油組合物及其生產方法
2023-05-02 13:43:51
油組合物及其生產方法
【專利摘要】本發明涉及從用於發酵製作醇類（例如乙醇）的植物材料製作油產品的方法。所述方法在將發酵後的植物材料暴露在蒸餾溫度下之前，從所述植物材料中提取油（例如，從玉米提取玉米油），以降低所述油暴露在蒸餾溫度下可能產生的自由脂肪酸和/或醇酯類含量。本發明還涉及所述方法製得的油產品。
【專利說明】油組合物及其生產方法
[0001]優先權
本申請根據35 U.S.C.§ 119(e)要求2012年2月22日提交的名稱為「Oilcomposit1ns and methods of product1n」的美國臨時專利申請61/601659 的優先權,該在先申請在此以引用的方式全文併入本文。
【技術領域】
[0002]本申請涉及用於製備油組合物的方法，尤其是用於乙醇生產環境中的該方法，及其所製得的獨特油組合物。
【背景技術】
[0003]本公開涉及一種或多種油組合物，其在醇類(例如乙醇)生產中作為副產品產出。乙醇可以用例如基於穀物的原料(例如，玉米、高粱/蜀黍、大麥、小麥、大豆等)、糖(例如甘蔗、甜菜等)以及其他源於植物的材料進行生產。從例如原料的碳水化合物材料除了可以生產醇類以外，還能夠生產出若干副產品，為生產者帶來額外的收入。這些副產品包括，例如，工業和食品業用途的二氧化碳氣體，蛋白質豐富的動物飼料產品，以及油。
[0004]在一座典型的乙醇工廠中，使用玉米、甘蔗、其他穀物、甜菜或其他植物作為原料，以玉米或其他植物原料所含澱粉生產乙醇。在採用玉米的設施中，可使用玉米粒來準備含澱粉材料並進行處理。根據原料類型，原料的初始處理可以不同。但是，一般來說，使用機械方法和化學方法的組合來提取包含在植物材料中的澱粉和糖。
[0005]例如，可以將含澱粉材料與水混合製漿，並進行熱處理，以將澱粉轉化為糖(例如，葡萄糖)。許多乙醇生產設施通過高熱噴射式蒸煮器步驟來將穀物澱粉轉化為糖。澱粉轉化為糖後，可以將糖發酵，其中以產乙醇菌(例如酵母)將糖轉化為乙醇。該發酵產物稱為啤酒，其中包含液體組分(包括乙醇、水和可溶成分)和固體組分(包括未發酵的顆粒物質等)。
[0006]在一座典型的乙醇工廠中，發酵產物被送入蒸餾系統，通過蒸餾和脫水成為乙醇。殘餘物質(例如，全酒糟)可乾燥為幹酒糟(DDG)並出售，例如，作為動物飼料產品。此外，在蒸餾後移除酒糟中的油的方法為本領域所熟知。
[0007]但是，若在蒸餾後才移除酒糟中的油，則油中的自由脂肪酸含量容易高於期望值。由於自由脂肪酸百分比(％FFA)—般被看作是油達成其最終用途(例如，用作生物燃料)前可能需要的後處理量的指標，因此，％FFA可用作油質量的主要指標。穀物原料中含有的油加熱後可以產生自由脂肪酸。許多乙醇工藝過程(例如，澱粉轉化為糖、蒸餾等等)中都涉及加熱，而這會導致油降解。加熱導致油降解的另一指標是乙醇酯類的生成。
[0008]隨著「冷煮」乙醇生產的出現，可以使用酶來替代過量熱，將穀物材料中的澱粉轉化為糖。從所述冷煮工藝中回收油的方法在2008年9月10日提交的名稱為「OilComposit1n and Method of Recovering the Same」 的美國專利申請 12/208，127 中有詳細敘述，該申請在此以引用的方式全文併入。從所述冷煮工藝中所得油的自由脂肪酸百分比遠低於(例如，3-5%以下)通過噴射式蒸煮器乙醇設施生產的油，但是，油在例如蒸餾步驟中，仍可能承受聞溫。
[0009]因此，需要一種製作自由脂肪酸含量相對低和/或乙醇酯類含量低的油的方法，尤其是作為乙醇工業的副產品。
【發明內容】
[0010]本發明提供製作自由脂肪酸含量相對低和/或醇酯類(例如，乙醇酯類)含量低的油組合物的方法。所述方法適用於以植物材料(例如，穀物，如玉米粒)製造醇類的情況。本發明認識到，過度接觸高溫會令植物材料(例如穀物)的油成分降解，並增加其中的一種或多種自由脂肪酸和/或一種或多種醇酯類(例如乙醇酯類)的含量。
[0011 ] 在本發明中，在至少在蒸餾之前進行的一個或多個醇類生產步驟中，分離油。
[0012]其有益效果在於，油可以避免過度接觸高溫(例如，典型蒸餾溫度)；而且，與從將油暴露在一種或多種蒸餾系統的蒸餾溫度下的醇類產業所得的油相比，所述油中的一種或多種自由脂肪酸和/或一種或多種醇酯類(例如乙醇酯類)含量較低。
[0013]在本發明的一個方面中，一種製作油產品的方法，包括:提供一種包括油、一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖植物材料；將所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖至少部分轉化為一種或多種單糖；將所述一種或多種單糖的至少一部分發酵，形成包含所述油和生化成分的發酵產物；以及，將至少部分所述油從所述發酵產物中分離出來，形成油產品，其中所述油產品包括一種或多種自由脂肪酸，所述一種或多種自由脂肪酸的含量範圍為所述油重量的0.05-2%。
[0014]在本發明的另一個方面中，一種製作油產品的方法，包括:提供一種包括油、一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的植物材料:將所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的至少一部分轉化為一種或多種單糖；將所述一種或多種單糖的至少一部分發酵，形成包含所述油和生化成分的發酵產物；以及，將至少部分所述油從所述發酵產物中分離出來，形成油產品，其中所述油產品至少部分在所述方法全程不承受180° F或以上的溫度。
[0015]在本發明的又一個方面中，一種油產品，包括:一種或多種自由脂肪酸，其中所述一種或多種自由脂肪酸的含量範圍為所述油重量的0.05-2% ；以及，一種或多種醇酯類，其中所述一種或多種醇酯類的含量為所述油重量10%或以下。
[0016]下文將結合以下附圖，在【具體實施方式】中對本發明進行詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是包含乙醇生產設施的生物精煉廠的透視圖。
[0018]圖2A和2B展示了用於在「冷煮」乙醇生產設施中生成乙醇的示範工藝流程圖。
[0019]圖3A至3C展示了在冷煮乙醇生產設施中，通過在油受到蒸餾前就將其移除來生成油產品的示範工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將引用若干如附圖所示的示範實施例，來對本發明進行詳細敘述。在以下說明中，列舉了眾多具體細節，以提供對本發明的實施例的透徹理解。但是，對本領域技術人員而言，顯而易見地，這些實施例可以在缺少部分或全部所述細節的情況下實現。除此之夕卜，本文對眾所周知的工藝步驟和/或結構並未詳細描述，但這並不應使得本發明晦澀難懂。結合所述附圖和以下說明，能夠更好地理解這些實施例的特徵和有益效果。
[0021]在此公開的實施例涉及一種油產品的組合物和生產方法。該油化合物可以在例如低能耗乙醇生產設施中，作為穀物材料(例如玉米材料)發酵的副產品產出。優選地，該油產品不像許多乙醇設施所得油那樣承受高溫，從而大大降低了自由脂肪酸的百分比。
[0022]本發明涉及在從原料(例如玉米粒材料)生產醇類(例如乙醇)的過程中,獨特油產品的生產及其組合物。該油產品(例如，玉米油產品)具有一種或多種應用，僅舉幾例而言，例如動物飼料添加劑、工業用途、生物燃料生產和人類品級食用油。以此方式在例如乙醇生產中製得的油，由於持續低處理溫度以及在蒸餾前移除，因此與乙醇生產者生產的傳統油相比是獨特的。
[0023]根據本發明製備油產品的方法包括，提供一種包含油、一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的植物材料。包含油、一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的植物材料及其用於發酵製作醇類的用途是已知的。在優選實施例中，使用一種或多種穀物來提供包含油、一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的材料。例如，玉米粒包括多糖澱粉和玉米油。
[0024]應當注意，雖然在此特別指出可以使用玉米粒作為提供植物材料的起始原料，在其他實施例中，還可以單獨或組合地使用一種或多種其他植物材料。例如，在一些情況下，可以使用大豆，或使用穀物組合，來生成醇類(例如乙醇)和副產物。這可能產生其他新穎組合物，這些新穎組合物應當看作是涵蓋在本公開範圍內。相應地，任何在此公開的乙醇生產設施均可以包括用於處理除玉米粒外其他原料的改進形式，或皆可處理的改進形式。例如，大豆具有很高的油濃度，非常適合用於生產油。
[0025]為了便於公開，圖1是包含用玉米生產乙醇的乙醇生產設施的示範生物精煉廠100的透視圖。該示範生物精煉廠100包括區域102，玉米(或其他合適的材料，包括但不限於，生物質、糖和其他澱粉產品)遞送至該區域102並進行準備，以向乙醇生產設施投料。該乙醇生產設施包括裝置104，用於將玉米製備和處理(例如，碾磨或分離)為適合在發酵系統106中發酵生成發酵產物的玉米粉。乙醇生產設施100還包括蒸餾系統108，發酵產物在該系統內進行蒸餾和脫水形成乙醇。在一些實施例中，生物精煉廠100還可以包括副產品處理系統(例如，離心機、乾燥器和/或蒸發器)。
[0026]如下所述，生物精煉廠100可以是分離式生物精煉廠。但是，應當知曉，在本公開的範圍中，也可以使用整粒式生物精煉廠來生成油產品，下面將對此進行更詳細的敘述。在一些實施例中，生物精煉廠100可稱為「分離式」乙醇生產設施，其中玉米粒在碾磨前分離為3個組成部分，包括主要是纖維材料且屬於纖維組分的一部分的外殼(玉米糠)、充滿澱粉的胚乳部分和富含蛋白質的胚芽部分。在一些實施例中，僅將該胚乳部分進一步發酵處理成乙醇。在其他一些實施例中，將胚乳和胚芽組分都進一步發酵處理成乙醇。分離的一個益處在於，可以將一種或多種低澱粉組分吸入不同的工藝物料流，由此至少將高澱粉胚乳送入液化、發酵和蒸餾。這有助於提供一種效率更高、對酵母和酶要求更低，且每加侖乙醇產量能耗更低的運作方式。在一些實施例中，可將一種或多種其他成分(例如玉米糠和胚芽部分)當做附加的副產品賣給飼料工業，或可以進一步處理來生產價值更高的副產品。優選地，將整粒玉米粒碾磨並供給發酵系統。不進行分離而碾磨整粒玉米粒的一個益處在於，胚芽部分包括澱粉和油，胚乳部分也包括澱粉和油，由此，通過提高澱粉水平而增加了總體乙醇產量,也通過提高了油水平而增加了總體油產量。
[0027]圖2A和2B都展示了示範工藝流程圖，其中展示了冷煮乙醇生產設施中的乙醇生成步驟。在一種乙醇生產工藝中，可以在準備系統204中準備玉米202(或其他合適的進料材料)以用於進一步處理。如圖2B所示，可選地，該準備系統204可以包括分離系統206，以將玉米粒分離成如上所述的3種組分。可以使用碾磨器、尺寸排阻和密度分離來進行有效分離。可以移除糠和胚芽部分210用於進一步處理或作為原材料出售。在一些情況下，可以在分離之前或之後執行篩選過程，以移除雜質(例如石子、灰塵、沙子、玉米棒和玉米杆的碎片)和其他無法發酵的材料(例如，被移除的成分)。
[0028]分離完成後，可以通過碾磨208來減小胚乳的粒徑，以便於進一步處理。在省略了分離的工藝中，可選地，可以將整粒玉米粒碾磨為全玉米面粉。
[0029]如圖2A和2B中所示，在第一處理系統216中，一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的至少一部分轉化為一種或多種單糖。例如，在處理系統216中，可以將碾磨後的玉米(或胚乳)與水、酶和試劑218共攪拌，以將含澱粉材料液化，有助於將澱粉轉化為糖(例如，葡萄糖)。在許多「常規」玉米-乙醇設施中，該麵粉漿一般在噴射式蒸煮鍋中加熱，以將澱粉轉化為糖。但是，通過使用酶催化途徑，能夠達成「冷煮」工藝，而無需任何外源加熱來將澱粉轉化為糖。優選地，該冷煮單糖轉化在低於180° F的溫度下發生，優選為低於150° F，更優選為低於120° F。所述冷煮工藝的有益效果在於，降低了能耗、總體成本，並令玉米粉的澱粉和蛋白所受的熱破壞降到最低。類似地，對玉米脂肪的熱破壞也較低，從而降低了自由脂肪酸和乙醇酯類的生成。當然，可以使用包括高溫蒸煮的常規工藝來生成玉米粉；但是，這可能會因為熱破壞而改變所得油的低脂肪酸組成。
[0030]如圖2A和2B中所示，包含一種或多種單糖的處理後的植物材料，可以從處理系統216遞送至發酵系統222，其中所述一種或多種單糖的至少部分可以發酵形成含有至少來自該植物材料的油以及生化成分的發酵產物。所述由單糖發酵而形成的生化成分為人所熟知，且包括例如乙醇、丁醇等等。例如，來自處理系統216的糖(例如，處理後的組分)漿可以通過發酵系統222中的產乙醇菌(例如，酵母或其他試劑224)轉化為乙醇。發酵反應的產物(發酵產物)是稱為「啤酒」的漿，一般包括液體組分(包括乙醇、油、水和可溶成分)和固體組分(包括未發酵的顆粒物質等)。
[0031]可選地，該發酵產物可以在第二處理系統228中以試劑230進行處理。在此階段中，低能耗設備與標準冷煮設備具有差別。
[0032]如圖2A和2B所示，常規乙醇工藝將完整的處理後的發酵產物(全部固體組分和液體組分)直接供應給蒸餾系統232。在蒸餾系統232中，該(處理後的)發酵產物經蒸餾和脫水成為乙醇234。
[0033]可選地，在一些實施例中，被移除的組分236 (例如，全酒糟)包括水、可溶成分、油和未發酵固體(例如，該啤酒在移除絕大部分乙醇後的固體成分)，其可以在油分尚系統238中進一步處理來產生油240。從冷煮工藝生成的該油240比噴射式蒸煮器設施製得的油受到的熱破壞小(由此自由脂肪酸也較少)。但是，即使有了這些改進，油240仍已在蒸餾系統232中受到一定的熱破壞。全酒糟固體可以在第三處理系統(未顯示)中乾燥為幹酒糟，其中被移除的組分可以用試劑處理並作為動物飼料產品出售。還可以從該酒糟中回收其他副產品，例如糖漿。
[0034]在本發明中，在蒸餾前至少將部分油從發酵產物中分離出來，以避免該油過度暴露在蒸餾系統354中。一般而言，蒸餾溫度為約190° F或以上。例如，在真空操作中，可採用195° F的蒸餾溫度。在又一個實施例中，在加壓操作中，蒸餾溫度可以是約220-230° F。本發明製得的油產品，可以在不將油暴露在180° F或以上，優選為不將油暴露在150° F或以上溫度的前提下製作而成。在許多實施例中，本發明製得的油產品所承受的溫度為120° F或更低，優選為100° F或更低，更優選為90° F或更低。
[0035]圖3A-3C展示了本發明的示範實施例的工藝流程圖，圖中描述了可用於在冷煮乙醇生產設施中生成油的步驟，其中油未受到蒸餾。所述生產過程的初始階段類似於上文如圖2A和2B所述的已知冷煮工廠。如上所述，整粒玉米302遞送至準備系統304，可以碾磨來產生麵粉，或可選地，可以使用可選的分離系統306 (在分離工廠中)來分離玉米302。玉米糠(纖維)和胚芽310組分可被移除(有時稱為「完全分離」)，而胚乳可送至碾磨系統308以粉碎為麵粉。可選地，僅移除纖維，而將胚芽組分和胚乳組分送至碾磨系統308以粉碎成為麵粉(有時稱為「部分分離」)。
[0036]如圖3A-3C所示，含澱粉的玉米材料在處理系統316中可用水、酶以及可選地使用一種或多種試劑318來製漿，生成含有糖的處理後組分326。可以將酵母和其他試劑324加入發酵系統322中，以將糖轉化為醇類(例如乙醇)和二氧化碳。二氧化碳一般收集起來出售，用作工業和飲料用途。
[0037]但是，發酵後，如圖3A-3C中所示的示範過程和以圖2A和2B為例的乙醇生產實踐有顯著不同。由於熱量可能產生過量的一種或多種脂肪酸和/或一種或多種乙醇酯類而破壞油，因此，在進行任何蒸餾之前，將所得發酵啤酒326送入油提取系統(例如系統328)，從而可以提取出油而其不會承受蒸餾溫度。如圖3A和3C中所示，油提取系統328優選為包括:首先將啤酒326提供給固體分離器330，以從啤酒326中分離固體346。該固體移除步驟可能包括任何固體分離器，例如螺旋壓力機、離心系統、過濾器/膜系統和/或任何其他已知固體分離器裝置。所述固體分離器是眾所周知的。
[0038]從所述固體組分中分離出至少部分啤酒液體組分，然後從該液體組分中分離出至少部分油，以形成本發明所述油產品。該油可以通過油分離器(例如油分離器342)從液體中分離。所述油分離器是眾所周知的，且包括例如離心系統、基於膜的分離和/或任何其他以此為目的的已知分離方法。
[0039]可選地，來自固體分離器330的液體組分可在分離油前進行濃縮和/或去乳化。將固體去液化(Deliquefying)可獲得包括水、乙醇、可溶物和油或乳化油的液體部分334。可以在噴射式蒸煮乙醇生產設施中，藉由高溫將該油從乳化液中分離。但是，在冷煮設備中，若發酵後不經過所述蒸煮步驟，油可能會被鎖在油/蛋白乳化液層中。
[0040]如圖3A-3C中所示，液體組分334可通過濃縮器336進行濃縮，例如離心系統(如潷析離心機)、過濾器/膜系統和/或其他已知濃縮技術。
[0041]如圖3B所示，啤酒326的固體由分離器330移除，液體334則在濃縮器336中濃縮，油則使用油分離器342從濃縮液338中分離出來。濃縮器336能夠濃縮液體組分334並形成濃縮液338。例如，液體334可以加壓過膜，所述膜的孔允許乙醇、水和細微顆粒通過，但截留較大的油或乳化油部分(亦稱為「濃縮液」)。去油後的液體被供應給蒸餾系統354，以蒸餾獲取乙醇。最後，可使用分離器342將油從濃縮液中分離出來，從而生成潔淨油產品
344。
[0042]如圖3B所示的油提取系統328在天然不存在乳化油的情況下，或在發酵期間和/或之前能夠破壞乳化液的情況下，可以是有用的。例如，發酵後可以立即對啤酒進行處理，以通過添加表面活性劑破壞乳化液。類似地，若油分離器342以足夠的物理力運行，破壞乳化液的表面性質，則可以在無需單獨的去乳化步驟(如下所述)的前提下進行分離。此外，在特定的原料或處理條件下，可能不存在乳化液。可選地，固體分離器330、濃縮器336和油分離器342可以合併成為單一裝置，例如三相離心機。
[0043]在一些實施例中，所述濃縮液包括乳化液，則可能需要在油分離前「打破」該乳化液。去乳化可以通過使用表面活性劑、電荷或PH調節來進行。如圖3A-3C中所示，將油/乳化液濃縮液338送入去乳化器340中，該去乳化器340可以採用pH調節、靜電力(即令該乳化液通過兩個荷電板)、物理剪切、添加表面活性劑和改變乳化液表面性質的其他處理。破壞乳化液後，可以將該濃縮液送至最終的油分離器342，生成潔淨油產品344。該分離器也可以包括離心系統或基於膜的分離方法。與從噴射式蒸煮器乙醇設施相比，或甚至與在蒸餾之後收集油的冷煮乙醇設施相比，通過本發明方法所得的油產品的自由脂肪酸水平可以低得多。
[0044]本發明的油產品的自由脂肪酸水平可以低於該油產品重量的10%，優選為2%或以下，更優選為1.8%或以下，甚至更優選為該油產品重量的1.6%或以下。通常，該油產品的自由脂肪酸水平大於該油產品重量的0.05%,甚至0.1%或以上，或甚至0.4%或以上。
[0045]眾所周知，源自植物材料的油可以加熱生成自由脂肪酸，包括例如己酸、癸酸、辛酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞麻酸、亞油酸、花生酸及其混合物。
[0046]本發明油產品的乙醇酯類水平可以低於該油產品重量的20%，優選為10%或以下，甚至優選為7%或以下，更甚至為該油產品重量的5%或以下。通常，該油產品的自由脂肪酸水平大於該油產品重量的0.05%，甚至0.1%或以上，或甚至0.5%或以上。
[0047]眾所周知，源自植物材料的油可以加熱生成乙醇酯類，例如包括，此述任何脂肪酸與乙醇的酯化反應。
[0048]可選地，油提取系統328可與其他使用於蒸餾前的低能耗方案合併，以提高效率。例如,可選地,從啤酒326分離的固體346可以送至溶劑交換系統348，以將固體中所含的水置換成易揮發溶劑。
[0049]水的沸點、熱容和汽化熱都很高。由於這些特性的存在，通常需要大量能量來將水加熱到足以令水蒸發的溫度，然後進行蒸發。溶劑交換器348的設計目的在於，使用汽化熱低、熱容低、沸點低，或具備該三種特性的某種組合的溶劑來洗滌或提取溼潤固體中的水。在從溼潤固體提取部分水之後，使用較少量能量就在乾燥器350中乾燥此時含有若干溶劑的溼潤固體。由於乙醇工廠中有大量乙醇可用，乙醇是一種特別適用於本發明中的該洗滌或水提過程的溶劑。已知乙醇的熱容為約0.58 Btu/lb-F，約為水的熱容的一半。乙醇的沸點為約173°F，與之相比，水的沸點為約212°F。最後，乙醇的汽化熱約為362 Btu/lb，與之相比，水的汽化熱約為980 Btu/lb。
[0050]溼潤固體中的乙醇濃度取決於發酵工藝，但一般在11-20%之間，不過，本申請中所公開的實施例中也涵蓋低於該範圍和高於該範圍的含量濃度。從發酵啤酒中分離出的溼潤固體，其典型乙醇濃度範圍與其水濃度相比相對較低。從發酵後的啤酒中分離出的溼潤固體，水含量相對較高，而乙醇含量相對較低。
[0051]對於溶劑交換，可以用一定量液體洗滌該固體而令洗滌期間的固體中液體濃度保持不變。可選地，該固體可以在溶劑中稀釋然後再次去液。基於大桶的系統、濾帶系統、單一溶劑交換系統、多溶劑交流和逆流洗滌系統均應該看作涵蓋在溶劑交換348的範圍內。
[0052]經過該溶劑交換的固體輸送至乾燥器350以生成玉米粉352，這有助於充分利用預蒸懼處理。該溶劑交換將固體中的殘餘水置換為汽化熱較低的溶劑(一般為乙醇)。由此，與許多常規工廠中所用的乾燥器相比，該乾燥器可以具有較低的操作溫度。在一些實施例中，乾燥器350可以約150°F或以下的溫度運作。
[0053]通過僅將發酵後的液體混合物導入蒸餾系統354，蒸餾系統354較不容易沾汙，因為汙垢主要是因為發酵後的啤酒直接蒸餾形成的固體引起的。易沾汙程度降低後，則無需複雜的蒸餾系統抗汙規定，由此降低了蒸餾系統的複雜性和成本。由於已發酵液體混合物在用蒸餾系統處理時可以基本不含固體組分和油，由此蒸餾系統所使用的熱能一般只需對溶解或以其他形式存在於該已發酵液體混合物中的極少量固體進行加熱。與必須同時加熱已發酵啤酒中的固體和液體組分的蒸餾系統相比，這可以降低蒸餾系統的熱能需求。
[0054]在一些特定實施例中，僅執行一輪稀釋和去液化。在可選實施例中，可能需要進行多重稀釋和去液步驟，以在成本允許的前提下儘可能多地用乙醇(或其他溶劑)置換固體中的水。在這些多重溶劑交換循環中，可以採用對流方法，從在後階段回收液體，用作在前循環中的稀釋液，以更有效率地將水置換為溶劑。此外，在一些實施例中，需要在溶劑交換前去除某些蛋白組分。在這些實施例中，在第一次稀釋期間，可以使用特定溶劑類型和濃度，來溶解所需蛋白。然後，可以通過改變濃度或溫度，從溶劑中回收這些蛋白。玉米中可回收的所述蛋白之一為玉米蛋白。雖然玉米蛋白是一種蛋白，但許多動物很難消化它，因此將其移除對所得玉米粉有好處。此外，玉米蛋白具有若干工業和人類消費終端用途，使其本身成為一種有價值的副產品。
[0055]注意，圖3A和圖3B均受益於將啤酒分離為液體流和固體流系統，該系統的目的在於降低乾燥固體所需能量。該協同作用充分利用了初始分離步驟。但是，如圖3C所示，在一些實施例的範圍中，也包含不帶低能耗乾燥步驟地從啤酒中分離油。在所示實施例中，在蒸餾期間或之前，將從啤酒326分離的固體346重新併入濃縮器336流出的液體流，得到全酒糟358，其與眾多常規全酒糟非常相似，但其顯著不同點在於油含量降低。
[0056]本申請中公開和描述的實施方式(包括附圖和實施例)的目的在於對本發明進行說明和解釋。在此公開的實施方式可以存在改進方式和變形方式，例如其使用(或將使用)的裝置和過程，以及所用的組合物和處理；所有此類改進和變形方式均應當理解為包含在本發明的範圍之內。
[0057]詞語「示範」指的是用作示例、實例或例證。任何被稱為「示範」的實施方式或設計均不應被理解為相對於其他實施方式或設計的優選或優勢實施例，也不意味著排除本領域技術人員所知的等同示範結構和技術。與之相比，詞語「示範」用於介紹概念的具體形式，而在此公開的主題並不受到此類示例的限制。
[0058]術語「或」用於指代包含性的「或」，而非排除性的「或」。在詳細說明書或權利要求書中使用的術語「包括(compri ses ) 」、「具有(has ) 」、「包含(contains) 」和其他類似詞語，其目的在於用作與術語「包括(comprising)」類似的包含性意思的開放性承接詞，而並不排除任何額外或其他元素。
[0059]注意，本發明的上述各種特徵可以單獨或組合實現。
【權利要求】
1.一種製作油產品的方法，包括: 提供一種植物材料，所述植物材料包括: 油；以及 一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖； 將所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的至少一部分轉化為一種或多種單糖； 將所述一種或多種單糖的至少一部分發酵形成包含所述油和生化成分的發酵產物；以及 將所述油的至少一部分從所述發酵產物中分離出來，以形成油產品，其中所述油產品包括一種或多種自由脂肪酸，且所述一種或多種自由脂肪酸的含量範圍為佔所述油的重量的 0.05-2%。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，進一步包括:在所述分離步驟後，蒸餾至少部分所述發酵產物。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述油的所述至少一部分在所述方法全程中未承受150° F或以上的溫度。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述油的所述至少一部分在所述方法全程中未承受180° F或以上的溫度。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述油的所述至少一部分在所述方法全程中未承受用於從所述發酵產物中蒸餾乙醇的溫度。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述植物材料包括穀物材料。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述生化成分包括醇類。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述醇類包括乙醇。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，提供一種穀物材料包括研磨多個玉米粒。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，提供一種植物材料包括分離多個玉米粒以提供穀物材料，其中所述多個玉米粒包括纖維組分、胚乳組分和胚芽組分，且所述穀物材料至少包括所述胚乳組分。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述穀物材料至少包括所述胚乳部分和所述胚芽部分。
12.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述轉化至少部分發生於180°F以下的溫度。
13.根據權利要求12所述的方法，其特徵在於，所述轉化包括:令所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的至少一部分接觸一種或多種酶，以將所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖轉化為一種或多種單糖。
14.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述植物材料包括含有澱粉的玉米粒材料，且其中將所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的至少一部分轉化為一種或多種單糖包括:將所述澱粉的至少一部分轉化為糖。
15.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述發酵形成含有固體組分和液體組分的發酵產物，其中所述液體組分包括所述油的至少一部分；且所述發酵進一步包括從所述固體組分分離出所述液體組分的至少一部分。
16.根據權利要求15所述的方法，其特徵在於，進一步包括:將所述液體組分的至少一部分濃縮為含有所述油的濃縮液，並從所述濃縮液中分離出所述油的至少一部分。
17.根據權利要求16所述的方法，其特徵在於，進一步包括:在從所述濃縮液中分離出所述油的至少一部分之前，對所述濃縮液進行去乳化。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述去乳化包括對所述濃縮液施加電荷。
19.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述去乳化包括對所述濃縮液施加一種或多種表面活性劑。
20.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述去乳化包括對所述濃縮液進行pH變換。
21.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述油產品包括一種或多種醇酯類，其中所述一種或多種醇酯類的含量為所述油產品重量的10%或以下。
22.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述油產品包括一種或多種醇酯類，其中所述一種或多種醇酯類的含量為所述油產品重量的5%或以下。
23.—種製作油產品的方法，包括: 提供一種植物材料，所述植物材料包括: 油；以及 一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖； 將所述一種或多種寡糖和/或一種或多種多糖的至少一部分轉化為一種或多種單糖； 將所述一種或多種單糖的至少一部分發酵，形成包含所述油和生化成分的發酵產物；以及 將所述油的至少一部分從所述發酵產物中分離出來，形成油產品，其中所述油的所述至少一部分在所述方法全程不承受180° F或以上的溫度。
24.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於，所述油的所述至少一部分在所述方法全程不承受150° F或以上的溫度。
25.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於，所述油產品包括一種或多種自由脂肪酸和/或一種或多種醇酯類，所述一種或多種自由脂肪酸和一種或多種醇酯類的含量為所述油重量12%或以下。
26.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於，所述油產品包括一種或多種自由脂肪酸和/或一種或多種醇酯類，所述一種或多種自由脂肪酸和一種或多種醇酯類的含量為所述油重量10%或以下。
27.根據權利要求23所述的方法，其特徵在於，所述油產品包括一種或多種自由脂肪酸和/或一種或多種醇酯類，所述一種或多種自由脂肪酸和一種或多種醇酯類的含量為所述油重量8%或以下。
28.一種油產品，包括: 一種或多種自由脂肪酸，其中所述一種或多種自由脂肪酸的含量範圍為所述油重量的0.05-2% ；以及 一種或多種醇酯類，其中所述一種或多種醇酯類的含量為所述油重量10%或以下。
29.根據權利要求28所述的油產品，其特徵在於，所述一種或多種醇酯類的含量為所述油重量7%或以下。
30.根據權利要求28所述的油產品，其特徵在於，所述一種或多種醇酯類的含量為所述油重量5%或以下。
31.根據權利要求28所述的油產品，其特徵在於，所述一種或多種醇酯類包括一種或多種乙醇酯類。
32.根據權利要求28所述的油產品，其特徵在於，所述一種或多種自由脂肪酸的含量範圍為所述油重量的0.1-1.8%。
33.根據權利要求28所述的油產品，其特徵在於，所述一種或多種自由脂肪酸的含量範圍為所述油重量的0.4-1.6%。
【文檔編號】C11B1/02GK104428403SQ201380021088
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年2月21日 優先權日:2012年2月22日
【發明者】史蒂文·G.·雷德福 申請人:波特研究公司