改善的微藻粉制造技术

技术编号:12266757 阅读:76 留言:0更新日期:2015-10-31 13:41
本发明专利技术涉及具有可接受的感官特征的微藻食物产品以及生产这些食物产品的方法。可以通过在可接受的pH和溶解氧的条件下培养一种原壳小球藻株的微藻细胞以产生所希望的量的脂质来生产粉。可以将这些微藻细胞进行裂解、热处理、洗涤和干燥以产生一种微藻粉,该微藻粉可以掺入多种产品中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的夺叉引用 本申请按35 U.S.C. § 119(e)要求2013年1月28日提交的美国临时申请号 61/757, 534的权益,将其全部内容通过引用特此结合。
本专利技术涉及具有改善的味道的微藻食物产品以及生产该食物产品的方法。 置量 随着人口的不断增长,越来越需要有额外的食物来源,特别是可廉价生产但营养 丰富的食物来源。此外,至少在大部分发达国家中,许多主食目前还依赖于肉类,这显著地 促进了温室气体的排放。对生产对环境危害较小的新食物原料存在需求。 藻类的生长只需要"水和阳光",因此其一直被期待作为潜在的食物源。虽然某些 藻类(主要是海草)确实为人类消耗提供了重要的食品原料,但以藻类作为食品原料的愿 望还没有完全实现。以在户外池塘或光生物反应器中光合生长的藻类制成的藻粉末是可商 购的,但其颜色深绿(来自叶绿素),并具有强烈的、难闻的味道。当将这些藻粉末配制到食 品中或作为营养补品时,它们使食品或营养补品产生视觉上没有吸引力的绿颜色,并且具 有难闻的鱼味、海草味或其他味道。 目前有用于食物原料中的藻类的若干物种,多数是大型藻,如海带、紫菜(紫菜 属,用于海苔片)、红皮藻(红藻)和海莴苣(石莼)。微藻(如螺旋藻(钝项节旋藻 (Arthrospira platensis)))是在开放池塘中商业化种植的(光合),用作营养补品或者少 量地掺于冰沙或果汁饮料中(通常不到0.5% w/w)。其他微藻(包括小球藻属的一些物 种)在亚洲国家中作为营养补品而流行。 欠佳的味道是阻碍在食品中广泛采用微藻的主要原因 。WO 2010/12093披露了将 微藻生物质制为食品并且将其用作食品的方法。该参考文件披露了在黑暗中微藻生长以产 生一种微藻生物质。然而,进一步改善微藻生物质的味道应当会促进进一步的应用。 概沭 本专利技术涉及具有可接受的感官特征的微藻食物产品以及生产这些食物产品的方 法。可以通过在可接受的pH和溶解氧的条件下培养一种原壳小球藻株的微藻细胞以产生 所希望的量的脂质来生产粉。可以将该微藻细胞进行裂解、热处理、洗涤和干燥以产生一种 微藻粉,该微藻粉可以掺入多种产品中。 在本专利技术的一个实施例中,提供了一种适合用于食品中的微藻粉,该粉包括绿藻 门的微藻细胞,其中通过根据实例4的SPME和/或根据实例5的SBSE的分析或其他分析 技术来确定实例6的化合物相对于内标物的浓度,随后根据实例9的程序的分析产生了味 道描述词(flavor descriptor),该味道描述词落入实例8的椭圆体内,该椭圆体定义了相 对于正味道集群(positive flavor cluster)的3个标准偏差,该正味道集群对应于在实 例7的图表中的封闭环。 在本专利技术的一个实施例中,上述微藻粉是可通过以下方法获得的:在黑暗中,在作 为一种固定碳源的葡萄糖的存在下,起始pH为6. 8,对原壳小球藻细胞的一种培养液进行 培养,同时将溶解氧水平保持在高于30%,使该培养液经历75°C的高温短时处理持续1分 钟,通过以一种在水中6. 4倍的稀释物进行离心收获这些细胞,通过碾磨来裂解这些细胞, 添加一种抗氧化剂,并且使用喷雾干燥喷嘴输出到一条移动带上进行干燥。 附图简要说明 结合参考附图,通过参考以下详细说明,将能更容易理解本专利技术的特征,其中: 图1示出了描绘根据本专利技术的一个实施例来生产食物产品的方法的一个流程图。 图2示出了 PCA聚类分析,其中这些点代表具有可接受的以及差的味道的微藻粉 样品。 本专利技术实施方案的详细说明 定义 关于培养基,"溶解氧"简称为"D0",意指与处于大气中的氧平衡中的培养基的氧 合量相比较时培养基的相对氧合量。 "微藻粉"是一种干燥的、颗粒组合物,适于人类消费,包括微藻细胞。 如在此使用的,"异味"意指在食品(例如烘焙的食品(如蛋糕))中消费者不期待 和/或不希望的味道。异味的实例包括甘蓝或鱼的味道。尽管具体的味道可以通过现代分 析技术(例如气相色谱-质谱法(简称为GC-MS))进行测量,但是通常最便利并且最有效 的用来测量异味的工具是由人类组成的品尝小组。关于人类对异味的感知,这些可能通过 感官小组(例如10人)来确定,其中在10人中的2人或更少的人可以检测出味道时确立 不存在该味道或气味;或这些可以通过进行足够的测试以建立统计显著性。 综述 本专利技术源于以下发现:当在特定的条件下培养和处理某些微藻株时,就味道、气味 和颜色而言,这些微藻株可以产生开胃的生物质。改善的味道被认为不仅从不存在异味中 得出,还从在培养和/或处理期间所产生的令人希望的味道化合物的存在中得出。在以下 实例中,该微藻是在黑暗中异养地培养的原壳小球藻株,但是可以是小球藻属的另一个物 种或绿藻门的其他物种,其条件是可以经由异养的培养和缜密处理(例如通过使用以下给 出的方法)产生非绿颜色。通过使用这些技术,该产品可以落入在此披露的新鉴定的可接 受性标准之内。 关于多批次微藻粉的人类感官小组数据与来自变化的水中溶解度的味道和气味 化合物的扩展分析的数据相关,以鉴别在味道/气味空间中的如通过主成分分析所代表的 集群。因此,落入鉴别的集群内的微藻粉具有很大的可能性为人类消费所接受的。 根据本专利技术的实施例,图1是用于生产具有少量异味的微藻粉的方法流程图。产 生的粉可以掺入多种食品和饮料中。 图2是示出了代表性PCA聚类分析的图,其中多个点代表具有可接受的以及差的 味道的微藻粉样品。 改善的微藻粉的生产 培养微藻(步骤105)。已发现,例如,当微藻粉以10% (w/v)分散在去离子水中, 并且通过人类感官小组进行评估时,在黑暗中培养微藻生成具有低水平异味(例如蘑菇味 和甘蓝味或鱼味)的微藻生物质。因此,在优选的实施例中,在黑暗中在固定的(即非CO2) 碳源上异养培养微藻。在以下实例中使用葡萄糖时,其他固定的碳源(例如果糖、蔗糖/果 糖混合物、或乙酸/乙酸盐)可以产生可比的结果。糖浓度可以通过连续补料来控制。以 在3和10g/l之间的葡萄糖浓度获得了有利的结果。适合的微藻的属包括小球藻属和无绿 藻属。例如,可以使用原壳小球藻、桑椹形无绿藻(Prototheca moriformis)或祖菲无绿藻 (Prototheca zopfii)。用于人类营养的小球藻属的其他物种,例如原壳小球藻也可以如在 此所披露的进行生长和处理。也可以使用微藻物种或株的组合。可任选地,微藻细胞是突 变的并且是被选择为色素大为降低的一个株,所述色素可以改变掺入了生物质的食物产品 的颜色。在以下实例中,已发现适合的味道和无可观察到的绿颜色可以从原壳小球藻的细 胞获得。例如,这种粉可以包含少于200、20、或2ppm的叶绿素。在以下实例中,发现颜色为 黄色/金色,但是取决于所使用的株以及培养/处理条件,也可以是例如淡黄色、灰白色、或 白色的。 将微藻培养至希望的密度和脂质浓度。通过在营养物限制并且尤其是氮限制的 条件下培养来增加脂质浓度。在本专利技术的实施例中,在限制氮的条件下进行培养,使得微 藻达到按干细胞重量测量的 10% -20%、20% -30%、40% -50%、40% -60%、30% -70%、 35% -75%、50% -60%、60% -70%、或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合用于食品中的微藻粉,该粉包括绿藻门的微藻细胞并且表征为一个落入具有PC1、PC2和PC3维度的味道描述空间中的椭圆体内的味道描述词,该味道描述词是通过使用SPME和/或SBSE分析确定以下化合物的浓度来产生的:二甲基硫醚2.3.丁二酮丁醛丙醛..2.甲基.呋喃..3.甲基.乙酸乙酯2.丁烯醛...E..丁醛..3.甲基.1.丁醇丁醛..2.甲基.噻吩1.戊烯.3.醇1.戊烯.3.酮2.戊酮2.3.戊二酮戊醛呋喃..2.乙基.噻唑3.戊烯.2.酮二硫化物..二甲基2.戊烯醛...E..吡咯噁唑..4.5.二甲基.2.戊烯.1.醇...Z..噻吩..3.甲基.己醛4.甲基噻唑吡嗪..甲基.糠醛噁唑..三甲基.丁酸..3.甲基.丁酸..2.甲基.2.己烯醛1.己醇4.庚酮吡啶..2.6.二甲基.噻唑..2.4.二甲基.3.庚酮2.庚酮3.庚醇庚醛甲硫基丙醛吡嗪..2.5.二甲基.吡嗪..2.6.二甲基.吡嗪..乙基.吡嗪..2.3.二甲基.吡嗪..乙烯基.噻唑..4.5.二甲基.2.庚酮..6.甲基.己醛..2.乙基.2.庚烯醛...Z..5.壬烯.2.酮2.呋喃甲醛..5.甲基苯甲醛己酸1.辛烯.3.醇二甲基.三硫化物2.5.辛二酮5.庚烯.2.酮..6.甲基.呋喃..2.戊基.2.4.庚二烯醛...E.E..吡嗪..2.乙基.6.甲基.辛醛吡嗪..三甲基.吡嗪..2.乙基.3.甲基.2.4.庚二烯醛...E.E...1吡嗪..2.乙烯基.6.甲基.1.己醇..2.乙基.3.辛烯.2.酮...E..2H.吡喃.2.酮..5.6.二氢.苯乙醛3.5.辛二烯.2.酮...E.E..乙酰苯1.癸烯.3.酮吡嗪..3.乙基.2.5.二甲基.吡嗪..四甲基.5.甲基.2.噻吩甲醛g.庚内酯芳樟醇壬醛百里酚苯基乙基醇2.3.5.三甲基.6.乙基吡嗪.乙酸苯基甲基酯藏花醛2.癸烯醛...E..g.辛内酯o.氨基.乙酰苯2.4.癸二烯醛g.壬内酯紫罗酮香叶基.丙酮紫罗烯g.壬内酯.12.4.壬二烯醛...E.E..2.4.癸二烯醛.1g.庚内酯.1紫罗酮.1香叶基.丙酮.1a.紫罗酮桃.内酯.g.十一内酯d.癸内酯顺式.香叶基丙酮d.十二内酯..δ.壬基.δ.十四内酯.d.十一内酯所述浓度是相对于一种内标物确定的,该椭圆体由方程Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0定义并且根据下表参数化:其中,通过以下程序确定落入该椭圆体内:针对每种化合物,确定相关浓度;针对每种化合物,减去根据下表的中心因子;针对每种化合物,除以根据下表的这些比例因子;采用这些比例化和中心化数据的点积以产生用于PC1、PC2和PC3的值;并且确定由PC1、PC2和PC3所定义的该味道描述词是否落入该椭圆体内:...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:莱斯利·诺里斯约翰·皮恰克恩里克·灞柳鲁奇尔·德赛玛丽勒·鲁·耶特塞缪尔·帕蒂尼尔戴米·恩裴西阿芒迪·娜德鲁翁
申请(专利权)人:索拉兹米罗凯特营养品有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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