[发明专利]用于使微藻生物质有质感的方法

说明书

本发明涉及用于使优选地小球藻属(Chlorellagenus)，更具体地原壳小球 藻(Chlorellaprotothecoides)或耐热性小球藻(Chlorellasorokiniana)的微藻 生物质有质感的方法。

所属领域的技术人员熟知，小球藻属的微藻是食物的潜在来源，因为它们 富含蛋白质和其他必需营养素。

它们平均含有45％的蛋白质、20％的脂肪、20％的碳水化合物、5％的纤维 和10％的矿物质和维生素。

小球藻生物质的油部分基本上由单不饱和油构成，因此与常见于常规食物 产品中的饱和、氢化和多不饱和油相比提供营养和健康优势。

小球藻由此以全生物质形式或以粉形式(通过干燥小球藻生物质获得，其 细胞壁已通过特定机械方式破坏)用于人类或动物消费的食物中。

微藻粉还提供其他益处，例如微量营养素、膳食纤维(可溶性和不溶性的 碳水化合物)、磷脂、糖蛋白、植物甾醇、生育酚、生育三烯酚和硒。

为制备将掺入食物组合物中的生物质，从培养基浓缩或收获生物质(通过 光自养在光生物反应器中培养，或以异养方式在黑暗中且在可由小球藻同化的 碳源存在下培养)。

在本发明所涉及的技术领域中，小球藻的异养生长是优选的(其称为发酵 途径)。

在从发酵培养基收获微藻生物质时，该生物质包括主要悬浮在水性培养基 中的完整细胞。

为了浓缩生物质，然后可通过正面或切向过滤、通过离心或另外通过所属 领域的技术人员已知的任何手段实施固-液分离步骤。

浓缩后，可直接处理该微藻生物质，以生产真空包装的糕点、藻片、藻匀 浆、完整的藻粉、经碾磨藻粉或藻油。

还干燥该微藻生物质，以利于后续处理或该生物质在各种应用(特别是食 物应用)中的使用。

为赋予掺入食物中的此(经碾磨或未经碾磨)微藻粉质感和/或风味，其按 惯例由所属领域的技术人员选择使用各种干燥方法干燥该生物质。

举例来说，专利US6.607.900描述使用鼓式干燥器在并无任何先前离心下来 干燥微藻生物质以制备微藻片。

可从经浓缩的微藻生物质使用气流干燥器或通过喷雾干燥来制备微藻粉 末，如专利US6.372.460中所描述。

然后，在喷雾干燥器中，将液体悬浮液以细液滴分散液的形式喷雾于加热 空气流中。夹带材料迅速被干燥并形成干燥粉末。

在其他情况下，使用喷雾干燥、随后使用流化床干燥器的组合来实现用于 获得干燥微藻生物质的改良条件(例如，参见专利US6.255.505)。

在本发明所涉及的技术领域中，更具体地寻求制备具有特定质感的以发酵 方式产生的藻粉，其特征在于其胶凝或涂布力或其赋予将其掺入的食物奶油状 性质的能力。

然而，所属领域的技术人员所用的各种常规干燥方法不可能获得此结果。 因此，富蛋白质的微藻粉通常是从未碾磨的微藻生物质制备，该微藻生物质经 浓缩且然后经喷雾干燥或快速干燥。

而且，富脂质的微藻粉通常是从微藻生物质制备，该微藻生物质已以机械 方式裂解并均质化，然后该均浆经喷雾干燥或快速干燥。

在此第二情形中，藻粉的产生实际上需要裂解细胞以释放其油。

举例来说，可使用压力破碎器经由节流孔口泵送含有细胞的悬浮液以裂解 细胞。

施加高压(高达1500巴)，随后穿过喷嘴瞬间膨胀。

细胞可通过三种不同的机制破裂：进入阀、孔口中液体的高剪切以及出口 处压力突降使得细胞爆裂。

该方法释放细胞内分子。

可使用尼罗(Niro)均质器(GEA尼罗索伊(NiroSoavi))或任何其他高 压均质器来处理大小主要介于0.2微米与5微米之间的细胞。

藻类生物质在高压(大约1000巴)下的此处理通常裂解大于90％的细胞且 将大小减小到小于5微米。

可替代地，改用球磨机。

在球磨机中，将细胞与小球形颗粒一起以悬浮状态搅动。细胞的破裂是由 剪切力、球间碾磨以及与球的碰撞所引起。

这些球使细胞破裂以从中释放细胞内容物。举例来说，专利US5.330.913 中给出了适合的球磨机的描述。

然后以“水包油”乳液形式获得大小小于原细胞的颗粒的悬浮液。