BR0108412B1 - processo para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, material proteico de célula única homogeneizado, produto ou aditivo da categoria de alimento, e, alimento para animais de estimação. - Google Patents

processo para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, material proteico de célula única homogeneizado, produto ou aditivo da categoria de alimento, e, alimento para animais de estimação. Download PDF

Info

Publication number
BR0108412B1
BR0108412B1 BRPI0108412-7A BR0108412A BR0108412B1 BR 0108412 B1 BR0108412 B1 BR 0108412B1 BR 0108412 A BR0108412 A BR 0108412A BR 0108412 B1 BR0108412 B1 BR 0108412B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
single cell
cell protein
product
homogenized
protein material
Prior art date
Application number
BRPI0108412-7A
Other languages
English (en)
Other versions
BR0108412A (pt
Inventor
Arild Johannessen
Gunnar Kleppe
Jan Larsen
Einar Moen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of BR0108412A publication Critical patent/BR0108412A/pt
Publication of BR0108412B1 publication Critical patent/BR0108412B1/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/20Proteins from microorganisms or unicellular algae
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/16Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K50/00Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/40Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for carnivorous animals, e.g. cats or dogs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/065Microorganisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/269Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of microbial origin, e.g. xanthan or dextran
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)

Description

"PROCESSO PARA CONFERIR PROPRIEDADES MELHORADAS DE FORMAÇÃO DE GEL, LIGAÇÃO À ÁGUA, LIGAÇÃO A ÓLEO E/OU EMULSIFICAÇÃO A UM MATERIAL PROTEICO DE CÉLULA ÚNICA, MATERIAL PROTEICO DE CÉLULA ÚNICA HOMOGENEIZADO, PRODUTO OU ADITIVO DA CATEGORIA DE ALIMENTO, E, ALIMENTO PARA ANIMAIS DE ESTIMAÇÃO"
A presente invenção diz respeito a um método de tratamento de um material de célula única para produzir um produto com propriedades funcionais melhoradas. Em particular, a invenção diz respeito a um método de homogeneizar um material de célula única, por exemplo, uma lama bacteriana aquosa, em que o material é submetido a uma queda de pressão sob condições de temperatura controlada.
Recentemente, muita atenção tem sido direcionada para o desenvolvimento de novas fontes de proteína que podem ser incorporadas nos alimentos para consumo humano e/ou de animais. Vários materiais contendo proteínas têm sido propostos como substitutos para fontes mais tradicionais de proteína, tais como farinha de peixe, produtos de soja e plasma sangüíneo, no alimento humano e como ração para animais. Estes materiais incluem microorganismos de célula única, tais como fungos, leveduras e bactérias, que contêm altas proporções de proteínas. Estas podem ser cultivadas por reprodução de célula única, e vários processos biossintéticos para a produção de proteínas através do cultivo de microorganismos de célula única em hidrocarbonetos ou outros substratos têm sido desenvolvidos. Hoje, os microorganismos contendo proteína mais amplamente usados (também referidos aqui como "proteínas de célula única") são aqueles derivados de fungos ou leveduras.
Os materiais de proteína de célula única podem ser usados diretamente nos alimentos, como um produto secado por pulverização. No entanto, seu uso muito difundido tanto em produtos alimentares tanto para seres humanos quanto para animais, é limitado por suas propriedades funcionais. Por exemplo, estes têm propriedades de geleificação e emulsificação fracas e limitada capacidade de ligação a óleo.
Vários métodos têm sido propostos para melhorar as propriedades de materiais de proteína de célula única, particularmente para uso em produtos alimentícios para seres humanos. Por exemplo, a US-A- 3843807 (Standard Oil Company) descreve um processo para texturizar microorganismos de célula única contendo proteína, em que uma pasta de levedura aquosa contendo uma mistura tanto de células completas quanto quebradas é extrusada. As etapas subseqüentes de aquecimento e de secagem resultam em um produto tendo propriedades desejáveis tais como mastigação, crispagem e resistência à dispersão em água, tornando-o particularmente adequado para uso como um aditivo para alimentos humanos, por exemplo em lingüiça e misturas para hambúrguer. As proteínas de célula única, tendo propriedades funcionais melhoradas, também têm sido obtidas por tratamento térmico de uma lama aquosa de levedura (ver a US-A-4192897 para Standard Oil Company). O produto tratado pelo calor intensifica o sabor e reforça a impressão suave na boca nos alimentos para seres humanos, tais como temperos para salada, misturas de condimentos para pequenas refeições, molho para strogonoff e molho para pizzas.
Com o uso crescente de microorganismos contendo proteínas como uma substituição para os molhos tradicionais protéicos, existe uma necessidade contínua de métodos alternativos de melhorar ou variar as propriedades funcionais de tais materiais para torná-los mais aceitáveis em várias aplicações alimentares. Foi agora observado que as propriedades funcionais de
proteínas de célula única podem ser variadas e/ou melhoradas submetendo tais materiais a um processo de homogeneização, em particular a um processo mecânico capaz de efetuar o rompimento ou desintegração celular, por exemplo um processo de homogeneização de alta pressão em que o material contendo proteína de célula única seja submetido a uma queda de pressão. O produto homogeneizado resultante apresenta propriedades funcionais melhoradas, tais como a formação de gel, a ligação de água, a ligação de óleo, e propriedades de emulsificação quando usado como uma proteína nutritiva tanto em alimentos para seres humanos quanto para animais.
Assim sendo, de acordo com um aspecto, a presente invenção provê um processo para conferir propriedades funcionais melhoradas a um material protéico de célula única, referido processo compreendendo a etapa de homogeneizar uma lama aquosa da proteína de célula única. O material de proteína homogeneizada produzido por um tal processo constitui um outro aspecto da invenção.
A homogeneização pode ser efetuada por qualquer meio convencional. Preferivelmente, a homogeneização é efetuada usando-se um homogeneizador de alta pressão, por exemplo submetendo-se o material de célula única a uma mudança na pressão, preferivelmente uma queda de pressão, capaz de efetuar a desintegração celular. Tipicamente, o material pode ser submetido a uma queda de pressão na faixa de 40 MPa a 120 MPa (400 a 1200 bar), mais preferivelmente de 50 MPa a 110 MPa (500 a 1100 bar), por exemplo de 60 MPa a 100 MPa (600 a 1000 bar). Geralmente, a 2 0 queda na pressão será instantânea.
Mais especificamente, a invenção proporciona um processo para conferir propriedades funcionais melhoradas a um material protéico de célula única, dito processo compreendendo as seguintes etapas ι
(a) preparar uma lama aquosa de um material de célula única; (b) submeter a lama a uma queda de pressão capaz de efetuar
a desintegração celular, por exemplo uma queda de pressão na faixa de 40 MPa a 120 MPa, preferivelmente de 50 MPa a 110 MPa, por exemplo de 60 MPa a 100 MPa, por meio da qual produzir um produto homogeneizado; e (c) opcionalmente secar o produto homogeneizado. Em ainda um outro aspecto, a invenção proporciona um material protéico de célula única homogeneizado ou um homogeneizado contendo proteína derivado de um material de célula única, preferivelmente uma biomassa bacteriana homogênea.
Como aqui usados, o termo "homogeneizado", etc. se refere a
qualquer produto que tenha sido produzido ou se torne homogêneo, preferivelmente um produto que tenha sido submetido a um processo de homogeneização. O termo "homogêneo" intenta englobar qualquer dispersão, suspensão ou emulsão substancialmente uniformes de componentes celulares.
Expressando-se de uma forma geral, qualquer produto que tenha um grau de homogeneidade de pelo menos 60% ou, mais preferivelmente, de pelo menos 70 ou 80%, pode ser considerado substancialmente homogêneo. Uma dispersão, suspensão ou emulsão substancialmente homogênea pode, por exemplo, ter um grau de homogeneidade além dos 90%, preferivelmente além dos 95%.
Tipicamente, o processo de homogeneização de acordo com a
invenção envolverá tratamento do material microbiano de célula única na forma de uma pasta ou lama aquosa escoável. Em geral, esta consistirá essencialmente de material de célula completa, embora uma proporção de material de células rompidas possa também estar presente.
20
Organismos unicelulares, tais como bactérias, consistem de um grande número de células extremamente pequenas, cada uma contendo proteína encapsulada dentro de uma estrutura de parede celular. As paredes celulares são relativamente rígidas e servem para prover suporte mecânico. Durante o processo de homogeneização da invenção, as paredes de células
microbianas são quebradas, por meio do que liberam uma parte da proteína de dentro da estrutura celular. Isto pode ser obtido, por exemplo, por uma seqüência de pressurização e despressurização do material de célula única. A homogeneização pode ser efetuada pela pressurização do material até uma pressão de 150 MPa (1500 bar), preferivelmente até 140 MPa (1400 bar), por exemplo até 120 MPa (1200 bar). No entanto, é a real queda de pressão que acredita-se determine a eficiência do processo e as quedas de pressão típicas se situarão na faixa de 40 MPa a 120 MPa, mais preferivelmente de 50 MPa a 110 MPa, por exemplo de 60 MPa a 100 MPa.
Tipicamente, o processo será efetuado em um homogeneizador industrial, por exemplo disponível da APV Rannie, Dinamarca, sob condições de temperatura controladas, preferivelmente em uma temperatura menor que 50°C, particularmente preferível de 25 a 50°C, por exemplo de 25 a 35°C.
Outros métodos conhecidos na técnica podem ser usados para efetuar a homogeneização de acordo com a invenção. Por exemplo, a homogeneização pode ser efetuada submetendo-se o material de célula única a forças de cisalhamento capazes de romper as paredes celulares. Isto pode ser obtido usando-se um misturador em que o material seja passado através de uma zona em que as forças de cisalhamento sejam exercidas sobre ela por superfícies em movimento em relação uma com as outras. Em geral, as forças de cisalhamento serão criadas entre uma superfície em movimento, por exemplo uma superfície rotativa, e uma superfície estática, isto é, como em um rotor-estator, tal como descrito na WO 99/08782.
Outras técnicas conhecidas para uso em métodos de desintegração celular mecânica, por exemplo moinho de bolas de alta velocidade, podem ser usadas para efetuar a homogeneização. Métodos de ultra-som também podem ser usados.
Qualquer material protéico de célula única pode ser tratado de acordo com o processo da invenção. Entretanto, microorganismos preferidos incluem bactérias e leveduras. Qualquer bactéria ou levedura aprovada para uso em produtos alimentícios pode ser usada e espécies adequadas podem ser facilmente selecionadas por aqueles versados na técnica. Particularmente preferível, o material protéico de célula única para uso na invenção será uma cultura microbiana que consiste de bactérias metanotróficas opcionalmente em combinação com uma ou mais espécies de bactérias heterotróficas, especialmente preferível uma combinação de bactérias metanotróficas e heterotróficas. Como aqui usado, o termo "metanotrófica" abrange qualquer bactéria que utiliza metano ou metanol para o crescimento. O termo "heterotrófica" é usado para bactérias que utilizam substratos orgânicos outros que não o metano ou o metanol, para crescimento.
Convenientemente, o material de célula única pode ser produzido por um processo de fermentação em que oxigênio e um substrato adequado, tal como um hidrocarboneto líquido ou gasoso, um álcool ou carboidrato, por exemplo metano, metanol ou gás natural, juntamente com uma solução mineral nutriente, seja alimentado a um reator tubular contendo os microorganismos. Vários de tais processos são bem conhecidos e descritos na técnica.
Particularmente preferidos para uso na invenção são os materiais protéicos de célula única derivados da fermentação em frações de hidrocarboneto ou em gás natural. Especialmente preferidas são as proteínas de célula única derivadas da fermentação de gás natural. À medida em que a concentração de microorganismos aumenta dentro do fermentação, uma parte do conteúdo ou caldo do reator é extraída e os microorganismos podem ser separados por técnicas bem conhecidas na prática, por exemplo centrifugação e/ou ultrafiltração. Convenientemente, em um tal processo de fermentação, o caldo será continuamente retirado do fermentador e terá uma concentração celular entre 1 e 5% em peso, por exemplo cerca de 3% em peso.
Materiais de célula única produzidos de dois ou mais microorganismos podem ser tratados de acordo com a invenção. Não obstante estes possam ser produzidos nos mesmos fermentadores ou em fermentadores separados, geralmente estes serão produzidos no mesmo fermentador sob condições de fermentação idênticas. Os materiais produzidos dos processos de fermentação separados podem ser misturados entre si antes da homogeneização de acordo com o processo da invenção.
Bactérias preferidas para uso na invenção incluem Methylococcus Capsulatus (Bath), uma bactéria termofílica originalmente isolada das correntes quentes em Bath, Inglaterra, e depositada como NCIMB 11132 em The National Collections of Industrial and Marine Bactéria, Aberdeen, Escócia. M. eapsulatus (Bath) tem ótimo crescimento em cerca de 45°C, embora o crescimento possa ocorrer entre 37°C e 52°C. E uma célula esférica não móvel Gram-negativa, comumente ocorrendo aos pares. As membranas intracelulares são dispostas como feixes de discos vesiculares característicos de metanotróficos do Tipo I. M. eapsulatus (Bath) é geneticamente um organismo muito estável sem plasmídeos conhecidos. Ele pode utilizar metano ou metanol para crescimento, e amônia, nitrato ou nitrogênio molecular como uma fonte de nitrogênio para a síntese de proteínas.
Outras bactérias adequadas para uso na invenção incluem as bactérias heterotróficas Alealigenes aeidovorans DB3 (cepa NCIMB 13287), Bacillus firmus DB5 (cepa NCIMB 13289) e Bacillus brevis DB4 (cepa NCIMB 13288), cada uma das quais tendo um crescimento ótimo em uma temperatura de cerca de 45°C.
A. aeidovorans DB3 é um bastonete Gram-negativo, aeróbico, móvel, pertencente à família Pseudomonadaeeae, que pode usar etanol, acetato, propionato e butirato para o crescimento. B. brevis DB4 é um bastonete Gram-negativo, aeróbico, formador de endosporo, pertencente ao gênero Bacillus, que pode utilizar acetato, frutose D, manose D, ribose e tagatose D. B. firmus DB5 é um bastonete Gram-negativo, aeróbico, móvel, formador de endosporo, do gênero Baeillus, que pode utilizar acetato, N- acetil-glicosamina, citrato, gliconato, glicose D, glicerol e manitol.
Leveduras adequadas para uso no processo da invenção podem ser selecionadas do grupo consistindo de Saccharomyees e Candida.
Um exemplo de um processo de fermentação que utiliza gás natural como a fonte única de carbono e de energia, é aquele descrito na EP- A-306466 (Dansk Bioprotein). Este processo se baseia na fermentação contínua da bactéria metanotrópica M. capsulatus cultivada em metano. Ar ou oxigênio puto são usados para oxigenação, e amônia é usada como a fonte de nitrogênio. Além destes substratos, a cultura bacteriana tipicamente necessitará de água, fosfato (por exemplo como ácido fosfórico) e vários minerais que podem incluir magnésio, cálcio, potássio, ferro, cobre, zinco, manganês, níquel, cobalto e molibdênio, tipicamente usados como sulfatos, cloretos ou nitratos. Todos os minerais usados na produção do material de célula única devem ser de qualidade de categoria alimentar.
O gás natural principalmente consiste de metano, embora sua composição varie para as diferentes jazidas de gás. Tipicamente, pode-se esperar que o gás natural contenha cerca de 90% de metano, cerca de 5% de etano, cerca de 2% de propano e alguns hidrocarbonetos superiores. Durante a fermentação do gás natural, o metano é oxidado pelas bactérias metanotróficas para biomassa e dióxido de carbono. O metanol, o formaldeído e o ácido fórmico são intermediários metabólicos. O formaldeído e, em alguma extensão, o dióxido de carbono, são absorvidos na biomassa. No entanto, as bactérias metanotróficas são incapazes de usar substratos que compreendam ligações carbono-carbono para crescimento, e os componentes remanescentes de gás natural, isto é, etano, propano e, em alguma extensão, hidrocarbonetos superiores são oxidados por bactérias metanotróficas para produzir os ácidos carboxílicos correspondentes (por exemplo, o etano é oxidado para ácido acético). Tais produtos podem ser inibitórios para as bactérias metanotróficas e é, portanto, importante que suas concentrações permaneçam baixas, preferivelmente abaixo de 50 mg/litro, durante a produção da biomassa. Uma solução para este problema e o uso combinado de uma ou mais bactérias heterotróficas que sejam capazes de utilizar os metabólitos produzidos pelas bactérias metanotróficas. Tais bactérias são também capazes de utilizar material orgânico liberado ao caldo de fermentação pela Iise celular. Isto é importante de modo a evitar a formação de espuma e também serve para minimizar o risco de que a cultura seja contaminada por bactérias indesejáveis. Uma combinação de bactérias metanotróficas e heterotróficas resulta em uma cultura estável e de alto rendimento.
Durante a produção do material de célula única, o pH da mistura de fermentação será geralmente ajustado para entre cerca de 6 e 7, por exemplo para 6,5 ± 0,3. Ácidos/bases adequados para ajuste do pH podem ser facilmente selecionados por aqueles habilitados na técnica. Particularmente adequados para uso sob este aspecto são o hidróxido de sódio e o ácido sulfúrico. Durante a fermentação, a temperatura dentro do fermentador deve preferivelmente ser mantida dentro da faixa de 40°C a 50°C, mais preferivelmente de 450C ± 2°C. Especialmente preferido para uso na invenção é uma cultura
microbiana compreendendo uma combinação da bactéria metanotrófica Methylococcus capsulatus (Bath) (cepa NCIMB 11132) com a bactéria heterotrófica Alealigenes aeidovorans DB3 (cepa NCIMB 13287) e a Baeillus firmus DB5 (cepa NCIMB 13289), opcionalmente em combinação com Bacillus brevis DB4 (cepa NCIMB 13288). A função da A. aeidovorans DB3 é utilizar acetato e propionato produzido por M. capsulatus (Bath) a partir do etano e do propano no gás natural. A. aeidovorans DB3 pode responder por até 10%, por exemplo, cerca de 6 a 8%, da contagem celular total da biomassa resultante. A função de B. brevis DB4 e B. firmus DB5 é utilizar os produtos e metabólitos da Iise no meio. Tipicamente, B. brevis DB4 e B. fermis DB5 responderão cada um por menos que 1% da contagem celular durante a fermentação contínua.
Fermentadores adequados para uso no preparo do material de célula única são aqueles do tipo de laço, tais como aqueles descritos nas DK 1404/92, EP-A-418187 e ΕΡ-Α-306466 de Dansk Bioprotein5 ou reatores de levantamento pneumático. Um fermentador do tipo de alça tendo misturadores estáticos, resulta em uma alta utilização dos gases (por exemplo, até 95%), devido às características de fluxo tampão do fermentador. Os gases são introduzidos em várias posições ao longo da alça e permanecem em contato com o líquido, até que eles sejam separados no espaço superior na extremidade da alça. A fermentação contínua pode ser obtida usando-se de 2 a 3% de biomassa (em uma base de peso seco) e um de diluição de 0,02 a 0,50 h"1, por exemplo 0,05 a 0,25 h*1. Outros fermentadores podem ser usados no preparo do
material de célula única, e estes incluem os fermentadores tubulares e de tanque agitado.
De forma ideal, a biomassa produzida da fermentação de gás natural compreenderá de 60 a 80% em peso de proteína bruta; de 5 a 20% em peso de gordura bruta; de 3 a 10% em peso de cinzas; de 3 a 15% em peso de ácidos nucleicos (RNA e DNA); de 10 a 30 g/kg de fósforo; até 350 mg/kg de ferro; e até 120 mg/kg de cobre. Particularmente preferível, a biomassa compreenderá de 68 a 73%, por exemplo cerca de 70% em peso de proteína bruta; de 9 a 11%, por exemplo cerca de 10% em peso de gordura bruta; de 5 a 10%, por exemplo cerca de 7% em peso de cinzas; de 8 a 12%, por exemplo cerca de 10% em peso de ácidos nucleicos (RNA e DNA); de 10 a 25 g/kg de fósforo; até 310 mg/kg de ferro; e até 110 mg/kg de cobre. O perfil de aminoácido do conteúdo de proteína deve ser nutricionalmente favorável com uma alta proporção dos aminoácidos mais importantes cisteína, metionina, treonina, lisina, triptofano e arginina. Tipicamente, estes podem estar presentes nas quantidades de cerca de 0,7%, 3,1%, 5,2%, 7,2%, 2,5% e 6,9%, respectivamente (expressas como um percentual da quantidade total de aminoácidos). Em geral, os ácidos graxos compreenderão principalmente ácido palmítico saturado (aproximadamente 50%) e o ácido palmitoléico monoinsaturado (aproximadamente 36%). O conteúdo mineral do produto tipicamente compreenderá altas quantidades de fósforo (cerca de 1,5% em peso), potássio (cerca de 0,8% em peso) e magnésio (cerca de 0,2% em peso).
Geralmente, os materiais de proteína de célula única obtidos de um processo de fermentação contínua serão submetidos a processos de centrifugação e filtração, por exemplo ultrafiltração, para remover a maior parte da água presente e formar uma pasta ou lama aquosa antes da homogeneização. Durante a centrifugação, o conteúdo de matéria seca da biomassa é tipicamente aumentado de cerca de 2 a cerca de 15% em peso, por exemplo a cerca de 12% em peso.
A ultrafiltração, que pode ser efetuada em uma temperatura entre 40 e 50°C, por exemplo entre 42 e 46°C, ainda concentra a biomassa a um produto contendo de 10 a 30%, preferivelmente de 15 a 25%, por exemplo de 15 a 22% em peso do material de célula única. A exclusão de tamanho usada durante a ultrafiltração geralmente estará na faixa de cerca de 100.000 Daltons.
Em seguida à ultrafiltração, a biomassa pode ser esfriada, de preferência até uma temperatura de 10 a 30°C, por exemplo até cerca de 15°C, por exemplo pela passagem da lama de proteína concentrada da unidade de ultrafiltração através de um trocador de calor, após o que ela pode ser mantida em um tanque de tampão em temperatura constante, por exemplo por um período de 1 a 24 horas, preferivelmente de 5 a 15 horas, por exemplo a 12 horas, em uma temperatura de 10 a 20°C, mais preferível de 5 a 15°C, em um pH na faixa de 5,5 a 6,5.
A homogeneização pode ser realizada em um homogeneizador convencional de alta pressão em que as células podem ser rompidas pela primeira pressurização, por exemplo até uma pressão de 150 MPa (1500 bar), e depois despressurizando-se o interior do homogeneizador. De preferência, a queda de pressão total aplicada à biomassa situar-se-á na faixa de 40 MPa a 120 MPa (400 a 1200 bar), por exemplo cerca de 80 MPa (800 bar). A queda na pressão pode ser escalonada, isto é, esta pode compreender uma ou mais etapas, embora geralmente esta compreenda uma ou duas etapas, preferivelmente uma etapa única. Em casos em que a homogeneização seja efetuada como um processo de duas etapas, é preferível que a queda de pressão na segunda etapa deva representar menos que 1/5, preferi velmente menos que 1/10, por exemplo cerca de 1/20 da queda de pressão total no homogeneizador. A temperatura do material durante a homogeneização preferi velmente não deve exceder os 5 0°C. O processo de homogeneização aqui descrito resulta na
produção de um produto consistindo de preferência essencialmente de material celular rompido. Por exemplo, o material celular rompido estará presente em uma quantidade de pelo menos 80%, preferivelmente de pelo menos 90% em peso. Tipicamente, o produto será uma pasta protéica relativamente viscosa contendo componentes celulares solúveis e particulados. Embora este possa ser usado diretamente como um aditivo em produtos alimentícios, ele usualmente ainda será processado para remover a água em excesso do produto. A escolha de qualquer etapa ou etapas de secagem adicionais dependerá do conteúdo de água do produto em seguida à homogeneização e do conteúdo de umidade desejado do produto final.
Tipicamente, o produto será ainda processado de acordo com as técnicas de secagem por pulverização bem conhecidas na técnica. Qualquer secador a pulverização convencional com ou sem unidades de leito fluido pode ser usado, por exemplo o secador a pulverização do Tipo 3-SPD disponível da APV Anhydro, Dinamarca. Preferivelmente, a temperatura inicial para o ar no secador a pulverização pode ser de cerca de 300°C e a temperatura na saída pode ser de cerca de 90°C. De preferência, o produto resultante terá um conteúdo de água de cerca de cerca de 2 a 10% em peso, por exemplo de 6 a 8% em peso. O produto resultante será tipicamente de um tamanho de partícula de 0,1 a 0,5 mm.
Particularmente preferível, a etapa de homogeneização será imediatamente seguida pela secagem por pulverização. Alternativamente, pode ser necessário, ou de fato desejável, armazenar ou manter o produto homogeneizado, por exemplo em um tanque de armazenagem ou tanque de tampão, antes de outro processamento. Em tais casos, tem sido observado que as condições sob as quais o produto é armazenado podem reduzir as propriedades de geleificação do produto final em seguida à secagem por pulverização. As propriedades de geleificação do material homogeneizado podem ser mantidas pela sua armazenagem em uma temperatura menor que 20°C e em um pH < 7, preferivelmente < 6,5, particularmente preferível em um pH na faixa de 5,5 a 6,5, por exemplo de 5,8 a 6,5. Sob estas condições, o produto pode ser armazenado por até 24 horas sem qualquer perda substancial das propriedades de geleificação. Em ainda outro aspecto, a invenção assim prove um método
de manter as propriedades funcionais de um material protéico de célula única homogeneizado, dito método compreendendo a etapa de armazenar referido material em uma temperatura menor que 20°C e em um pH menor que cerca de 6,5.
Os produtos produzidos pelo processo da invenção possuem
propriedades altamente desejáveis, tornando-os particularmente adequados para uso em produtos alimentares tanto para seres humanos quanto para animais, ou sozinhos ou quando usados em combinação com outras fontes de proteínas. Em particular, ao contrário do material protéico de célula única original, o produto homogeneizado apresenta propriedades funcionais melhoradas, tais como as propriedades de formação de gel, de ligação de água, de ligação de óleo e de emulsificação. Por exemplo, o produto da invenção apresenta formação de gel melhorada quando misturado com produtos de categoria alimentar convencionais, em particular polissacarídeos tais como alginatos e/ou carragenatos. Além disso, a capacidade melhorada de ligação de óleo é observada na mistura do produto com óleos tais como o óleo de soja ou o óleo de peixe. Tipicamente uma solução a 15% (p/p) de um produto homogeneizado produzido de acordo com a invenção, pode apresentar uma resistência em gel (módulo elástico) na faixa de 1000 a 2000 Pa, por exemplo cerca de 1500 Pa.
Em ainda outro aspecto, a invenção conseqüentemente provê o uso de um material protéico de célula única homogeneizado conforme aqui descrito, como um agente de geleificação, um emulsificador ou como um aglutinante em óleo ou água na preparação de um alimento ou produto alimentício.
O produto da invenção é especialmente útil como uma proteína funcional em produtos alimentícios, particularmente quando usado como um substituto para o plasma natural em alimentos para animais e em alimentos de animais de estimação. Quando usado em alimentos para animais de estimação, ingredientes adicionais podem ser acrescentados ao produto, tais como gorduras, açúcares, sal, condimentos, minerais etc. O produto pode então ser formado em pedaços semelhantes a pedaços de carne natural na aparência e na textura. O produto da invenção tem ainda as vantagens de que ele é facilmente formulado para conter os nutrientes necessários, é facilmente digerido pelos animais e é saboroso para os animais.
O produto da invenção pode ainda encontrar uso como um texturizador em produtos de carne (por exemplo, bolas de carne), como uma substituição para as proteínas de plasma convencionalmente usadas como extensores na carne fresca para aumentar peso e volume, como um emulsificador (por exemplo, em condimentos etc.), e em produtos de padaria para intensificar as propriedades da pasta.
Quando usado em produtos alimentícios, o material homogeneizado será tipicamente usado em uma quantidade de 1 a 10% em peso, preferivelmente até 5% em peso. A proporção exata dependerá da função desejada do material e pode ser facilmente determinada por aqueles habilitados na técnica. Tipicamente, quando usado como um agente de geleificação, pode estar presente em uma quantidade de até 20% em peso, por exemplo de 5 a 10% em peso (com base no conteúdo da matéria seca do produto).
Em um outro aspecto, a invenção assim provê um produto ou aditivo da categoria de alimentos, por exemplo um alimento para animais ou alimentos para animais de estimação, compreendendo um material de célula única homogeneizado conforme aqui descrito.
Em ainda outro aspecto, a invenção provê um alimento para animais de estimação compreendendo pedaços de um material de célula única homogeneizado conforme aqui descrito.
Uma forma de realização preferida da invenção será agora descrita com referência à Figura 1 anexa, que esquematicamente ilustra o aparelho para uso no preparo de um material de célula única homogeneizado de acordo com a invenção.
Com referência à Figura 1, o Methylococcus eapsulatus (Bath) NCIMB 11132 é produzido no fermentador 1 por fermentação contínua de gás natural em um meio de amônio/sais minerais (AMS) em 45°C, pH 6,5, e em um índice de diluição de 0,15 h"1. O meio AMS contém o seguinte por litro: 10 mg de NH3, 75 mg de H3P04.2H20, 380 mg de MgSO4JH2O, 100 mg de CaCl2.2H20, 200 mg de K2SO4, 75 mg de FeSO4JH2O, 1,0 mg de CuS04.5H20, 0,96 mg de ZnSO4JH2O, 120 μg de CoC12.6H20, 48 μg de MnCl2.4H20, 36 μg de H3BO3, 24 μg de NiCl2.6H20 e 1,20 μg de NaMo04.2H20. O oxigênio é o fator de limitação.
O fermentador é enchido com água que tenha sido esterilizada termicamente a 1250C por 10 segundos. A adição dos diferentes nutrientes é regulada de acordo com seu consumo. A fermentação contínua é operada com 2 a 3% de biomassa (em uma base de peso seco).
O material de célula única resultante é continuamente colhido. Este é então submetido a centrifiigação na centrífuga 2 em que o conteúdo de matéria seca é aumentado de cerca de 2 a 15% em peso. A biomassa aquosa resultante é transferida para um tanque de armazenagem (não mostrado) em que ela é mantida, por exemplo em uma temperatura entre 5 e 15°C.
A biomassa bacteriana é ainda concentrada em um produto contendo de 15 a 22% em peso de biomassa usando-se uma unidade de ultrafiltração 3 tendo um tamanho de exclusão de 100.000 Daltons. A temperatura durante a ultrafiltração é tipicamente mantida entre 40 e 50°C. Em seguida à ultrafiltração a biomassa é esfriada, por exemplo, até uma temperatura de 10 a 30°C, mediante passagem da lama de proteína concentrada da unidade de ultrafiltração através de um trocador de calor (não mostrado). Depois disso, a lama de proteína pode ser mantida em um tanque de tampão (não mostrado) em temperatura constante. O produto resultante é uma cultura estável livre de contaminação por bactérias indesejáveis.
De modo a minimizar o uso de água e a minimizar a quantidade de água residual, a água da centrifugadora 2 e/ou ultrafiltração 3 é devolvida ao fermentador após um curto tratamento térmico. A homogeneização da biomassa bacteriana é realizada em um
homogeneizador industrial de alta pressão 4. A lama de proteína do tanque de tampão é continuamente bombeada através de um homogeneizador em que as células são quebradas através da pressurização e liberação imediata da pressão dentro do homogeneizador. A queda total de pressão dentro do homogeneizador tipicamente variará de 60 MPa a 100 MPa (600 a 1000 bar). Durante a homogeneização, a temperatura é preferivelmente mantida abaixo de 50°C.
Em seguida à homogeneização, a lama protéica relativamente viscosa contendo componentes celulares solúveis e particulados é secada por pulverização no secador a pulverização 5. A secagem por pulverização em uma temperatura de ar inicial de cerca de 3 OO0C e uma temperatura de saída de cerca de 90°C, produz um produto final com um conteúdo de água de 6 a 8% em peso.
A proteína homogeneizada resultante forma géis distintos após
aquecimento a temperaturas acima de 60°C e subseqüente esfriamento à temperatura ambiente em concentrações de proteína variando entre 7,5 e 15% em peso. Condições adequadas para a formação de gel incluem uma faixa de pH entre 5,7 e 7,0, em que o pH é controlado usando-se um tampão tal como um fosfato ou tampão de citrato em concentrações variando de 50 a 200 mmoles.
A formação de gel melhorada é observada quanto o produto homogeneizado é misturado com polissacarídeos tais como amido, alginato e carragenano iota e capa. A adição de 0,5 a 1,0% em peso de carragenano ao produto (7,5 a 15%) em uma solução aquosa de 0,1 a 2,0 de cloreto de potássio, em um pH variando de 5 a 7,5, intensifica muito a resistência do gel, indicando interações sinérgicas entre o produto e os polissacarídeos. Efeitos sinérgicos semelhantes sobre a reologia e a formação de gel foram observados na mistura do produto com várias fontes de amido (em quantidades de 3 a 10% de concentração final de amido) tais como o amido purificado e o amido quimicamente modificado contendo várias quantidades de amilose e amilopectina.
As propriedades de emulsificação do produto homogeneizado são demonstradas mediante mistura da proteína (2 a 4%) em uma solução de cloreto de sódio em um pH de 5 a 7 com óleo de soja (20 a 40% de concentração final). Esta solução é misturada em uma misturadora thurrax por 20 segundos antes da preparação da emulsão em um microfluidificador em uma pressão de 70 MPa (700 bar) com a emulsão reciclada através do microfluidificador por quatro vezes. As emulsões produzidas a partir do produto homogeneizado podem ser ainda estabilizadas pela adição de xantano (por exemplo, em uma quantidade de 0,1 a 0,5% em peso) antes da mistura dos materiais de partida.
A capacidade de ligação de óleo do material homogeneizado é demonstrada pela mistura do produto com óleos tais como o óleo de soja ou o óleo de peixe em uma lama, por exemplo pela mistura de 0,5 g do produto homogeneizado em 3 ml de óleo de soja, seguida pela incubação por 30 minutos em temperatura ambiente. Por causa da adsorção do óleo, pode-se esperar que o peso do produto aumente em 50 a 80%. Os seguintes exemplos não limitativos servem para ilustrar
ainda a invenção.
EXEMPLO 1 - PREPARAÇÃO DA BIOMASSA HOMOGENEIZADA
Uma cultura microbiana compreendendo Methylococcus eapsulatus (Bath) (cepa NCIMB 11132), Alealigenes aeidovorans DB3 (cepa NCIMB 13287) e Bacillus firmus DB5 (cepa NCIMB 13289), é produzida em um fermentador do tipo alça mediante fermentação aeróbica contínua de gás natural em um meio de amônio/sais minerais (AMS) a 45°C, pH 6,5, e em um índice de diluição de O5ISh"1. O meio AMS contém o seguinte por litro: 10 mg de NH3, 75 mg de H3P04.2H20, 380 mg de MgS04.7H20, 100 mg de CaCl2.2H20, 200 mg de K2SO4, 75 mg de FeSO4JH2O, 1,0 mg de CuS04.5H20, 0,96 mg de ZnSO4JH2O, 120 μg de CoCl2.6H20, 48 μg de MnCl2.4H20, 36 μg de H3BO3, 24 μg de NiCl2.6H20 e 1,20 μg de NaMo04.2H20.
O fermentador é enchido com água que tenha sido esterilizada termicamente em 125°C durante 10 segundos. A adição dos diferentes nutrientes é regulada de acordo com seu consumo. A fermentação contínua é operada com 2 a 3% de biomassa (em uma base de peso seco).
Um material de célula única, tendo as seguintes características, é continuamente colhido: Composição (% no produto) Minerais Proteína bruta* 66 Fósforo 1,0% Gordura bruta 9 Cloro 0,7% Cinzas 7 Enxofre 0,5% Água 6 Cálcio 0,4% Fibra bruta 1 Potássio 0,4% Extrato livre de N 11 Magnésio 0,2% Total 100 Sódio 0,1% Ferro 200 ppm Aminoácidos (% do produto) Cobre 90 ppm Lisina 4,3 Zinco 15 ppm Metionina 1,9 Arsênico 0,05 ppm Cistina 0,4 Selênio 0,02 ppm Treonina 3,1 Chumbo 0,0002 ppm Triptofan 1,5 Cádmio 0,00002ppm Leucina 5,2 Mercúrio <0,02 ppm Isoleucina 3,2 Valina 4,2 Vitaminas mg/kg Tirosina 2,8 Acido nicotínico 123 Fenilalanina 3,1 Riboflavina B2 69 Histidina 1,7 Inositol 28 Arginina 4,1 Tiamina B1 11 Alanina 4,9 r Acido Aspártico 6,2 Energia MJ/kg r Acido glutâmico 7,3 Energia bruta 22,1 Glieina 3,4 Prolina 3,0 Outros dados Serina 2,5 Cor marrom claro Total 62,8 Sabor neutro Tamanho de Partícula 100-300 ppm * à base do peso seco o conteúdo de proteína bruta é de aproximadamente 70%. A biomassa é submetida a centrifiigação em uma centrífuga industrial contínua em 3.000 rpm, seguida por ultrafiltração usando-se membranas que possuem um tamanho de exclusão de 100.000 Daltons. O produto resultante é então submetido a homogeneização em um homogeneizador industrial [queda de pressão: 1000 bar (100 MPa); temperatura inicial: 15°C] para produzir uma biomassa homogeneizada de acordo com a invenção.
EXEMPLO 2 - PROPRIEDADES DA BIOMASSA HOMOGENEIZADA
2.1 Coagulação/Geleificação
A coagulação pode ser medida como um aumento no módulo
de elasticidade (G') à medida em que a proteína se torna desnaturada termicamente. Isto pode ser feito em um reômetro UDS200 Paar Physica usando-se uma solução a 15% (p/p) da biomassa homogeneizada em fosfato de sódio 0,2 M, pH 7,2. O instrumento mede G' em uma tensão (IxlO"3 Pa) e freqüência (1 Hz) constantes, enquanto a temperatura é variada como segue:
a 90°C 10 minutos
90°C 5 minutos
90 a 20°C 5 minutos
20°C 2 minutos
Os resultados para o produto produzido no Exemplo 1 são apresentados na Figura 2 anexa. A coagulação da biomassa homogeneizada inicia em uma temperatura entre 60 e 70°C. Um aumento de 10 a 20 vezes no módulo elástico é observado à medida em que a temperatura é aumentada até 90°C. Apenas um aumento secundário no módulo elástico é observado enquanto a temperatura é mantida em 90°C. O esfriamento até 20°C resulta em um outro aumento de 10 vezes no módulo elástico.
2.2 Emulsificação 2.2.1 Sem estabilização
A biomassa homogeneizada preparada no Exemplo 1 foi colocada em suspensão em NaCl a 1,5% e misturada vigorosamente para quebrar as partículas. O pH foi ajustado como desejado (por exemplo, em pH 6,5) e a solução foi agitada por 1 hora. A solução foi combinada com óleo de soja e uma emulsão foi preparada usando-se um misturador Ytron-MS do tipo MSU.G.C.AA em velocidade máxima por 3 minutos. A emulsão foi transferida para um tubo de teste e a separação do óleo ou água foi registrada. Para aquelas emulsões que foram aquecidas, os tubos de teste foram submersos em um banho de água em ebulição por 30 minutos.
A biomassa homogeneizada do Exemplo 1 resulta em emulsões estáveis que não separam uma fase óleo. No entanto, a formação de creme pode ocorrer em sistemas de baixa viscosidade. 2.2.2 Com estabilização
Xantano foi usado como o agente de estabilização. O xantano foi dissolvida em NaCl a 1,5% mediante agitação em temperatura ambiente durante a noite. As emulsões de biomassa homogeneizada foram então preparadas tanto com 0,5% quanto com 0,25% de xantano, como descrito em 2.2.1.
O aumento da viscosidade usando-se goma xantano resulta em emulsões sem formação de creme e que permanecem estáveis por várias semanas. O aquecimento não quebra a emulsão. No entanto, a coagulação da biomassa homogeneizada ocorre e a separação da água entre os coagulados pode ser observada. O padrão de coagulação pode ser rompido para a maior parte das emulsões mediante mistura branda, dessa forma mantendo-se uma solução estável.
As emulsões de biomassa homogeneizadas estáveis podem ser produzidas em pH diferente. O pH ácido combinado com calor resulta em alguma formação de creme, o mais provável devido à hidrólise do xantano, e assim em viscosidade reduzida.
A biomassa homogeneizada de acordo com a invenção pode produzir emulsões óleo-em-água contendo até 80% de óleo. O aumento da concentração de óleo para 85% inverte a emulsão, resultando em emulsões água-em-óleo.
2.3. Absorção de Gordura/Óleo
A absorção de gordura foi medida pela suspensão de 0,5 g da biomassa homogeneizada do Exemplo 1 em 3 ml de óleo de soja, seguida por incubação por > 30 minutos em temperatura ambiente. As suspensões foram filtradas em um filtro < 10 μπι e a quantidade de óleo (em g) absorvida no material insolúvel em óleo foi medida.
A absorção de gordura/óleo medida para a biomassa homogeneizada do Exemplo 1 e para várias proteínas* comercialmente disponíveis é mostrada na Figura 3 anexa. Como pode ser observado, o produto de acordo com a invenção liga a gordura mais eficientemente do que as outras proteínas comerciais testadas.
(* "Plasma" = AP 820 plasma animal secado por pulverização da APC Europe;
"Farinha de Peixe" = LT 3012 Farinha de Peixe da Nordsildmel A/S;
e
"Soya Kons Danpro A" e "Soya Kons Danpro A-02" = concentrados de soja da Central Soya Aarhus A/S).
2.4. Absorção de áeua
Uma suspensão a 2,5% do produto homogeneizado do Exemplo 1 foi produzida e misturada vigorosamente para romper as partículas. O pH foi ajustado em 4, 6 e 8 usando-se NaOH IM ou HCl IMea suspensão foi agitada por outros 60 minutos em temperatura ambiente. As suspensões resultantes foram então centrifugadas em um rotor SS-34 em 10.000 χ g por 30 minutos.
O sobrenadante foi decantado e o excesso de água foi removido virando-se o tubo de pernas para o ar por 10 minutos. O peso da pelota úmida foi medido e, depois, foi secada durante a noite em 105°C. O peso da pelota seca foi então medido.
A absorção de água foi medida ou como a quantidade de água (em g) absorvida pela pelota insolúvel em água (ligação de água) ou como água absorvida (em g) peia proteína total (embebição de água). Os resultados são apresentados na Tabela 1 abaixo:
TABELA 1 - ABSORÇÃO DE ÁGUA
PH Ligação de água (g) Embebição de água (g) Biomassa homogeneizada de 4,02 3,23 2,40 acordo com o Exemplo 1 6,30 3,99 2,06 7,90 5,60 2,07 Plasma animal secado por 4,03 7,64 0,69 pulverização AP 820 da APC 6,05 7,15 0,64 Europe 7,53 10,11 0,94 Farinha de Peixe LT 3012 da 4,48 2,95 1,71 Nordsildmel A/S 6,42 3,12 1,93 8,03 3,90 2,55
Da Tabela 1, pode ser observado que a parte insolúvel da biomassa homogeneizada de acordo com a invenção absorve cerca de 4 a 6 vezes seu peso em água e a parte de proteína de cerca de 2 a 2,5 vezes seu peso em água. 2.5 Solubilidade
A solubilidade da proteína pode ser determinada em experiências semelhantes quanto à absorção de água, mas, ao invés, medindo- se a proteína solúvel no sobrenadante. Os resultados para a biomassa homogeneizada do Exemplo 1 e para as várias proteínas* comercialmente disponíveis são apresentados na Figura 4 anexa.
(* "Plasma" = AP 820 plasma animal secado por pulverização da APC Europe; e
"Farinha de Peixe" = LT 3012 Farinha de Peixe da Nordsildmel A/S) Os resultados mostram que a solubilidade do produto de acordo com a invenção é dependente do pH: o pH ácido resulta em baixa solubilidade; e pH alcalino resulta em alta solubilidade. Em soluções ácidas fracas, o produto da invenção comporta-se como uma partícula colóide e são estas propriedades coloidais que predominam.

Claims (13)

1. Processo para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, referido processo caracterizado pelo fato de compreender a etapa de homogeneizar uma lama aquosa da proteína de célula única por meio de sua submissão a uma queda de pressão total na faixa de 40 MPa a 120 MPa (400 a 1200 bar), em que dito material de proteína de célula única é uma cultura microbiana compreendendo uma combinação da bactéria metanotrófica Methylococcus eapsulatus (Bath) (cepa NCIMB 11132) e as bactérias heterotróficas Alealigenes aeidovorans DB3 (cepa NCIMB 13287) e Baeillus firmus DB5 (cepa NCIMB 13289), opcionalmente em combinação com Bacillus brevis DB4 (cepa NCIMB 13288).
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de secar o produto homogeneizado resultante.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, referido processo caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: (a) preparar uma lama aquosa de um material de célula única que é uma cultura microbiana compreendendo uma combinação da bactéria metanotrófica Methylocoeeus eapsulatus (Bath) (cepa NCIMB 11132) e as bactérias heterotróficas Alealigenes aeidovorans DB3 (cepa NCIMB 13287) e Bacillus firmus DB5 (cepa NCIMB 13289), opcionalmente em combinação com Bacillus brevis DB4 (cepa NCIMB 13288); (b) submeter a lama a uma queda de pressão total de 40 MPa a 120 MPa (400 a 1200 bar), por meio da qual se produz um produto homogeneizado; e (c) opcionalmente secar o produto homogeneizado.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a homogeneização é efetuada em uma temperatura menor que 50°C, preferivelmente de 25 a 50°C, por exemplo de 25 a 35°C.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a queda de pressão é escalonada.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que referida queda de pressão é efetuada como um processo de duas etapas compreendendo primeira e segunda etapas, em que a queda de pressão na segunda etapa representa menos que um quinto da queda de pressão total.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o produto homogeneizado resultante é seco por secagem por pulverização.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, antes da secagem por pulverização, o produto homogeneizado é mantido em um tanque de armazenagem em uma temperatura menor que 20°C e um pH menor que cerca de 6,5.
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que referido material de célula única é derivado da fermentação em frações de hidrocarboneto ou em gás natural.
10. Material protéico de célula única homogeneizado, caracterizado pelo fato de ser obtenível por um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
11. Material protéico de célula única homogeneizado, caracterizado pelo fato de compreender uma combinação da bactéria metanotrófica Methylococcus eapsulatus (Bath) (cepa NCIMB 11132) e as bactérias heterotróficas Alealigenes aeidovorans DB3 (cepa NCIMB 13287) e Bacillus firmus DB5 (cepa NCIMB 13289), opcionalmente em combinação com Bacillus brevis DB4 (cepa NCIMB 13288).
12. Produto ou aditivo da categoria de alimento, por exemplo um alimento para animais ou alimento para animais de estimação, caracterizado pelo fato de compreender um material de célula única como definido na reivindicação 10 ou 11.
13. Alimento para animais de estimação, caracterizado pelo fato de compreender pedaços de um material de célula única como definido em qualquer uma das reivindicações de 10 a 12.
BRPI0108412-7A 2000-02-16 2001-02-15 processo para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, material proteico de célula única homogeneizado, produto ou aditivo da categoria de alimento, e, alimento para animais de estimação. BR0108412B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0003620.2A GB0003620D0 (en) 2000-02-16 2000-02-16 Method
GB0003620.2 2000-02-16
PCT/GB2001/000628 WO2001060974A2 (en) 2000-02-16 2001-02-15 Method for an extraction of proteins from a single cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR0108412A BR0108412A (pt) 2003-03-11
BR0108412B1 true BR0108412B1 (pt) 2012-12-11

Family

ID=9885754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0108412-7A BR0108412B1 (pt) 2000-02-16 2001-02-15 processo para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, material proteico de célula única homogeneizado, produto ou aditivo da categoria de alimento, e, alimento para animais de estimação.

Country Status (13)

Country Link
US (2) US20030138878A1 (pt)
EP (1) EP1265982B1 (pt)
JP (1) JP2003523196A (pt)
CN (1) CN100510050C (pt)
AT (1) ATE278010T1 (pt)
AU (2) AU3212201A (pt)
BR (1) BR0108412B1 (pt)
CA (1) CA2400605A1 (pt)
DE (1) DE60105985T2 (pt)
ES (1) ES2230270T3 (pt)
GB (1) GB0003620D0 (pt)
SA (1) SA01220149B1 (pt)
WO (1) WO2001060974A2 (pt)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7579163B2 (en) 2001-08-16 2009-08-25 Statoil Asa Method of fermentation
GB0120047D0 (en) * 2001-08-16 2001-10-10 Norferm Da Product
AU2006235784C1 (en) * 2001-08-16 2008-08-07 Calysta As Method of fermentation
GB0203307D0 (en) 2002-02-12 2002-03-27 Norferm Da Method
GB0203306D0 (en) 2002-02-12 2002-03-27 Norferm Da Method
GB2385767A (en) * 2002-02-19 2003-09-03 Norferm Da A biomass derived from a microbial culture or derivative thereof as a pet food palatability enhancer
GB0204722D0 (en) * 2002-02-28 2002-04-17 Norferm Da Method
GB0209007D0 (en) 2002-04-19 2002-05-29 Norferm Da Product
GB0315783D0 (en) 2003-07-04 2003-08-13 Norferm Da Use
NO319551B1 (no) * 2003-07-04 2005-08-29 Thia Medica As Proteinmateriale fra enkeltceller
DE102004057587A1 (de) * 2004-11-29 2006-06-08 Basf Ag Wässrige Dispersionen eines Gemisches schwer wasserlöslicher oder wasserunlöslicher Wirkstoffe und eines Einzellerproteinmaterials und daraus hergestellte Trockenpulver
JP2006289164A (ja) * 2005-04-06 2006-10-26 Agri Future Joetsu Co Ltd バイオマス由来成分が分散した液状組成物、その製造方法及びこの液状組成物から製造される製品
ATE503001T1 (de) 2005-06-17 2011-04-15 Chr Hansen As Verfahren zum züchten von bakterien der familie der streptococcaceae
EP2145942A1 (de) * 2008-07-15 2010-01-20 Lonza Ltd. Verfahren zur Isolierung von Ölen aus Zellen und Biomasse
ES2564265T3 (es) 2009-03-09 2016-03-21 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Composiciones para prevención y tratamiento de enfermedades neurodegenerativas
BR112013007641A2 (pt) * 2010-09-30 2019-09-24 Golub Emil método de produção de uma substância em pó seco para o tratamento de câncer a partir de uma proliferação bacteriana cultivada em água e método de tratamento de câncer em paciente
CN104685060B (zh) 2012-07-13 2019-11-01 凯利斯塔公司 生物精炼系统、其方法和组合物
WO2014058761A1 (en) 2012-10-08 2014-04-17 Calysta Energy, Llc Gas-fed fermentation systems
US9909153B2 (en) 2012-11-09 2018-03-06 Calysta, Inc. Compositions and methods for biological production of fatty acid derivatives
BR102013012249B1 (pt) * 2013-05-16 2018-01-09 Fmc Química Do Brasil Ltda. Unidade de pré-diluição de agroquímicos
WO2015058212A1 (en) 2013-10-18 2015-04-23 Lanzatech New Zealand Limited Microbial conversion of methane
CN105916976A (zh) * 2014-01-16 2016-08-31 凯利斯塔公司 碳水化合物富集的重组微生物
PT108368B (pt) * 2015-03-31 2018-11-05 Hovione Farm S A Produção contínua de partículas
EP3351297A4 (en) * 2015-09-17 2019-05-22 Sekisui Chemical Co., Ltd. METHOD AND APPARATUS FOR TREATING GAS
US10900015B2 (en) * 2015-11-09 2021-01-26 Unibio A/S Process for improved fermentation of a microorganism
CN109312281A (zh) 2016-06-17 2019-02-05 凯利斯塔公司 进气发酵反应器、系统和方法
CA3048060A1 (en) 2017-01-10 2018-07-19 Calysta, Inc. Gas-fed fermentation reactors, systems and processes utilizing a vertical flow zone
GB201712459D0 (en) 2017-08-02 2017-09-13 Norges Miljø-Og Biovitenskapelige Univ Treatment or prevention of gastrointestinal dysbiosis
EP3668625A1 (en) 2017-08-14 2020-06-24 Calysta, Inc. Gas-fed fermentation reactors, systems and processes utilizing gas/liquid separation vessels
US20190352676A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-21 Jupeng Bio, Inc. Process for Obtaining Protein-Rich Nutrient Supplements from Bacterial Fermentation Process
AU2019288208A1 (en) * 2018-06-18 2021-01-07 Oakbio, Inc. Methods for producing rich cell culture media using chemoautotrophic microbes
RU2681791C1 (ru) * 2018-07-12 2019-03-12 Общество с ограниченной ответственностью "ГИПРОБИОСИНТЕЗ" Биологически активная добавка защитного действия "дримфуд"
SG11202109015TA (en) * 2019-04-01 2021-09-29 Boehringer Ingelheim Int Integrated and continuous recombinant protein manufacturing
WO2020244961A1 (en) * 2019-06-04 2020-12-10 Unibio A/S Pig feed product comprising single cell protein (scp)
EP4041862A1 (en) * 2019-10-07 2022-08-17 Calysta, Inc. Methods for culturing methanotrophic bacteria and isolating proteins from bacterial biomass
EP4040994A1 (en) * 2019-10-07 2022-08-17 Calysta, Inc. Food compositions comprising methylococcus capsulatus protein isolate
RU2755539C1 (ru) * 2020-08-11 2021-09-17 Сергей Юрьевич Симонян Способ получения биомассы метанокисляющих микроорганизмов и линия для ее производства
WO2023242308A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 Unibio A/S Oxidation stabilised biomass material and process
WO2024158272A1 (ru) * 2023-01-23 2024-08-02 Нао "Казахский Национальный Аграрный Исследовательский Университет" Способ получения белкового кормового концентрата из микробного белка
WO2024158271A1 (ru) * 2023-01-23 2024-08-02 Нао "Казахский Национальный Аграрный Исследовательский Университет" Способ получения белкового кормового концентрата из растительного и микробного белка

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3843807A (en) * 1970-06-19 1974-10-22 Standard Oil Co Texturizing process for single-cell protein
GB1438286A (en) * 1972-08-29 1976-06-03 British Petroleum Co Animal feed stuffs
ZA762607B (en) * 1975-05-14 1977-12-28 British Petroleum Co Process for the production of proteinaceous material using methane as a carbon source
US4302542A (en) * 1976-06-21 1981-11-24 Phillips Petroleum Co. Fermentation with thermophilic mixed cultures
US4192897A (en) * 1976-09-20 1980-03-11 Standard Oil Company (Indiana) Heat treatment for single-cell materials and resultant products
US4678677A (en) * 1984-07-04 1987-07-07 House Food Industrial Company Limited Process for preparing tofu charged into a container
JPS633764A (ja) * 1986-06-24 1988-01-08 Nisshin Oil Mills Ltd:The 種苗用飼料
US5011701A (en) * 1988-12-30 1991-04-30 Kraft General Foods, Inc. Low calorie food products having smooth, creamy, organoleptic characteristics
WO1991001367A1 (en) * 1989-07-20 1991-02-07 Bioeng, Inc. Supercritical fluid disruption of and extraction from microbial cells
JPH0956361A (ja) * 1995-06-15 1997-03-04 Kirin Brewery Co Ltd 酵母エキスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR0108412A (pt) 2003-03-11
EP1265982A2 (en) 2002-12-18
WO2001060974A2 (en) 2001-08-23
ES2230270T3 (es) 2005-05-01
DE60105985T2 (de) 2005-11-24
CA2400605A1 (en) 2001-08-23
GB0003620D0 (en) 2000-04-05
CN1426460A (zh) 2003-06-25
EP1265982B1 (en) 2004-09-29
US20030138878A1 (en) 2003-07-24
US20070003602A1 (en) 2007-01-04
AU3212201A (en) 2001-08-27
WO2001060974A3 (en) 2002-03-14
ATE278010T1 (de) 2004-10-15
AU2001232122B2 (en) 2006-11-23
JP2003523196A (ja) 2003-08-05
CN100510050C (zh) 2009-07-08
SA01220149B1 (ar) 2006-11-05
DE60105985D1 (de) 2004-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR0108412B1 (pt) processo para conferir propriedades melhoradas de formação de gel, ligação à água, ligação a óleo e/ou emulsificação a um material proteico de célula única, material proteico de célula única homogeneizado, produto ou aditivo da categoria de alimento, e, alimento para animais de estimação.
AU2001232122A1 (en) Method for an extraction of proteins from a single cell
Pinthong et al. The development of a soya‐based yoghurt: I. Acid production by lactic acid bacteria
CN109362996A (zh) 一种适合小龙虾精养的膨化饲料及其制备方法
CN106916871A (zh) 一种仿生酶解制备蚌肉小肽的生产方法
CN107485030A (zh) 一种低值鱼骨多肽螯合钙
AU2003205884B2 (en) Bacterial autolysate
BR112014009984B1 (pt) Método de preparação para glúten de milho fermentado para alimento com um teor de proteína aumentado comparado com a fermentação anterior
CN115624168B (zh) 一种发酵植物蛋白凝胶的制备方法和应用
US20240156138A1 (en) Egg replacement food product and method of producing thereof comprising microbial protein biomass
US20240052295A1 (en) Methods for culturing methanotrophic bacteria and isolating proteins from bacterial biomass
CN110235822A (zh) 活体水产品抗应激剂及其生产方法以及使用方法
JP2004222684A (ja) ゼリー状澱粉発酵食品の製造方法。
Okezie et al. Extractability and functionality of protein from yeast cells grown on cassava hydrolysate
Guan et al. Changes of Soybean Protein during Tofu Processing. Foods 2021, 10, 1594
CN117981817A (zh) 一种添加特种小球藻改善植物肉品质的方法及其应用
CN112273555A (zh) 一种猫条以及该猫条的制备方法
RU2197142C1 (ru) Способ приготовления питательной смеси для внутрикишечного зондового питания
EA044885B1 (ru) Белковая кормовая добавка для сельскохозяйственных животных и рыб
AMIN et al. CULTIVATION OF BACILLUS SUBTILIS-A4, A FISH GROWTH ESCALATING PROBIOTIC IN SUGARCANE BAGASSE
JPS61187756A (ja) 組織状構造を有する食品素材の製造法
CN104140989A (zh) 一种多菌种固态发酵制备鱼溶浆蛋白和豆粕混合原料的方法
KR20050044748A (ko) 건강보조식품 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B09X Republication of the decision to grant [chapter 9.1.3 patent gazette]

Free format text: REPUBLICACAO DO DEFERIMENTO PARA CORRECAO DO TITULO

B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/12/2012, OBSERVADAS AS DEMAIS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 13A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2256 DE 01-04-2014 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.