用于使微藻生物質有質感的方法
【專利說明】用于使微藻生物質有質感的方法
[0001]本發明涉及用于使優選地小球藻屬(Chlorella genus)，更具體地原殼小球藻(Chlorella pro totheco ides)或耐熱性小球藻(Ch lore I la sorokiniana)的微藻生物質有質感的方法。
[0002]所屬領域的技術人員熟知，小球藻屬的微藻是食物的潛在來源，因為它們富含蛋白質和其他必需營養素。
[0003]它們平均含有45%的蛋白質、20 %的脂肪、20 %的碳水化合物、5 %的纖維和1 %的礦物質和維生素。
[0004]小球藻生物質的油部分基本上由單不飽和油構成，因此與常見于常規食物產品中的飽和、氫化和多不飽和油相比提供營養和健康優勢。
[0005]小球藻由此以全生物質形式或以粉形式(通過干燥小球藻生物質獲得，其細胞壁已通過特定機械方式破壞)用于人類或動物消費的食物中。
[0006]微藻粉還提供其他益處，例如微量營養素、膳食纖維(可溶性和不溶性的碳水化合物)、磷脂、糖蛋白、植物留醇、生育酚、生育三烯酚和砸。
[0007]為制備將摻入食物組合物中的生物質，從培養基濃縮或收獲生物質(通過光自養在光生物反應器中培養，或以異養方式在黑暗中且在可由小球藻同化的碳源存在下培養)。
[0008]在本發明所涉及的技術領域中，小球藻的異養生長是優選的(其稱為發酵途徑)。
[0009]在從發酵培養基收獲微藻生物質時，該生物質包括主要懸浮在水性培養基中的完整細胞。
[0010]為了濃縮生物質，然后可通過正面或切向過濾、通過離心或另外通過所屬領域的技術人員已知的任何手段實施固-液分離步驟。
[0011]濃縮后，可直接處理該微藻生物質，以生產真空包裝的糕點、藻片、藻勻漿、完整的藻粉、經碾磨藻粉或藻油。
[0012]還干燥該微藻生物質，以利于后續處理或該生物質在各種應用(特別是食物應用)中的使用。
[0013]為賦予摻入食物中的此(經碾磨或未經碾磨)微藻粉質感和/或風味，其按慣例由所屬領域的技術人員選擇使用各種干燥方法干燥該生物質。
[0014]舉例來說，專利US6.607.900描述使用鼓式干燥器在并無任何先前離心下來干燥微藻生物質以制備微藻片。
[0015]可從經濃縮的微藻生物質使用氣流干燥器或通過噴霧干燥來制備微藻粉末，如專利US 6.372.460中所描述。
[0016]然后，在噴霧干燥器中，將液體懸浮液以細液滴分散液的形式噴霧于加熱空氣流中。夾帶材料迅速被干燥并形成干燥粉末。
[0017]在其他情況下，使用噴霧干燥、隨后使用流化床干燥器的組合來實現用于獲得干燥微藻生物質的改良條件(例如，參見專利US 6.255.505)。
[0018]在本發明所涉及的技術領域中，更具體地尋求制備具有特定質感的以發酵方式產生的藻粉，其特征在于其膠凝或涂布力或其賦予將其摻入的食物奶油狀性質的能力。
[0019]然而，所屬領域的技術人員所用的各種常規干燥方法不可能獲得此結果。因此，富蛋白質的微藻粉通常是從未碾磨的微藻生物質制備，該微藻生物質經濃縮且然后經噴霧干燥或快速干燥。
[0020]而且，富脂質的微藻粉通常是從微藻生物質制備，該微藻生物質已以機械方式裂解并均質化，然后該均漿經噴霧干燥或快速干燥。
[0021]在此第二情形中，藻粉的產生實際上需要裂解細胞以釋放其油。
[0022]舉例來說，可使用壓力破碎器經由節流孔口栗送含有細胞的懸浮液以裂解細胞。
[0023]施加高壓(高達1500巴)，隨后穿過噴嘴瞬間膨脹。
[0024]細胞可通過三種不同的機制破裂:進入閥、孔口中液體的高剪切以及出口處壓力突降使得細胞爆裂。
[0025]該方法釋放細胞內分子。
[0026]可使用尼羅(Niro)均質器(GEA尼羅索伊(Niro Soavi))或任何其他高壓均質器來處理大小主要介于0.2微米與5微米之間的細胞。
[0027]藻類生物質在高壓(大約1000巴)下的此處理通常裂解大于90%的細胞且將大小減小到小于5微米。
[0028]可替代地，改用球磨機。
[0029]在球磨機中，將細胞與小球形顆粒一起以懸浮狀態攪動。細胞的破裂是由剪切力、球間碾磨以及與球的碰撞所引起。
[0030]這些球使細胞破裂以從中釋放細胞內容物。舉例來說，專利US5.330.913中給出了適合的球磨機的描述。
[0031]然后以“水包油”乳液形式獲得大小小于原細胞的顆粒的懸浮液。
[0032]然后噴霧干燥此乳液且除去水，從而留下含有細胞碎片、細胞內液體和油的干燥粉末。
[0033]然而，極不希望產生看上去有粘性且有粘著力且難以流動的粉末，這是因為其含有按干燥粉末的重量計1 %、25 %或甚至50 %的含量的油。
[0034]甚至認為高脂質內容物(大于60%)甚至更難以或甚至不可能有效干燥。
[0035]經干燥生物質粉的潤濕性和水可分散性問題也是極不希望的。
[0036]而且，這些微藻粉沒有顯示出抗性且由于其涂布、膠凝或甚至奶油狀性質而不能用于食物配制品中。

【發明內容】

[0037]因此，仍然存在對新穎有質感形式的(經碾磨或未經碾磨)微藻生物質粉的未滿足的需要，以便可容易地將其大規模摻入必須保持美味和營養的食物產品中。
[0038]申請公司已發現此需要可通過提供一種用于使微藻生物質粉有質感的方法來滿足，該方法包括以下步驟:
[0039](a)將水、微藻粉和任選地植物蛋白源引入到固-液混合器中，
[0040](b)乳化并均質化該固-液混合器的內容物，
[0041](C)任選地，將該混合器的內部空間置于低壓或真空下。
[0042]在步驟(a)中，將微藻粉以其固體含量介于按混合物的重量計20%與50 %之間，優選地介于按混合物的重量計25 %與45 %之間的方式引入。
[0043]植物蛋白源可選自由以下各項組成的組:富蛋白質的微藻生物質或生物質粉、谷物、含油植物、豆科植物和塊莖植物，其單獨或組合使用。
[0044]這些植物蛋白源是以所述混合物干重量的10%到50%的量引入到反應介質中。
[0045]優選地，實施步驟(b)和(C):
[0046]-直到獲得均質乳化的糊狀混合物為止，及
[0047]-在介于50°C與90°C之間的最高溫度下，和/或
[0048]-在大于大約2000s—1的剪切速率下，優選在介于2500s—1與10000s—1之間的剪切速率下，和/或
[0049]-直到固-液混合器的內容物發生相轉換為止，和/或
[0050]-直到檢測到固-液混合器的內容物的粘度增加和/或其顏色變白為止，和/或[0051 ]-直到獲得小于ΙΟμπι的乳滴的平均直徑(通過激光粒度分析測量的D模式)為止。
[0052]根據本發明，步驟(b)和/或步驟(C)可在介于50°C與90°C之間的溫度下，優選在介于65°C與85°C之間的溫度下實施。
[0053]根據本發明，在步驟(b)中，溫度可在組份混合之后增加到最大值。
[0054]根據本發明，步驟(b)和/或(C)實施至少I分鐘，優選介于I分鐘與20分鐘之間，優選介于I分鐘與5分鐘之間。
[0055]根據本發明，可實施步驟(b)和/或步驟(C)直到反應介質變成較高粘度為止。
[0056]根據本發明，步驟(b)和步驟(C)是按以下方