BE1026020B1 - Method for recovering proteinaceous material and / or fibrous material from beer broth, and application thereof - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor het extraheren of zuiveren van eiwitachtig materiaal en/of vezelig materiaal uit bierbostel (BSG), de werkwijze omvattende de stappen van: - Het verschaffen van bierbostel; - Het uitvoeren van versuikering door enzymatische behandeling van de bierbostel en een fermentatie van de versuikerde bierbostel met melkzuurbacteriën en/of azijnzuurbacteriën en/of probiotica om een gefermenteerde bouillon te verkrijgen; en - het extraheren en/of zuiveren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit het gefermenteerde BSG.Method for extracting or purifying proteinaceous material and / or fibrous material from beer broth (BSG), the method comprising the steps of: - Providing beer broth; - Carrying out sweetening by enzymatic treatment of the broth and a fermentation of the sweetened broth with lactic acid bacteria and / or acetic acid bacteria and / or probiotics to obtain a fermented broth; and - extracting and / or purifying proteinaceous and / or fibrous material from the fermented BSG.

Description

Werkwijze voor het recupereren van eiwitachtig materiaal en/of vezelig materiaal uit bierbostel, en toepassing daarvanMethod for recovering proteinaceous material and / or fibrous material from beer broth, and application thereof

Gebied van de uitvindingFIELD OF THE INVENTION

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het extraheren of zuiveren van eiwitachtig materiaal en/of vezelig materiaal uit bierbostel, evenals de toepassing van het geëxtraheerde/gezuiverde eiwitachtige en/of vezelige materiaal verkregen uit het bierbostel.The present invention relates to a method for extracting or purifying proteinaceous material and / or fibrous material from beer broth, as well as the use of the extracted / purified proteinaceous and / or fibrous material obtained from the beer broth.

Achtergrond van de uitvindingBACKGROUND OF THE INVENTION

Bierbostel (BSG) is het meest voorkomende medeproduct dat wordt gegenereerd tijdens het bierbrouwproces. Dit materiaal bestaat uit de gerstkorrels die zijn verkregen als vast gedeelte na de wortproductie. Aangezien BSG rijk is aan suikers en eiwitten, werd dit product tot op heden vooral gebruikt als diervoeder. Echter, om precies dezelfde redenen, namelijk omdat het rijk is aan voedingsvezels en eiwitten, is BSG van belang voor toepassing in verschillende domeinen in het bijzonder bij het overwegen van zijn waardevolle componentsamenstelling als een potentiële bron van bioactieve, gezondheidsbevorderende verbindingen.Bierbostel (BSG) is the most common co-product that is generated during the beer brewing process. This material consists of the barley grains obtained as a solid part after the wort production. Since BSG is rich in sugars and proteins, this product has until now mainly been used as animal feed. However, for precisely the same reasons, namely because it is rich in dietary fiber and protein, BSG is important for application in different domains, especially when considering its valuable component composition as a potential source of bioactive, health-promoting compounds.

BSG bestaat uit de zaadhuid-vruchtwandpellagen die het oorspronkelijke gerstgraan bedekten. Het zetmeelgehalte is meestal laag, en de samenstelling van BSG bevat voornamelijk vezels, die niet-zetmeelhoudende polysachariden zijn (NSP;BSG consists of the seed skin-fruit wall layers that covered the original barley grain. The starch content is usually low, and the composition of BSG mainly contains fibers, which are non-starchy polysaccharides (NSP;

hemicellulose in de vorm van arabinoxylanen (AX) enhemicellulose in the form of arabinoxylans (AX) and

BE2018/5096 cellulose) en aanzienlijke hoeveelheden proteïnen en lignine, met arabinoxylanen (AX) die meestal de meest overvloedige component vormen. Daarom, is BSG in principe een lignocellulosisch materiaal. Vezels vormen ongeveer de helft van de BSG-samenstelling op een drooggewichtbasis, terwijl eiwitten tot 30% van de drooggewichtbasis kunnen vormen. Dit hoge vezel- en eiwitgehalte maakt BSG een interessante grondstof voor voedingstoepassingen.BE2018 / 5096 cellulose) and substantial amounts of proteins and lignin, with arabinoxylans (AX) which are usually the most abundant component. Therefore, BSG is basically a lignocellulosic material. Fibers constitute about half the BSG composition on a dry weight basis, while proteins can form up to 30% of the dry weight basis. This high fiber and protein content makes BSG an interesting raw material for food applications.

Zoals te verwachten, is cellulose (ß-(1,4)gebonden glucoseresiduen) een andere overvloedige polysacharide in BSG. Bepaalde niveaus van (1-3,1-4)ß-D-glucaan kunnen ook aanwezig zijn. De meest overvloedige monosachariden in BSG zijn xylose, glucose en arabinose, terwijl ook sporen van sporen van rhamnose en galactose zijn gevonden.As expected, cellulose (β- (1,4) -bound glucose residues) is another abundant polysaccharide in BSG. Certain levels of (1-3,1-4) β-D-glucan may also be present. The most abundant monosaccharides in BSG are xylose, glucose and arabinose, while traces of rhamnose and galactose traces have also been found.

Arabinoxylanen (AX) vormen tot 25% van het droge gewicht in BSG. De meeste hiervan zijn geassocieerd lignine) of beschikbaar met andere vezelcomponenten (cellulose of met eiwitten en zijn niet biologisch arabinoxylanen,Arabinoxylans (AX) constitute up to 25% of the dry weight in BSG. Most of these are associated with lignin) or available with other fiber components (cellulose or with proteins and are not organic arabinoxylans,

WUAX).WUAX).

Een kleine fractie van WUAX kan oplosbaar worden gemaakt (water-extraheerbare arabinoxylanen,A small fraction of WUAX can be made soluble (water extractable arabinoxylans,

WEAX) via enzymatische behandeling.WEAX) via enzymatic treatment.

Consumptie vanConsumption of

WEAX heeft aangetoond dat het positieve gezondheidseffecten heeft, waaronder prebiotische effecten, regulering van postprandiale bloedglucosespiegels, verlaging van cholesterolgehalten, tumoronderdrukking en immunomodulerende effecten. Het is, daarom, gewenst omWEAX has shown that it has positive health effects, including prebiotic effects, regulation of postprandial blood glucose levels, lowering of cholesterol levels, tumor suppression and immunomodulatory effects. It is, therefore, desirable to

BE2018/5096 het aandeel WEAX te vergroten in BSG-preparaten voor menselijke consumptie.BE2018 / 5096 to increase the WEAX share in BSG preparations for human consumption.

Het eiwitgehalte van BSG is typisch aanwezig bij niveaus van ongeveer 30% op drooggewichtbasis. De meest overvloedige zijn hordeïnen, glutelinen, globulinen en albuminen.The protein content of BSG is typically present at levels of about 30% on a dry weight basis. The most abundant are hordeins, glutelins, globulins and albumin.

Essentiële aminozuren vertegenwoordigen ongeveerEssential amino acids represent approximately

30% van het totale eiwitgehalte, waarbij lysine het meest overvloedig is, terwijl niet-essentiële aminozuren in30% of the total protein content, with lysine being the most abundant, while non-essential amino acids

BSG tot 70% van het totale eiwitgehalte vormen.BSG to 70% of the total protein content.

Dit is significant omdat lysine vaak gebrekkig is in granenvoeding.This is significant because lysine is often deficient in cereal nutrition.

Daarnaast, bevat BSG ook een verscheidenheid aan minerale elementen, waarvan silicium, fosfor, calcium en magnesium de meest overvloedige zijn.In addition, BSG also contains a variety of mineral elements, of which silicon, phosphorus, calcium and magnesium are the most abundant.

De onderhavige uitvinding is meer specifiek gericht op het recupereren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit BSG door eerst de samenstelling van vers verzamelde BSG te veranderen om de recuperatie-opbrengst van eiwitachtig en/of vezelig materiaal te verbeteren of door het verhogen van de functionele waarde van het gerecupereerde eiwitachtige en/of vezelige materiaal, waardoor een eiwitachtig en/of vezelig materiaal met een mogelijk voordelig effect op de organisatie van de intestinale microbiële gemeenschap kan worden verkregen wanneer gebruikt als aanvulling in voedsel of voer als bron van eiwit en/of een verhoogd gehalte aan gezondheidsbevorderende WEAX. Zo is de onderhavige uitvinding niet alleen gericht op nieuwe gebruiken van bierbostel, maar specifiek gericht op een hogere valorisatie van de bierbostel dan thans mogelijk is.The present invention is more specifically directed to recovering proteinaceous and / or fibrous material from BSG by first altering the composition of freshly collected BSG to improve the recovery yield of proteinaceous and / or fibrous material or by increasing the functional value of the recovered proteinaceous and / or fibrous material, whereby a proteinaceous and / or fibrous material with a possible beneficial effect on the organization of the intestinal microbial community can be obtained when used as a supplement in food or feed as a source of protein and / or an increased content of health-promoting WEAX. Thus, the present invention is not only directed to new uses of beer broth, but specifically to a higher valorization of the beer broth than is currently possible.

BE2018/5096BE2018 / 5096

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

De onderhavige uitvinding verschaft een hoge valorisatie van bierbostel door gebruik van dit materiaal als bron voor het recupereren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal daaruit. Het gerecupereerde eiwit kan worden aangewend in diverse toepassingen zoals dranken met een hoog eiwitgehalte die gewenst zijn bij sportbeoefenaars en ambachtslieden om te herstellen van intensieve lichaamsbeweging. Het vezelige materiaal kan worden gebruikt voor het aanvullen van bv. voedsel of voer, om het gehalte aan vezels te verhogen, waarbij een verhouding van de vezels bestaat uit gezondheidsbevorderende water-extraheerbare arabinoxylanen (WEAX).The present invention provides a high valorization of beer broth by using this material as a source for recovering proteinaceous and / or fibrous material therefrom. The recovered protein can be used in various applications such as drinks with a high protein content that are desired by sportsmen and craftsmen to recover from intensive exercise. The fibrous material can be used to supplement, for example, food or feed, to increase the fiber content, with a fiber ratio consisting of health-promoting water-extractable arabinoxylans (WEAX).

Meer specifiek heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het recupereren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit bierbostel, de werkwijze omvattende de stappen van :More specifically, the present invention relates to a method for recovering proteinaceous and / or fibrous material from beer broth, the method comprising the steps of:

Het verschaffen van bierbostel (brewer'sProviding beer broth (brewer's

Het uitvoeren van versuikering en vezelsolubilisatie door enzymatische behandeling vanPerforming sweetening and fiber solubilization through enzymatic treatment of

BSG;BSG;

Het fermenteren van het versuikerdeFermenting the sugared

BSG met melkzuurbacteriën en/of azijnzuurbacteriën en/of probiotica om een gefermenteerde bouillon te verkrijgen; enBSG with lactic acid bacteria and / or acetic acid bacteria and / or probiotics to obtain a fermented broth; and

BE2018/5096BE2018 / 5096

- het extraheren en/of zuiveren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit het gefermenteerde BSG.- extracting and / or purifying proteinaceous and / or fibrous material from the fermented BSG.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op de toepassing van het gerecupereerde eiwitachtige en/of vezelige materiaal zoals hierboven gedefinieerd als aanvulling voor voedsel of voer.The present invention further relates to the use of the recovered proteinaceous and / or fibrous material as defined above as a supplement for food or feed.

De onderhavige uitvinding heeft tenslotte betrekking op het gebruik van melkzuurbacteriën (LAB) voor het verbeteren van de recuperatie-opbrengst van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit BSG.The present invention finally relates to the use of lactic acid bacteria (LAB) for improving the recovery yield of proteinaceous and / or fibrous material from BSG.

Uitgebreide samenvatting van de uitvindingExtensive summary of the invention

De enzymbehandeling van de bierbostel omvat bij voorkeur de toevoeging van een of meer enzymen met de volgende enzymatische activiteit aan de bierbostel: alfa-amylase, gluco-amylase, cellulase, xylanase, protease, bèta-glucanaseThe enzyme treatment of the beer broth preferably comprises the addition of one or more enzymes with the following enzymatic activity to the beer broth: alpha amylase, glucoamylase, cellulase, xylanase, protease, beta glucanase

Behandeling met genoemde toename van de niveaus en/of mengsels daarvan. enzymen resulteert in een van gezondheidsbevorderende oplosbare arabinoxylanen (WEAX).Treatment with said increase in levels and / or mixtures thereof. enzymes results in one of health-promoting soluble arabinoxylans (WEAX).

Bij voorkeur, wordt de fermentatie van de fermenteerbare bouillon bereikt door melkzuurbacteriën, bij voorkeur melkzuurbacteriën van de soort Lactobacillus plantarum en/of Lactobacillus rhamnosus, met meer voorkeur de stam Lactobacillus plantarum F10 en/of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG®).Preferably, the fermentation of the fermentable broth is achieved by lactic acid bacteria, preferably lactic acid bacteria of the species Lactobacillus plantarum and / or Lactobacillus rhamnosus, more preferably the strain Lactobacillus plantarum F10 and / or Lactobacillus rhamnosus GG (LGG®).

BE2018/5096BE2018 / 5096

DefinitiesDefinitions

Gerst is de belangrijkste grondstof die wordt gebruikt voor de productie van bier. Echter, andere granen zoals maïs of rijst worden meestal gebruikt met gemoutte gerst. Tijdens het brouwproces wordt de zetmeelrijke endosperm van deze granen onderworpen aan enzymatische afbraak, wat resulteert in de bevrijding van fermenteerbare (maltose en maltotriose, en een klein percentage glucose) en nietfermenteerbare koolhydraten (dextrines), eiwitten, polypeptiden en aminozuren. Het aldus geproduceerde medium (dat zal worden gefermenteerd in bier door de werking van gist) staat bekend als wort. De onoplosbare graancomponenten (die hoofdzakelijk de graanbekledingen omvatten) zijn de bierbostel (BSG). Bij traditioneel brouwen met een klaarketel, spelen de BSG-componenten een belangrijke rol aangezien ze het bed vormen waardoor het beslag wordt gefilterd om wort te produceren. Daarom, moet het initiële malen van de mout zodanig zijn dat de graanbekledingen intact blijven om een adequaat filter te vormen. Terwijl veel kleine of ambachtelijke brouwerijen deze methode van beslagfiltratie nog altijd gebruiken, gebruiken veel grotere brouwerijen vandaag een beslagfilter dat minder afhankelijk is van de filterfunctie van de BSG en kan mout dus uitgebreider worden gemalen.Barley is the main raw material used for beer production. However, other grains such as corn or rice are usually used with malted barley. During the brewing process, the starch-rich endosperm of these grains is subjected to enzymatic degradation, resulting in the liberation of fermentable (maltose and maltotriose, and a small percentage of glucose) and non-fermentable carbohydrates (dextrins), proteins, polypeptides and amino acids. The medium thus produced (which will be fermented in beer by the action of yeast) is known as wort. The insoluble grain components (which mainly include grain coatings) are the beer broth (BSG). In traditional brewing with a parquet, the BSG components play an important role as they form the bed, which filters the mash to produce wort. Therefore, the initial milling of the malt must be such that the grain coatings remain intact to form an adequate filter. While many small or traditional breweries still use this method of batter filtration, much larger breweries today use a batter filter that is less dependent on the filter function of the BSG and therefore malt can be ground more extensively.

De bierbostel bevat alle vaste stoffen die zijn gescheiden van de wort door filtratie; deze bevat wat er overblijft van de gerstmout en de bijproducten. De draf bestaat voornamelijk uit de vruchtwand en schildelen van de gerst en uit niet-zetmeelhoudendeThe beer bundle contains all solids that are separated from the wort by filtration; it contains what remains of the barley malt and the by-products. The trot consists mainly of the fruit wall and the barley's tortures and non-starchy ones

BE2018/5096 maïsdelen, mits maïskorrels als een bijproduct werden gebruikt. Bierbostel is een lignocellulosisch materiaal dat typisch bestaat uit lipiden, lignine, eiwitten, cellulose, hemicellulose en wat as. Voor de 5 beschrijving en conclusies van deze uitvinding zal de formulering 'bierbostel (BSG) worden gebruikt in overeenstemming met de bovenstaande definitie.BE2018 / 5096 corn parts, provided that corn kernels were used as a by-product. Beer broth is a lignocellulosic material that typically consists of lipids, lignin, proteins, cellulose, hemicellulose and some ash. For the description and claims of this invention, the formulation 'beer broth (BSG) will be used in accordance with the above definition.

Productwater verwijst naar water dat wordt gebruikt in het brouwproces, dat een gedefinieerd en 10 standaardproces heeft ondergaan om het geschikt te maken voor consumptie.Product water refers to water used in the brewing process, which has undergone a defined and standard process to make it suitable for consumption.

Voedingsdefinities zoals gedefinieerd door de EuropeseNutrition definitions as defined by the European

Commissie (http://ec.europa . eu/food/safety/labelling_n 15 utrition/claims/nutrition_claims/index_en.htm) , zie tabel hieronder:Commission (http: // ec.europa. Eu / food / safety / labeling_15 utrition / claims / nutrition_claims / index_en.htm), see table below:

Voedingsaanspraak Nutrition claim Definitie Definition Laag energiegehalte Low energy content <20 kCal per 100 g <20 kCal per 100 g Vetvrij Fat free <0,5% vetgehalte <0.5% fat content Laag vetgehalte Low fat <1,5% vetgehalte <1.5% fat content Zeer Laag zoutgehalte Very low salt content <0,4% zoutgehalte <0.4% salinity Bron van vezels Source of fibers >3% vezelgehalte OF >1,5 g vezels per 100 kCal > 3% fiber content OR> 1.5 g fiber per 100 kCal Laag suikergehalte Low sugar content <2,5% suikergehalte <2.5% sugar content Hoog vezelgehalte High fiber content >6% vezelgehalte OF >3 g vezels per 100 kCal > 6% fiber content OR> 3 g fiber per 100 kCal Bron van eiwit Source of protein >12% van de energie geleverd door eiwitten > 12% of the energy supplied by proteins Hoog eiwitgehalte High protein content >20% van de energie geleverd door eiwitten > 20% of the energy supplied by proteins

Afbraak van AX ofwel enzymatisch of anderszins resulteert in een toename van de oplosbareDegradation of AX either enzymatically or otherwise results in an increase in the soluble

BE2018/5096 fractie van arabinoxylanen (WEAX). Deze fractie is verantwoordelijk voor de meeste van de gezondheidsbevorderende effecten van arabinoxylanen. Onder de vele positieve effecten van WEAX op de gezondheid vinden we:BE2018 / 5096 fraction of arabinoxylans (WEAX). This fraction is responsible for most of the health-promoting effects of arabinoxylans. Among the many positive effects of WEAX on health, we find:

1. daling van postprandiale glucosespiegels bij personen met gecompromitteerd glucosemetabolisme (Lu et al., 2004, Garcia et al., 2006)1. decrease in postprandial glucose levels in individuals with compromised glucose metabolism (Lu et al., 2004, Garcia et al., 2006)

2. tumoronderdrukkende activiteit (Li et al., 2011)2. tumor suppressing activity (Li et al., 2011)

3. daling van obesitas, cholesterolgehalten en herstel van gunstige darmbacteriën bij vetrijke diëten (Neyrinck et al., 2011)3. reduction in obesity, cholesterol levels and recovery of beneficial intestinal bacteria in high-fat diets (Neyrinck et al., 2011)

4. 4. immuunverbeterende immune enhancing effecten (Zhou et effects (Zhou et al., already., 2010) 2010) 5. 5. prebiotische effecten, waaronder prebiotic effects including het it bevorderen promote van gezonde from healthy darmbacteriën intestinal bacteria en and

korteketenvetzuren in distale dikke darm (Cloetens et al., 2010, Sanchez et al., 2009)short-chain fatty acids in distal colon (Cloetens et al., 2010, Sanchez et al., 2009)

Daarnaast is er bewijs dat bereidingen van arabinoxylanen uit bierbostel (BSG-AX) dezelfde prebiotische effecten kunnen uitoefenen als de beter geteste tarweafgeleide arabinoxylanen, namelijk:In addition, there is evidence that preparations of arabinoxylans from beer broth (BSG-AX) can exert the same prebiotic effects as the better-tested wheat-derived arabinoxylans, namely:

6. BSG-AX worden niet geabsorbeerd in de dunne darm en bereiken de dikke darm (Texeira et al., 2017); BSG-AX bevorderen proliferatie van darmbacteriën, in het bijzonder gunstige soorten zoals, bijvoorbeeld, die van het geslacht Bifidobacteria, en BSG-AX bevorderen de productie van6. BSG-AX are not absorbed in the small intestine and reach the large intestine (Texeira et al., 2017); BSG-AX promote the proliferation of intestinal bacteria, in particular beneficial species such as, for example, those of the genus Bifidobacteria, and BSG-AX promote the production of

BE2018/5096 korteketenvetzuren door genoemde bacterie (Reis et al., 2014)BE2018 / 5096 short-chain fatty acids by said bacterium (Reis et al., 2014)

De hierboven gedocumenteerde effecten werden opgewekt door de volgende doseringen:The effects documented above were induced by the following dosages:

(1) 0,12 g/kg lichaamsgewicht/dag, (2)(1) 0.12 g / kg body weight / day, (2)

0,4 g/kg lichaamsgewicht/dag, (3) 10% van dieet, (4) 0,1 g/kg dag, (5) 0,14 g/kg gewicht/dag en 0,6% (w/v), (6) 0,6 g/kg lichaamsgewicht/dag0.4 g / kg body weight / day, (3) 10% of diet, (4) 0.1 g / kg day, (5) 0.14 g / kg weight / day and 0.6% (w / v) ), (6) 0.6 g / kg body weight / day

Daarnaast, adviseert een octrooi betreffende het gebruik van oplosbare arabinoxylanen geëxtraheerd uit tarwe (Ekhart et al., 2016) dat een dagelijkse dosering van 0,08 g/kg dag voldoende zou zijn om de beweerde gezondheidseffecten te verkrijgen, namelijk prebiotisch effect en afname van symptomen geassocieerd met vetrijke diëten.In addition, a patent on the use of soluble arabinoxylans extracted from wheat (Ekhart et al., 2016) recommends that a daily dose of 0.08 g / kg a day would be sufficient to achieve the claimed health effects, namely prebiotic effect and decrease in symptoms associated with high-fat diets.

De Europese Autoriteit voor voedselveiligheid heeft geconcludeerd dat er een oorzaak-effect-relatie bestaat tussen de consumptie van tarwearabinoxylaan en de daling van postprandiale glucosespiegels (EFSA, 2011). Op grond van het verstrekte bewijs suggereert EFSA dat om het beweerde effect te verkrijgen, 4,8% w/w van geconsumeerde koolhydraten oplosbare arabinoxylanen zouden moeten zijn. Voor een gezonde volwassene van 70 kg met een gemiddelde dagelijkse inname van 2200 kcal (EFSA, 2013), waarvan 45% koolhydraten (EFSA, 2010), komt dit overeen met 0,17 g/kg lichaamsgewicht/dag.The European Food Safety Authority has concluded that there is a cause-effect relationship between the consumption of tarwearabinoxylan and the decrease in postprandial glucose levels (EFSA, 2011). Based on the evidence provided, EFSA suggests that to achieve the claimed effect, 4.8% w / w of consumed carbohydrates should be soluble arabinoxylans. For a healthy 70 kg adult with an average daily intake of 2200 kcal (EFSA, 2013), of which 45% carbohydrates (EFSA, 2010), this corresponds to 0.17 g / kg body weight / day.

Daarom wordt beschouwd dat niet minder dan 0,1 g/kg lichaamsgewicht/dag, een voldoende dosis WEAX is om positieve gezondheidseffecten te hebben.Therefore, it is considered that no less than 0.1 g / kg body weight / day is a sufficient dose of WEAX to have positive health effects.

BE2018/5096BE2018 / 5096

Het hier beschreven vezelsolubilisatie- en versuikeringsenzymproces resulteert in het mogelijk maken van recuperatie van vezelig materiaal uit BSG, waarbij het vezelige materiaal met niet minder dan 1,4% (w/v) oplosbare arabinoxylanen omvat.The fiber solubilization and sugary enzyme process described herein results in allowing fibrous material recovery from BSG, wherein the fibrous material comprises no less than 1.4% (w / v) soluble arabinoxylans.

Tot slot, verwijst lactosevrij naar een product dat geen spoor van deze verbinding bevat. De onderhavige uitvinding verwijst naar een eiwitachtig of vezelig materiaal gerecupereerd uit BSG door de fermentatie van BSG's, en bijgevolg geen zuivelproduct bevat en dus lactosevrij is.Finally, lactose-free refers to a product that contains no trace of this compound. The present invention refers to a proteinaceous or fibrous material recovered from BSG by the fermentation of BSGs, and therefore contains no dairy product and is therefore lactose-free.

Gedetailleerde beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvormDetailed description of a preferred embodiment

Het proces volgens de onderhavige uitvinding omvat in het algemeen de stappen van:The process of the present invention generally comprises the steps of:

- Het verschaffen van bierbostel;- The provision of beer broth;

- Het uitvoeren van versuikering en vezelsolubilisatie door enzymatische behandeling van de bierbostel;- Carrying out sweetening and fiber solubilization through enzymatic treatment of the beer broth;

- Het fermenteren van de versuikerde bierbostel met melkzuurbacteriën en/of azijnzuurbacteriën en/of probiotica om een gefermenteerde bouillon te verkrijgen; en- Fermenting the caramelised beer broth with lactic acid bacteria and / or acetic acid bacteria and / or probiotics to obtain a fermented broth; and

- het extraheren en/of zuiveren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit het gefermenteerde BSG.- extracting and / or purifying proteinaceous and / or fibrous material from the fermented BSG.

De bierbostel is bij voorkeur verkregen uit een productieproces van gewoon bier, waarbij mout en potentieel sommige bijproducten zoals maïs, rijst, sorghum, tarwe, gerst, rogge, haver of combinaties daarvan worden gemengd met water om een beslag teThe beer broth is preferably obtained from an ordinary beer production process in which malt and potentially some by-products such as corn, rice, sorghum, wheat, barley, rye, oats or combinations thereof are mixed with water to form a batter

BE2018/5096 vormen waarin enzymen ofwel afkomstig van de gerstmout ofwel afzonderlijk toegevoegd aan het beslag zetmeel mogen afbreken in fermenteerbare suikers, gewoonlijk een mengsel van glucose, maltose en maltotriose. Aan het einde van het maischen wordt het beslag gefilterd om een fermenteerbare wort te verkrij gen die verder wordt verwerkt tot bier.BE2018 / 5096 forms in which enzymes either from the barley malt or added separately to the batter may degrade starch into fermentable sugars, usually a mixture of glucose, maltose and maltotriose. At the end of mashing, the batter is filtered to obtain a fermentable wort that is further processed into beer.

Het retentaat van de beslagfiltratie is de bierbostelThe retentate of the batter filtration is the beer broth

BSG bestaat uit de zaadhuid-vruchtwandpellagen die het oorspronkelijke gerstgraan bedekten.BSG consists of the seed skin-fruit wall layers that covered the original barley grain.

De samenstelling van BSG bevat voornamelijk vezels, die niet-zetmeelhoudende polysachariden zijn (NSP;The composition of BSG contains mainly fibers, which are non-starchy polysaccharides (NSP;

hemicellulose in de vorm van arabinoxylanen (AX) en cellulose) en aanzienlijke hoeveelheden proteïnen en lignine, met arabinoxylanen (AX) die gewoonlijk de meest overvloedige component vormen. Daarom is BSG in principe een lignocellulosisch materiaal. Vezels vormen ongeveer de helft van de BSG-samenstelling een drooggewichtbasis, terwijl eiwitten tot 30% van drooggewichtbasis kunnen vormen. Dit hoge vezel op de en eiwitgehalte maakt BSG een interessante grondstof voor voedingstoepassingen.hemicellulose in the form of arabinoxylans (AX) and cellulose) and substantial amounts of proteins and lignin, with arabinoxylans (AX) which are usually the most abundant component. That is why BSG is basically a lignocellulosic material. Fiber forms about half of the BSG composition on a dry weight basis, while proteins can form up to 30% of dry weight basis. This high fiber and protein content makes BSG an interesting raw material for food applications.

Zoals te verwachten, is cellulose (ß-(1,4) gebonden glucoseresiduen) een andere overvloedige polysacharide in BSG. Bepaalde niveaus van (1-3,1-4)ß-D-glucaan kunnen ook aanwezig zijn. De meest overvloedige monosachariden in BSG zijn xylose, glucose en arabinose, terwijl ook sporen van sporen van rhamnose en galactose zijn gevonden.As expected, cellulose (β- (1,4) -bound glucose residues) is another abundant polysaccharide in BSG. Certain levels of (1-3,1-4) β-D-glucan may also be present. The most abundant monosaccharides in BSG are xylose, glucose and arabinose, while traces of rhamnose and galactose traces have also been found.

BE2018/5096BE2018 / 5096

Het eiwitgehalte van BSG is typisch aanwezig bij niveaus van ongeveer 30 % op drooggewichtbasis. De meest overvloedige zijn hordeinen, glutelinen, globulinen en albuminen.The protein content of BSG is typically present at levels of about 30% on a dry weight basis. The most abundant are hordeins, glutelins, globulins and albumin.

Essentiële aminozuren vertegenwoordigen ongeveer % van het totale eiwitgehalte, waarbij lysine het meest overvloedig is, terwijl niet-essentiële aminozuren inEssential amino acids represent about% of the total protein content, with lysine being the most abundant, while non-essential amino acids in

BSG tot 70% van het totale eiwitgehalte vormen.BSG to 70% of the total protein content.

Dit is significant omdat lysine vaak gebrekkig is in granenvoeding.This is significant because lysine is often deficient in cereal nutrition.

Daarnaast, bevat BSG ook een verscheidenheid aan minerale elementen, waarvan silicium, fosfor, calcium en magnesium de meest overvloedige zijn.In addition, BSG also contains a variety of mineral elements, of which silicon, phosphorus, calcium and magnesium are the most abundant.

De BSG verkregen uit een productieproces van pilsbier omvat gewoonlijk hemicellulose (20-25 gew.% op basis van de droge stof); cellulose (12-25 gew.% op basis van de droge stof); eiwit (19-30 gew.% op basis van de droge stof); lignine (12-28 gew.% op basis van de droge stof); lipide (ca. 10 gew% op basis van de droge stof); as (2-5 gew.% op basis van de droge stof); en lage hoeveelheden fructose, lactose, glucose en maltose.The BSG obtained from a piled beer production process usually comprises hemicellulose (20-25% by weight based on the dry matter); cellulose (12-25% by weight based on the dry matter); protein (19-30% by weight based on the dry matter); lignin (12-28% by weight based on the dry matter); lipid (about 10% by weight based on the dry matter); ash (2-5% by weight based on the dry matter); and low amounts of fructose, lactose, glucose and maltose.

De BSG is zeer voedzaam en zeer gevoelig voor bederf door micro-organismen, dus warmtebehandeling van de BSG is wenselijk om de houdbaarheid te verbeteren. In dit opzicht, verhoogt het hoge watergehalte van BSG's op het moment van hun productie (wortfiltratie), dat in het bereik van 75% (25% totale vaste-stofgehalte) ligt, de instabiliteit van het materiaal. Om deze redenen wordt bij voorkeur verse draf gebruikt in het proces volgens de onderhavige uitvinding, en/of worden BSG'sThe BSG is very nutritious and highly susceptible to spoilage by micro-organisms, so heat treatment of the BSG is desirable to improve shelf life. In this regard, the high water content of BSGs at the time of their production (wort filtration), which is in the range of 75% (25% total solids content), increases the instability of the material. For these reasons, fresh trot is preferably used in the process of the present invention, and / or BSGs

BE2018/5096 gestabiliseerd of behandeld voor sterilisatie, bij voorkeur door koken.BE2018 / 5096 stabilized or treated for sterilization, preferably by boiling.

In een proces volgens de onderhavige uitvinding, worden BSG's, bij voorkeur zoals geproduceerd tijdens het brouwproces (in het bereik van 25% totale vaste-stofgehalte), en met meer voorkeur verzameld net na hun productie, gemengd met gedestilleerd water, of bij voorkeur warm productwater, tot een uiteindelijk droge-stofgehalte van tussen 6 en 10%, met meer voorkeur tussen 8 en 9%.In a process according to the present invention, BSGs, preferably as produced during the brewing process (in the range of 25% total solids content), and more preferably collected just after their production, are mixed with distilled water, or preferably warm product water, to a final dry matter content of between 6 and 10%, more preferably between 8 and 9%.

De vaste stoffen in deze suspensie worden gemalen, bij voorkeur met behulp van korundsteen slijptechnologie, tot een gemiddelde deeltjesgrootte van niet groter dan μm en een absolute deeltjesgrootte van niet groter dan 300 μm. De gemalen suspensie wordt vervolgens behandeld voor stabilisatie, bijvoorbeeld door warmtebehandeling zoals door koken gedurende minuten.The solids in this suspension are milled, preferably using corundum grinding technology, to an average particle size of no larger than μm and an absolute particle size of no larger than 300 μm. The milled suspension is then treated for stabilization, for example by heat treatment such as by boiling for minutes.

Vervolgens, wordt het mengsel van BSG' en water blootgesteld aan vezelsolubilisatie, versuikering en -fermentatie, bij voorkeur aan een gelijktijdig proces van versuikering en fermentatie (SSF). Commerciële enzymatische producten die worden gebruikt voor de vezelsolubilisatie en versuikering van de BSG in de onderhavige uitvinding zullen tenminste één van de volgende activiteiten hebben: xylanase ( inclusief endo-xylanase); cellulase;Subsequently, the mixture of BSG 'and water is exposed to fiber solubilization, sweetening and fermentation, preferably to a simultaneous process of sweetening and fermentation (SSF). Commercial enzymatic products used for the fiber solubilization and saccharification of the BSG in the present invention will have at least one of the following activities: xylanase (including endo-xylanase); cellulase;

glucanase (inclusief bèta-glucanase); glucoamylase, protease, en of mengsels daarvan. Bij voorkeur, bevat het enzymatische mengselgebruik zetmeel-, dextrine-, eiwit- en vezelafbraakactiviteiten. Met meer voorkeur,glucanase (including beta glucanase); glucoamylase, protease, and or mixtures thereof. Preferably, the enzymatic mixture use contains starch, dextrin, protein and fiber degradation activities. More preferably,

BE2018/5096 zullen deze activiteiten omvatten gluco-amylase, pullulanase, alfa-amylase, bèta-glucanase, xylanase en protease. Enzymbehandeling met xylanase en protease solubiliseert WUAX en verhoogt de niveaus van 5 gezondheidsbevorderende WEAX.BE2018 / 5096 these activities will include glucoamylase, pullulanase, alpha amylase, beta glucanase, xylanase and protease. Enzyme treatment with xylanase and protease solubilizes WUAX and raises the levels of 5 health-promoting WEAX.

Als voorbeelden van dergelijke enzymbehandeling, werden experimenten uitgevoerd door het toevoegen aan een mengsel van BSG's en water van de volgende commerciële producten:As examples of such enzyme treatment, experiments were performed by adding to a mixture of BSGs and water the following commercial products:

BE2018/5096BE2018 / 5096

Voorbeeld. 1Example. 1

Commercieel product Commercial product Leverancier Supplier Verklaarde enzymatische activi tei ten Explained enzymatic activities Dosis Dose Ultraflo FABI Ultraflo FABI Novozymen Novozymes Bèta-glucanase Beta glucanase 100 ppm 100 ppm Endo-xylanase Endoxylanase Alfa-amylase Alpha amylase Attenuzyme PRO Attenuzyme PRO Novozymen Novozymes Gluco-amylase Glucoamylase 500 ppm 500 ppm Pullulanase Pullulanase Alfa-amylase Alpha amylase Flavourzyme Flavourzyme Novozymen Novozymes Protease Protease 200 ppm 200 ppm

Voorbeeld 2Example 2

Commercieel product Commercial product Leverancier Supplier Verklaarde enzymatische activi tei ten Explained enzymatic activities Dosis Dose Ultraflo FABI Ultraflo FABI Novozymen Novozymes Bèta-glucanase Beta glucanase 100 ppm 100 ppm Endo-xylanase Endoxylanase Alfa-amylase Alpha amylase Attenuzyme PRO Attenuzyme PRO Novozymen Novozymes Gluco-amylase Glucoamylase 500 ppm 500 ppm Pullulanase Pullulanase Alfa-amylase Alpha amylase Food Pro PHT Food Pro PHT DuPont DuPont Protease Protease 100 ppm 100 ppm Flavourzyme Flavourzyme Novozymen Novozymes Protease Protease 200 ppm 200 ppm

Voorbeeld 3Example 3

Commercieel product Commercial product Leverancier Supplier Verklaarde enzymatische activi tei ten Explained enzymatic activities Dosis Dose Laminex BG2 Laminex BG2 Danisco Danisco Bèta-glucanase Beta glucanase 100 ppm 100 ppm Xylanase Xylanase Ultimase BWL40 Ultimase BWL40 Novozymen Novozymes Bèta-glucanase Beta glucanase 800 ppm 800 ppm Xylanase Xylanase

BE2018/5096BE2018 / 5096

Voorbeeld. 4Example. 4

Commercieel product Commercial product Leverancier Supplier Verklaarde enzymatische activi tei ten Explained enzymatic activities Dosis Dose Allzyme Allzyme All tech All tech Bèta-glucanase Beta glucanase 800 ppm 800 ppm Endo-xylanase Endoxylanase Cellulase Cellulase Attenuzyme PRO Attenuzyme PRO Novozymen Novozymes Gluco-amylase Glucoamylase 500 ppm 500 ppm Pullulanase Pullulanase Alfa-amylase Alpha amylase Food Pro PHT Food Pro PHT DuPont DuPont Protease Protease 100 ppm 100 ppm Flavourzyme Flavourzyme Novozymen Novozymes Protease Protease 200 ppm 200 ppm

Voorbeeld 5Example 5

Commercieel product Commercial product Leverancier Supplier Verklaarde enzymatische activi tei ten Explained enzymatic activities Dosis Dose Rohament CL Rohament CL AB -Enzymen AB Enzymes Bèta-glucanase Beta glucanase 800 ppm 800 ppm Endo-xylanase Endoxylanase Cellulase Cellulase Attenuzyme PRO Attenuzyme PRO Novozymen Novozymes Gluco-amylase Glucoamylase 500 ppm 500 ppm Pullulanase Pullulanase Alfa-amylase Alpha amylase Food Pro PHT Food Pro PHT DuPont DuPont Protease Protease 100 ppm 100 ppm Flavourzyme Flavourzyme Novozymen Novozymes Protease Protease 200 ppm 200 ppm

Na hydrolyse, wordt een fermenteerbare bouillon verkregen die vervolgens wordt gefermenteerd met melkzuurbacteriën en/of azijnzuurbacteriën en/of probiotica. Bij voorkeur worden dergelijke microorganismen toegevoegd tijdens de hydrolyse, waardoor een gelijktijdig versuikerings- en fermentatieproces (SSF) 10 wordt uitgevoerd. De melkzuurbacteriën kunnen ofwelAfter hydrolysis, a fermentable broth is obtained which is then fermented with lactic acid bacteria and / or acetic acid bacteria and / or probiotics. Preferably, such microorganisms are added during the hydrolysis, whereby a simultaneous sugaring and fermentation process (SSF) is carried out. The lactic acid bacteria can either

BE2018/5096 alleen ofwel in combinatie met gist worden gebruikt (bv.BE2018 / 5096 can only be used either in combination with yeast (eg

S. cerevisiae} .S. cerevisiae}.

Voorbeelden van melkzuurbacteriën omvatten:Examples of lactic acid bacteria include:

Soorten Species Stam tribe Me tabo1i sme Me tabo1i sme Oorsprong Origin L. L. amylovorus amylovorus AB32 AB32 Homofermentatief Homofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. amylovorus amylovorus AB3 6 AB3 6 Homofermentatief Homofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. brevis brevis WLP672 WLP672 Heterofermentatief Heterofermentative L. L. brevis brevis JJ2P JJ2P Heterofermentatief Heterofermentative Varken Pig L. L. paracasei paracasei CRL431 CRL431 Heterofermentatief Heterofermentative Faeces van baby' s Faeces of babies L. L. casei casei R10 R10 Heterofermentatief Heterofermentative Kaas Cheese L. L. casei casei H2 H2 Heterofermentatief Heterofermentative Menselij k Human L. crispaticus L. crispaticus AB19 AB19 Homofermentatief Homofermentative Zuurdesem Sourdough L. delbreuckii L. delbreuckii WLP677 WLP677 Homofermentatief Homofermentative L. L. fermentum fermentum AB15 AB15 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. fermentum fermentum AB31 AB31 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. fermentum fermentum F2 3 F2 3 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. gallinarum gallinarum AB13 AB13 Homofermentatief Homofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. plantarum plantarum F6 F6 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. plantarum plantarum F10 F10 Heterofermentatief Heterofermentative Brouwerij Brewery L. L. plantarum plantarum F21 F21 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. plantarum plantarum R11 R11 Heterofermentatief Heterofermentative Kaas Cheese L. L. plantarum plantarum R13 R13 Heterofermentatief Heterofermentative Kaas Cheese L. L. reuteri reuteri AB3 8 AB3 8 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. reuteri reuteri DSM20016 DSM20016 Heterofermentatief Heterofermentative Menselij ke darm Human intestine L. L. reuteri reuteri Ff2 Ff2 Heterofermentatief Heterofermentative Varken Pig L. L. reuteri reuteri hh1P hh1P Heterofermentatief Heterofermentative Varken Pig

BE2018/5096BE2018 / 5096

L. L. reuteri reuteri R12 R12 Heterofermentatief Heterofermentative Kaas Cheese L. L. rhamnosus rhamnosus C7 C7 Homofermentatief Homofermentative Kaas Cheese L. L. rhamnosus rhamnosus C8 C8 Homofermentatief Homofermentative Kaas Cheese L. L. rhamnosus rhamnosus C9 C9 Homofermentatief Homofermentative Kaas Cheese L. L. rhamnosus rhamnosus GG GG Homofermentatief Homofermentative Menselij ke darm Human intestine L. L. sakei sakei AB3a AB3a Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. L. vaginalis vaginalis AB11 AB11 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough Leuconostoc citreum Leuconostoc citreum TR116 TR116 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough L. holzapfelii L. holzapfelii AB4 AB4 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough Leuconostoc lactis Leuconostoc lactis E11 E11 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough Leuc. Mesenteroides Leuc. Mesenteroides DSM20240 DSM20240 Heterofermentatief Heterofermentative Root bier Root beer Weissella cibaria Weissella cibaria MG1 MG1 Heterofermentatief Heterofermentative Zuurdesem Sourdough

Voorbeelden van azijnzuurbacteriën omvattenExamples of acetic acid bacteria include

G. oxydans en K. xyUnus.G. oxydans and K. xyUnus.

Bij voorkeur verdienen de stammen L.Preferably the strains deserve L.

planetarum FIO en L. rhamnosus LGG de voorkeur om gewenste organoleptische eigenschappen te verschaffen aan de fermentatiebouillon.planetarum F10 and L. rhamnosus LGG are preferred to provide desired organoleptic properties to the fermentation broth.

Hydrolyse gedurende ten minste een temperatuur in van de uur, functie enzym(en) (gewoonlijkeHydrolysis for at least one temperature in the hour, function enzyme (s) (usual

BSG wordt uitgevoerd bij voorkeur uur bij van het ongeveer gebruikte om solubilisatie van arabinoxylanen te waarborgen en toename in het gehalteBSG is carried out preferably for hours of the approximately used to ensure solubilization of arabinoxylans and increase in content

WEAX tot gezondheidsbevorderende niveaus van ten minsteWEAX to health-promoting levels of at least

BE2018/5096BE2018 / 5096

Hydrolyse wordt gevolgd door een fermentatie tot 24 uur bij ongeveer 25 tot °C, bij voorkeur bij °C. Bij voorkeur worden de hydrolyseen fermentatiestappen gecombineerd in één en uitgevoerd gedurende 15 tot 24 een temperatuur tussen 25 en 37 °C, met een voorkeur gedurende °C. Aerobe en gebruikt tijdens het kritische zuurgraad suikers.Hydrolysis is followed by a fermentation for up to 24 hours at about 25 to ° C, preferably at ° C. Preferably, the hydrolysis and fermentation steps are combined in one and carried out for 15 to 24 at a temperature between 25 and 37 ° C, preferably during ° C. Aerobic and uses sugars during the critical acidity.

wanneer, waarde uur bij grotere uur bij een temperatuur van statische omstandigheden worden fermentatie- of SSF-proces.when, value hours at larger hours at a temperature of static conditions become fermentation or SSF process.

De fermentatie of SSF wordt bewaakt door parameters zoals pH, concentratieThe fermentation or SSF is monitored by parameters such as pH, concentration

Het proces wordt geacht bijvoorbeeld, verdubbelt, bij een druppel van tussen extract, totale van reducerende te zijn voltooid totale zuurgraad voorkeur van met meer voorkeur inThe process is considered, for example, to be doubled, with a drop of between extract, total of reducing, total acidity preferred of more preferred in

4,0 tot samen met4.0 to along with

0,2 en 0,4 pH-eenheden en verhoogd extract van 0,5-1,0% (extract gemeten door0.2 and 0.4 pH units and increased extract of 0.5-1.0% (extract measured by

Anton-Paar en gedefinieerd als gram oplosbare vaste gefermenteerde bouillon wordt ook gemeten. Aerobe en statische omstandigheden worden gebruikt om een lage alcoholconcentratie te waarborgen, lager dan 0,20%, bij voorkeur lager dan 0,15%, en met meer voorkeur lager dan 0,10% in de gefermenteerde bouillon.Anton-Paar and defined as grams of soluble solid fermented broth is also measured. Aerobic and static conditions are used to ensure a low alcohol concentration, lower than 0.20%, preferably lower than 0.15%, and more preferably lower than 0.10% in the fermented broth.

Aan het einde van de fermentatie heeft fermentatiebouillon kenmerkend een zuurtegraad in bereik van pH 3,5 - pH 4,5, bij voorkeur tussen pHAt the end of the fermentation, fermentation broth typically has an acidity in the range of pH 3.5 - pH 4.5, preferably between pH

- pH 4,2, pH 4,1.- pH 4.2, pH 4.1.

voorkeur de het en met een grotere voorkeur tussen pH 3,9preferably and more preferably between pH 3.9

De fermentatiebouillon heeft verder bijThe fermentation broth has further added

BE2018/5096 suikergehalte (< 2,5%) en/of hoog vezelgehalte (>1,5 g vezels/100 kcal, bij voorkeur >3 g vezels/100 kcal) en/of voldoende niveaus van gezondheidsbevorderende oplosbare arabinoxylanen (niet minder dan 1,4% w/v, bij voorkeur niet minder dan 3%) en/of hoog eiwitgehalte (>12%, bij voorkeur >20% van de energie door eiwitten geleverd) en/of zeer laag zoutgehalte (<0,4%).BE2018 / 5096 sugar content (<2.5%) and / or high fiber content (> 1.5 g fiber / 100 kcal, preferably> 3 g fiber / 100 kcal) and / or sufficient levels of health-promoting soluble arabinoxylans (not less than 1.4% w / v, preferably not less than 3%) and / or high protein content (> 12%, preferably> 20% of the energy supplied by proteins) and / or very low salt content (<0.4% ).

Doordat er geen melkproduct wordt gebruikt in het beschreven proces, is de fermentatiebouillon dientengevolge lactosevrij.Because no milk product is used in the process described, the fermentation broth is consequently lactose-free.

Na fermentatie is de pH van de fermentatiebouillon bij voorkeur bijgesteld tot een pH in een bereik van 2,5 tot en met 3,5, bij voorkeur tot een pH van 2,7 waardoor hydrolisering van de eiwitten in de fermentatiebouillon mogelijk wordt gemaakt door enzymatische behandeling met bv. FP2 (Falcipaïne-2, a papaïne familie cysteïneprotease).After fermentation, the pH of the fermentation broth is preferably adjusted to a pH in the range of 2.5 to 3.5, preferably to a pH of 2.7, whereby hydrolysis of the proteins in the fermentation broth is made possible by enzymatic treatment with, for example, FP2 (Falcipain-2, a papain family cysteine protease).

Vervolgens kan het eiwitachtige materiaal uit de fermentatiebouillon worden gerecupereerd (geëxtraheerd, gezuiverd en/of gescheiden) door, bijvoorbeeld, een adsorptieproces. Een dergelijk proces kan kenmerkend drie opeenvolgende processtappen omvatten. Een eerste stap in het eiwitrecuperatieproces is de scheiding van de vaste deeltjes. Kenmerkend kunnen hiervoor schijfstapelcentrifuges, scroll-decanteerders of hydrocyclonen worden gebruikt. Er kan een tweede stap voor het verwijderen van vaste stoffen worden opgenomen om te verzekeren dat minimale hoeveelheden deeltjes worden geïntroduceerd in de apparatuur die betrokken is bij volgende eiwitzuiveringsstappen. Het nalaten dit teThe proteinaceous material can then be recovered from the fermentation broth (extracted, purified and / or separated) by, for example, an adsorption process. Such a process can typically include three consecutive process steps. A first step in the protein recovery process is the separation of the solid particles. Typically, disk stack centrifuges, scroll decanters, or hydrocyclones can be used for this. A second solid removal step can be included to ensure that minimal amounts of particles are introduced into the equipment involved in subsequent protein purification steps. Failure to do this

BE2018/5096BE2018 / 5096

verkrijgen kan can obtain tot een to one ernstige serious vermindering reduction in in procesuitvoeren process execution leiden. lead. Kenmerkende Distinctive apparatuur equipment die That gebruikt wordt is used voor in front of secundaire secondary filtratie filtration kan can

filterzakken of filterpatronen omvatten met een maximale poriediameter van 5, bij voorkeur 4, 3, 2 of 1 μm. De niet-oplosbare vaste stoffen-bevattende stroom van bovenstaande eiwitrecuperatiestappen 1 en 2 kunnen worden gedroogd. Voor de recuperatie van eiwithoudend materiaal wordt de gezuiverde vloeistofstroom die de gehydrolyseerde eiwitcomponenten omvat aangevoerd aan een primair eiwitconcentratieproces dat kan worden verkregen door een Chromatografiestap. Types van Chromatografie die kunnen worden gebruikt omvatten adsorptiematrices met eigenschappen zoals ionuitwisseling (IEX), grootte-uitsluiting, affiniteit of elke ander geschikt type dat gebruikt wordt in vloeistofChromatografiesystemen. Na de primaire eiwitconcentratiestap kan een verdere stap noodzakelijk zijn teneinde de concentratie en de zuiverheid van een beoogd specifiek eiwit of eiwitten te verhogen. Voor deze stap kan een additionele chromatografische stap worden opgenomen. Er kan een ultrafiltratie/diafiltratie- of evaporatiestap worden gebruikt voor het verder concentreren van het eiwitmengsel na de Chromatografiestappen. Het type van filter voor ultrafiltratie/diafiltratie hangt af van de fysieke en chemische eigenschappen van het gewenste eiwit of eiwitten. Een geschikt filtermateriaal heeft dus, bijvoorbeeld, hydrofiele of hydrofobe eigenschappen en een nominaal molecuulgewicht-begrenzing tussen 31000 kDa. Een laatste stap in het algemene proces omvatinclude filter bags or filter cartridges with a maximum pore diameter of 5, preferably 4, 3, 2 or 1 μm. The insoluble solids-containing stream of the above protein recovery steps 1 and 2 can be dried. For the recovery of protein-containing material, the purified liquid stream comprising the hydrolyzed protein components is supplied to a primary protein concentration process that can be obtained by a chromatography step. Types of Chromatography that can be used include adsorption matrices with properties such as ion exchange (IEX), size exclusion, affinity or any other suitable type used in liquid chromatography systems. After the primary protein concentration step, a further step may be necessary to increase the concentration and purity of an intended specific protein or proteins. An additional chromatographic step can be included for this step. An ultrafiltration / diafiltration or evaporation step can be used to further concentrate the protein mixture after the Chromatography steps. The type of filter for ultrafiltration / diafiltration depends on the physical and chemical properties of the desired protein or proteins. Thus, a suitable filter material has, for example, hydrophilic or hydrophobic properties and a nominal molecular weight limit between 31000 kDa. Includes a final step in the general process

BE2018/5096 verdere concentratie, meer specifiek verwijdering van water. Kenmerkende vochtgehalten van eiwitpoeders zijn bij voorkeur lager dan 20%. Daarom kunnen drogers worden gebruikt, mogelijk omvattende: kruiscirculatie- en doorvoercirculatiedrogers, schaaldrogers, tunneldrogers, roterende drogers, trommeldrogers, spuitdrogers en/of vriesdroger. De eiwit-verarmde afvalstroom en optioneel stromen die resulteren uit equilibratie en regeneratie van de adsorptiematrix tijdens gebruik in de eerste of volgende Chromatografiestappen kunnen in afvalwaterbehandelingssystemen worden gevoerd. Deze stromen zijn bijzonder geschikt voor anaerobe digestiesystemen.BE2018 / 5096 further concentration, more specifically removal of water. Typical moisture contents of protein powders are preferably lower than 20%. Therefore, dryers can be used, possibly comprising: cross-circulation and feed-through circulation dryers, tray dryers, tunnel dryers, rotary dryers, drum dryers, spray dryers and / or freeze dryer. The protein-depleted waste stream and optional streams resulting from equilibration and regeneration of the adsorption matrix during use in the first or subsequent Chromatography steps can be fed into waste water treatment systems. These streams are particularly suitable for anaerobic digestion systems.

Voorbeelden van Chromatografieharsen die gebruikt kunnen worden in de eerste en verdere Chromatografiestappen omvatten, maar zijn niet beperkt tot: Capto S (GE Healthcare) en zeoliet dat geschikt is voor voeding.Examples of Chromatography resins that can be used in the first and further Chromatography steps include, but are not limited to: Capto S (GE Healthcare) and food-grade zeolite.

Uitwassing van het eiwitachtige materiaal uit de harsen kan worden verkregen door diverse elueermiddelen die bekend zijn bij de ervaren deskundige en omvatten, bijvoorbeeld:Washing of the proteinaceous material from the resins can be obtained by various eluents known to those skilled in the art and including, for example:

NaCloplossingen, NaHC03-oplossingen, Na2CO3, NaOH...NaCl solutions, NaHCO 3 solutions, Na 2 CO 3, NaOH ...

Het uitgewassen eiwitachtige materiaal dat verkregen wordt door een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt verondersteld wenselijke organoleptische eigenschappen en functionaliteiten te hebben die verschillen van eiwitachtig materiaal gerecupereerd uit BSG zonder een stap van het fermenteren van de BSG.The washed out proteinaceous material obtained by a method according to the present invention is believed to have desirable organoleptic properties and functionalities that differ from proteinaceous material recovered from BSG without a step of fermenting the BSG.

Additioneel is, doordat het uit de BSG afgeleide product bij een zure pH wordt gehouden,Additionally, because the product derived from the BSG is kept at an acidic pH,

BE2018/5096 contaminatie van de BSG en de microbiologische afval zeer beperkt, of afwezig.BE2018 / 5096 contamination of the BSG and the microbiological waste very limited, or absent.

REFERENTIESREFERENCES

Cao, L., Liu, X., Qian, T., Sun, G., Guo, Y., Chang, F., . . . Sun, X. (2011) . Antitumor and immunomodulatory activity of arabinoxylans: A major constituent of wheat bran. International Journal of Biological Macromolecules, 48(1), 160-164. doi:10.1016/j.ijbiomac.2010.10.014Cao, L., Liu, X., Qian, T., Sun, G., Guo, Y., Chang, F.,. . . Sun, X. (2011). Antitumor and immunomodulatory activity of arabinoxylans: A major constituent of wheat bran. International Journal of Biological Macromolecules, 48 (1), 160-164. doi: 10.1016 / j.ijbiomac.2010.10.014

Cloetens, L., Broekaert, W. F., Delaedt, Y., Ollevier, F., Courtin, C. Μ., Delcour, J. A., . . . Verbeke,Cloetens, L., Broekaert, W.F., Delaedt, Y., Ollevier, F., Courtin, C.Μ., Delcour, J. A.,. . . Verbeke

K. (2010). Tolerance of arabinoxylanoligosaccharides and their prebiotic activity in healthy subjects: a randomised, placebo-controlled cross-over study. Br J Nutr, 103(5), 703-713. doi:10.1017/S0007114509992248K. (2010). Tolerance of arabinoxylanoligosaccharides and their prebiotic activity in healthy subjects: a randomized, placebo-controlled crossover study. Br J Nutr, 103 (5), 703-713. doi: 10.1017 / S0007114509992248

Efsa Panel on Dietetic Products, N. a. A. (2010) . Scientific Opinion on Dietary Reference Values for carbohydrates and dietary fibre. EFSA Journal, 8(3), 1462-n/a. doi:10.2903/j.efsa.2010.1462Efsa Panel on Dietetic Products, N. a. A. (2010). Scientific Opinion on Dietary Reference Values for carbohydrates and dietary fiber. EFSA Journal, 8 (3), 1462-n / a. doi: 10.2903 / j.efsa.2010.1462

Efsa Panel on Dietetic Products, N. a. A. (2011) .Efsa Panel on Dietetic Products, N. a. A. (2011).

Scientific Opinion on the substantiation of health claims related to arabinoxylan produced from wheat endosperm and reduction of post-prandial glycaemic responses (ID 830) pursuant to Article 13(1) of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA. Journal, 9(6), 2205-n/a. doi:10.2903/j.efsa.2011.2205Scientific Opinion on substantiation of health claims related to arabinoxylan produced from wheat endosperm and reduction of post-prandial glycemic responses (ID 830) according to Article 13 (1) of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA. Journal, 9 (6), 2205 n / a. doi: 10.2903 / j.efsa.2011.2205

Efsa Panel on Dietetic Products, N. a. A. (2013) . Scientific Opinion on Dietary Reference Values for energy. EFSA Journal, 11(1), 3005-n/a. doi:10.2903/j.efsa.2013.3005Efsa Panel on Dietetic Products, N. a. A. (2013). Scientific Opinion on Dietary Reference Values for energy. EFSA Journal, 11 (1), 3005 n / a. doi: 10.2903 / jefsa.2013.3005

Garcia, A. L., Otto, B., Reich, S. C., Weickert, Μ. O., Steiniger, J., Machowetz, A., . . . Koebnick,Garcia, A.L., Otto, B., Reich, S.C., Weickert, Μ. O., Steiniger, J., Machowetz, A.,. . . Koebnick

C. (2006) . Arabinoxylan consumption decreases postprandial serum glucose, serum insulin and plasma total ghrelin response in subjects with impaired glucose tolerance. European Journal of Clinical Nutrition, 61(3), 334.C. (2006). Arabinoxylan consumption decreases postprandial serum glucose, serum insulin and plasma total ghrelin response in subjects with impaired glucose tolerance. European Journal of Clinical Nutrition, 61 (3), 334.

doi:10.1038/sj.ejcn.1602525doi: 10.1038 / sj.ejcn.1602525

Lu, Z. X., Walker, K. Z., Muir, J. G., & Dea, K.Lu, Z. X., Walker, K. Z., Muir, J. G., & Dea, K.

O. (2004) . Arabinoxylan fibre improves metabolic control in people with Type II diabetes. European Journal of Clinical Nutrition, 58(4), 621. doi:10.1038/sj.ejcn.1601857O. (2004). Arabinoxylan fiber improves metabolic control in people with Type II diabetes. European Journal of Clinical Nutrition, 58 (4), 621. doi: 10.1038 / sj.ejcn.1601857

BE2018/5096BE2018 / 5096

Reis, S. F., Abu-Ghannam, N., Gullón, B., Gullón, P., Ferreira, S., Maia, C. J., . . . Alonso, J.Reis, S.F., Abu-Ghannam, N., Gullon, B., Gullon, P., Ferreira, S., Maia, C. J.,. . . Alonso, J.

L. (2014) . Evaluation of the prebiotic potential of arabinoxylans from brewer's spent grain. Applied Microbiology and Biotechnology, 98(22), 9365-9373. doi:10.1007/s00253-014-6009-8L. (2014). Evaluation of the prebiotic potential of arabinoxylans from brewer's spent grain. Applied Microbiology and Biotechnology, 98 (22), 9365-9373. doi: 10.1007 / s00253-014-6009-8

Sanchez, J. I., Marzorati, M., Grootaert, C., Baran, M., Verstraete, V., Van De Wiele, C. M., . . . Delcour,Sanchez, J.I., Marzorati, M., Grootaert, C., Baran, M., Verstraete, V., Van De Wiele, C. M.,. . . Delcour,

T. (2009). Arabinoxylan-oligosaccharides (AXOS) affect the protein/carbohydrate fermentation balance and microbial population dynamics of the Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem. Microbial Biotechnology, 2(1), 101-113.T. (2009). Arabinoxylan oligosaccharides (AXOS) affect the protein / carbohydrate fermentation balance and microbial population dynamics of the Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem. Microbial Biotechnology, 2 (1), 101-113.

doi:10.1111/j.1751-7915.2008.00064.xdoi: 10,1111 / j1751-7915.2008.00064.x

Teixeira, C., Nyman, M., Andersson, R., & Alminger,Teixeira, C., Nyman, M., Andersson, R., & Alminger,

M. (2017). Application of a dynamic gastrointestinal in vitro model combined with a rat model to predict the digestive fate of barley dietary fibre and evaluate potential impact on hindgut fermentation. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre, 9, 7-13.M. (2017). Application of a dynamic gastrointestinal in vitro model combined with a rat model to predict the digestive fate of barley dietary fiber and evaluate potential impact on Hindgut fermentation. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fiber, 9, 7-13.

doi:10.1016/j.bcdf.2016.12.001doi: 10.1016 / j.bcdf.2016.12.001

Zhou, S., Liu, X., Guo, Y., Wang, Q., Peng, D., & Cao, L. (2010) . Comparison of the immunological activities of arabinoxylans from wheat bran with alkali and xylanase-aided extraction. Carbohydrate Polymers, 81(4), 784-789.Zhou, S., Liu, X., Guo, Y., Wang, Q., Peng, D., & Cao, L. (2010). Comparison of the immunological activities of arabinoxylans from wheat bran with alkali and xylanase-aided extraction. Carbohydrate Polymers, 81 (4), 784-789.

doi:10.1016/j.carbpol.2010.03.040doi: 10.1016 / j.carbpol.2010.03.040

Claims (10)

ConclusiesConclusions 1.- Werkwijze voor het extraheren of zuiveren van eiwitachtig materiaal en/of vezelig materiaal uit bierbostel (BSG), de werkwijze omvattende de stappen van:Method for extracting or purifying proteinaceous material and / or fibrous material from beer broth (BSG), the method comprising the steps of: • • Het It verschaffen van bierbostel; providing beer broth; • • Het It uitvoeren van versuikering carrying out carcinoma door through enzymatische enzymatic behandeling van de bierbostel en treatment of the beer broth and een a fermentatie fermentation van from de versuikerde bierbostel the caramelised beer bundle met with melkzuurbacteriën lactic acid bacteria en/of azijnzuurbacteriën and / or acetic acid bacteria en/of and / or probiotica probiotics om to een gefermenteerde bouillon a fermented broth te to verkrij gen; to gain; en and • • het it extraheren en/of zuiveren extracting and / or purifying van from eiwitachtig proteinaceous en/o and / o f vezelig materiaal uit f fibrous material het it gefermenteerde BSG.fermented BSG. 2.- Werkwijze volgens conclusie 0, waarbij bierbostel wordt behandeld met enzymen om arabinoxylanen oplosbaar te maken.The method of claim 0, wherein beer broth is treated with enzymes to solubilize arabinoxylans. 3.- Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de enzymbehandeling bierbostel bij voorkeur toevoeging van een van de of meer enzymen met volgende enzymatische activiteit aan de bierbostel omvat :A method according to any one of the preceding claims, wherein the enzyme treatment beer broth preferably comprises addition of one or more enzymes with following enzymatic activity to the beer broth: alfa-amylase, gluco-amylase, cellulase, xylanase, protease, bèta-glucanase en/of mengsels daarvan.alpha-amylase, glucoamylase, cellulase, xylanase, protease, beta-glucanase and / or mixtures thereof. 4.- Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, omvattende het hydroliseren van eiwitten in de gefermenteerde bouillon, vóór het extraheren en/of zuiveren van eiwitachtig en/of vezelig materiaal uit de gefermenteerde BSG.A method according to any one of the preceding claims, comprising hydrolyzing proteins in the fermented broth, before extracting and / or purifying proteinaceous and / or fibrous material from the fermented BSG. BE2018/5096BE2018 / 5096 5. - Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de pH van de fermentatiebouillon aan het einde van de fermentatie in het bereik ligt tussen pH 3,5 - pH 4,5, bij voorkeur tussen pH 3,8 - pH 4,2, en met een grotere voorkeur tussen pH 3,9 - pH 4,1.Method according to any one of the preceding claims, wherein the pH of the fermentation broth at the end of the fermentation is in the range between pH 3.5 - pH 4.5, preferably between pH 3.8 - pH 4.2, and more preferably between pH 3.9 - pH 4.1. 6. - Werkwijze volgens conclusie 4 of conclusies 4 en 5, waarbij de pH van de fermentatiebouillon wordt bijgesteld tot een pH in het bereik van 2,5 tot en met 3,5, bij voorkeur tot een pH van 2,7 voor de stap van het hydroliseren van eiwitten.A method according to claim 4 or claims 4 and 5, wherein the pH of the fermentation broth is adjusted to a pH in the range of 2.5 to 3.5, preferably to a pH of 2.7 for the step of hydrolyzing proteins. 7. - Toepassing van eiwitachtig materiaal verkregen van een werkwijze zoals geïdentificeerd in een van de conclusies 1-6 als voedingssupplement.Use of proteinaceous material obtained from a method as identified in any one of claims 1-6 as a food supplement. 8. - Toepassing van eiwitachtig materiaal verkregen van een werkwijze zoals geïdentificeerd in een van de conclusies 1-6 als voedersupplement.Use of proteinaceous material obtained from a method as identified in any one of claims 1-6 as a feed supplement. 9. - Toepassing van eiwitachtig materiaal verkregen van een werkwijze zoals geïdentificeerd in een van de conclusies 1-6 als schuimvormer.Use of proteinaceous material obtained from a method as identified in any one of claims 1-6 as a foam former. 10.- Toepassing van een melkzuurbacteriën, bij voorkeur van de specie Lactobacillus plantarum en/of Lactobacillus rhamnosus met meer voorkeur de stam Lactobacillus plantarum F10 en/of Lactobacillus rhamnosus GG (LGG®) , voor het recupereren van eiwitachtig of vezelig materiaal van BSG.10. Use of a lactic acid bacteria, preferably of the Lactobacillus plantarum and / or Lactobacillus rhamnosus species, and more preferably the Lactobacillus plantarum F10 strain and / or Lactobacillus rhamnosus GG (LGG®), for recovering proteinaceous or fibrous material from BSG.