють на першу фракцію із максимальним розміром частинок від 0,5 до 2,5 мм, яка містить переважно пісок та інший пилоподібний матеріал, та другу фракцію, що складається з частинок більшого розміру, а саме щонайменше від 2,5 до 3,5 мм, яка в основному містить невеликі або подрібнені зерна пшеничних. Остання фракція може бути знову додана до очищеного зерна для зменшення втрат крохмалю. Перша фракція може бути додана до висівкової фракції, утворюваної в процесі фракціонування. Потім очищені в такий спосіб зерна пшеничних піддають сухому перемелюванню із розділенням на фракції. Перемелювання із розділенням на фракції здійснюють відомим способом. Як правило, сухий спосіб перемелювання складається з першої стадії перемелювання, на якій видаляють оболонку чи здійснюють розділення на фракцію ендосперму та висівкову фракцію, та другої стадії перемелювання, на якій фракцію ендосперму перемелюють для одержання частинок потрібного розміру. Фахівцям відомо, що розділення, як правило, виявляється не остаточним, його здійснюють лише до одержання бажаного ступеня чистоти фракцій, тобто фракція ендосперму після відокремлення зародків містить, як правило, ще до 30 мас. %, переважно не більше 20 мас. % всієї маси оболонкових компонентів зерна. На першій стадії, яку часто називають також лущенням (англ. Dehulling або Debranning), подрібнення зерен пшеничних здійснюють, наприклад, за допомогою млинів типу бігунів. Перша стадія може бути здійснена як стадія перемелювання (подрібнення) і складається переважно з кількох етапів перемелювання. Після перемелювання відомим способом здійснюють розділення перемеленого матеріалу на фракцію ендосперму та висівкову фракцію. При цьому в звичайному випадку матеріал спочатку розділяють на фракцію ендосперму та висівкову фракцію, яка ще містить частину фракції ендосперму. Відокремлену висівкову фракцію, яка містить частину ендосперму, розділяють на компоненти на другій стадії перемелювання. Оскільки частинки компонентів ендосперму перемеленого матеріалу, як правило, мають менший розмір, ніж частинки висівкової фракції пере 96706 12 меленого матеріалу, для першого розділення можна застосовувати простий спосіб просіювання чи повітряної сепарації. Самозрозуміло, окремі стадії розділення можуть включати комбінації цих способів. Для здійснення стадії а) сприятливою виявилася наявність певної вологи в зернах, яка в звичайному випадку становить від 10 до 30 мас. %, часто від 10 до 25 мас. % і насамперед від 13 до 20 мас. % відносно загальної маси зерен. Відповідно до цього до зерен, які не містять бажаної кількості вологи, до або в процесі сухого перемелювання додають невелику кількість води. Після додавання води перед подальшою обробкою пшеницю витримують протягом часу переважно від 0,5 до 36 годин, унаслідок чого волога, що осіла на поверхні зерен, може дифундувати всередину. Тому, як правило, перемелювання на стадії а) здійснюють в присутності від 10 до 30 мас. %, часто від 10 до 25 мас. % води відносно маси використовуваних зерен пшеничних. Переважно кількість води становить від 13 до 20 мас. % і насамперед від 14 до 18 мас. %. Воду додають переважно перед здійсненням першої стадії перемелювання, але її можна додавати також і в процесі здійснення першої стадії перемелювання. Якщо першу стадію перемелювання здійснюють у кілька етапів, вміст води можна додатково регулювати між окремими етапами перемелювання. Залежно від конкретних обставин воду можна додавати також у формі пари. За результатами аналізу використовуваних зерен пшеничних, а також одержаного на відповідній стадії перемеленого матеріалу фахівець може легко визначити вміст вологи і необхідну кількість води, яку слід додати. На другій стадії перемелювання фракцію ендосперму додатково подрібнюють. При цьому описаним вище способом знову можуть бути відокремлені волокнисті компоненти. Типовими є способи, які здійснюють у 2 - 4 стадії. Здійснення способу кількома стадіями дозволяє досягти високого ступеня чистоти окремих фракцій та збільшити вихід крохмалю з фракції ендосперму. При цьому встановлюють найсприятливіший для розрідження/оцукрювання розмір частинок фракції ендосперму. Цю стадію часто називають також тонким перемелюванням. На стадії тонкого перемелювання фракцію ендосперму, як правило, подрібнюють до одержання частинок із середнім діаметром від 0,01 до 1,5 мм, переважно із середнім діаметром від 0,025 до 1 мм та особливо переважно із середнім діаметром від 0,05 до 0,6 мм. Середній діаметр частинок пов'язаний із масою і визначається відомим фахівцям способом переважно шляхом ситового аналізу. Зокрема, виявилося, що переважним є варіант, в якому принаймні 80 мас. %, зокрема менше 90 мас. % і особливо переважно менше 95 мас. % частинок мають діаметр не більше 0,4 мм. При багатостадійному тонкому перемелюванні переважно після кожної стадії перемелювання здійснюють розділення частинок на такі, розмір яких перевищує бажане максимально допустиме значення, та такі, розмір яких не перевищує бажане верхнє граничне значення. Лише над 13 то великі частинки потім напрямляють на наступну стадію перемелювання. Аналогічним способом можна додатково подрібнювати висівкову фракцію для відокремлення прилиплих до неї частинок ендосперму, причому здійснюють розділення на компоненти ендосперму та висівкові компоненти. Одержану при цьому насичену ендоспермом фракцію можна знову додавати до фракції ендосперму на першій стадії перемелювання. Повернення здійснюють переважно до чи в процесі дрібного перемелювання. Розділені в такий спосіб фракції в типовому випадку мають наведений далі склад. Висівковий компонент у типовому випадку містить наведені далі компоненти у зазначеній кількості (відносно загальної сухої маси): сирий протеїн: від 8 до 18 мас. %, крохмаль: від 8 до 20 мас. %, сира клітковина: від 25 до 65 мас. %, сирий жир: від 2 до 10 мас. %, сира зола: від 3 до 12 мас. %. Вологість висівок в типовому випадку становить від 5 до 20 мас. %, переважно від 8 до 14 мас. %. Фракція ендосперму в типовому випадку містить наведені далі компоненти в зазначеній кількості (відносно загальної сухої маси): сирий протеїн: від 3 до 30 мас. %, переважно від 5 до 15 мас. %, крохмаль: від 50 до 90 мас. %, переважно від 55 до 85 мас. %, сира клітковина: від 0,1 до 20 мас. %, переважно від 0,1 до 10 мас. %, насамперед від 0,2 до 5 мас. %, особливо переважно від 0,3 до 2 мас. % або від 0,3 до 1,5 мас. %, сирий жир: від 0,1 до 5 мас. %, переважно від 0,2 до 2 мас. %, сира зола: від 0 до 15 мас. %, переважно від 0,1 до 3 мас. %. Вологість ендосперму в типовому випадку становить від 5 до 20 мас. %, переважно від 8 до 14 мас. %. Наведені лише компоненти висівок та фракції ендосперму, придатні для виготовлення кормів, які були визначені згідно з методикою аналізів, типових для цієї галузі. При цьому наведене значення вмісту сирого протеїну охоплює загальну кількість азоту за К'єльдалем (Kjeldahl), помножену на коефіцієнт 6,25, тобто, крім протеїнів, наприклад, включає також інші вільні амінокислоти, нуклеїнові кислоти, а також неорганічний азот. Наведене значення вмісту сирої клітковини охоплює як основний компонент целюлозу та геміцелюлозу, проте, в ньому враховані також такі речовини, що крустифікуються, наприклад лігнін. Наведене значення вмісту сирого жиру охоплює всі речовини, які, так само як, наприклад, тригліцериди, вільні жирні кислоти і фосфоліпіди, розчиняються у розчинниках жирів, таких як петролейний етер або гексан. Наведене значення вмісту сирої золи охоплює всі неорганічні компоненти, які залишаються протягом тривалого часу після нагрівання до температури 550 °С. При цьому йдеться в основному про мінеральні речовини в формі оксидів та солей. Окрім крохмалю, який піддають окремому аналізу, нек 96706 14 рохмальні полісахариди, такі як, наприклад, пентозан, не піддаються визначенню за допомогою вибраних аналітичних методів, або їх вміст не можна визначити точно. Застосовані тут найменування речовин "сирий протеїн", "компоненти сирої клітковини", "сирий жир" та "сира зола" відомі фахівцям; їх визначення наведені, наприклад, у публікаціях Neumann, С, Bassler, R., 1976. Збірник методик VDLUFA, том 3, Хімічне дослідження кормів (збірка незброшурованих випусків із доповненнями 1983, 1988, 1993, 1997 та 2004 pp.), видавництво VDLUFA, Дармштадт, Німеччина [зіставлення всіх параметрів/методів, застосовуваних у Німеччині для оцінки кормів]. Стадія b) Одержаний в такий спосіб перемелений матеріал, далі називаний також борошном, який в основному містить фракцію ендосперму, отже, і компоненти крохмалю, потім переводять у водну суспензію. Згідно з першою формою виконання винаходу всю масу перемеленого матеріалу змішують із рідиною на водній основі, наприклад свіжою водою, рециркульованою технологічною водою, наприклад із наступної стадії ферментації або випаровування, або з сумішшю цих рідин, причому одержують водну суспензію, що містить крохмаль у кількості щонайменше 30 мас. %. Цей процес часто називають також пульпоутворенням. Кількість борошна переважно вибирають такою, що суспензія містить від 30 до 55 мас. %, переважно від 32 до 50 мас. % і цілком переважно від 35 до 45 мас. % крохмалю відносно загальної маси суспензії (пульпи). Оскільки з 1 кг крохмалю шляхом розрідження/оцукрювання, як правило, одержують від 1,0 до 1,1 кг моно-, ди- та олігосахаридів, загальна концентрація моно- ди-, та/або олігосахаридів в одержаній глюкозі після оцукрювання становить принаймні 320 г/кг, часто від 320 до 600 г/кг, переважно від 330 до 500 г/кг, зокрема від 350 до 495 г/кг і насамперед від 380 до 495 г/кг. При цьому вміст глюкози становить, як правило, 80 мас. %, зокрема принаймні 90 мас. % відносно загальної кількості моно-, ди- та/або олігосахаридів. Температуру застосовуваної води, як правило, вибирають такою, щоб температура суспензії становила від 30 до 53 °С, переважно від 40 до 50 °С та цілком переважно від 44 до 48 °С. Переважно температура не має перевищувати 53 °С для уникнення небажаної клейстеризації крохмалю. Виготовлення борошняної суспензії можна здійснювати в безперервному чи періодичному режимі, причому відповідні засоби для встановлення необхідного значення рН, такі як гідроксид кальцію та/або сірчана кислота, а також необхідний для здійснення стадії с) розріджуючий фермент попередньо можна змішувати з рідиною на водній основі або поодинці додавати до суміші борошна з водою. Послідовність додавання при цьому є довільною. У безперервному процесі виготовлення борошняної суспензії можуть бути застосовані всі типи реакторів перемішування. При безперервному процесі виготовлення, як правило, 15 застосовують змішувачі повільної чи прискореної безперервної дії. У цій формі виконання винаходу відокремлення глютену здійснюють безпосередньо після оцукрювання на стадії с). Згідно з другою формою виконання винаходу відокремлення глютену здійснюють перед оцукрюванням. Як правило, відокремлюють лише частину фракції ендосперму, використовуваної на стадії с), так що на стадії с) глютен ще присутній, і після стадії с) здійснюють додаткове відокремлення глютену. Відокремлення глютену, як правило, здійснюють способом, аналогічним описаному вище, наприклад способом Баттера (Batter) чи способом Мартіна (Martin). Згідно з переважною формою виконання і) частину фракції ендосперму, в типовому випадку від 20 до 70 %, зокрема від 30 до 60 %, переводять у розріджену водну суспензію фракції ендосперму, що містить крохмаль у кількості менше 30 мас. %, в звичайному випадку від 20 до 30 мас. %, наприклад від 20 до 28 мас. %, іі) із цієї суспензії відокремлюють компоненти глютену, переважно до досягнення ступеня відокремлення принаймні 70 %, зокрема принаймні 80 % і особливо принаймні 90 %, причому одержують розріджену водну суспензію фракції ендосперму зі зменшеною кількістю глютену, та ііі) суспендують наступну фракцію ендосперму у водній суспензії, одержаній на стадії іі), в результаті чого вміст крохмалю в суспензії становить щонайменше 30 мас. %. На стадії і), як правило, замішують тісто із бажаної кількості матеріалу та приблизно 0,8 - 1,1 масової частки рідини на водній основі, наприклад свіжої води, рециркульованої технологічної води, наприклад із наступної стадії ферментації чи випаровування, або суміші цих рідин. Це тісто містить крохмаль і компоненти глютену фракції ендосперму. В разі необхідності після короткої фази відстоювання, яка зазвичай може тривати від 10 хвилин до однієї години, тісто суспендують у зазначеній вище рідині на водній основі. Кількість рідини в типовому випадку становить від 1,7 до 3 масових часток на одну масову частку тіста. Із суспензії компонент глютену відокремлюють чи видаляють, як правило, шляхом просіювання. В разі необхідності для видалення волокнистих компонентів можна здійснювати тонке просіювання. В іншому варіанті для замішування бажаної кількості тіста можна використовувати приблизно 0,4 - 0,6 масової частки рідини на водній основі, наприклад свіжої води, рециркульованої технологічної води, наприклад з наступної стадії ферментації чи випаровування, або суміші цих рідин. У разі необхідності після короткотривалої фази відстоювання, яка зазвичай може тривати від 10 хвилин до однієї години, тісто суспендують у зазначеній вище рідині на водній основі та за допомогою механічної енергії, наприклад, шляхом замішування тіста, вимивають фракцію крохмалю, з якої був відокремлений глютен. У разі необхідності потім можна здійснювати тонке просіювання для видалення залишку глютену і волокнистих компонентів. 96706 16 В обох випадках одержують розбавлену водну суспензію фракції ендосперму, з якої був відокремлений глютен, яка зазвичай містить крохмаль у кількості менше 30 мас. %, в типовому випадку від 20 до 30 мас. %. Потім цю розбавлену суспензію перемішують, додаючи одержану на стадії а) фракцію ендосперму (борошно), в результаті чого одержують водну суспензію фракції ендосперму, яка містить крохмаль в кількості щонайменше 30 мас. %. Кількість борошна переважно вибирають такою, що суспензія містить від 30 до 55 мас. %, переважно від 32 до 50 мас. % та цілком переважно від 35 до 45 мас. % крохмалю відносно загальної маси суспензії. Виготовлення суспензії на стадії ііі) можна здійснювати аналогічно виготовленню борошняної суспензії в першій формі виконання винаходу, причому відповідні засоби для встановлення необхідного значення рН, такі як гідроксид кальцію та/або сірчана кислота, а також необхідний для здійснення стадії с) розріджуючий фермент попередньо можна змішувати з рідиною на водній основі або поодинці додавати до суміші борошна з водою. Послідовність додавання при цьому є довільною. Стадія с) Виготовлену на стадії b) суспензію потім піддають ферментативному розрідженню та оцукрюванню, причому гідролізують крохмальні компоненти фракції ендосперму, одержуючи глюкозу. На першій стадії с. 1) здійснюють розрідження крохмальних компонентів у суспензії, причому крохмальні компоненти в типовому випадку переводять у розчинну форму чи гідролізують із одержанням цукрових ланцюгів, що містять від 4 до 20 і зокрема від 8 до 12 глюкозних одиниць. Цю стадію далі називають також розрідженням. Розрідження може бути здійснене відомим способом шляхом додавання ферментів. Способи для цього відомі з цитованого вище рівня техніки, наприклад із цитованої вище публікації "The Alcohol Textbook - A reference for the beverage, fuel and industrial alcohol industries", розділ 2, стор. 7 23. Для розрідження крохмального компонента в борошні в принципі можуть бути застосовані всі ферменти, що розріджують крохмаль, насамперед α-амілази (клас ферментів ЕС 3.2.1.1), наприклад α-амілази, одержувані з Bacillus lichenformis або Bacillus staerothermophilus, зокрема такі, що застосовують для розрідження матеріалів, одержуваних шляхом сухого перемелювання (англ. Dry-Milling) в рамках технологічного процесу виготовлення біоетанолу. Придатні до розрідження α-амілази можна також придбати в торговельній мережі, наприклад, як продукт за найменуванням Теrmаmуl 120 L, Тур L компанії Novozymes, або продукт за найменуванням Spezyme компанії Genencor. Для розрідження можуть бути також застосовані комбінації різних α-амілаз. Концентрація ферменту в пульпі відносно вмісту крохмалю становить, як правило, від 0,01 до 0,4 мас. %, переважно від 0,02 до 0,3 мас. %, часто від 0,03 до 0,2 мас. % і цілком особливо від 0,04 до 0,1 мас. %. 17 У разі необхідності додають також ксиланазу. Ксиланазу додають, як правило, в кількості до 2,0 мас. % (відносно використовуваного крохмалю), наприклад від 0,01 до 2 мас. %, часто від 0,02 до 1 мас. %, переважно від 0,05 до 0,5 мас. %. Подібні ферменти, які, наприклад, можна придбати в торговельній мережі за найменуванням Shearzyme® 500 L (Novozymes A/S), зменшують в'язкість крохмальної суспензії в процесі розрідження та оцукрювання, а також в'язкість кінцевого розчину глюкози. Насамперед при технічному здійсненні відповідного винаходові способу часто необхідно додавати лише невелику кількість ксиланази, так що кількість використовуваної ксиланази в таких процесах може становити від 0,02 до 0,5 мас. % і насамперед від 0,05 до 0,2 мас. % відносно загальної кількості використовуваного крохмалю. Переважно кількість крохмалю, розріджуючого ферменту і борошна вибирають такою, щоб забезпечити достатнє зменшення в'язкості в процесі гелеутворення для ефективного перемішування суспензії. Переважно в'язкість реакційної суміші в процесі гелеутворення становить максимум 20 Па·с, особливо переважно максимум 15 Па·с і цілком переважно максимум 8 Па·с. Вимірювання в'язкості здійснюють, як правило, за допомогою віскозиметра компанії Нааkе, тип Roto Visko RV20, із системою вимірювання М5 та вимірювальним пристроєм MVDIN при температурі 50 °С та швид-1 кості зсуву 200 с . Часто розрідження здійснюють в присутності принаймні однієї солі кальцію. В цьому випадку концентрацію кальцію в пульпі встановлюють, як правило, в діапазоні від 10 до 200 м.ч., переважно від 15 до 100 м.ч. і цілком переважно від 20 до 60 м.ч. Проте, присутність іонів кальцію не є обов'язковою, і відомі різні розріджуючі ферменти для розрідження та оцукрювання, які навіть за відсутності кальцію дозволяють одержати високу ефективність перетворення і вихід кінцевого продукту, так що в цих випадках можна відмовитися від застосування солей кальцію. Для забезпечення оптимальної ефективності ферменту, що розріджує крохмаль, розрідження здійснюють переважно принаймні тимчасово при оптимальному значенні рН розріджуючого ферменту, часто при значенні рН у слабокислому діапазоні, як правило, в діапазоні від 4,0 до 7,0, переважно в діапазоні від 5,0 до 6,5, особливо переважно в діапазоні від 5,3 до 6,0. В звичайному випадку відповідне значення рН встановлюють до чи на початку процесу розрідження; це значення рН, як правило, контролюють і в разі необхідності додатково регулюють в процесі розрідження. Встановлення значення рН здійснюють переважно із застосуванням розріджених мінеральних кислот, таких як НСІ, HNO3, H2SO4 або Н3РО4, органічних кислот, таких як оцтова кислота, гідроксиду лужного металу, такого як NaOH або КОН, або гідроксиду лужноземельного металу, такого як гідроксид магнію або гідроксид кальцію. Переважно значення рН встановлюють за допомогою гідроксиду кальцію та/або сірчаної кислоти. Для розрідження виготовлену на стадії b) суспензію переважно нагрівають до температури 96706 18 вище температури гелеутворення крохмалю. Як правило, вибирають температуру в діапазоні від 80 до 120 °С, переважно від 90 до 115 °С і особливо переважно в діапазоні від 95 до 110 °С, причому ця температура переважно щонайменше на 5 K, зокрема на 10 K та особливо переважно щонайменше на 20 K, наприклад на 10 - 80 K, насамперед на 20 - 60 K перевищує температуру гелеутворення (температуру клейстеризації пшеничного крохмалю). Розрідження може бути здійснене також при температурі нижче температури клейстеризації, наприклад із застосуванням ферментів чи комбінацій ферментів, описаних у публікації WO 2004/113551. У переважній формі виконання винаходу для розрідження крохмального компонента пульпу спочатку нагрівають шляхом уведення гострої пари до температури вище температури клейстеризації крохмалю. В типовому випадку пульпу нагрівають до температури, яка принаймні на 10 K та насамперед принаймні на 20 K, наприклад на 10 80 K, зокрема на 20 - 60 K перевищує відповідну температуру клейстеризації. Переважно суспензію нагрівають до температури в діапазоні від 80 до 120 °С, насамперед в діапазоні від 90 до 115 °С і зокрема в діапазоні від 95 до 110 °С. Гострою парою, яку застосовують для нагрівання, в типовому випадку є перегріта водяна пара, температура якої становить принаймні 105 °С, зокрема принаймні 110 °С, наприклад від 110 до 210 °С. Проте, можливим є також застосування насиченої пари. Переважно пару вводять в суспензію під надлишковим тиском. Відповідно до цього тиск пари становить переважно щонайменше 1,5 бар, наприклад від 1,5 до 16 бар, зокрема від 2 до 12 бар. Уведення гострої пари в пульпу в звичайному випадку здійснюють під надлишковим тиском, переважно під надлишковим тиском від 1 до 10 або 11 бар, зокрема від 1,5 до 5 бар і переважно з високою швидкістю. Внаслідок уведення пари суспензія миттєво нагрівається до температури вище 90 °С, тобто до температури вище температури клейстеризації. Переважно нагрівання гострою парою здійснюють у працюючому в безперервному режимі пристрої, в який безперервно вводять пульпу під певним робочим тиском, що залежить від в'язкості суспензії, швидкості подачі та геометричних параметрів пристрою, і в який на ділянці (чи в зоні) подачі суспензії через регульоване сопло вводять гарячу пару під надлишковим тиском відносно робочого тиску. Завдяки введенню пари під надлишковим тиском забезпечується не лише нагрівання суспензії, але й уведення механічної енергії в систему, що сприяє додатковому перемішуванню частинок борошна, особливо рівномірному введенню енергії, наслідком чого є особливо рівномірна клейстеризація гранулярних частинок крохмалю в борошні. В типовому випадку ці пристрої мають трубоподібну геометричну форму. Переважно введення пари здійснюють у напрямку поздовжньої осі трубоподібного пристрою. Як правило, суспензію подають під гострим кутом відносно потоку пари, який в звичайному випадку не пере 19 вищує 50°. Регульоване сопло в типовому випадку має форму конусу, який звужується в напрямку протікання пари. В цьому соплі розташована голка або конічний елемент, встановлений на штоці, виконаному з можливістю переміщення в поздовжньому напрямку. Між голкою чи конічним елементом і конусом сопла утворений зазор. Шляхом переміщення голки чи штока в поздовжньому напрямку можна просто регулювати зазор, а разом із цим площу поперечного перерізу отвору сопла, що дозволяє легко регулювати швидкість уведення пари. У звичайному випадку ці пристрої оснащені також змішувальною трубою, по якій здійснюють транспортування суспензії після введення пари та її виведення з пристрою. Ця змішувальна труба в звичайному випадку розташована в напрямку введення пари. Між змішувальною трубою і соплом в типовому випадку утворений зазор, крізь який здійснюють транспортування суспензію. Завдяки наявності цього зазору забезпечується дія додаткових зусиль зсуву на суспензію в процесі транспортування, тобто збільшене внесення механічної енергії в суспензію. Змішувальна труба може бути виконана з можливістю переміщення в поздовжньому напрямку. Шляхом переміщення змішувальної труби можна просто регулювати зазор, тобто перепади тиску в пристрої. Подібні пристрої відомі з рівня техніки за найменуванням "варильний апарат" (Jet-Kocher); наприклад, пристрій, описаний в публікації "The Alcohol Textbook", розділ 2, див. фіг. 13; їх можна придбати в торговельній мережі, наприклад, за найменуванням HYDROHEATER® або JetCooker® виробництва компанії Hydro Thermal Corp. Waukesha Wl, США. Після цього пульпу, нагріту гострою парою, як правило, переводять у зону вторинної реакції для продовження процесу гелеутворення компонентів крохмалю. Водночас розпочинається процес гідролізу крохмалю під дією розріджуючого ферменту. В зоні вторинної реакції в звичайному випадку встановлюють надлишковий тиск, зазвичай абсолютний тиск у діапазоні від 2 до 8 бар. Температура в зоні вторинної реакції в типовому випадку становить від 80 до 120 °С, зокрема від 90 до 115 °С. Тривалість перебування в цій зоні вторинної реакції залежно від температури суспензії може становити 1 до 30 хвилин, часто від 2 до 20 хвилин, і зокрема від 5 до 10 хвилин. У типовому випадку зони вторинних реакцій мають трубоподібну чи колоноподібну геометричну форму. В одній з форм виконання винаходу зона вторинної реакції виконана в формі вертикальної колони. При цьому суспензію після виходу з пристрою для обробки парою подають у верхню частину колони і відбирають в нижній частині колони. В іншій формі виконання винаходу зона вторинної реакції має трубоподібну форму. Після виходу з зони вторинної реакції суспензію, як правило, охолоджують, а потім здійснюють другу стадію розрідження. Охолодження може бути здійснене шляхом зменшення тиску, під яким перебуває розчин. Переважно зменшення тиску для охолодження суспензії здійснюють шляхом 96706 20 миттєвого випаровування, переважно до температури максимум чи нижче 110 °С, зокрема максимум чи нижче 105 °С, наприклад у діапазоні від 80 до 110 °С, переважно від 90 до 105 °С і цілком переважно від 95 до 100 °С. Як правило, розрідження обробленого в такий спосіб крохмалю здійснюють потім в окремому реакторі. Залежно від конкретних обставин може виявитися доцільним замість додавання усієї кількості розріджуючого ферменту до чи в процесі нагрівання додавання лише його частини після встановлення температури для другої стадії розрідження. Ця частина може складати від 0 до 80 %, переважно від 10 до 60 % і цілком переважно від 15 до 40 % загальної маси розріджуючого ферменту. Тривалість другої стадії розрідження може становити від 30 до 240 хвилин, переважно від 45 до 180 хвилин і цілком переважно від 60 до 120 хвилин. Другу стадію розрідження можна здійснювати у протічній трубі безперервної дії, в безперервному режимі в каскаді реакторів, оснащених мішалками, або в реакторах із мішалками, які працюють в періодичному режимі. В разі застосування реакторів із мішалками доцільно, щоб їх кількість дозволяла очищати окремі реактори з мішалками без переривання технологічного процесу, щоб уникнути втрат виробничої потужності. Для повного розкладення крохмалю на декстрини реакційну суміш витримують при встановленій температурі чи в разі необхідності продовжують нагрівати, поки результат аналізу для виявлення наявності крохмалю за допомогою йоду чи в разі необхідності результат іншого тесту для перевірки наявності крохмалю не буде в основному негативним. При цьому в разі необхідності до реакційної суміші можна додавати ще одну чи кілька доз α-амілази, наприклад у діапазоні від 0,001 до 0,5 мас. % і переважно від 0,002 до 0,2 мас. % відносно загальної кількості використовуваного джерела крохмалю. Замість нагрівання пульпи гострою парою її можна нагрівати також опосередковано за допомогою теплоносія, наприклад пари, у так званих теплообмінниках Wide Gap до бажаної температури, що дозволяє уникнути розрідження борошняної суспензії внаслідок введення пари. В цьому варіанті також, як правило, здійснюють вторинну реакцію та другу стадію розрідження, як це описано для способу нагрівання гострою парою. Відносно виконуваних при цьому технологічних операцій аналогічно ε чинним вищесказане. У такий спосіб одержують водний продукт часткового гідролізу, який містить розріджений крохмальний компонент із борошна, в типовому випадку декстрин, і, залежно від конкретних обставин, інші олігосахариди та моно- або дисахариди, а також принаймні частину протеїнового компонента борошна. По завершенні процесу розрідження крохмалю здійснюють оцукрювання декстринів, які входять до складу водного продукту часткового гідролізу, тобто їх розкладення на глюкозу чи цукрозу. Оцукрювання може бути здійснене відомим способом у безперервному чи періодичному режимі. 21 Оцукрювання декстринів (тобто олігосахаридів) у розрідженому розчині крохмалю, як правило, здійснюють ферментативним способом, тобто за допомогою принаймні одного ферменту, здатного оцукрювати декстрини. Для цього в принципі можуть бути застосовані всі глюкоамілази (клас ферментів EC 3.2.1.3), зокрема глюкоамілази, одержані з Aspergilus, і насамперед такі, що застосовують для оцукрювання матеріалів, одержаних шляхом сухого перемелювання (Dry-Milling) у процесі виробництва біоетанолу. Придатні для оцукрювання глюкоамілази можна придбати також у торговельній мережі, наприклад як продукт за найменуванням Dextrozyme GA компанії Novozymes або за найменуванням Optidex компанії Genencor. Можуть бути також застосовані комбінації різних глюкоамілаз. Принаймні один здатний до оцукрювання фермент, зокрема принаймні одну глю-коамілазу, додають до одержаної після розрідження декстриновмісного рідкого матеріалу в звичайному випадку в кількості від 0,001 до 5,0 мас. %, переважно від 0,005 до 3,0 мас. % і особливо переважно від 0,01 до 2 мас. %, зокрема від 0,05 до 1,0 мас. % відносно загальної кількості використовуваного джерела крохмалю. У звичайному випадку розріджений розчин крохмалю охолоджують до оптимальної температури ферменту, застосовуваного для оцукрювання, або дещо нижчої температури, наприклад в діапазоні від 40 до 70 °С, переважно від 50 до 65 °С і зокрема від 60 до 63 °С, після чого змішують із ферментом, застосовуваним для оцукрювання. Переважно водний продукт часткового гідролізу крохмалю безпосередньо після розрідження піддають оцукрюванню, потім гарячий водний продукт часткового гідролізу крохмалю охолоджують до зазначеної вище температури перед додаванням ферменту, застосовуваного для оцукрювання. Це охолодження здійснюють переважно в теплообміннику, причому вивільнена енергія може бути використана для попереднього нагрівання інших технологічних потоків. Переважно оцукрювання здійснюють при значенні рН в діапазоні оптимальної ефективності застосовуваного ферменту, переважно при значенні рН в діапазоні від 3,0 до 5,5, зокрема в діапазоні від 4,0 до 5,0 і особливо переважно в діапазоні від 4,2 до 4,8. Переважно бажане значення рН встановлюють перед додаванням ферменту для оцукрювання, зокрема глюкоамілази. Оцукрювання може бути здійснене в періодичному режимі в реакторах, оснащених мішалками, або в безперервному режимі в проточній трубі, або, особливо переважно, в каскаді реакторів із мішалками. В разі застосування реакторів із мішалками доцільно, щоб їх кількість дозволяла очищати окремі реактори з мішалками, не перериваючи технологічний процес, щоб уникнути втрат виробничої потужності. Після додавання ферменту для оцукрювання суспензію, що містить декстрини, витримують при встановленій температурі протягом періоду часу, наприклад, від 8 до 72 годин чи довше, якщо необхідно, часто від 12 до 60 годин, переважно від 96706 22 24 до 54 годин і особливо переважно від 36 до 48 годин, причому здійснюють оцукрювання декстринів, одержуючи моно- та дисахариди. Процес оцукрювання можна контролювати відомими фахівцям методами, наприклад високоефективної газової хроматографії (HPLC), чи за допомогою тест-смужок для ферментативного аналізу чи виявлення глюкози. Процес оцукрювання завершений у разі відсутності суттєвих коливань концентрації моносахаридів. Стадія d): Шляхом оцукрювання одержують водний розчин глюкози, який, крім глюкози, необов'язково містить також ще не гідролізовані компоненти борошна як тверді речовини в суспендованій формі. Такими твердими речовинами є насамперед частка глютену фракції ендосперму. Якщо перед стадією с) ще не було здійснене повне відокремлення глютену, згідно з винаходом відокремлення глютену з глюкози здійснюють безпосередньо після стадії с). Можна також здійснювати відокремлення глютену як перед стадією с), так і безпосередньо після неї, що є доцільним у багатьох випадках. При цьому, як правило, спочатку відокремлюють частину глютену з оцукрюваного крохмального матеріалу, наприклад, значною мірою чи повністю відокремлюючи частину компоненту глютену фракції ендосперму, після цього цю частину зі зменшеним вмістом глютену разом із залишком фракції ендосперму зі стадії а), з якої не відокремлювали глютен, переводять, наприклад, у суспензію, після чого здійснюють стадії с) та d). Для відокремлення глютену з глюкози, як правило, із загальної кількості виготовленого на стадії с) глютеновмісного розчину глюкози відокремлюють тверду речовину. Проте, тверду речовину можна відокремлювати лише з частини потоку глютеновмісного розчину глюкози, виготовленого на стадії b), а залишок глюкози, що містить глютен, подавати на іншу стадію технологічного процесу для використання, наприклад для виготовлення біоетанолу. Як правило, відокремлення здійснюють таким чином, що кількість відокремлених компонентів глютену, які містить розчин глюкози, досягає принаймні 70 мас. %, переважно принаймні 85 мас. % і зокрема принаймні 90 мас. % або навіть менше 95 мас. %. Відокремлення глютену і необов'язково наявних висівок може бути здійснене будь-яким відомим способом розділення матеріалу на тверду і рідку фракції, причому переважними є механічні способи, такі як центрифугування, декантація та фільтрування, включаючи комбінації цих способів. Для відокремлення твердих речовин із розчину глюкози виявилося ефективним, якщо розчин глюкози, який подають на стадію відокремлення, має температуру в діапазоні від 60 до 100 °С, зокрема від 70 до 90 °С і особливо переважно від 75 до 85 °С. Для цього, як правило, розчин глюкози, одержаний на стадії b), перед відокремленням компонентів твердих речовин глютену і висівок нагрівають до бажаної температури. Нагрівання здійснюють переважно в теплообміннику, причому необхідну для цього енергію можна використову 23 вати для охолодження інших технологічних потоків. Окрім цього, також виявилося ефективним встановлення значення рН розчину глюкози перед відокремленням твердих речовин в діапазоні від 4,0 до 6,5, зокрема в діапазоні від 4,5 до 6,0 і особливо переважно в діапазоні від 5,0 до 5,5. Для встановлення значення рН може бути застосований будь-який луг, проте, переважно гідроксид лужного металу, наприклад, натрієвий луг або аміак. У результаті відокремлення одержують розчин глюкози зі зменшеним вмістом твердих речовин і фракцію, насичену твердими речовинами, що містить глютен і, залежно від конкретних обставин, висівкові компоненти, а також меншу кількість глюкози, ніж розчин глюкози зі зменшеним вмістом твердих речовин. Розчин глюкози зі зменшеним вмістом твердих речовин ще може містити невелику кількість нерозчиненої твердої речовини, причому її кількість, як правило, не перевищує 15 об. %, зокрема 10 об. % і особливо 5 мас. % відносно загальної кількості водного розчину глюкози і часто становить від 0,001 до 15 об. %, зокрема від 0,01 до 10 об. % і особливо переважно від 0,02 до 5 об. % відносно загального об'єму водного розчину глюкози. Визначення кількості нерозчиненої твердої речовини здійснюють шляхом центрифугування розчину глюкози в градуйованих центрифужних пробірках із прискоренням 650 g протягом 15 хвилин і наступного зчитування одержаних значень. Для досягнення великого виходу глюкози доцільно здійснювати повторне суспендування у воді насиченої твердою речовиною фракції, одержаної на стадії розділення матеріалу на тверду та рідку фракції, а потім піддавати повторному розділенню на тверду та рідку фракції. Кількість води в типовому випадку становить від 1 до 15 л/кг суспендованої твердої речовини в розрахунку на суху речовину або від 1 до 20 літрів на літр вологої відокремленої твердої речовини. В результаті цієї другої стадії розділення на тверду і рідку фракції одержують рідку фазу, яка містить частину глюкози, що входила до складу твердої фази, одержаної на першій стадії розділення на тверду і рідку фракції. ? Потім рідку фазу додають до рідкої фази першої стадії розділення на тверду і рідку фракції. Для додаткового збільшення виходу глюкози цей процес, тобто повторне суспендування одержаної твердої речовини у воді та наступне розділення на тверду і рідку фракції, можна повторювати один чи кілька разів, причому одержувані кожного разу водні розчини глюкози додають до розчину глюкози, одержаного на першій стадії розділення на тверду і рідку фракції. Температура, при якій здійснюють другу та в разі потреби додаткові стадії розділення на тверду і рідку фракції, зазвичай становить від 60 до 100 °С, переважно від 70 до 90 °С і особливо переважно від 75 до 85 °С. Відносно значення рН є чинним сказане стосовно першої стадії розділення на тверду і рідку фракції. Для повторного суспендування насиченої твердими речовинами фракції, одержуваної на першій 96706 24 та другій стадії розділення на рідку і тверду фракції, можна застосовувати свіжу воду. Проте, часто для повторного суспендування застосовують розчин глюкози з наступної стадії розділення на тверду і рідку фракції, щоб зменшити розрідження свіжою водою об'єднаних розчинів глюкози з низьким вмістом твердих речовин, одержаних на окремих стадіях розділення на тверду і рідку фракції, і взагалі зменшити витрати свіжої води. Наприклад, у разі здійснення трьох послідовних стадій розділення на тверду і рідку фракції рідку фазу, одержану на третій стадії розділення на тверду і рідку фракції, застосовують для повторного суспендування твердої фази на другій стадії розділення на тверду і рідку фракції, а рідку фазу другої стадії розділення на тверду і рідку фракції - для повторного суспендування насиченої твердими речовинами фази на першій стадії розділення на тверду і рідку фракції. Проте, крім свіжої води може бути застосована також технологічна вода, яка, наприклад, осідає в формі конденсату в процесі наступного випаровування розчину глюкози або в процесі висушування побічних продуктів (наприклад глютену або біомаси). Для додаткового зменшення вмісту твердих речовин в одержаних у такий спосіб розчинах глюкози може виявитися доцільним піддавати їх так званому поліруванню для відокремлення інших твердих речовин, що входять до їх складу. Додаткове відокремлення може бути здійснене будьяким відомим способом розділення на тверду і рідку фракції, наприклад, фільтрування крізь мембранний фільтр, включаючи мікрофільтрування та ультрафільтрування, традиційного фільтрування, флотації, центрифугування, декантації або сепарації. Можливими є також багатостадійні форми виконання винаходу, які складаються з довільних комбінацій описаних тут способів. Розчин глюкози зі зменшеним вмістом твердих речовин, який одержують після відокремлення глютену і необов'язково наявних висівок із виготовленої на стадії b) водної глюкози, є новим і особливо придатним для виготовлення хімікатів. Тому водний розчин глюкози також є предметом цього винаходу. Масовою часткою сухої речовини чи вмістом сухої речовини є загальна кількість розчинених та нерозчинених твердих речовин у водному розчині глюкози. Цей параметр можна визначити шляхом випаровування розчину глюкози відомим способом. Для цього певну кількість відповідного розчину глюкози випаровують у сушильній шафі при температурі 80 °С до одержання сухого залишку. Масову частку сухої речовини визначають шляхом зважування сухого залишку. В іншому варіанті можуть бути застосовані сушильні вагончики, наприклад виробництва компанії РСЕ Deutschland, Мешеде, Німеччина. Водний розчин глюкози містить такі типові компоненти твердих речовин відносно масової частки сухої речовини: a) від 80 до 98 мас. %, переважно від 93 до 97 мас. % цукру в формі глюкози і необов'язково дисахаридів, таких як цукроза, мальтоза та ізомальтоза, 25 b) від 0,5 до 7,0 мас. %, переважно від 1,0 до 4,0 мас. % сирого протеїну, c) від 0,01 мас. % до 0,1 мас. % сирої клітковини, d) від 80 до 1000 мг/кг (від 0,008 до 0,1 мас. %), переважно від 100 до 800 мг/кг вільних амінокислот та e) від 0,01 до 1,0 мас. % компонентів сирої золи. Розчин глюкози такого складу є новим і також є предметом цього винаходу. Окрім цього, розчин глюкози може містити ще невелику кількість олії/жиру із зародку. Проте, основну кількість можливо наявних компонентів олії/жирів, як правило, відокремлюють разом із глютеном на стадії d). Це стосується також можливо наявних компонентів клітковини, які не були відокремлені перед здійсненням стадії с). Іншим предметом винаходу є глютен, одержуваний на стадії d) відповідного винаходові способу. У відповідному винаходові способі його одержують у кількості від 4 до 40 мас. %, зокрема від 8 до 30 мас. % відносно маси сухої речовини використовуваного зерна. Як правило, глютен має зазначений далі склад брутто, причому дані наведені відносно загальної маси сухої речовини глютену. a) від 10 до 60 мас. %, зокрема від 20 до 55 мас. % сирого протеїну; b) від 1 до 65 мас. %, зокрема від 2 до 60 мас. % цукрових компонентів; c) до 20 мас. %, часто від 0,5 до 10 мас. % сирого жиру, рослинних жирів та/або рослинних олій; d) до 20 мас. %, зокрема від 1 до 12 мас. % компонентів клітковини; та e) до 15 мас. %, наприклад від 0,1 до 10 мас. % твердих компонентів, відмінних від вищезазначених, називаних також сирою золою. Відокремлений на стадії d) глютен є дрібнодисперсною твердою речовиною, яка після відокремлення, як правило, містить вологу в кількості від 50 до 85 мас. % і зокрема від 55 до 75 мас. % відносно загальної маси відокремленого глютену. Глютен може бути висушений відомим способом для одержання дрібнодисперсного, від не утворюючого пилу до утворюючого пил у невеликій кількості та не клейкого порошку. В цьому випадку вологість зазвичай становить менше 50 мас. %, як правило, менше 30 мас. %, зокрема менше 15 мас. %. Параметри вологого глютену, масова частка сухої речовини якого становить 35 мас. % чи вологість дорівнює 185 % відносно вологості сухого глютену, аналогічні параметрам твердої речовини. Середній розмір частинок глютену (середнє вагове значення, визначене методом розсіювання світла чи шляхом ситового аналізу), в типовому випадку становить від 50 до 600 мкм і зокрема від 100 до 500 мкм. Відповідний винаходові глютен відрізняється високою водопоглинальною здатністю і може абсорбувати до 185 мас. % води відносно його сухої маси, не набуваючи при цьому клейких властивостей. Тому він є особливо придатним для застосування як допоміжний засіб, зокрема для виготов 96706 26 лення твердих композицій вологих чи пастоподібних речовин, які мають схильність до злипання. Зокрема, відповідний винаходові глютен є придатним для застосування як компонент для виготовлення біомаси, утворюваної в процесі ферментації. В такий спосіб одержують неклейкий продукт, що містить біомасу та глютен, який може бути застосований, наприклад, як корм чи компонент комбікорму. Відповідний винаходові глютен відрізняється також високою абсорбційною здатністю для олій та жироподібних речовин, зокрема для рослинних олій. Тому він є особливо придатним для виготовлення твердих композицій високоякісних рослинних олій або компонентів рослинних олій, або речовин із порівнянними властивостями, таких як токофероли. Шляхом гідролізу протеїнів, наявних у відповідному винаходові глютені, можна виготовляти розчинні пептиди, які, в разі необхідності після відокремлення не гідролізованих компонентів глютену, можуть бути застосовані, наприклад, у виготовленні продуктів харчування для людей. Гідроліз може бути здійснений, наприклад, ферментативним шляхом із застосуванням відповідних протеаз. Для відокремлення не гідролізованих компонентів протеїну можуть бути застосовані традиційні способи розділення на тверду та рідку фракції, наприклад центрифугуванням або фільтруванням, спеціальним способом фільтрування крізь мембранний фільтр. Водну глюкозу, одержану шляхом розділення на тверду і рідку фракції, в разі необхідності можна згущувати шляхом одно- чи багатостадійного випаровування для одержання бажаної концентрації глюкози. Для цього водний розчин глюкози концентрують при температурі в діапазоні від 50 до 100 °С, переважно в діапазоні від 70 до 95 °С і особливо переважно в діапазоні від 80 до 90 °С, переважно під зменшеним тиском. Переважно згущування здійснюють до досягнення концентрації глюкози щонайменше 40 мас. %, зокрема щонайменше 50 мас. %, особливо переважно щонайменше 55 мас. % і цілком переважно щонайменше 60 мас. %, наприклад у діапазоні від 40 до 80 мас. %, переважно в діапазоні від 50 до 75 мас. %, особливо переважно в діапазоні від 55 до 70 мас. % і цілком переважно в діапазоні від 60 до 65 мас. %. Застосування глюкози для виготовлення органічних речовин Одержаний у такий спосіб розчин глюкози потім може бути використаний як джерело вуглецю для виготовленняорганічних речовин, тобто хімікатів. Поняття "хімікати" слід розуміти в широкому смислі; воно охоплює всі органічні речовини, тобто як певні низькомолекулярні сполуки, олігомери, полімери, включаючи ферменти, так і біомаси з характерними властивостями, наприклад дріжджі або білки одноклітинних організмів (Single Cell Proteine), які виготовляють або які можуть бути виготовлені на основі глюкози. Виготовлення органічної речовини може бути здійснене як шляхом ферментації, так і не ферментативним способом. 27 Відповідний винаходові спосіб пропонує, зокрема, переваги при виготовленні хімікатів, відмінних від етанолу, оскільки при цьому, як правило, до якості глюкози пред'являють вищі вимоги. Прикладами органічних речовин, які можуть бути виготовлені з глюкози неферментативним способом, є 5-гідроксиметилфурфурал, левулінова кислота, глюконова кислота, глюкоронова кислота, 2-кето-глюконова кислота, глутарова кислота, сорбітол, ізосорбід та алкілполіглюкозиди, поліоли, такі як етиленгліколь, пропіленгліколь та кукурудзяний сироп із високим вмістом фруктози (англ. HFCS, High-Fructose-Corn Syrup). Прикладами органічних речовин, які можуть бути виготовлені ферментативним шляхом із глюкози, є, наприклад - необов'язково вміщуючі гідроксильні групи моно-, ди- і трикарбонові кислоти, що містять від 2 до 10 атомів вуглецю, наприклад винна кислота, ітаконова кислота, бурштинова кислота, оцтова кислота, пропіонова кислота, молочна кислота, 3гідроксипропіонова кислота, фумарова кислота, малеїнова кислота, 2,5-фурандикарбонова кислота, глутарова кислота, левулінова кислота, глюконова кислота, аконітова кислота та діамінопімелінова кислота і лимонна кислота; - протеїногенні та непротеїногенні амінокислоти, наприклад лізин, глютамат, метіонін, фенілаланін, аспарагінова кислота, триптофан і треонін; - пуринові та піримідинові основи; - нуклеозиди і нуклеотиди, наприклад нікотинамідаденіндинуклеотид (NAD) та аде-нозин-5'монофосфат (AMP); - ліпіди, - насичені та ненасичені жирні кислоти, що містять переважно від 10 до 22 атомів вуглецю, наприклад γ-ліноленова кислота, дигомо-γліноленова кислота, арахідонова кислота, ейкозапентаєнова кислота та докозагексаєнова кислота; - діоли, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, наприклад пропандіол та бутандіол; - багатоатомні спирти, які містять 3 або більше гідроксильних груп, наприклад 3, 4, 5 або 6 ОНгруп, наприклад гліцерин, сорбітол, манітол, ксилітол та арабінітол; - довголанцюгові спирти, які містять принаймні 4 атоми вуглецю, наприклад від 4 до 22 атомів вуглецю, наприклад бутанол; - вуглеводи, наприклад гіалуронова кислота і трегалоза; - аліфатичні аміни, зокрема аліфатичні діаміни, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як 1,5-пентандіамін; - ароматичні сполуки, наприклад ароматичні аміни, ванілін та індиго; вітаміни і провітаміни, наприклад аскорбінова кислота, вітамін В6, вітамін В12 та рибофлавін; - кофактори та нутрацевтики (біологічно активні добавки до харчових продуктів); - протеїни, наприклад ферменти, такі як амілази, пектинази, кислі, гібридні або нейтральні целюлази, естерази, такі як ліпази, панкреази, протеази, ксиланази, та оксидоредуктази, такі як лаказа, каталаза та пероксидаза, глюканази, а також фітази; 96706 28 - дріжджі, наприклад хлібопекарські або пивні дріжджі; - каротиноїди, наприклад лікопін, β-каротин, астаксантин, зеаксантин і кантаксантин; - кетони, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, наприклад ацетон і ацетоїн; - лактони, наприклад γ-бутиролактон; - полігідроксіалканоати, наприклад полігідроксіацетат; - поліактиди; - полісахариди, наприклад глюкан, манан, галактан; - поліізопреноїди; - поліаміди та - циклодекстрини. Поняття "кофактор" охоплює небілкові сполуки, які необхідні для забезпечення нормальної активності ферментів. Ці сполуки можуть бути органічними або неорганічними; відповідні винаходові молекули кофакторів є переважно органічними. Прикладами таких молекул є нікотинамідаденіндинуклеотид (NAD) та нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат (NADP); попередником цих кофакторів є ніацин. Поняття "нутрицевтики" охоплює харчові добавки, які позитивно впливають на здоров'я рослин і тварин, а також людей. Прикладами таких молекул є вітаміни, антиоксиданти і певні ліпіди, наприклад багаторазово ненасичені жирні кислоти. Застосування глюкози в процесі ферментації Переважним предметом винаходу є застосування одержуваного згідно з винаходом розчину глюкози як джерела глюкози для ферментативного виготовлення органічної речовини, як визначено вище. Відповідно до цього іншим предметом винаходу є спосіб виготовлення органічної речовини шляхом ферментації, який включає такі стадії: і. Приготування відповідного винаходові водного розчину глюкози, наприклад, шляхом виготовлення глюкози відповідним винаходові способом, та іі. Додавання розчину глюкози до ферментаційного засобу, що містить мікроорганізм, здатний продукувати надлишкову кількість органічної речовини. Ферментацію можна здійснювати будь-яким відомим фахівцям способом. Для цього, як правило, відповідний мікроорганізм культивують із застосуванням водної глюкози, виготовленої згідно з винаходом. Процес ферментації може бути здійснений як в періодичному, так і в напівбезперервному режимі (режим культивування з періодичним підживленням, англ. Fed-Batch), включаючи періодичне підживлення з одержанням проміжного врожаю), причому переважним є напівбезперервний режим. Наприклад, водний розчин глюкози, одержаний відповідним винаходові способом (далі називаний також відповідною винаходові глюкозою) - в разі необхідності разом із традиційним джерелом цукру, а також, у разі необхідності, після розрідження водою та додавання традиційних компонентів живильного середовища, таких як буферний розчин, живильні солі, джерела азоту, такі як 29 сульфат амонію, сечовина тощо, більш складні компоненти живильного середовища, що містять амінокислоти, такі як екстракти дріжджів, пептони, CSL (стеароїл лактилат кальцію) і аналогічні речовини, інокулюють відповідним мікроорганізмом, який культивують в умовах ферментації, поки концентрація мікроорганізмів не досягне необхідного для ферментації стаціонарного рівня. При цьому розкладається цукор, який входить до складу відповідного винаходові розчину глюкози, і утворюється бажаний цільовий продукт (так званий періодичний режим або періодична фаза). Традиційним джерелом цукру в рамках цього винаходу є в принципі всі здатні до розкладення моно-, ди- та/або олігосахариди, одержані способом, який відрізняється від відповідного винаходові способу. До таких речовин належать чисті форми моно-, ди- та/або олігосахаридів та їх суміші, а також композиції, що містять здатні до розкладення моно-, ди та/або олігосахариди в концентрації щонайменше 45 мас. %, і які в типовому випадку переважно не містять не розчинні у воді тверді речовини, наприклад меласа низької якості (Low Quality Molasse), які містять 45 та 50 мас. % цукру. Неочікувано було виявлено, що завдяки високому вмісту вільних амінокислот у відповідній винаходу глюкозі можна відмовитися від додавання інших складних компонентів живильного середовища або значно зменшити їх кількість, що є додатковою перевагою відповідного винаходові розчину глюкози. У режимі культивування з підживленням (FedBatch) процес ферментації підтримують шляхом додавання одержуваного згідно з винаходом розчину глюкози. При цьому продукт метаболізму, який мікроорганізм продукує в надлишку, збагачується в ферментаційному бульйоні, причому продукт метаболізму може перебувати як у клітинах мікроорганізму, так і у водній фазі ферментаційного середовища. Переважно ферментацію здійснюють у напівбезперервному режимі, тобто в режимі культивування з періодичним підживленням (Fed-Batch). При цьому мікроорганізм спочатку культивують із застосуванням відповідного винаходові розчину глюкози та/або іншого джерела цукру до досягнення бажаної концентрації мікроорганізмів у ферментері. Потім відповідний винаходові водний розчин глюкози, в разі необхідності разом із іншими традиційними джерелами цукру, подають у ферментер. Завдяки цьому забезпечується підтримка процесу ферментації, і продукт метаболізму, який мікроорганізм продукує в надлишку, збагачується у ферментаційному бульйоні (див. вище). Вміст цукру у ферментаційному бульйоні можна регулювати, змінюючи швидкість підведення відповідної винаходу водної глюкози. Як правило, встановлюють таку швидкість підведення, щоб концентрація глюкози у ферментаційному бульйоні становила 96706 30 від 0 мас. % до приблизно 5 мас. %, зокрема, не перевищувала 3 мас. %. Відповідну винаходові глюкозу перед ферментацією можна в разі необхідності піддавати стерилізації, причому забруднюючі мікроорганізми в звичайному випадку знищують шляхом теплової обробки. Для цього відповідну винаходові глюкозу нагрівають до температури вище 80 °С. Знищення чи лізис забруднюючих мікроорганізмів можна здійснювати безпосередньо перед ферментацією. Для цього всю масу рідкого середовища, яка містить цукор, піддають стерилізації. Винахід стосується зокрема способу виготовлення органічних сполук, відмінних від біоетанолу, насамперед органічних, переважно нелетких сполук, що містять принаймні 3 атоми вуглецю або принаймні 2 атоми вуглецю та принаймні один атом азоту. Ці сполуки, природно, містять водень і необов'язково кисень та необов'язково фосфор та/або сірку як інші атоми. При цьому нелеткими органічними сполуками є такі сполуки, які не можуть бути одержані шляхом перегонки з ферментаційного бульйону без розкладення. Температура кипіння цих сполук, як правило, перевищує точку кипіння води, часто перевищує 150 °С і зокрема перевищує 200 °С під нормальним тиском. У звичайному випадку йдеться про сполуки, які в нормальних умовах (298 K, 101,3 кПа) перебувають у твердому стані. Проте, відповідне винаходові цукровмісне рідке середовище може бути застосоване також у процесі ферментації для виготовлення нелетких продуктів метаболізму, температура плавлення яких під нормальним тиском нижче точки кипіння води, або/та які мають консистенцію олії. Зокрема, відповідний винаходові спосіб є придатним для виготовлення ферментів, амінокислот, вітамінів, нуклеотидів, ди-, оліго- та полісахаридів, аліфатичних моно-та дикарбонових кислот, що містять від 3 до 10 атомів вуглецю, аліфатичних гідроксикислот, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, кетонів, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, алканолів, які містять від 4 до 10 атомів вуглецю, алкандіолів, які містять від З до 10 і насамперед від 3 до 8 атомів вуглецю, та амінів, зокрема аліфатичні діамінів, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю. Фахівцям відомо, що сполуки, виготовлені подібним ферментативним шляхом, одержують у формі енантіомерів, продукованих застосовуваними мікроорганізмами (якщо існують різні енантіомери). Так, наприклад, амінокислоти одержують, як правило, в формі відповідного L-енантіомера. Вибір застосовуваних у ферментації мікроорганізмів залежить відомим чином від відповідних продуктів метаболізму, як докладно пояснено далі. Вони можуть мати природне походження або бути генетично модифікованими. Приклади придатних до застосування мікроорганізмів та способи ферментації наведені, наприклад, у Таблиці А. 31 96706 32 33 96706 34 35 96706 36 37 96706 38 39 96706 40 41 96706 42 43 96706 44 45 У переважних формах виконання винаходу виготовлена органічна сполука вибрана з групи, що включає необов'язково вміщуючі гідроксильні групи моно-, ди- та трикарбонові кислоти, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, протеїногенні та не протеїногенні амінокислоти, пуринові основи, піримідинові основи; нуклеозиди, нуклеотиди, ліпіди; насичені та ненасичені жирні кислоти; діоли, що містять від 4 до 10 атомів вуглецю, багатоатомні спирти, які містять 3 чи більше гідроксильних груп, довголанцюгові спирти, які містять принаймні 4 атоми вуглецю, вуглеводи, зокрема ди-, оліго- та полісахариди, ароматичні сполуки, вітаміни, провітаміни, кофактори, нутрицевтики, протеїни, каро 96706 46 тиноїди, кетони, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, лактони, аміни, біополімери та циклодекстрини. Перша переважна форма виконання винаходу стосується застосування водного розчину глюкози, одержуваного згідно з винаходом, у ферментативному виготовленні ферментів, наприклад вищенаведених ферментів, таких як фітази, ксиланази або глюканази. Друга переважна форма виконання винаходу стосується застосування водного розчину глюкози, одержуваного згідно з винаходом, у ферментативному виготовленні амінокислот, наприклад вище 47 наведених амінокислот, таких як лізин, метіонін, треонін або глутамат. Інша переважна форма виконання винаходу стосується застосування водного розчину глюкози, одержуваного згідно з винаходом, у ферментативному виготовленні вітамінів, наприклад вищенаведених витамінів, таких як пантотенова кислота і рибофлавін, їх попередників та похідних продуктів. Інші переважні форми виконання винаходу стосуються застосування водного розчину глюкози, одержуваного згідно з винаходом, у ферментативному виготовленні - моно-, ди- та трикарбонових кислот, зокрема аліфатичних моно- та дикарбонових кислот, які містять від 2 до 10 атомів вуглецю, таких як оцтова кислота, пропіоно-ва кислота, фумарова кислота і бурштинова кислота; - аліфатичних гідроксикислот, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, таких як молочна кислота; - довголанцюгових алканолів, таких як наведені вище, зокрема алканолів, які містять від 4 до 10 атомів вуглецю, таких як бутанол; - діолів, таких як наведені вище, зокрема алкандіолів, які містять від 3 до 10 і зокрема від 3 до 8 атомів вуглецю, таких як пропандіол; - кетонів, таких як наведені вище, зокрема кетонів, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, таких як ацетон; - амінів, зокрема аліфатичних діамінів, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, таких як 1,5діамінопентан; - нуклеотидів, таких як 5'-IМР та 5'-GMP, та - вуглеводів, таких як наведені вище, зокрема дисахаридів, таких як трегалоза, олігосахаридів та полісахаридів, таких як глюкан. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продукт метаболізму, який продукують мікроорганізми в процесі ферментації, є полігідроксіалканоати, такі як полі-3-гідроксибутират, та співполіестери з іншими органічними гідроксикислотами, такими як 3-гідроксивалеріанова кислота, 4-гідроксимасляна кислота та інші, які описані в публікації Steinbüchel (в зазначеному місці), наприклад також довголанцюгові гідроксикислоти, такі як 3-гідроксіоктанова кислота, 3гідроксидеканова кислота і 3гідрокситетрадеканова кислота, а також суміші цих речовин. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації S. Y. Lee, Plastic Bacteria Progress and prospects for polyhydroxyalkanoate production in bacteria, Tibtech, том 14, (1996), στορ. 431-438. Тому в переважній формі виконання винаходу застосовувані в ферментації мікроорганізми вибрані з групи, що включає природні чи рекомбінантні мікроорганізми, які продукують надлишкову кількість таких продуктів метаболізму: - ферменти, такі як фітаза, ксиланаза або глюканаза; - амінокислоти, такі як лізин, треонін, глутамат або метіонін; - вітаміни, такі як пантотенова кислота і рибофлавін; їх попередники та/або похідні продукти; 96706 48 - дисахариди, такі як трегалоза; - полісахариди, такі як глюкан; - аліфатичні моно- та дикарбонові кислоти, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як пропіонова кислота, фумарова кислота і бурштинова кислота; - аліфатичні гідроксикислоти, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як молочна кислота; - полігідроксіалканоати, такі як полі-3гідроксибутират і співполіестери 3гідроксимасляної кислоти; - кетони, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як ацетон; - аміни, зокрема аліфатичні діаміни, які містять від 3 до 10 атомів вуглецю, такі як 1,5діамінопентан; - алканоли, які містять від 4 до 10 атомів вуглецю, такі як бутанол, та алкандіоли, які містять від 3 до 8 атомів вуглецю, такі як пропандіол. Придатними до застосування мікроорганізмами є мікроорганізми, вибрані з групи, що включає роди Corynebacterium, Brevibacterium, Bacillus, Ashbya, Escherichia, Aspergillus, Alcaligenes, Actinobacillus, Anaerobiospirillum, Lactobacillus, Propionibacterium, Rhizopus, Clostridium, Schizophyllum та Sclerotium, зокрема вибрані з групи, що включає штами Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium sp AJ-1526, Brevibacterium ammoniagenes, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Ashbya gossypii, Escherichia coli, Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Aspergillus itaconicus, Alcaligenes latus, Anaerobiospirillum succiniproducens, Actinobacillus succinogenes, Lactobacillus delbruckii, Lactobacillus leichmannii, Propionibacterium arabinosum, Propionibacterium schermanii, Propionibacterium freudenreichii, Clostridium propionicum, Clostridium formicoaceticum, Clostridium acetobutylicum, Rhizopus arrhizus, Rhizopus oryzae, Schizophyllum commune та clerotium roflsii. У переважній формі виконання винаходу застосовуваний для ферментації мікроорганізм є штамом роду Corynebacterium, зокрема штамом Corynebacterium glutamicum. Зокрема, йдеться про штам роду Corynebacterium, а саме Corynebacterium glutamicum, який продукує надлишкову кількість амінокислот, а саме лізину, метіоніну або глутамату. В іншій переважній формі виконання винаходу застосовуваний для ферментації мікроорганізм є штамом роду Escherichia, зокрема штамом Escherichia coli. Зокрема, йдеться про штам роду Escherichia, а саме Escherichia coli, який продукує надлишкову кількість амінокислот, а саме лізину, метіоніну або треоніну. В особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є лізин. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації Pfefferle et аl., а. а. О., та US 3,708,395. В принципі можуть бути застосовані як безперервні, так і періодичні режими роботи (періодичний режим або режим із періодичним піджив 49 ленням), переважним є режим із періодичним підживленням. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є метіонін. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях WO 03/087386 та WO 03/100072. Для виготовлення лізину з розчину глюкози, одержаного згідно з винаходом, разом із живильними солями та складними компонентами живильного середовища, наприклад меласи, виготовляють середовище для ферментації лізину. Це середовище може бути безпосередньо чи опосередковано стерилізоване паром. Після стерилізації середовище застосовують у процесі ферментації для виготовлення лізину із застосуванням звичайних мікроорганізмів, наприклад Corynebacterium glutamicum. По завершенні процесу ферментації ферментаційний бульйон містить, окрім лізину, також мікроорганізм (біомасу), розчинені компоненти живильного середовища і необов'язково також тверді не вміщуючі крохмалю компоненти джерела крохмалю, які не можуть бути повністю відокремленні шляхом розділення на тверду і рідку фракції (див. пункт 2.2.3). Одержання лізину може бути здійснене звичайним способом і далі описане докладніше. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є пантотенова кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації WO 01/021772. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є рибофлавін. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях WO 01/011052, DE 19840709, WO 98/29539, ЕР 1186664 та Fujioka, K.: New biotechnology for riboflavin (vitamin B2) and character of this riboflavin. Fragrance Journal (2003), 31 (3), 44-48. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є фумарова кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації Rhodes et al., Production of Fumaric Acid in 20-L Fermentors, Applied Microbiology, 1962, 10 (1), 9-15. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є молочна кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації в мережі Інтернет: Narayanan et al., Electronic J. Biotechnol. 2004, 7, 96706 50 http://www.ejbiotechnology.info/content/vol7/issue2/fu ll/7/pdf. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є бурштинова кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Int. J. Syst. Bacteriol. 26, 498-504 (1976); ЕР 249773 (1987), винахідники: Lemme та Datta; US 5,504,004 (1996), винахідники: Guettler, Jain та Soni; Arch. Microbiol. 167, 332-342 (1997); Guettler MV, Rumler D, Jain MK., Actinobacillus succinogenes sp. nov., a novel succinic-acid-producing strain from the bovine rumen. Int J Syst Bacteriol. 1999 Jan; 49 Pt 1:207-16; US 5,723,322, US 5,573,931, US 5,521,075, WO 99/06532, US 5,869,301 або US 5,770,435. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є ітаконова кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Kautola, Η., Appl. Microb. Biotechnol., 1990, 33,7 та Willke et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 2001, 56, 289. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є фітаза. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації WO 98/55599. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є глюкан. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Schilling et al.: Repression of oxalic acid biosynthesis in the unsterile scleroglucan productino process with Sclerotium rolfsii ATCC 15205, Bioprocess Engineering 22 (2000), 51-55 або Rau et al.: Oxygen controlled batch cultivations of Schizophyllum commune for enhanced production of branched β-1,3-glucans, Bioprocess Engineering 11 (1994), 161-165. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є нуклеотиди, такі як 5'-ІМР та 5'-GMP. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Sato et al., Accumulation of Guanosine Polyphosphates by Brevibacterium ammoniagenes: Isolation and Identification of the Products. Agr. Biol. Chem. 40 (3), 1976, 465-474; Mori et al: A novel process of inosine 5'-monophosphate production using overexpressed guanosine/inosine kinase. Appl. Microbiol. Biotechnol. (1997) 48: 693-698, або GB 01188885. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продуку 51 ють застосовувані для ферментації мікроорганізми, є глутамат. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації Е. Kimura, L-Glutamate Production, у: Handbook of Corynebacterium glutamicum, CRC press, Boca Raton, Fl, 439-464. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є 1,5-діамінопентан. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації JP 2004222569. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є 5-кето-глюконова кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Elfari, Μ. et al., Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005, 66,668, та Herrmann U., et al., Appl. Microbial. Bioetchnol. 2004, 64, 86. В іншій особливо переважній формі виконання винаходу продуктом метаболізму, який продукують застосовувані для ферментації мікроорганізми, є 2,5-дикето-глюконова кислота. Для здійснення ферментації при цьому можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Roper, Η., Starch-Starke 1990, 42, 342 або Zelic, В. et al., Chem. Biochem. Eng. Q. 2002, 16,7. Здійснення процесу ферментації У відповідному винаходові способі виготовлення органічної субстанції шляхом ферментації одержують ферментаційний бульйон, який, крім бажаного продукту метаболізму, містить в основному одержану в процесі ферментації біомасу та невикористаний цукор, а також невикористані буферні та живильні солі. Тому, як правило, безпосередньо після ферментації здійснюють подальшу обробку ферментаційного бульйону для одержання цільового продукту, тобто органічної субстанції, виготовленої ферментативним способом, і переведення його в форму, придатну для обробки чи продажу, а також для утилізації утворюваних в процесі ферментації побічних продуктів, таких як біомаса і водні компоненти, або їх подачі на наступну стадію утилізації. Спосіб здійснення та необхідні для цього стадії залежать відомим чином від властивостей матеріалів ферментаційного бульйону і насамперед від виду виготовлених продуктів метаболізму. У типових випадках способи здійснення включають одну чи кілька наведених далі стадій, які можуть бути виконані в довільній послідовності та формах: - дезактивація мікроорганізму, наприклад шляхом стерилізації описаним вище способом; - відокремлення біомаси від ферментаційного бульйону; - відокремлення нелеткого продукту метаболізму з ферментаційного бульйону, який ще містить 96706 52 біомасу або з якого вже була відокремлена біомаса; - очищення бажаного продукту метаболізму; - концентрування продукту метаболізму; - концентрування біомаси. При цьому наведені стадії не мають бути неодмінними складовими способу обробки. Наприклад, у разі відсутності високих вимог стосовно чистоти продукту можна відмовитися від додаткового очищення одного чи кількох продуктів метаболізму. Відокремлення біомаси з ферментаційного бульйону здійснюють традиційним способом розділення твердої та рідкої фракцій (описаним, наприклад, у публікації Belter, P. A, Bioseparations: Downstream Processing for Biotechnology, John Wiley & Sons (1988), та в Енциклопедії промислової хімії Ульмана (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry), 5-е видання на CD-ROM, Wiley-VCH), як правило, механічним способом, таким як декантація, сепарація, флотація, центрифугування, седиментація, фільтрування або фільтрування крізь мембранний фільтр. При цьому можливі також різні комбінації стадій одного способу чи комбінації різних способів, наприклад декантації з сепарацією. Крім цього, може бути також застосована вода для промивання з метою збільшення виходу нелеткого продукту метаболізму при відокремленні біомаси. Переважно описані вище способи застосовують у тому разі, якщо продукт метаболізму є речовиною, яка перебуває в розчині у ферментаційному бульйоні. Механічне відокремлення маслянистих або твердих продуктів метаболізму шляхом декантації, сепарації, флотації, центрифугування, седиментації, як правило, є доцільним у тому разі, якщо густина біомаси відрізняється від густини продукту метаболізму. В інших випадках застосовують також, зокрема, способи хроматографії, дистиляції або екстрагування. Відокремлення чи виділення цільового продукту з ферментаційного бульйону, як правило, здійснюють таким чином, що із ферментаційного бульйону відокремлюють чи видаляють принаймні один цільовий продукт, і що вміст цього цільового продукту в залишковому ферментаційному бульйоні становить максимум 20 мас. %, зокрема максимум 10 мас. %, переважно максимум 5 мас. % та цілком переважно максимум 2,5 мас. % відносно загальної маси залишкового ферментаційного бульйону. Відокремлення чи видалення цільового продукту з ферментаційного бульйону може бути здійснене однією чи кількома стадіями. Для відокремлення цільового продукту, розчиненого в ферментаційному бульйоні, переважним є видалення з ферментаційного бульйону спочатку біомаси та інших нерозчинених компонентів, наприклад шляхом центрифугування або фільтрування, і наступне відокремлення цільового продукту з рідкої фази, наприклад шляхом кристалізації, осадження, адсорбції, дистиляції, хроматографії, екстрагування, іонообміну, мембранного фільтрування (переважно дифузійного діалізу, електродіалізу, фільтрування крізь наномембрану). В іншому варіанті цільовий продукт може бути також відокремлений безпосередньо із ферментаційного 53 бульйону, тобто за допомогою хроматографічного способу, способу екстрагування, мембранного фільтрування, шляхом адсорбції та дистиляції. Застосовуваним хроматографічним способом є, зокрема, спосіб іонообмінної хроматографії, яким можна здійснювати селективне відокремлення цільового продукту в хроматографічній колонці. Для відокремлення цільового продукту може виявитися доцільним здійснення хімічної модифікації цільового продукту на першій стадії у ферментаційному бульйоні, наприклад шляхом естерифікації або солеутворення з метою покращання здатності до відокремлення. Кристалізація є способом, який дозволяє відокремлювати цільовий продукт із ферментаційного бульйону, а також здійснювати додаткове очищення цільового продукту. Його застосовують переважно в комбінації з описаним вище механічним відокремленням, за допомогою якого кристали відокремлюють від маточного лугу. У процесі обробки летких або маслянистих сполук, як правило, необхідно здійснювати контроль максимальної температури, зокрема в процесі висушування. Переважно ці сполуки можуть бути відокремлені також шляхом осадження на адсорбентах у квазі- (псевдо-) твердому стані. Придатними для цього адсорбентами є, наприклад, речовини, описані в публікації заявника WO 2005/116228, наприклад активоване вугілля, оксиди алюмінію, силікагелі, кремнієва кислота, глина, сажа, цеоліти, неорганічні солі лужних і лужноземельних металів, такі як гідроксиди, карбонати, силікати, сульфати, фосфати натрію, калію, магнію та кальцію, наприклад Mg(OH)2, MgCO3, MgSiO4, CaSO4, СаСО3, оксиди лужноземельних металів, наприклад МgО та СаО, інші неорганічні фосфати та сульфати, наприклад ZnSO4, солі органічних кислот, зокрема солі лужних і лужноземельних металів, і насамперед солі натрію та калію, наприклад ацетат, форміат, гідроформіат і цитрат натрію та калію, високомолекулярні органічні носії, такі як необов'язково модифіковані крохмалі, целюлоза, лігнін, наведені далі в зв'язку зі складом продукту матеріали носіїв, а також відповідний винаходові глютен. Прикладами цільових продуктів, які переважно можуть бути відокремлені таким способом, є γ-ліноленова кислота, дигомо-γліноленова кислота, арахідонова кислота, ейкозапен-таєнова кислота та докозагексаєнова кислота, а також пропіонова кислота, молочна кислота, пропандіол, бутанол і ацетон. Ці сполуки в псевдотвердому стані в рамках винаходу також є нелеткими продуктами метаболізму чи цільовими продуктами в твердій формі. Вищенаведені стадії процесу обробки можуть почасти вимагати застосування додаткових речовин (наприклад для регенерації іонообмінника, розчинника для екстрагування тощо), та/або може бути утворений побічний масовий потік (наприклад маточний розчин для кристалізації, елюат іонообмінника). Ці побічні масові потоки, які частково ще можуть містити цільовий продукт, біомасу, некрохмальні тверді компоненти пшениці, використовуваної як джерело крохмалю, та частки додаткових речовин, можуть бути напрямлені на додаткову 96706 54 обробку, частково повернуті на будь-яку стадію загального технологічного процесу, утилізовані або піддані подальшій переробці. Усі вищенаведені потоки, переважно потоки, що містять біомасу, цільовий продукт, а також потоки продукції залежно від конкретних обставин містять велику кількість води (внаслідок специфіки процесу ферментації чи застосуваннямводи для промивання на стадії обробки), і можуть бути піддані концентруванню (зменшенню вмісту води). Для цього можна застосовувати термічні способи, наприклад випаровування, висушування, або механічні способи, наприклад мембранне фільтрування, фільтрування тощо. Воду можна утилізувати або повертати в технологічний процес як технологічну воду i використовувати, наприклад, для утворення пульпи фракції ендосперму або відокремленої твердої речовини при застосуванні багатостадійного способу відокремлення глютену. Інша особлива форма виконання винаходу стосується способу, в якому леткі компоненти ферментаційного бульйону значною мірою або повністю видаляють без попереднього відокремлення чи зменшення вмісту цінного продукту і, в разі необхідності, без попереднього відокремлення біомаси, причому одержують тверду композицію цільового продукту. Докладний опис здійснення такого способу описаний у публікації заявника WO 2007/028804, на яку при цьому наведене посилання. Шляхом додавання допоміжних засобів, таких як матеріали носив та покриттів, зв'язувальних засобів, а також інших добавок можна цілеспрямовано регулювати параметри висушеного i присутнього разом із твердими компонентами ферментації цільового продукту, зокрема вміст активної речовини, розмір i форму частинок, схильність до пилоутворення, гігроскопічність, стабільність, зокрема стабільність при зберіганні, колір, запах, плинність, схильність до агломерування, електричний заряд, світло- i термо-чутливість, механічна стійкість і здатність до редиспергування. До застосовуваних у звичайному випадку допоміжних засобів належать, наприклад, зв'язувальні речовини, матеріали носив, засоби для припудрювання / засоби для покращання плинності, а також кольорові пігменти, бioциди, диспергатори, антиспінювачі, засоби для регулювання в'язкості, кислоти, луги, антиоксиданти, стабілізатори та інгібітори ферментів, адсорбенти, жири, жирні кислоти, олії чи суміші цих речовин. Такі допоміжні засоби для одержання композицій застосовують переважно як допоміжні сушильні засоби, зокрема, в разі здійснення таких способів одержання композицій i висушування, як розпилювальне сушіння, сушіння в псевдозрідженому шарі та сублімаційне сушіння. Докладний опис наведений у публікації WO 2007/028804. Вміст наведених вище i в разі необхідності інших додаткових речовин, таких як матеріали для покриттів, може варіювати в широких межах залежно від особливих вимог до відповідного цільового продукту, а також від властивостей використовуваних додаткових речовин, наприклад, у діапазоні від 0,1 до 80 мас % та насамперед у діапазоні від 55 1 до 30 мас % відносно загальної маси готових композицій продукту чи суміші речовин. Додавати допоміжні засоби можна до, в процесі або після обробки ферментаційного бульйону (що називають також одержанням композиції продукту чи твердої композиції) i насамперед в процесі висушування. Додавання допоміжних засобів перед обробкою ферментаційного бульйону чи цільового продукту може виявитися переважним, зокрема, для покращання технологічності оброблюваних речовин чи продуктів. Допоміжні засоби можна додавати як до цільового продукту, виготовленого в твердій формі, так і до розчину чи суспензії, які містять цей цільовий продукт, наприклад після завершення ферментації безпосередньо до ферментаційного бульйону або до одержуваного в процесі обробки розчину чи суспензії перед завершальною стадією висушування. Допоміжні речовини можна додавати, наприклад, до суспензії цільового продукту; така суспензія може бути також нанесена на матеріал носія, наприклад шляхом напилення або домішування. Додавання допоміжних засобів у процесі висушування може бути раціональним, наприклад, у разі розпилювання розчину або суспензії, що містять цільовий продукт. Зокрема, після висушування допоміжні засоби додають, наприклад, при нанесенні покриттів чи шарів покриття на висушені частинки. Як після висушування, так і після відповідної стадії нанесення покриття до продукту можуть бути додані інші допоміжні засоби. Видалення летких компонентів із ферментаційного бульйону здійснюють відомим традиційним способом відокремлення твердих фаз від рідких фаз, включаючи спосіб фільтрування та спосіб випаровування летких компонентів рідких фаз. Такі способи, які можуть включати також стадії грубого очищення цільових речовин, а також стадії одержання композиції, описані, наприклад, у публікаціях Belter, P. A, Bioseparations: Downstream Processing for Biotechnology, John Wiley & Sons (1988), та Енциклопедії промислової хімії Ульмана (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry), 5-е видання на CD-ROM, Wiley-VCH). Способи, апаратура, допоміжні засоби, які можуть бути застосовані в рамках одержання продукту чи обробки по завершенні процесу ферментації, а також загальні та особливі форми виконання описані також у публікаціях ЕР 1038 527, ЕР 0648 076, ЕР 835613, ЕР 0219 276, ЕР 0394 022, ЕР 0547 422, ЕР 1088 486, WO 98/55599, ЕР 0758 018 та WO 92/12645. У першому варіанті цієї форми виконання винаходу нелеткий, як правило, цільовий продукт, якщо він перебуває в розчиненій формі в рідкій фазі, переводять із рідкої фази в тверду фазу, наприклад шляхом кристалізації або осадження. Потім здійснюють відокремлення нелетких твердих компонентів, включаючи цільовий продукт, наприклад шляхом центрифугування, декантації або фільтрування. Аналогічним способом можуть бути відокремлені також маслянисті цільові продукти, причому відповідні маслянисті продукти ферментації можуть бути переведені в тверду форму шляхом додавання адсорбентів, наприклад крем 96706 56 нієвої кислоти, силікагелів, суглинку, глини та активованого вугілля. У другому варіанті цієї форми виконання винаходу леткі компоненти видаляють шляхом випаровування. Випаровування може бути здійснене відомим способом. Прикладами придатних до застосування способів випаровування є розпилювальне сушіння, сушіння чи агломерування в псевдозрідженому шарі, сублімаційне сушіння, висушування у конвекційних сушарках із пневмотранспортуванням матеріалу та контактних сушарках, а також екструзійне сушіння. Можна також застосовувати комбінації вищенаведених способів із способами формоутворення, такими як екструзія, таблетування або гранулювання. Для цих останніх способів застосовують переважно частково чи значною мірою попередньо висушені суміші речовин, що містять цільові продукти. У переважній формі виконання винаходу видалення летких компонентів ферментаційного бульйону охоплює спосіб розпилювального сушіння або сушіння в псевдозрідженому шарі, включаючи гранулювання в псевдозрідженому шарі. Для цього ферментаційний бульйон, у разі необхідності після попереднього відокремлення і видалення великих частинок твердих речовин, які не містять або містять лише невелику кількість нелеткого цільового продукту, підводять до одного чи кількох сушильних апаратів для здійснення розпилювального сушіння або сушіння в псевдозрідженому шарі. Транспортування чи підведення ферментаційного бульйону, наповненого твердими речовинами, раціонально здійснюють за допомогою звичайних пристроїв для транспортування рідин, що містять тверді речовини, наприклад насосів, таких як ексцентриковий шнековий насос (наприклад, виробництва компанії Delasco PCM) або насос високого тиску (наприклад, виробництва компанії LEWA Herbert Ott GmbH). В особливому випадку виготовлення лізину спосіб обробки охоплює, як правило, відокремлення біомаси за допомогою сепараторів. Потім фракцію, що містить біомасу, висушують, наприклад у барабанних чи трубчастих сушарках. У разі необхідності перед висушуванням до фракції, що містить біомасу, додають залишок ферментації вітаміну В2, так званий BFR (англ. Vitamin B2 Fermentation Residues). Після цього фракцію зі зменшеним вмістом твердих речовин, як правило, підкислюють і пропускають через іонообмінник. У цьому теплообміннику здійснюють зв'язування лізину. Ферментаційний бульйон зі зменшеним вмістом лізину, який виходить із іонообмінника, в звичайному випадку концентрують шляхом випаровування води, причому викристалізовані тверді речовини відокремлюють і висушують. Утворений при цьому продукт називають "добривом" (англ. Fertilizer); він може бути повернутий у технологічний процес або застосований як добриво, а також для інших цілей. Маточний розчин кристалізації як так званий "конденсований розчин меласи" (англ. CMS, Condensed Molasses Solubles) напрямляють на подальшу обробку. Зв'язаний в іонообміннику лізин вимивають аміачною водою і концентрують шляхом випаровування води. Із цього концентро 57 ваного бульйону лізин може бути відібраний як вільний луг у формі рідкої композиції. На наступній стадії технологічного процесу лізин викристалізовують, додаючи соляну кислоту в формі гідрохлориду лізину. Кристали відокремлюють шляхом центрифугування і висушують. Маточний розчин кристалізації може бути або повернений до елюату ioнообмінника, або використаний як лізин у рідкій композиції. В альтернативному варіанті на відміну від описаного способу обробки після ферментації вміщуючий лізин ферментаційний бульйон піддають безпосередньому висушуванню розпилюванням. В іншому варіанті залишок ферментації може бути доданий на стадії виготовлення вітаміну В2. Можливе одно- чи багатостадійне попереднє випаровування ферментаційного бульйону дозволяє зменшити витрати на енергію та інвестиції. Застосування глюкози у неферментативному перетворенні Іншим переважним предметом винаходу є застосування розчину глюкози, одержаного згідно з винаходом, як джерела глюкози для неферментативного виготовлення органічної речовини, як визначено вище. Відповідно до цього іншим предметом винаходу є спосіб виготовлення органічної речовини шляхом неферментативного перетворення, який включає такі стадії: i. Приготування відповідного винаходові водного розчину глюкози, наприклад шляхом виготовлення розчину глюкози відповідним винаходові способом, та ii. Застосування розчину глюкози або в основному безводної глюкози, одержаної шляхом концентрування відповідного винаходові розчину глюкози (вміст води < 10 мас %), у неферментативному перетворенні для виготовлення бажаної органічної речовини. Неферментативне перетворення може бути здійснене традиційним відомим фахівцям способом. Для цього, як правило, водний розчин глюкози, виготовлений згідно з винаходом, або в основному безводну глюкозу, одержану шляхом концентрування відповідного винаходові розчину глюкози, піддають перетворенню, в разі необхідності із застосуванням каталізатора. В особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є 5-пдроксиметилфурфурал. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Cottier et al., Trends Heterocycl Chem. 1991, 2, 233; Lewkowski, J., Arkivoc 2001, 2, 17; Kuster, BFM etal, Carbohydr Res. 1977, 54, 159, EP 0230250, FR 2464260 або DE 3601281. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є левулінова кислота. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел 96706 58 вуглецю, наприклад у публікаціях Horvat et al., Tetrahedron Lett. 1985, 26, 2111 або US 3258481. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є глюконова кислота. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Lichtenthaler, F.W., Асе. Chem. Res. 2002, 35, 728, Besson, M. et al., J. Catal. 1995, 152, 116 або ЕР 233816. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є глюкоронова кислота. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікації Corma, A. et al., Chemical Routes for the Transformation of Biomass into Chemicals., Chem. Rev. 2007, 107, 2411-2502. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є 2-кето-глюконова кислота. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях US 2002177198, WO 9915673 або ЕР 867446. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є глутарова кислота. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Besson, Μ. et al., Reel. Trav. Chim. Pys-Bas 1996, 115, 217 та Dirkx, J.M.H. et al., J. Catal. 1981, 67, 1. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є сорбітол. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Dechamp, N. et al., Catal. Today 1995, 24, 29 та Maranhao, L.C. A. et al., Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 9624, WO 02100537, WO 02100539 і WO 2004052813. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є ізосорбід. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях WO 9804540, WO 9200947 та US 4297290. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути виготовлена неферментативним способом із глюкози, є алкілполіглюкозиди. При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях US 5480979 та US 5698684. В іншій, особливо переважній формі виконання винаходу органічною речовиною, яка може бути 59 виготовлена неферментативним способом із глюкози, є кукурудзяний сироп із високим вмістом фруктози (англ. HFCS, High-Fructose-Corn Syrup). При цьому для здійснення реакції можуть бути застосовані умови та методики, аналогічні описаним для інших джерел вуглецю, наприклад у публікаціях Marshall et al., Enzymatic Conversion of dGlucose to d-Fructose 1957, Science 125 (3249), 648 та US 4523960. Одержання побічних продуктів Як вже було описано вище, в процесі виготовлення глюкози як на стадіях а) та с) відповідного винаходові способу, так і в процесі подальшої ферментативної обробки глюкози з одержанням цільових продуктів як побічні чи супутні продукти утворюються масові потоки різних речовин. Як правило, при цьому утворюються один чи кілька наведених далі масових потоків речовин, переважно у зазначеній кількості: - пилоподібна частка дрібної фракції, одержувана в процесі очищення зерна, в типовому випадку в кількості 5 мас. %, зокрема від 0,1 до 3 мас. %; - висівки, в типовому випадку в кількості до 7 мас. %, наприклад від 1 до 6 мас. %; - глютен, в типовому випадку в кількості від 1 до 20 мас. %, який включає вітальний глютен, в типовому випадку в кількості від 0 до 10 мас. %, переважно від 2 до 6 мас. %, та/або глютен із глюкози, в типовому випадку в кількості від 1 до 15 мас. %, переважно від 2 до 10 мас. %, - біомаса, в типовому випадку в кількості від 1 до 40 мас. %, переважно від 5 до 20 мас. %, та - залежно від конкретних обставин масові потоки побічних речовин, які можуть бути утворені в процесі виготовлення цільового продукту, в типовому випадку в кількості до 100 мас. %, переважно від 0,2 до 50 мас. %, особливо переважно від 0,3 до 20 мас. %, причому всі наведені в мас. % дані стосуються загальної маси зерна, використовуваного для виготовлення глюкози. Ці масові потоки можна обробляти роздільно або напрямляти на утилізацію. Також ці масові потоки в рамках подальшої обробки можна будьяким способом, тобто частково чи повністю, змішувати в довільних комбінаціях між собою (тобто об'єднувати принаймні два масових потоки). Як правило, перед подальшою обробкою здійснюють висушування, причому в разі необхідності масові потоки висушують до чи після змішування. У багатьох випадках тверді частинки масових потоків, принаймні частково відокремлених від води, агломерують або перемелюють разом. Стадії способу "висушування", "агломерування" та "перемелювання" можуть бути здійснені та скомбіновані в різних варіантах та в довільній послідовності для змішування різних масових потоків. Переважно при змішуванні масових потоків одержують побічний продукт, який переважно є придатним для застосування як корм і містить принаймні частину масових потоків із технологічного процесу обробки пшениці (чи виготовлення цукру), а також принаймні один компонент із технологічного процесу обробки ферментаційного бульйону (біомасу або масові потоки побічних продуктів). 96706 60 У разі необхідності до виготовлених у такий спосіб побічних продуктів можуть бути додані допоміжні засоби, активні речовини, одна чи кілька біомас або один чи кілька масових потоків побічних речовин із інших технологічних процесів ферментації, причому додавання може бути здійснене у будь-якому місці технологічного процесу. Залишкова вологість цих побічних продуктів у невисушеному стані становить від 10 до 90 мас. %, переважно від 40 до 80 мас. %. Залишкова вологість цих побічних продуктів у висушеному стані становить від 1 до 20 мас. %, переважно від 3 до 18 мас. % і особливо переважно від 5 до 15 мас. %. Середній розмір частинок твердої речовини побічних продуктів становить від 50 мкм до 8 мм, переважно від 100 мкм до 5 мм і особливо переважно від 150 мкм до 3 мм. Якщо побічний продукт є сумішшю різних фракцій твердої речовини, перед змішуванням, як правило, вибирають чи встановлюють такий гранулометричний склад окремих масових потоків, із яких складається побічний продукт, що розшарування масових потоків не відбувається або принаймні залишається невеликим. Як правило, це забезпечується в тому разі, якщо розміри частинок змішуваних масових потоків є приблизно однаковими, або якщо так зване SPAN-значення суміші побічних продуктів становить менше 4, переважно менше 3, особливо переважно менше 2 і насамперед менше 1,8. При цьому SPAN-значення суміші побічних продуктів визначають таким чином: SPAN = (D90 - D10) / D50 При цьому значення D50 є середньоваговим значенням діаметру частинок суміші побічних продуктів, тобто значення D50 вказує такий діаметр частинок відносно маси, який перевищують 50 мас. % частинок або не досягають 50 мас. % частинок. Значення D90 є таким діаметром, який не досягають 90 мас. % частинок або перевищують 10 мас. % частинок. Значення D10 є таким діаметром, який не досягають 10 мас. % частинок або перевищують 90 мас. % частинок. Розмір чи діаметр частинок та їх розподіл можуть бути визначені відомим способом, наприклад шляхом ситового аналізу чи методом розсіяння світла. Якщо побічний продукт утворений принаймні з одного сухого масового потоку і принаймні одного рідкого масового потоку, по-перше, спочатку можна висушувати рідкі масові потоки і після цього обробляти їх як потоки твердих речовин (див. вище). Змішування цих масових потоків здійснюють в той самий спосіб, що й змішування сухих із самого початку масових потоків речовин. Проте, по-друге, рідкі та сухі масові потоки можна змішувати між собою до або в процесі висушування. Перевага другого варіанту полягає в тому, що тверда речовина, яку містить рідкий або подібний до суспензії масовий потік, добре змішується із сухими масовими потоками і розподіляється в них, або рідкий масовий потік осідає як покриття на твердих компонентах сухих масових потоків, або рідкі масові потоки застосовують для агломерування чи зв'язування твердих частинок сухого масового потоку.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for manufacturing aqueous glucose solution from triticeae grains
Автори англійськоюBoy, Matthias, Freyer, Stephan, Brodersen, Julia
Назва патенту російськоюСпособ получения водного раствора глюкозы из растений трибы пшеничных
Автори російськоюБой Маттиас, Фреер Штефан, Бродерсен Юлиа
МПК / Мітки
МПК: C13K 1/00, A23J 1/12, C07K 14/415, C12P 19/02, A23K 1/14
Мітки: одержання, розчину, рослин, глюкози, водного, пшеничних, спосіб, триби
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/37-96706-sposib-oderzhannya-vodnogo-rozchinu-glyukozi-z-roslin-tribi-pshenichnikh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання водного розчину глюкози з рослин триби пшеничних</a>
Попередній патент: Спосіб отримання керамічного оксиду ітрію
Наступний патент: Аерогідродинамічна поверхня ігнашкіна
Випадковий патент: Піноутворений матеріал