BR112017005253B1 - Biomassa contendo exopolissacarídeo (eps) que contém microrganismos do táxon labyrinthulomycetes, processo para produzir um alimento para animais e alimento para animais contendo a referida biomassa - Google Patents

Biomassa contendo exopolissacarídeo (eps) que contém microrganismos do táxon labyrinthulomycetes, processo para produzir um alimento para animais e alimento para animais contendo a referida biomassa Download PDF

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Abstract

MÉTODO PARA PRODUZIR BIOMASSA QUE TEM UM ALTO TEOR DE EXOPOLISSACARÍDEO. De acordo com a invenção, foi encontrado que o cultivo de células do táxon Labyrinthulomycetes em um alto teor de sulfato torna possível obter uma biomassa que tem um alto teor de EPS, cuja biomassa pode, além disso, ser vantajosamente processada posteriormente em um alimento para animais.

Description

[001] A presente invenção se refere a um processo para produzir uma biomassa contendo células do táxon Labyrinthulomycetes e que têm um alto teor de EPS.
[002] Os processos para produzir biomassa contendo células do táxon Labyrinthulomycetes já foram descritos na técnica anterior.
[003] Jain et al. declaram que as ditas células são capazes de produzir os assim chamados exopolissacarídeos (EPSs) e de segregar os mesmos no meio circundante (Jain et al., Marine Biotechnology 7, 184-192 (2005)).
[004] O documento WO 2007/074479 descreve uma cepa de Schizochytrium limacinum que exibe uma produção aumentada de EPS.
[005] Os exopolissacarídeos (EPSs; também denominado como “polissacarídeos extracelulares” ou “substâncias poliméricas extracelulares”) representam uma substância que tem vários usos médicos possíveis atribuídos aos mesmos, tais como, por exemplo, uma ação antitumoral, ou ação como um anticoagulante ou como um promotor de cura de feridas. Além do uso na esfera médica, usos não médicos possíveis são também conhecidos, tais como, por exemplo, uso como um estabilizante de emulsão ou estabilizante de espuma. Além disso, é assumido que os EPSs também tenham uma ação promotora de saúde quando usados como aditivo de ração na alimentação de animais.
[006] É um objeto da presente invenção proporcionar um processo para a produção aumentada de EPS usando células do táxon Labyrinthulomycetes ou proporcionar uma biomassa contendo Labyrinthulomycetes que tem um teor aumentado de EPS.
[007] De acordo com a invenção, foi encontrado que, de maneira surpreendente, a quantidade de EPS produzida pode ser especificamente aumentada por meio da adição de sulfato ao meio de fermentação, mesmo quando altas densidades de biomassa são conseguidas no caldo de fermentação final.
[008] Neste sentido, tornou-se aparente que um rendimento de EPS ótimo pode ser conseguido por meio da adição de sulfato em uma quantidade tal que uma concentração de sulfato de 25 a 60 g/kg surge como consequência na biomassa resultante.
[009] Uma vantagem particular da biomassa contendo EPS assim obtida é que a biomassa assim obtida contém não somente o EPS, mas também ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs) como um valioso ingrediente de promotor de saúde adicional.
[010] Além disso, o alto teor de EPS leva a uma alta estabilidade celular, prevenindo uma liberação prematura dos PUFAs no caldo de fermentação.
[011] Também se tornou aparente que a biomassa obtida que tem uma concentração de sulfato de 25 a 60 g/kg pode ser processada ainda com uma entrada muito baixa de energia em um alimento para animais com alta resistência à abrasão e alta estabilidade em água.
[012] Um outro objeto da presente invenção pode, portanto, ser considerado esse de proporcionar uma biomassa que, devido às suas propriedades, é adequado a um grau especialmente bom para ser capaz de ser processada ainda em um alimento para animais.
[013] A presente invenção, portanto, primeiramente proporciona um processo para produzir uma biomassa contendo exopolissacarídeo (EPS) e preferivelmente ácido graxo poli- insaturado (PUFA) caracterizado pelo fato de que a produção da biomassa compreende cultivar microrganismos do táxon Labyrinthulomycetes em um meio de fermentação contendo sulfato em uma quantidade tal que uma concentração de sulfato, com base na massa seca, de 25 a 60 g/kg surge como consequência na biomassa resultante. Neste sentido, a concentração de sulfato na biomassa resultante é preferivelmente de 25 a 50 g/kg, em particular, 25 a 40 g/kg, especialmente preferivelmente 25 a 35 g/kg, com base, em cada caso, na massa seca.
[014] De acordo com a invenção, é particularmente vantajoso que um aumento distinto na produção de EPS pode ser realizado mesmo em uma densidade de biomassa muito alta. Portanto, em uma modalidade preferida de acordo com a invenção, uma densidade de biomassa de mais de 50, 60 ou 70 g, particularmente preferivelmente mais de 80 ou 90 g, sobretudo mais de 100 g, por litro de caldo de fermentação resultante é realizada.
[015] Devido ao alto rendimento de biomassa simultaneamente realizável, existe um aumento adicional no rendimento de EPS absoluto.
[016] A presente invenção, de modo similar, proporciona ainda uma biomassa contendo EPS e preferivelmente PUFA que contém células do táxon Labyrinthulomycetes e é obtenível usando um processo de acordo com a invenção.
[017] A presente invenção, de modo similar, proporciona uma biomassa contendo EPS e preferivelmente PUFA que contém células do táxon Labyrinthulomycetes e tem um teor de sulfato de 25 a 60 g/kg, com base na massa seca, e é obtenível preferivelmente por um processo descrito acima. O teor de sulfato é preferivelmente de 25 a 50 g/kg, em particular, 25 a 40 g/kg, especialmente preferivelmente 25 a 35 g/kg, com base, em cada caso, na massa seca.
[018] De acordo com a invenção, “teor de sulfato” é para ser entendido como significando o teor de sulfato total, isto é, o teor de sulfato livre e ligado, em particular, organicamente ligado. Pode ser assumido que a maioria do sulfato presente na biomassa está presente como um constituinte de exopolissacarídeos, que estão envolvidos na formação da parede celular de microrganismos. A quantidade de sulfato incorporado, portanto representa uma indicação direta da quantidade de EPS sintetizado.
[019] De acordo com a invenção, o teor de sulfato é preferivelmente determinado por meio da verificação do teor de enxofre da biomassa obtida, uma vez que a maioria do enxofre presente na biomassa pode ser atribuída ao sulfato presente. O enxofre que pode ser atribuído a outras fontes pode ser desconsiderado devido à quantidade de sulfato presente. Assim, a quantidade de sulfato presente e por este motivo também a quantidade de EPS formado pode ser prontamente verificada a partir da quantidade de enxofre verificada.
[020] Neste sentido, o teor de enxofre da biomassa é preferivelmente determinado pela análise de elementos de acordo com DIN EN ISO 11885. Para a análise do teor de enxofre da biomassa, alíquotas apropriadas de amostra são rompidas preferivelmente com ácido nítrico e peróxido de hidrogênio a 240 °C sob pressão antes da análise com a finalidade de assegurar a acessibilidade livre do enxofre presente.
[021] A presente invenção, portanto, também proporciona ainda um processo para produzir uma biomassa contendo EPS e preferivelmente PUFA caracterizado pelo fato de que a produção da biomassa compreende cultivar microrganismos em um meio de fermentação contendo sulfato em uma quantidade tal que um teor de enxofre de 8 a 20 g/kg, com base na massa seca, pode ser detectado na biomassa resultante pela análise de elementos de acordo com DIN EN ISO 11885. Neste sentido, o teor de enxofre na biomassa resultante é preferivelmente 8 a 17 g/kg, em particular, 8 a 14 g/kg, especialmente preferivelmente 8 a 12 g/kg, com base, em cada caso, na massa seca.
[022] A presente invenção, portanto, também proporciona ainda uma biomassa contendo EPS e preferivelmente PUFA, caracterizado pelo fato de que um teor de enxofre de 8 a 20 g/kg, com base na massa seca, pode ser detectado pela análise de elementos de acordo com DIN EN ISO 11885. Neste sentido, o teor de enxofre na biomassa resultante é preferivelmente 8 a 17 g/kg, em particular, 8 a 14 g/kg, especialmente preferivelmente 8 a 12 g/kg, com base, em cada caso, na massa seca.
[023] De acordo com a invenção, o teor de fósforo de biomassas de acordo com a invenção é, com relação à massa seca, preferivelmente de 1 a 6 g/kg, em particular, 2 a 5 g/kg. O teor de fósforo é preferivelmente do mesmo modo verificado pela análise de elementos de acordo com DIN EN ISO 11885.
[024] Uma biomassa de acordo com a invenção preferivelmente compreende células, e preferivelmente consiste substancialmente naquelas células do táxon Labyrinthulomycetes (Labyrinthulea, mofos-em-rede), em particular, naqueles da família das Thraustochytriaceae. A família das Thraustochytriaceae inclui os gêneros Althomia, Aplanochytrium, Elnia, Japonochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, Aurantiochytrium, Oblongichytrium e Ulkenia. Preferência particular é dada a células dos gêneros Thraustochytrium, Schizochytrium, Aurantiochytrium ou Oblongichytrium, especialmente aquelas do gênero Aurantiochytrium. Uma cepa particularmente preferida é a cepa Aurantiochytrium limacinum SR21 (IFO 32693).
[025] A biomassa de acordo com a invenção preferivelmente toma a forma do produto de um processo de cultivo fermentativo. Consequentemente, a biomassa pode conter não somente as células a serem rompidas, mas também constituintes do meio de fermentação. Estes constituintes podem tomar a forma de, em particular, sais, agentes antiespumantes e fonte de carbono e/ou fonte de nitrogênio não reagido. O teor de célula nesta biomassa é de preferivelmente pelo menos 70% em peso, preferivelmente pelo menos 75% em peso. Opcionalmente, o teor de célula na biomassa pode ser aumentado por etapas de lavagem adequadas a, por exemplo, pelo menos 80 ou pelo menos 90% em peso.
[026] As células na biomassa são preferivelmente distinguidas pelo fato de que contêm pelo menos 20% em peso, preferivelmente pelo menos 30% em peso, em particular, pelo menos 35% em peso, de PUFAs, com base, em cada caso, na massa seca de célula.
[027] Em uma modalidade preferida, a maioria dos lipídios está presente na forma de triglicerídeos, com preferivelmente pelo menos 50% em peso, em particular, pelo menos 75% em peso e, em uma modalidade especialmente preferida, pelo menos 90% em peso dos lipídios presentes na célula estando presentes na forma de triglicerídeos.
[028] Preferivelmente, pelo menos 10% em peso, em particular, pelo menos 20% em peso, especialmente preferivelmente 20 a 60% em peso, em particular, 20 a 40% em peso, dos ácidos graxos presentes na célula são PUFAs.
[029] De acordo com a invenção, ácidos graxos poli- insaturados (PUFAs) são entendidos como significando ácidos graxos que têm pelo menos duas ligações duplas C-C. De acordo com a invenção, ácidos graxos altamente insaturados (HUFAs) são preferidos entre os PUFAs. De acordo com a invenção, HUFAs são entendidos como significando ácidos graxos que têm pelo menos quatro ligações duplas C-C.
[030] Os PUFAs podem estar presentes na célula na forma livre ou na forma ligada. Exemplos da presença na forma ligada são fosfolipídios e ésteres dos PUFAs, em particular, monoacil, diacil e triacilglicerídeos. Em uma modalidade preferida, a maioria dos PUFAs está presente na forma de triglicerídeos, com preferivelmente pelo menos 50% em peso, em particular, pelo menos 75% em peso e, em uma modalidade especialmente preferida, pelo menos 90% em peso dos PUFAs presentes na célula estando presentes na forma de triglicerídeos.
[031] PUFAs preferidos são ácidos graxos ômega-3 e ácidos graxos ômega-6, com ácidos graxos ômega-3 sendo especialmente preferidos. Ácidos graxos ômega-3 preferidos aqui são o ácido eicosapentaenoico (EPA, 20:5w-3), particularmente o ácido (5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-eicosa- 5,8,11,14,17-pentaenoico, e o ácido docosahexaenoico (DHA, 22:6w-3), particularmente o ácido (4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)- docosa-4,7,10,13,16,19-hexaenoico, com o ácido docosahexaenoico sendo especialmente preferido.
[032] Os processos para produzir as células contendo PUFA especialmente da ordem Thraustochytriales foram descritos em detalhe na técnica anterior (ver, por exemplo, documento WO 91/07498, documento WO 94/08467, documento WO 97/37032, documento WO 97/36996, documento WO 01/54510). Como regra, a produção ocorre pelas células sendo cultivadas em um fermentador na presença de uma fonte de carbono e de uma fonte de nitrogênio. Neste contexto, as densidades de biomassa de mais de 100 gramas por litro e taxas de produção de mais de 0,5 gramas de lipídio por litro por hora podem ser conseguidos. O processo é preferivelmente levado a cabo como o que é conhecido como um processo em batelada alimentada, isto é, as fontes de carbono e nitrogênio são alimentadas de modo incremental durante a fermentação. Uma vez que a biomassa desejada tenha sido obtida, a produção de lipídio pode ser induzida por meio de várias medidas, por exemplo, pela limitação da fonte de nitrogênio, a fonte de carbono ou o teor de oxigênio ou combinações destes.
[033] Fontes de carbono adequadas são ambas as fontes de carbono alcóolicas e não alcóolicas. Exemplos de fontes de carbono alcóolicas são metanol, etanol e isopropanol. Exemplos de fontes de carbono não alcóolicas são frutose, glicose, sacarose, melaço, amido e xarope de milho.
[034] Fontes de nitrogênio adequadas são ambas as fontes de nitrogênio inorgânico e orgânico. Exemplos de fontes de nitrogênio inorgânico são nitratos e sais de amônio, em particular, sulfato de amônio e hidróxido de amônio. Exemplos de fontes de nitrogênio orgânico são aminoácidos, em particular, glutamato, e ureia.
[035] De acordo com a invenção, o teor de sulfato desejado na biomassa resultante pode ser alcançado de diferentes modos.
[036] Por exemplo, no que é conhecido como um processo em batelada, a quantidade de sulfato requerido pode ser inicialmente carregada totalmente à direita no início. A quantidade de sulfato requerido pode ser facilmente calculada, uma vez que as células usadas para formar a biomassa virtualmente completamente assimilam o sulfato.
[037] Ao usar o que é conhecido como um processo em batelada alimentada, a quantidade de sulfato requerido pode alternativamente ser medida durante o curso da fermentação ou, consequentemente, alguma parte do sulfato pode ser inicialmente carregada e o resto medido durante o curso da fermentação.
[038] Especialmente ao emergir durante o curso da fermentação que a quantidade de biomassa produzida excede o valor originalmente calculado, é possível assegurar por meio da medição subsequente de sulfato que a biomassa resultante tem suficiente estabilidade celular.
[039] De acordo com a invenção, o sal de sulfato usado é preferivelmente sulfato de sódio, sulfato de amônio ou sulfato de magnésio e também misturas dos mesmos.
[040] Durante a fermentação, o teor de cloreto é, com relação ao meio de fermentação líquido incluindo a biomassa presente, preferivelmente sempre inferior a 3 g/kg, em particular, inferior a 1 g/kg, especialmente preferivelmente inferior a 400 mg/kg de meio de fermentação.
[041] Além de sulfatos e quaisquer cloretos usados, é também opcionalmente possível durante a fermentação usar sais adicionais, especialmente aqueles selecionados a partir de carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, barrilha ou compostos de fósforo inorgânico.
[042] Se sais adicionais forem usados, estes são preferivelmente usados em uma quantidade tal que cada um durante a fermentação, com relação ao meio de fermentação líquido incluindo a biomassa presente, está presente, em cada caso, em uma quantidade de sempre menos de 10 g/kg, em particular, menos de 5 g/kg, especialmente preferivelmente menos de 3 g/kg no meio de fermentação.
[043] De acordo com a invenção, o teor de sal total no meio de fermentação incluindo a biomassa presente é preferivelmente sempre inferior a 35 g/kg, em particular, inferior a 30 g/kg, durante o curso de todo o processo de fermentação. Especialmente preferivelmente, o teor de sal total durante todo o processo de fermentação, com relação ao meio de fermentação líquido incluindo a biomassa presente, é entre 10 e 35 g/kg, em particular, entre 12 e 30 g/kg.
[045] De acordo com a invenção, o teor de sulfato no meio de fermentação incluindo a biomassa presente é preferivelmente sempre entre 5 e 16 g/kg durante o curso de todo o processo de fermentação.
[046] Além disso, compostos de fósforo orgânico e/ou substâncias estimulantes do crescimento conhecidas, tais como, por exemplo, extrato de levedura ou licor de milho íngreme, podem também ser adicionados ao meio de fermentação de modo a ter um efeito positivo sobre a fermentação.
[047] As células são preferivelmente fermentadas em um pH de 3 a 11, em particular, 4 a 10, e preferivelmente em uma temperatura de pelo menos 20 °C, em particular, 20 a 40 °C, especialmente preferivelmente pelo menos 30 °C. Um processo de fermentação típico dura até aproximadamente 100 horas.
[048] De acordo com a invenção, as células são preferivelmente fermentadas até uma densidade de biomassa de pelo menos 50, 60 ou 70 g/l, em particular, pelo menos 80 ou 90 g/l, especialmente preferivelmente pelo menos 100 g/l. Neste caso, os dados são com base no teor de biomassa seca em relação ao volume total do caldo de fermentação após a fermentação ter terminado. O teor de biomassa seca é determinado por meio da retirada por filtração da biomassa do caldo de fermentação, subsequente lavagem com água, então secagem completa - por exemplo, em um micro-ondas - e por último verificação do peso seco.
[049] Após colher as células ou opcionalmente mesmo um pouco antes de colher as células, as células são preferivelmente pasteurizadas com a finalidade de matar as células e inativar as enzimas que poderiam promover a degradação de lipídios.
[050] Após a fermentação ter terminado, a biomassa é colhida. Por meio de centrifugação, filtração, decantação ou evaporação de solvente, é possível remover a maioria do meio de fermentação da biomassa. A evaporação de solvente é preferivelmente alcançada usando um secador de tambor, um secador de túnel, por meio de secagem por pulverização ou evaporação a vácuo. Em particular, a evaporação de solvente pode também ser alcançada usando um evaporador giratório, um evaporador de filme fino ou um evaporador de filme descendente. Uma alternativa útil à evaporação de solvente é, por exemplo, osmose reversa para concentrar o caldo de fermentação. Subsequentemente, a biomassa obtida é opcionalmente seca posteriormente, preferivelmente por meio de granulação em leito fluidizado. Preferivelmente, o teor de umidade é reduzido a menos de 15% em peso, em particular, a menos de 10% em peso, especialmente preferivelmente a menos de 5% em peso, pelo processo de secagem.
[051] De acordo com a invenção, “massa seca” é consequentemente preferivelmente para ser entendida como significando uma biomassa que tem um teor de umidade inferior a 10% em peso, em particular, inferior a 5% em peso.
[052] Em uma modalidade particularmente preferida da invenção, a biomassa é seca de acordo com a invenção em um processo de granulação em leito fluidizado ou um processo de secagem por bicos de pulverização, como descrito em documento EP13176661.0, por exemplo.
[053] Durante o processo de secagem, sílica pode opcionalmente ser adicionada à biomassa como agente anti-bolo de modo que a biomassa pode ser convertida a um estado mais fácil de gerir. Para este propósito, o caldo de fermentação compreendendo a biomassa e também a sílica são preferivelmente pulverizados na zona de secagem particular. Alternativamente, a biomassa é preferivelmente misturada com a sílica somente após o processo de secagem. Neste sentido, referência é também feita, em particular, ao pedido de patente EP13187631.0.
[054] Um produto de fluxo livre, granulação grossa ou fina, preferivelmente um granulado, é preferivelmente obtido pelo processo de secagem. Um produto que tem o tamanho de partícula desejado pode opcionalmente ser obtido a partir do granulado obtido por peneiração ou separação de pó.
[055] Proporcionar um pó de granulação fina de fluxo livre foi obtido, este pode opcionalmente ser convertido em um produto amplamente livre de poeira de fluxo livre de granulação fina, que pode ser armazenado, por processos de compactação ou granulação adequados.
[056] Suportes ou auxiliares orgânicos ou inorgânicos convencionais tais como amido, gelatina, derivados de celulose ou substâncias similares, que são tipicamente usados em processamento de alimentos ou processamento de ração animal como agentes de ligação, agentes de gelificação ou espessantes, podem opcionalmente ser usados neste subsequente processo de granulação ou compactação.
[057] “De fluxo livre” de acordo com a invenção é entendido como significando um pó que pode fluir para fora sem obstáculos a partir de uma série de recipientes de efluxo de vidro que têm diferentes tamanhos de abertura de saída de fluxo, pelo menos do recipiente que tem a abertura de 5 milímetros (Klein: Seifen, Ole, Fette, Wachse 94, 12 (1968)).
[058] “De granulação fina” de acordo com a invenção é entendido como significando um pó que tem uma fração predominante (> 50%) de tamanhos de partícula de 20 a 100 micrômetros de diâmetro.
[059] “De granulação grossa” de acordo com a invenção é entendido como significando um pó que tem uma fração predominante (> 50%) de tamanhos de partícula de 100 a 2500 micrômetros de diâmetro.
[060] “Livre de poeira” de acordo com a invenção é entendido como significando um pó que contém somente poucas frações (<10%, preferivelmente < 5%) de tamanhos de partícula a seguir 100 micrômetros.
[061] Os tamanhos de partícula são preferivelmente determinados de acordo com a invenção por métodos espectrométricos de difração a laser. Possíveis métodos são descritos no livro de texto “Teilchengroβenmessung in der Laborpraxis” [Medição de tamanho de partícula no laboratório] de R. H. Muller e R. Schuhmann, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart (1996) e no livro de texto “Introduction to Particle Technology” de M. Rhodes, Wiley & Sons (1998). Uma vez que vários métodos podem ser usados, o primeiro método citado que pode ser usado do livro de texto de R.H. Muller e R. Schuhmann para a medição de tamanho de partícula é preferivelmente usado.
[061] Os produtos obtidos pelo processo de secagem de acordo com a invenção preferivelmente têm uma fração de pelo menos 80% em peso, particularmente pelo menos 90% em peso, particularmente preferivelmente pelo menos 95% em peso, de partículas que têm um tamanho de partícula de 100 a 3500 micrômetros, preferivelmente 100 a 3000 micrômetros, sobretudo 100 a 2500 micrômetros.
[062] Os produtos de um processo de granulação em leito fluidizado obtidos de acordo com a invenção preferivelmente têm, neste caso, uma fração de pelo menos 80% em peso, particularmente pelo menos 90% em peso, particularmente preferivelmente pelo menos 95% em peso, de partículas que têm um tamanho de partícula de 200 a 3500 micrômetros, preferivelmente 300 a 3000 micrômetros, sobretudo 500 a 2500 micrômetros.
[063] Os produtos de um processo de secagem por pulverização obtidos de acordo com a invenção preferivelmente têm, em contraste, uma fração de pelo menos 80% em peso, particularmente pelo menos 90% em peso, particularmente preferivelmente pelo menos 95% em peso, de partículas que têm um tamanho de partícula de 100 a 500 micrômetros, preferivelmente 100 a 400 micrômetros, sobretudo 100 a 300 micrômetros.
[064] Os produtos de um processo de secagem por pulverização e subsequente processo de granulação obtidos de acordo com a invenção preferivelmente têm uma fração de pelo menos 80% em peso, particularmente pelo menos 90% em peso, particularmente preferivelmente pelo menos 95% em peso, de partículas que têm um tamanho de partícula de 100 a 1000 micrômetros.
[065] A fração de poeira, isto é, partículas que têm um tamanho de partícula de menos de 100 micrômetros, é preferivelmente de no máximo 10% em peso, particularmente no máximo 8% em peso, particularmente preferivelmente no máximo 5% em peso, sobretudo no máximo 3% em peso.
[066] A densidade aparente dos produtos de acordo com a invenção é preferivelmente de 400 a 800 kg/m3, particularmente preferivelmente de 450 a 700 kg/m3.
[067] De acordo com a invenção, tornou-se aparente, em particular, que uma biomassa de acordo com a invenção pode ser processada ainda com pouca entrada de energia em um alimento para animais com alta capacidade de carga de óleo, alta resistência à abrasão e alta estabilidade em água.
[068] A presente invenção, portanto, também proporciona ainda um alimento para animais compreendendo uma biomassa de acordo com a invenção e também ingredientes adicionais de alimento para animais.
[069] Neste sentido, os ingredientes adicionais de alimento para animais são preferivelmente selecionados a partir de componentes contendo proteína, contendo carboidrato, contendo ácido nucleico e solúveis em lipídios e, se for apropriado, ainda componentes contendo gordura e além disso dentre outros aditivos tais como minerais, vitaminas, pigmentos e aminoácidos. Além disso, estruturantes podem também estar presentes, além disso, nutrientes, por exemplo, de modo a melhorar a textura ou a aparência do alimento para animais. Além disso, é também possível usar, por exemplo, ligantes de modo a influenciar a consistência do alimento para animais. Um componente que é preferivelmente utilizado e que constitui ambos um nutriente e um estruturante é amido.
[070] De acordo com a invenção, um alimento para animais de acordo com a invenção ou uma composição usada para produzir um alimento para animais de acordo com a invenção é preferivelmente distinguido pelo fato de que contém uma biomassa de acordo com a invenção em uma quantidade de 2 a 24% em peso, preferivelmente 4 a 22% em peso, em particular, 9 a 20% em peso, sobretudo 11 a 18% em peso.
[071] O dito alimento para animais ou a composição usada para produzir o alimento para animais preferivelmente adicionalmente tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 33 a 67% em peso, preferivelmente 39 a 61% em peso, em particular, 44 a 55% em peso; b) um teor de gordura total de 5 a 25% em peso, preferivelmente 8 a 22% em peso, em particular, 10 a 20% em peso, sobretudo 12 a 18% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 6 a 17% em peso, especialmente preferivelmente 8 a 14% em peso; d) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 13% em peso, preferivelmente 3 a 11% em peso, em particular, 4 a 10% em peso, sobretudo 5,5 a 9% em peso; e) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 7% em peso, preferivelmente 1,5 a 5,5% em peso, em particular, 2 a 5% em peso, sobretudo 2,5 a 4,5% em peso; f) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,8% em peso, em particular, 1 a 2,8% em peso, sobretudo 1,3 a 2,4% em peso, em particular, 1,3 a 2,2% em peso.
[072] A invenção, portanto, preferivelmente também proporciona um alimento para animais ou uma composição adequada para produzir o alimento para animais que tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 33 a 67% em peso, preferivelmente 39 a 61% em peso, em particular, 44 a 55% em peso; b) um teor de gordura total de 5 a 25% em peso, preferivelmente 8 a 22% em peso, em particular, 10 a 20% em peso, sobretudo 12 a 18% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 6 a 17% em peso, especialmente preferivelmente 8 a 14% em peso; d) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 13% em peso, preferivelmente 3 a 11% em peso, em particular, 4 a 10% em peso, sobretudo 5,5 a 9% em peso; e) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 7% em peso, preferivelmente 1,5 a 5,5% em peso, em particular, 2 a 5% em peso, sobretudo 2,5 a 4,5% em peso; f) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,8% em peso, em particular, 1 a 2,8% em peso, sobretudo 1,3 a 2,4% em peso, em particular, 1,3 a 2,2% em peso.
[073] A invenção, portanto, preferivelmente também proporciona um alimento para animais ou uma composição adequada para produzir o alimento para animais que tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 33 a 67% em peso, preferivelmente 39 a 61% em peso, em particular, 44 a 55% em peso; b) um teor de gordura total de 5 a 25% em peso, preferivelmente 8 a 22% em peso, em particular, 10 a 20% em peso, sobretudo 12 a 18% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 6 a 17% em peso, especialmente preferivelmente 8 a 14% em peso; d) um teor de biomassa de acordo com a invenção, em particular, uma biomassa de Labyrinthulea de acordo com a invenção, preferivelmente uma biomassa de Thraustochytriaceae de acordo com a invenção, de 2 a 24% em peso, preferivelmente 4 a 22% em peso, em particular, 9 a 20% em peso, sobretudo 11 a 18% em peso; e) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 13% em peso, preferivelmente 3 a 11% em peso, em particular, 4 a 10% em peso, sobretudo 5,5 a 9% em peso; f) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 7% em peso, preferivelmente 1,5 a 5,5% em peso, em particular, 2 a 5% em peso, sobretudo 2,5 a 4,5% em peso; g) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,8% em peso, em particular, 1 a 2,8% em peso, sobretudo 1,3 a 2,4% em peso, em particular, 1,3 a 2,2% em peso.
[074] A invenção, portanto preferivelmente também proporciona um alimento para animais ou uma composição adequada para produzir o alimento para animais que tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 33 a 67% em peso, preferivelmente 39 a 61% em peso, em particular, 40 a 50% em peso; b) um teor de gordura total de 5 a 25% em peso, preferivelmente 8 a 22% em peso, em particular, 10 a 20% em peso, sobretudo 12 a 18% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 6 a 17% em peso, especialmente preferivelmente 8 a 14% em peso; d) um teor de uma biomassa de Aurantiochytrium de acordo com a invenção, preferivelmente uma biomassa de Aurantiochytrium limacinum de acordo com a invenção, sobretudo uma biomassa de Aurantiochytrium limacinum SR21 de acordo com a invenção, de 2 a 24% em peso, preferivelmente 4 a 22% em peso, em particular, 9 a 20% em peso, sobretudo 11 a 18% em peso; e) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 13% em peso, preferivelmente 3 a 11% em peso, em particular, 4 a 10% em peso, sobretudo 5,5 a 9% em peso; f) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 7% em peso, preferivelmente 1,5 a 5,5% em peso, em particular, 2 a 5% em peso, sobretudo 2,5 a 4,5% em peso; g) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,8% em peso, em particular, 1 a 2,8% em peso, sobretudo 1,3 a 2,4% em peso, em particular, 1,3 a 2,2% em peso.
[075] Pela extrusão das composições mencionadas acima, é possível obter um produto extrudado que tem uma resistência à abrasão de pelo menos 91%, em particular, pelo menos 92, 93 ou 94%. A presente invenção preferivelmente proporciona os ditos produtos extrudados.
[076] De acordo com a invenção, a resistência à abrasão foi determinada como a seguir: O produto extrudado seco (que tem um diâmetro de 4 mm e um comprimento de 4 mm) foi exposto a uma carga mecânica usando o testador de pélete Holmen NHP100 (Borregaard Lignotech, Hull, RU). Antes de levar a cabo o teste, as amostras foram peneiradas com a finalidade de remover quaisquer partículas finas aderentes. As amostras processadas (100 g) foram subsequentemente introduzidas no testador de pélete usando uma peneira de filtro de 2,5 mm. Os péletes foram subsequentemente transportados através de um cano que tem dobras de cano de ângulo reto a alta velocidade de ar (cerca de 70 mbar) por 30 segundos. Os parâmetros experimentais são predeterminados pelo equipamento. Subsequentemente, a abrasão foi determinada por pesagem. A resistência à abrasão foi especificada como PDI (Índice de Durabilidade de Pélete), definido como a quantidade em porcentagem de amostra que permanece na peneira de filtro após o teste ter sido levado a cabo. O teste foi levado a cabo com três amostras e então a média foi determinada.
[077] Provou-se ser especialmente vantajoso de acordo com a invenção quando a extrusão é feita com uma entrada de energia de 12 - 28 Wh/kg, em particular, 14 - 26 Wh/kg, especialmente preferivelmente 16 - 24 Wh/kg, sobretudo 18 - 22 Wh/kg.
[078] Neste sentido, uma extrusora de fuso único ou duplo é preferivelmente utilizada no processo de extrusão. O processo de extrusão é preferivelmente levado a cabo em uma temperatura de 80 - 220 °C, em particular, 80 - 130 °C, sobretudo 95 - 110 °C, uma pressão de 10 - 40 bar, e uma velocidade rotacional de eixo de 100 - 1000 rpm, em particular, 300 - 700 rpm. O tempo de residência da mistura introduzido é preferivelmente 5 - 30 segundos, em particular, 10 - 20 segundos.
[079] O processo de extrusão pode opcionalmente compreender uma etapa de compactação e/ou uma etapa de compressão.
[080] É preferido misturar intimamente os componentes uns com os outros antes de levar a cabo o processo de extrusão. Este é preferivelmente levado a cabo em um tambor equipado com aspas. Em uma modalidade preferida, esta etapa de mistura inclui uma injeção de vapor, em particular, de modo a provocar a inchação do amido que está preferivelmente presente. Neste caso, a injeção de vapor é levada a cabo preferivelmente em uma pressão de 1 a 5 bar, especialmente preferivelmente em uma pressão de 2 a 4 bar.
[081] Antes de ser misturado com a biomassa de algas, os ingredientes adicionais de gêneros alimentícios ou alimento para animais são preferivelmente fragmentados - se for requerido - de modo a assegurar que uma mistura homogênea seja obtida na etapa de mistura. A fragmentação dos ingredientes adicionais de gêneros alimentícios ou alimento para animais podem ser levada a cabo, por exemplo, usando um moinho de martelos.
[082] O produto extrudado criado preferivelmente tem um diâmetro de 1 a 14 mm, preferivelmente 2 a 12 mm, em particular, 2 a 6 mm, e preferivelmente também tem um comprimento de 1 a 14 mm, preferivelmente 2 a 12 mm, em particular, 2 a 6 mm. O comprimento do produto extrudado é ajustado durante a extrusão usando uma ferramenta de corte. O comprimento do produto extrudado é preferivelmente selecionado tal que se corresponda aproximadamente ao diâmetro do produto extrudado. O diâmetro do produto extrudado é definido por seleção do diâmetro da peneira.
[083] Em uma modalidade preferida de acordo com a invenção, o processo de extrusão é seguido do produto extrudado obtido que é carregado com óleo. Para essa finalidade, o produto extrudado é preferivelmente inicialmente seco a um teor de umidade de no máximo 5% em peso. De acordo com a invenção, o produto de extrusão pode ser carregado com óleo por, por exemplo, colocação do produto extrudado em óleo ou pulverização do produto extrudado com óleo; no entanto, de acordo com a invenção, preferência é dada a revestimento a vácuo.
[084] Neste sentido, são obtidos alimentos para animais que contêm biomassas de acordo com a invenção preferivelmente em uma quantidade de 2 a 22% em peso, em particular, 4 a 20% em peso, especialmente preferivelmente 8 a 18% em peso, sobretudo 10 a 16% em peso.
[085] Consequentemente, os ditos alimentos para animais preferivelmente adicionalmente têm pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 30 a 60% em peso, preferivelmente 35 a 55% em peso, em particular, 40 a 50% em peso; b) um teor de gordura total de 15 a 35% em peso, preferivelmente 18 a 32% em peso, em particular, 20 a 30% em peso, sobretudo 22 a 28% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 5 a 15% em peso, especialmente preferivelmente 7 a 13% em peso; d) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 12% em peso, preferivelmente 3 a 10% em peso, em particular, 4 a 9% em peso, sobretudo 5 a 8% em peso; e) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 6% em peso, preferivelmente 1,5 a 5% em peso, em particular, 2 a 4,5% em peso, sobretudo 2,5 a 4% em peso; f) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,5% em peso, em particular, 1 a 2,5% em peso, sobretudo 1,2 a 2,2% em peso, em particular, 1,2 a 2,0% em peso.
[086] A invenção, portanto, preferivelmente também proporciona um alimento para animais, em particular, um produto extrudado, que tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 30 a 60% em peso, preferivelmente 35 a 55% em peso, em particular, 40 a 50% em peso; b) um teor de gordura total de 15 a 35% em peso, preferivelmente 18 a 32% em peso, em particular, 20 a 30% em peso, sobretudo 22 a 28% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 5 a 15% em peso, especialmente preferivelmente 7 a 13% em peso; d) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 12% em peso, preferivelmente 3 a 10% em peso, em particular, 4 a 9% em peso, sobretudo 5 a 8% em peso; e) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 6% em peso, preferivelmente 1,5 a 5% em peso, em particular, 2 a 4,5% em peso, sobretudo 2,5 a 4% em peso; f) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,5% em peso, em particular, 1 a 2,5% em peso, sobretudo 1,2 a 2,2% em peso, em particular, 1,2 a 2,0% em peso.
[087] A invenção, portanto, preferivelmente também proporciona um alimento para animais, em particular, um produto extrudado, que tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 30 a 60% em peso, preferivelmente 35 a 55% em peso, em particular, 40 a 50% em peso; b) um teor de gordura total de 15 a 35% em peso, preferivelmente 18 a 32% em peso, em particular, 20 a 30% em peso, sobretudo 22 a 28% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 5 a 15% em peso, especialmente preferivelmente 7 a 13% em peso; d) um teor de uma biomassa de acordo com a invenção, em particular, uma biomassa de Labyrinthulea de acordo com a invenção, preferivelmente uma biomassa de Thraustochytriaceae de acordo com a invenção, de 2 a 22% em peso, preferivelmente 4 a 20% em peso, em particular, 8 a 18% em peso, sobretudo 10 a 16% em peso; e) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 12% em peso, preferivelmente 3 a 10% em peso, em particular, 4 a 9% em peso, sobretudo 5 a 8% em peso; f) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 6% em peso, preferivelmente 1,5 a 5% em peso, em particular, 2 a 4,5% em peso, sobretudo 2,5 a 4% em peso; g) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,5% em peso, em particular, 1 a 2,5% em peso, sobretudo 1,2 a 2,2% em peso, em particular, 1,2 a 2,0% em peso.
[088] A invenção, portanto, preferivelmente também proporciona um alimento para animais, em particular, um produto extrudado, que tem pelo menos uma, preferivelmente todas, das seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 30 a 60% em peso, preferivelmente 35 a 55% em peso, em particular, 40 a 50% em peso; b) um teor de gordura total de 15 a 35% em peso, preferivelmente 18 a 32% em peso, em particular, 20 a 30% em peso, sobretudo 22 a 28% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 5 a 15% em peso, especialmente preferivelmente 7 a 13% em peso; h) um teor de uma biomassa de Aurantiochytrium de acordo com a invenção, preferivelmente uma biomassa de Aurantiochytrium limacinum de acordo com a invenção, sobretudo uma biomassa de Aurantiochytrium limacinum SR21 de acordo com a invenção, de 2 a 22% em peso, preferivelmente 4 a 20% em peso, em particular, 8 a 18% em peso, sobretudo 10 a 16% em peso; d) um teor de ácido graxo poli-insaturado (PUFA) de 2 a 12% em peso, preferivelmente 3 a 10% em peso, em particular, 4 a 9% em peso, sobretudo 5 a 8% em peso; e) um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 6% em peso, preferivelmente 1,5 a 5% em peso, em particular, 2 a 4,5% em peso, sobretudo 2,5 a 4% em peso; f) um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,5% em peso, em particular, 1 a 2,5% em peso, sobretudo 1,2 a 2,2% em peso, em particular, 1,2 a 2,0% em peso.
[089] A presente invenção preferivelmente proporciona ainda os produtos extrudados mencionados acima obteníveis pelo revestimento com óleo e tendo preferivelmente uma estabilidade em água de pelo menos 96%, em particular, pelo menos 97 ou 98%.
[090] A estabilidade em água foi essencialmente determinada como descrito por Baeverfjord et al. (2006; Aquaculture 261, 1335-1345), com ligeiras modificações. Amostras de 10 g do produto extrudado (tendo um comprimento e um diâmetro de 4 mm em cada caso) foram introduzidas em cestas de infusão metálicas (Inox, Alemanha) que têm um diâmetro de 6,5 mm e um tamanho de malha de 0,3 mm. As cestas de infusão foram subsequentemente introduzidas em uma tina de plástico contendo água, e assim as amostras foram completamente cobertas com água. A tina foi subsequentemente exposta por 30 minutos a uma agitação-sacudida de 30 unidades de sacudidas por minuto usando o agitador Multiorbital PSU- 20I (Biosan, Latvia). Depois disso, as amostras foram cuidadosamente secas com mata-borrão e então pesadas antes de e após terem sido submetidas a secagem em forno em uma temperatura de 105 °C por 24 horas. A estabilidade em água foi calculada como a diferença no peso seco da amostra antes de e após a incubação em água e especificada em porcentagem do peso seco da amostra usada antes da incubação com água.
[091] De acordo com a invenção, o componente contendo gordura usado pode ser, além disso, a biomassa a ser usada de acordo com a invenção, gorduras, em particular, óleos, de tanto de origem animal como de origem vegetal. De acordo com a invenção, componentes contendo gordura adequados são, em particular, óleos vegetais, por exemplo, óleo de soja, óleo de colza, óleo de semente de girassol, óleo de semente do linho ou óleo de palma e misturas dos mesmos. Além disso, óleo de peixe pode também opcionalmente ser usado como componente contendo gordura em pequenas quantidades.
[092] Preferivelmente, um alimento para animais de acordo com a invenção que tem uma resistência à abrasão de pelo menos 96, 97 ou 98% contêm óleos vegetais em uma quantidade de 3 a 18% em peso, em particular, 5 a 15% em peso, sobretudo 7 a 13% em peso. Como descrito acima, o óleo vegetal é, neste sentido, preferivelmente aplicado ao produto extrudado de uma maneira subsequente, em particular, pelo revestimento a vácuo.
[093] De acordo com a invenção, o componente contendo proteína usado pode ser, por exemplo, proteína de soja, proteína de ervilha, glúten de trigo ou glúten de milho e misturas dos mesmos.
[094] Os seguintes exemplos podem ser utilizados como um componente contendo proteína que adicionalmente contém gorduras: farinha de peixe, farinha de krill, farinha de molusco bivalve, farinha de lula ou cascas de camarão. Estes são a seguir no presente documento agrupados sob o termo “farinha marinha”. Em uma modalidade preferida, um alimento para animais de acordo com a invenção compreende farinha marinha, preferivelmente farinha de peixe, em uma quantidade de 3 a 18% em peso, em particular, 5 a 15% em peso, sobretudo 7 a 13% em peso.
[095] O componente contendo carboidrato usado pode ser, por exemplo, farinha de trigo, farinha de girassol ou farinha de soja e misturas dos mesmos.
[096] Ao usar alimentos para animais de acordo com a invenção, em particular, um produto extrudado revestido com óleo de acordo com a invenção, em criação de animais, tornou- se aparente que isto especialmente promovia o crescimento dos animais e melhorava o nível de estresse dos animais.
[097] A presente invenção também proporciona ainda um método para criar animais caracterizado pelo fato de que eles são administrados com um alimento para animais de acordo com a invenção.
[098] Neste sentido, a presente invenção proporciona, em particular, um método para aumentar o crescimento de animais, caracterizado pelo fato de que eles são administrados com um alimento para animais de acordo com a invenção.
[099] A presente invenção proporciona ainda, em particular, de modo similar, um método para aumentar a fração de ácidos graxos ômega-3, em particular, DHA, no tecido muscular de animais, caracterizado pelo fato de que eles são administrados com um alimento para animais de acordo com a invenção.
[100] Preferivelmente, no processo de acordo com a invenção, o alimento para animais é administrado pelo menos a cada dois dias, preferivelmente pelo menos uma vez ao dia.
[101] A presente invenção proporciona ainda, de modo similar, o uso de um alimento para animais de acordo com a invenção para aumentar o crescimento em animais.
[102] A presente invenção proporciona ainda do mesmo modo o uso de um alimento para animais de acordo com a invenção para aumentar a fração de ácidos graxos ômega-3 no tecido muscular em animais.
[103] A presente invenção proporciona ainda do mesmo modo o uso de um alimento para animais de acordo com a invenção para melhorar a condição física de animais, em particular, para melhorar o nível de estresse de animais.
[104] A presente invenção proporciona ainda do mesmo modo o uso de um alimento para animais de acordo com a invenção para permitir uma criação reduzida em estresse dos animais.
[105] Os animais criados alimentados com um alimento para animais de acordo com a invenção são preferivelmente aves domésticas, porcos ou gado.
[106] No entanto, os animais criados são especialmente preferivelmente animais marinhos, especialmente preferivelmente peixe de barbatana ou crustáceos. Estes incluem, em particular, carpa, tilápia, peixe-gato, atum, salmão, truta, perca-gigante, brema, perca, bacalhau, camarões, lagosta, caranguejos, camarões grandes e camarão- de-água-doce. Os animais criados são especialmente preferivelmente salmão. Tipos preferidos de salmão neste contexto são o salmão do Atlântico, salmão vermelho, salmão- japonês, salmão king, salmão keta, salmão coho, salmão do Danúbio, salmão do Pacífico e salmão rosa.
[107] Os animais criados podem, em particular, também ser peixes que são subsequentemente processados em farinha de peixe ou óleo de peixe. Neste sentido, os peixes são preferivelmente arenque, pescada polaca, savelha, anchovas, capelin ou bacalhau. A farinha de peixe ou óleo de peixe assim obtida, por sua vez, pode ser usada em aquicultura para criar peixes ou crustáceos comestíveis.
[108] No entanto, os animais criados podem também ser pequenos organismos que são usados como alimento para animais em aquicultura. Estes pequenos organismos podem tomar a forma de, por exemplo, nematódeos, crustáceos ou rotíferos.
[109] A criação de animais marinhos pode ocorrer em açudes, tanques, bacias ou também em áreas segregadas no mar ou em lagos, em particular, neste caso em jaulas ou tanques- rede. A criação pode ser usada para criar o peixe comestível acabado, mas também pode ser usada para criar miúdos fritos de animal que são subsequentemente liberados de modo a reabastecer os estoques de peixe selvagem.
[110] Na criação de salmão, os peixes são preferivelmente primeiro crescidos em salmões jovens em tanques de água fresca ou cursos de água artificiais e então crescidos em jaulas ou tanques-rede que flutuam no mar e que são preferivelmente ancorados em baías ou fiordes.
[111] Consequentemente, o alimento para animais de acordo com a invenção é preferivelmente um alimento para animais para uso na criação dos animais mencionados acima. Exemplos de trabalho
Exemplo 1: Produzir biomassa pela fermentação de Aurantiochytrium limacinum SR21 em meios de teor de sulfato de sódio variado
[112] As células foram cultivadas por cerca de 75 h em um processo de alimentação usando um fermentador de aço que tem um volume de fermentador de 2 litros com uma massa de partida total de 712 g e uma massa final total conseguida de 1,3 — 1,5 kg. Durante o processo, uma solução de glicose (570 g/kg glicose) foi medida em (processos em batelada alimentada)
[113] A composição dos meios de partida foi como a seguir:
[114] Meio 1: 20 g/kg de glicose; 4 g/kg de extrato de levedura; 2 g/kg de sulfato de amônio; 2,46 g/kg de sulfato de magnésio (hepta-hidrato); 0,45 g/kg de cloreto de potássio; 4,5 g/kg de di-hidrogenofosfato de potássio; 0,1 g/kg de tiamina (HCl); 5 g/kg de solução de elemento traço.
[115] Meio 2: De acordo com o meio 1 mais 8 g/kg de sulfato de sódio
[116] Meio 3: De acordo com o meio 1 mais 12 g/kg de sulfato de sódio
[117] Meio 4: De acordo com o meio 1 mais 16 g/kg de sulfato de sódio
[118] A composição da solução de elemento traço foi como a seguir: 35 g/kg de ácido clorídrico (37%); 1,86 g/kg de cloreto de manganês (tetra-hidrato); 1,82 g/kg de sulfato de zinco (hepta-hidrato); 0,818 g/kg de EDTA de sódio; 0,29 g/kg de ácido bórico; 0,24 g/kg de molibdato de sódio (di- hidrato); 4,58 g/kg de cloreto de cálcio (di-hidrato); 17,33 g/kg de sulfato de ferro (hepta-hidrato); 0,15 g/kg de cloreto de cobre (di-hidrato).
[119] O cultivo foi levado a cabo sob as seguintes condições: Temperatura da cultura 28 °C; taxa de aeração 0,5 vvm, velocidade do agitador 600 - 1950 rpm, controle de pH na fase de crescimento a 4,5 usando água amoniacal (25% v/v). As seguintes densidades de biomassa foram alcançadas: 100 g/l (meio 1), 111 g/l (meio 2), 114 g/l (meio 3), 116 g/l (meio 4). A viscosidade do caldo de fermentação resultante distintamente aumentado com o aumento de teor de sulfato, e isto é uma evidência do aumento no teor de EPS no caldo particular de fermentação resultante.
[120] Após o processo de cultivo, os caldos de fermentação foram aquecidos até 60 °C por 20 minutos com a finalidade de prevenir mais atividade celular.
Exemplo 2: Determinar o teor de DHA das biomassas
[121] Após a inativação, as biomassas obtidas foram submetidas a uma análise de ácido graxo. Para essa finalidade, 0,2 - 0,5 ml de cada caldo de fermentação foram misturados com 1 ml de padrão interno e enchidos com 9 ml de uma solução de metanol/clorofórmio (1:2; v/v). As amostras foram tratadas por 10 min em um banho ultrassônico. Subsequentemente, as amostras foram concentradas até a secura sob uma manta de nitrogênio a 50 °C em um bloco térmico. 2 ml de KOH a 0,5 N foram adicionados a cada um dos resíduos de secagem e incubados a 100 °C por 15 min. Subsequentemente, as amostras foram resfriadas até a temperatura ambiente, misturadas com, em cada caso, 2 ml de HCl a 0,7 N e 1 ml de solução de trifluoreto de boro (14% de BF3 em metanol) e incubadas a 100 °C por mais 15 min. Após o resfriamento até a temperatura ambiente, as amostras foram, cada uma, extraídas com uma mistura composta de 3 ml de água e 2 ml de heptano. Após centrifugação por 1 min a 2000 rpm, 1 ml de cada fase superior foi transferido a um vial de GC e analisado por cromatografia de gás.
[122] A análise revelou que todas as quatro biomassas continham uma fração de DHA de mais de 32% em peso com relação à quantidade total de ácidos graxos presentes. Exemplo 3: Secagem das biomassas obtidas
[123] Os caldos de fermentação contendo biomassa resfriados que têm diferentes teores de Na2SO4 de acordo com o exemplo 1 foram, cada um, separadamente submetidos a secagem por pulverização.
[124] A secagem por pulverização foi levada a cabo, em cada caso, usando um minissecador de pulverização Buchi B-290 (diâmetro do ponto do bico: 0,7 mm; taxa de fluxo do ar de pulverização: 742 L/h; taxa de fluxo do aspirador: 35 m3/h; temperatura do ar de entrada: 220 °C; temperatura do ar de saída: 80 °C). Exemplo 4: Determinar o sulfato e DHA teores das amostras secas por pulverização
[124] As amostras obtidas por secagem por pulverização, os caldos de fermentação que têm diferentes teores de Na2SO4 foram submetidos a uma determinação de sulfato ou enxofre e uma determinação de concentração de DHA. A determinação de DHA foi levada a cabo como descrito sob o Exemplo 2. O teor de enxofre foi determinado de acordo com DIN EN ISO 11885. Tabela 1: Análise de amostras secas por pulverização
Figure img0001
[125] A determinação do teor de enxofre confirma que, com o aumento de teor de sulfato no meio de fermentação, mais e mais sulfato foi também incorporado na biomassa obtenível, e isto é uma evidência adicional da formação enormemente aumentada de EPS.
Exemplo 4: Determinação da tendência a formar bolo
[126] Os caldos de fermentação obtidos após a fermentação em meios que têm diferentes teores de sulfato de sódio exibiram diferenças distintas no processo de secagem por pulverização e o material seco por pulverização obtido exibiu uma tendência a formar bolo variada, a base disto sendo óleo liberado. As biomassas obtidas pela fermentação em meios 3 e 4 mostraram uma tendência a formar bolo distintamente menor que as biomassas obtidas pela fermentação em meios 1 e 2. Isto é uma evidência da estabilidade celular das células nas biomassas considerando que é aumentada como um resultado da formação aumentada de EPS.
Exemplo 5: Secagem da biomassa rica em sulfato a partir do Exemplo 1 para o propósito de produção de alimento para animais
[127] A biomassa do Exemplo 1 obtida no meio rico em sulfato 4 foi submetida a um processo de secagem em dois estágios para o propósito de produzir alimentos para animais: Primeiramente, o caldo de fermentação foi concentrado por evaporação a uma massa seca de cerca de 20% em peso. Isto foi seguido de secagem por pulverização do caldo de fermentação concentrado usando um secador de pulverização Production Minor™ (GEA NIRO) em uma temperatura de entrada de ar de secagem de 340 °C. Por meio de secagem por pulverização, um pó que tem uma massa seca de mais de 95% em peso foi assim obtido.
Exemplo 6: Produção de um alimento para animais pela extrusão
[128] As misturas de alimento para animais mostradas na Tabela 3 foram produzidas. Além da biomassa a ser usada de acordo com a invenção como para o Exemplo 5, duas biomassas de Labyrinthulea comercialmente disponíveis adicionais e também óleo de peixe como uma fonte ainda habitual atualmente de ácidos graxos ômega-3 foram testados para comparação.
[129] As misturas de alimento para animais foram, cada uma, produzidas pela mistura dos componentes - com a exceção dos óleos - usando um misturador de dupla hélice (modelo 500L, TGC Extrusion, França). As misturas assim obtidas foram então fragmentadas a tamanhos de partícula inferiores a 250 μm usando um moinho de martelos (modelo SH1, Hosokawa-Alpine, Alemanha). Tabela 2: Composições de alimento para animais usadas no processo de extrusão (dados em% em peso)
Figure img0002
[130] Para o processo de extrusão, usou-se, em cada caso, 140 kg por alimento para animais. O processo de extrusão foi levado a cabo usando uma extrusora de fuso duplo (CLEXTRAL BC45) que tem um diâmetro de fuso de 55,5 mm e uma taxa de fluxo máxima de 90-100 kg/h. Os péletes de 4,0 mm em tamanho (diâmetro e comprimento) foram extrudados. Para essa finalidade, a extrusora foi equipada com um cortador de alta velocidade com a finalidade de converter o produto ao tamanho de pélete pretendido.
[131] Vários parâmetros de extrusão foram então testados com a finalidade de encontrar sob quais condições de extrusão é possível obter uma capacidade de carga de óleo ótima do produto extrudado obtido. Neste sentido, tornou-se aparente que, de maneira surpreendente, uma capacidade de carga de óleo ótima pode ser alcançada com uma entrada muito baixa de energia. Neste sentido, a entrada de energia foi distintamente menor que ao usar óleo de peixe. Além disso, a entrada de energia ótima no caso de uma biomassa de algas a ser preferivelmente usada de acordo com a invenção foi de novo distintamente menor que no caso de biomassas de algas comercialmente disponíveis. Os resultados são mostrados na Tabela 3. Tabela 3: Entradas de energia em relação à produção de péletes que têm a capacidade de carga de óleo desejada
Figure img0003
[132] Neste sentido, a variável “SME” é a energia mecânica específica. Esta é calculada como
Figure img0004
onde U: voltagem de operação do motor (aqui 460 V) I: corrente do motor (A) cos Φ: desempenho teórico do motor da extrusora (aqui 0,95) SS de Teste: velocidade de teste (rpm) dos fusos de rotação SS Máx: velocidade máxima (267 rpm) dos fusos de rotação QS: taxa de fluxo de entrada do purê (kg/h)
[133] Após a extrusão, o produto extrudado foi seco em um secador de leito fluidizado sob vibração (modelo DR100, TGC Extrusion, França).
[134] Isto foi seguido, após o produto extrudado ter sido resfriado, de um processo de revestimento com óleo por meio de revestimento a vácuo (revestidor a vácuo GP-10VCLAB, Dinnisen, Países Baixos). Exemplo 7: Verificação da resistência à abrasão e estabilidade em água dos alimentos para animais a partir do Exemplo 6
[135] A resistência à abrasão foi verificada como a seguir: Antes de ser carregado com óleo, o produto de extrusão seco foi exposto a uma carga mecânica usando o testador de pélete Holmen (Borregaard Lignotech, Hull, RU). Antes de levar a cabo o teste, as amostras foram peneiradas com a finalidade de remover quaisquer partículas finas aderentes. As amostras processadas (100 g) foram subsequentemente introduzidas no testador de pélete usando uma peneira de filtro de 2,5 mm. Os péletes foram subsequentemente transportados através de um cano que tem dobras de cano de ângulo reto a alta velocidade do ar por 30 segundos. Subsequentemente, a abrasão foi determinada por pesagem. A resistência à abrasão foi especificada como PDI (Índice de Durabilidade de Pélete), definido como a quantidade em porcentagem de amostra que permanece na peneira de filtro. O teste foi levado a cabo com três amostras e então a média foi determinada.
[136] A estabilidade em água foi levada a cabo usando as amostras carregadas com óleo. O método foi essencialmente levado a cabo como descrito por Baeverfjord et al. (2006; Aquaculture 261, 1335-1345), com ligeiras modificações. As amostras de 10 g foram introduzidas em cestas de infusão metálicas que têm um tamanho de malha de 0,3 mm. As cestas de infusão foram subsequentemente introduzidas em uma tina de plástico contendo água, e assim as amostras foram completamente cobertas com água. A tina foi subsequentemente exposta por 30 minutos a uma agitação-sacudida de 30 unidades de sacudidas por minuto. Depois disso, as amostras foram cuidadosamente secas com mata-borrão e então pesadas antes de e após terem sido submetidas a secagem em forno em uma temperatura de 105 °C por 24 horas. A estabilidade em água foi calculada como a diferença no peso seco da amostra antes de e após a incubação em água e especificada em porcentagem do peso seco da amostra usada antes da incubação com água.
[137] Os resultados são mostrados na Tabela 4 a seguir.
Figure img0005
[138] Pode ser visto que um alimento para animais de acordo com a invenção que contém uma biomassa de acordo com a invenção que tem um alto teor de EPS tem uma resistência à abrasão e estabilidade em água distintamente superiores às dos alimentos para animais que contêm uma biomassa comercialmente disponível de Labyrinthulea ou óleo de peixe como uma fonte de ácidos graxos ômega-3.

Claims (12)

1. Biomassa contendo exopolissacarídeo (EPS) que contém microrganismos do táxon Labyrinthulomycetes caracterizada por ter um teor de sulfato, com base na massa seca, de 25 a 40 g/kg e um teor de umidade inferior a 10% em peso.
2. Biomassa contendo EPS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por ter um teor de sulfato, com base na massa seca, de 25 a 30 g/kg.
3. Biomassa contendo EPS, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os microrganismos do táxon Labyrinthulomycetes são aquelas da família das Thraustochytriaceae.
4. Biomassa contendo EPS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que os microrganismos da família das Thraustochytriaceae são do gênero Althomia, Aplanochytrium, Elnia, Japonochytrium, Schizochytrium, Thraustochytrium, Aurantiochytrium, Oblongichytrium ou Ulkenia.
5. Biomassa contendo EPS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os microrganismos são do gênero Aurantiochytrium e espécie Aurantiochytrium limacinum.
6. Biomassa contendo EPS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que os microrganismos da espécie Aurantiochytrium limacinum é da cepa Aurantiochytrium limacinum SR21 (IFO 32693).
7. Processo para produzir um alimento para animais caracterizado por ter as seguintes etapas: - misturar a biomassa contendo EPS, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, com componentes de alimento para animais para obter uma composição, - extrusar a referida composição para formar um alimento para animais, e - opcionalmente, revestir o alimento para animais da etapa anterior com óleo.
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a composição usada para a extrusão tem as seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 33 a 67% em peso, preferivelmente 39 a 61% em peso, em particular, 44 a 55% em peso; b) um teor de gordura total de 5 a 25% em peso, preferivelmente 8 a 22% em peso, em particular, 10 a 20% em peso, sobretudo 12 a 18% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 6 a 17% em peso, especial e preferivelmente 8 a 14% em peso; d) um teor de biomassa, em particular, biomassa de Labyrinthulea, preferivelmente biomassa de Thraustochytriaceae, de 2 a 24% em peso, preferivelmente 4 a 22% em peso, em particular, 9 a 20% em peso, sobretudo 11 a 18% em peso; e) preferivelmente um teor de ácido graxo poli- insaturado (PUFA) de 0,8 a 8% em peso, preferivelmente 1,2 a 6% em peso, em particular, 1,4 a 5% em peso, sobretudo 1,5 a 4% em peso; f) preferivelmente um teor de ácido graxo ômega-3 de 0,8 a 8% em peso, preferivelmente 1,2 a 6% em peso, em particular, 1,4 a 5% em peso, sobretudo 1,5 a 4% em peso; g) preferivelmente um teor de DHA de 0,1 a 4,0% em peso, preferivelmente 0,25 a 3,0% em peso, em particular, 0,5 a 2,8% em peso, sobretudo 0,8 a 2,5% em peso, em particular, 1,0 a 2,0% em peso.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a extrusão é feita com uma entrada de energia de 12 - 28 Wh/kg, em particular, 14 - 26 Wh/kg, especial e preferivelmente 16 - 24 Wh/kg.
10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o referido óleo do revestimento do extrudado é óleo vegetal, preferivelmente em uma quantidade de, com relação ao produto final, 3 a 17% em peso, em particular, 5 a 15% em peso.
11. Alimento para animais caracterizado por conter uma biomassa contendo EPS, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7.
12. Alimento para animais, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por ter as seguintes propriedades: a) um teor de proteína total de 30 a 60% em peso, preferivelmente 35 a 55% em peso, em particular, 40 a 50% em peso; b) um teor de gordura total de 15 a 35% em peso, preferivelmente 18 a 32% em peso, em particular, 20 a 30% em peso, sobretudo 22 a 28% em peso; c) um teor de amido total de no máximo 25% em peso, em particular, no máximo 20% em peso, preferivelmente 5 a 15% em peso, especialmente preferivelmente 7 a 13% em peso; d) um teor de biomassa, em particular, biomassa de Labyrinthulea, preferivelmente biomassa de Thraustochytriaceae, de 2 a 22% em peso, preferivelmente 4 a 20% em peso, em particular, 8 a 18% em peso, sobretudo 10 a 16% em peso; e) preferivelmente um teor de ácido graxo poli- insaturado (PUFA) de 2 a 12% em peso, preferivelmente 3 a 10% em peso, em particular, 4 a 9% em peso, sobretudo 5 a 8% em peso; f) preferivelmente um teor de ácido graxo ômega-3 de 1 a 6% em peso, preferivelmente 1,5 a 5% em peso, em particular, 2 a 4,5% em peso, sobretudo 2,5 a 4% em peso; g) preferivelmente um teor de DHA de 0,5 a 3% em peso, preferivelmente 0,8 a 2,5% em peso, em particular, 1 a 2,5% em peso, sobretudo 1,2 a 2,2% em peso, em particular, 1,2 a 2,0% em peso.
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