BR112018004808A2 - produto de proteína de alta concentração, composição de proteína e método para fabricar uma composição de proteínas - Google Patents

produto de proteína de alta concentração, composição de proteína e método para fabricar uma composição de proteínas Download PDF

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Abstract

  A presente revelação refere-se, de acordo com algumas modalidades, a métodos e sistemas para processar um produto de proteína de alta concentração de uma microcultura (por exemplo, espécies aquáticas, Lemna) e composições do mesmo. De acordo com algumas modalidades, a presente revelação refere-se a um método para processar uma biomassa que compreende uma microcultura (por exemplo, Lemna), em que o método pode incluir: branquear uma primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para formar um concentrado de proteína úmido; separar o primeiro concentrado de proteína úmido de uma solução separada (por exemplo, com o uso de uma prensa de rosca, com o uso de uma peneira vibratória); e secar o primeiro concentrado de proteína úmido para formar pelo menos um dentre um primeiro floco de concentrado de proteína e um primeiro grânulo de concentrado de proteína. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre o primeiro floco de concentrado de proteína e o primeiro grânulo de concentrado de proteína pode compreender pelo menos 45% de proteína e um valor de Pontuação de Aminoácido Corrigida de Digestibilidade de Proteína (PDCASS) de pelo menos 0,88. Em algumas modalidades, a presente revelação refere-se a composições e produtos de proteína derivados de uma microcultura (por exemplo, derivados de Lemna).

Description

"PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO, COMPOSIÇÃO DE PROTEÍNA E MÉTODO PARA FABRICAR UMA COMPOSIÇÃO DE PROTEÍNAS" REFERÊNCIA REMISSIVA AOS PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOS
[0001] Este pedido reivindica a prioridade sobre o Pedido de depósito Provisório US nº 62/216.975 depositado em 10 de setembro de 2015, cujos conteúdos estão incorporados em sua totalidade a título de referência.
CAMPO DA REVELAÇÃO
[0002] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a métodos e sistemas de processamento de um produto proteico (por exemplo, um produto de proteína de alta concentração) a partir de uma microcultura (por exemplo, espécies aquáticas, Lemna, Wolffia) e composições dos mesmos.
ANTECEDENTES DA REVELAÇÃO
[0003] Uma população global cada vez mais crescente continua a alimentar uma pletora de preocupações de sustentabilidade que inclui acesso suficiente e acessível a fontes de proteína tanto para alimentar animais quanto para consumo humano, particularmente em nações em desenvolvimento. Embora as fontes de proteína marítimas sejam usadas frequentemente em alimentações devido ao seu perfil nutricional desejável e palatabilidade melhorada, os altos custos de produção levam a uma demanda aumentada por alternativas. Entretanto, muitas espécies de plantas são alternativas inadequadas devido a qualidades como perfil de aminoácido inferior, qualidade e/ou quantidade de proteína inferior, digestibilidade inferior, alto teor de fibra e/ou alto teor de ácido oxálico. Adicionalmente, as preocupações com a conservação da água - particularmente nas regiões equatoriais e áridas - são um fator determinante na identificação de espécies alternativas adequadas para a produção de concentrados de proteína.
SUMÁRIO
[0004] Consequentemente, surgiu uma necessidade de métodos e sistemas aprimorados para a produção de um produto de proteína (por exemplo, um produto de proteína de alta concentração). Além disso, surgiu uma necessidade de métodos e sistemas aprimorados para a produção de um produto de proteína (por exemplo, um produto de proteína de alta concentração) com teor de ácido oxálico reduzido. Ademais, surgiu uma necessidade de métodos e sistemas aprimorados para a produção de um produto de proteína (por exemplo, um produto de proteína de alta concentração) de uma maneira que exige consumo de água reduzido.
[0005] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a métodos e sistemas de processamento de um produto proteico (por exemplo, um produto de proteína de alta concentração) a partir de uma microcultura (por exemplo, espécies aquáticas, Lemna) e composições dos mesmos. Um método pode compreender, por exemplo, branquear uma biomassa colhida para formar uma biomassa branqueada secar a biomassa branqueada para formar uma biomassa seca, e moer a biomassa seca para formar um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, uma farinha de concentrado de proteína, um concentrado de proteína moído a seco).
[0006] De acordo com algumas modalidades, a presente revelação refere-se a um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura, em que o método pode incluir: branquear uma primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para forma um concentrado de proteína úmido; separar o primeiro concentrado de proteína úmido de uma solução separada (por exemplo, com o uso de uma prensa de parafuso, com o uso de uma tela vibratória); secar o primeiro concentrado de proteína úmido para formar pelo menos um dentre um primeiro floco de concentrado de proteína e um primeiro grânulo de concentrado de proteína. Uma microcultura, em algumas modalidades, pode incluir pelo menos um dentre Lemna e Wolffia.
[0007] Em algumas modalidades, pelo menos um dentre o primeiro floco de concentrado de proteína e o primeiro grânulo de concentrado de proteína pode compreender pelo menos 45% de proteína em DMB, sendo que a proteína tem um valor de Pontuação de Aminoácido Corrigida por Digestibilidade de Proteína (PDCAAS) de pelo menos 0,88. Em algumas modalidades, um valor de PDCAAS pode ser limitado por histidina. De acordo com algumas modalidades, um método também pode incluir moer pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína e um grânulo de concentrado de proteína para formar uma farinha de concentrado de proteína. Em algumas modalidades, um método pode incluir lavar uma primeira porção da biomassa com pelo menos uma dentre uma primeira solução de lavagem, uma segunda solução de lavagem e uma terceira solução de lavagem, em que a primeira solução de lavagem, a segunda solução de lavagem, e a terceira solução de lavagem podem ser selecionadas independentemente a partir de água, um fluido reciclado e uma solução ozonizada.
[0008] Em algumas modalidades, um método pode ser realizado em que uma solução de branqueamento é colocada em contato com uma primeira porção de uma biomassa em uma razão entre a solução de branqueamento e uma primeira porção de uma biomassa de 7:1 (em p/p), ou 6:1 (em pP/p), ou 5:1 (em p/p), ou (4:1 (em p/p). O branqueamento de uma primeira porção de uma biomassa, em algumas modalidades, pode incluir combinar a primeira porção da biomassa e uma solução de branqueamento em uma razão de taxa de fluxo de produto de 7:1 (em p/p) (solução de branqueamento para biomassa). De acordo com algumas modalidades, branquear uma biomassa pode incluir expor a biomassa à solução de branqueamento durante menos de 1 min. Um método, de acordo com algumas modalidades, pode incluir expor uma biomassa a uma solução de branqueamento durante cerca de 45 seg. Em algumas modalidades, branquear uma biomassa pode incluir colocar pelo menos uma superfície da biomassa em contato com uma solução de branqueamento. De acordo com algumas modalidades, branquear uma primeira porção de uma biomassa pode compreender expor a biomassa a uma solução de branqueamento durante menos de 2 minutos em que a solução de branqueamento pode ter uma temperatura entre cerca de 75º C e 95º C. Uma solução de branqueamento, em algumas modalidades, pode incluir pelo menos um sal de cálcio. De acordo com algumas modalidades, um método pode incluir resfriar um concentrado de proteína úmido.
[0009] De acordo com algumas modalidades, um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura pode incluir extrair com solvente um concentrado de proteína úmido. Em algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido pode ser separado de uma solução separada usando uma tela vibratória (por exemplo, antes da extração com solvente).
[0010] Um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura pode incluir reciclar uma solução separada realizando pelo menos um dentre: diluir a solução separada, filtrar a solução separada, e monitorar a solução separada. Em algumas modalidades, um método pode incluir branquear uma segunda porção de uma biomassa em uma solução de branqueamento ou uma solução de branqueamento reciclada para formar um segundo concentrado de proteína úmido; separar o segundo concentrado de proteína úmido da solução separada; e secar o segundo concentrado de proteína úmido para formar pelo menos um dentre um segundo floco de concentrado de proteína e um segundo grânulo de concentrado de proteína. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre um segundo floco de concentrado de proteína e um segundo grânulo de concentrado de proteína pode compreender pelo menos 45% de proteína em DMB, sendo que a proteína tem um valor de PDCAAS de pelo menos 0,88.
[0011] A presente revelação refere-se adicionalmente, de acordo com algumas modalidades, a um produto de proteína de alta concentração gerado pelo processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura (por exemplo, Lemna, Wolffia) em que o método de processamento pode incluir: branquear uma primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para forma um concentrado de proteína úmido; separar o primeiro concentrado de proteína úmido de uma solução separada; e secar o primeiro concentrado de proteína úmido para formar pelo menos um dentre um primeiro floco de concentrado de proteína e um primeiro grânulo de concentrado de proteína. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre o primeiro floco de concentrado de proteína e o primeiro grânulo de concentrado de proteína pode compreender pelo menos 45% de proteína em DMB, sendo que a proteína tem um valor de PDCAAS de pelo menos 0,88. De acordo com algumas modalidades, um valor de PDCAAS pode ser limitado por histidina. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína e um grânulo de concentrado de proteína pode ser moído para formar uma farinha de concentrado de proteína.
[0012] Em algumas modalidades, pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína e/ou um grânulo de concentrado de proteína pode ter pelo menos uma das seguintes características: uma PDCAAS de pelo menos 0,92, uma digestibilidade de pelo menos 90%, um teor de cinzas menor que 10% de DMB, um teor de fibras dietárias de pelo menos 30%, um teor de ácido oxálico menor que 1% de DMB, um teor de polifenol menor que 3,2 mg/100 g, um teor de gordura menor que 7%, uma capacidade de ligação à água de pelo menos 7 ml/g, e uma capacidade de ligação a óleo de pelo menos 3 ml/g. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína e um grânulo de concentrado de proteína pode ter um teor de ácido oxálico menor que 0,25% de DMB, um teor de polifenol menor que 1,75 mg/100 g, ou ambos.
[0013] De acordo com algumas modalidades, um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura pode incluir extrair com solvente um concentrado de proteína úmido. Em algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido pode ser separado de uma solução separada usando uma tela vibratória (por exemplo, antes da extração com solvente). Um produto de proteína de alta concentração produzido por um método que inclui extração com solvente pode gerar pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína e um grânulo de concentrado de proteína tendo pelo menos uma das seguintes características: um teor de proteína de pelo menos 50%, uma PDCAAS de pelo menos 0,92, uma concentração de clorofila reduzida, uma digestibilidade de pelo menos 90%, um teor de cinzas menor que 10% de DMB, um teor de fibras dietárias de pelo menos 30%, um teor de ácido oxálico menor que 1% de DMB, um teor de polifenol menor que 3,2 mg/100 g, um teor de gordura menor que 5%, uma capacidade de ligação à água de pelo menos 7 ml/g, e uma capacidade de ligação a óleo de pelo menos 3 ml/g. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre o floco de concentrado de proteína e um grânulo de concentrado de proteína gerado por um método que inclui extração com solvente pode ter um teor de ácido oxálico menor que 0,25% de DMB, um teor de polifenol menor que 1,75 mg/100 g, ou ambos.
[0014] Algumas modalidades da a presente revelação referem-se a um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura, em que o método inclui: branquear a primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para formar um primeiro concentrado de proteína úmido; separar o primeiro concentrado de proteína úmido de uma solução separada; moer o primeiro concentrado de proteína úmido para formar um primeiro concentrado de proteína úmido moído; e secar o primeiro concentrado de proteína úmido moído para formar um primeiro concentrado de proteína seco moído. Em algumas modalidades, um primeiro concentrado de proteína seco moído pode compreender pelo menos 45% de proteína em DMB, sendo que a proteína tem um valor de PDCAAS de pelo menos 0,88. De acordo com algumas modalidades, um valor de PDCAAS de um primeiro concentrado de proteína seco moído pode ser limitado por histidina.
[0015] Em algumas modalidades, um método para gerar um primeiro concentrado de proteína seco moído pode ser realizado em que uma razão da solução de branqueamento para uma primeira porção de uma biomassa é 7:1 (em p/p), ou 6:1 (em p/p), ou 5:1 (em p/p), ou (4:1 (em p/p). O branqueamento de uma primeira porção de uma biomassa, em algumas modalidades, pode incluir combinar a primeira porção da biomassa e uma solução de branqueamento em uma razão de taxa de fluxo de produto de 7:1. De acordo com algumas modalidades, branquear uma biomassa pode incluir expor a biomassa à solução de branqueamento durante menos de 1 min. Um método, de acordo com algumas modalidades, pode incluir expor uma biomassa a uma solução de branqueamento durante cerca de 45 s. Em algumas modalidades, branquear uma biomassa pode incluir colocar pelo menos uma superfície da biomassa em contato com uma solução de branqueamento. De acordo com algumas modalidades, branquear uma primeira porção de uma biomassa pode compreender expor a biomassa a uma solução de branqueamento durante menos de 2 minutos em que a solução de branqueamento pode ter uma temperatura entre cerca de 75º C e 95º C. Uma solução de branqueamento, em algumas modalidades, pode incluir pelo menos um sal de cálcio.
[0016] De acordo com algumas modalidades, um método de processamento de uma biomassa para gerar um primeiro concentrado de proteína seco moído pode incluir extrair com solvente um concentrado de proteína úmido. Em algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido pode ser separado de uma solução separada usando uma tela vibratória (por exemplo, antes da extração com solvente).
[0017] Um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura para gerar um primeiro concentrado de proteína seco moído pode incluir reciclar uma solução separada realizando pelo menos um dentre: diluir a solução separada, filtrar a solução separada, e monitorar a solução separada. Em algumas modalidades, um método pode incluir branquear uma segunda porção da biomassa em uma solução de branqueamento ou uma solução de branqueamento reciclada para formar um segundo concentrado de proteína úmido; separar o segundo concentrado de proteína úmido da solução separada; moer uma segunda porção do concentrado de proteína úmido para formar um segundo concentrado de proteína úmido; e secar o segundo concentrado de proteína úmido para formar um segundo concentrado de proteína moído seco. Em algumas modalidades, um segundo concentrado de proteína moído seco pode compreender pelo menos 45% de DMB, sendo que a proteína tem um valor de PDCAAS de pelo menos 0,88.
[0018] Ademais, a presente revelação refere- se, em algumas modalidades, a uma composição de proteínas que compreende pelo menos um produto de proteína de alta concentração extraído de uma microcultura (por exemplo, Lemna, Wolffia) e pelo menos um meio, em que o pelo menos um produto de proteína de alta concentração inclui pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína, ou um concentrado de proteína moído seco, e compreende pelo menos 45% de proteína em DMB, sendo que a proteína tem um valor de Pontuação de Aminoácido Corrigida por Digestibilidade de Proteína (PDCAAS) de pelo menos 0,88. De acordo com algumas modalidades, um valor de PDCAAS pode ser limitado por histidina. Uma composição de proteínas pode ser selecionada a partir de um shake, um smoothie, uma barra nutricional, e um produto de ração animal, em algumas modalidades.
[0019] De acordo com algumas modalidades, pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína, ou um concentrado de proteína moído seco de uma composição de proteínas pode ter pelo menos um dentre: um teor de proteína de pelo menos 50%, uma PDCAAS de pelo menos 0,92, uma concentração de clorofila reduzida, uma digestibilidade de pelo menos 90%, um teor de cinzas menor que 10% de DMB, um teor de fibras dietárias de pelo menos 30%, um teor de ácido oxálico menor que 1% de DMB, um teor de polifenol menor que 3,2 mg/100 g, um teor de gordura menor que 5%, uma capacidade de ligação à água de pelo menos 7 ml/g, e uma capacidade de ligação a óleo de pelo menos 3 ml/g. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína, ou um concentrado de proteína moído seco pode compreender um teor de ácido oxálico menor que 0,25% de DMB, um teor de polifenol menor que 1,75 mg/100 g, ou ambos.
[0020] Em algumas modalidades, uma composição de proteínas pode incluir pelo menos um aditivo. Um aditivo pode ser selecionado a partir de um adoçante, um estabilizante hidrocoloide, um componente nutricional, ou qualquer combinação dos mesmos, de acordo com algumas modalidades.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0021] O arquivo desta patente contém pelo menos um desenho executado em cores. Cópias dessa patente com desenho (ou desenhos) em cor serão fornecidas pelo Escritório de Patente e Marca Registrada mediante solicitação e pagamento da taxa necessária.
[0022] Algumas modalidades da revelação podem ser entendidas referindo-se, parcialmente, à presente revelação e aos desenhos em anexo, em que:
[0023] A FIGURA 1A é um diagrama de fluxo que ilustra um processo para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
[0024] A FIGURA 1B é um diagrama de fluxo que ilustra um processo para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
[0025] A FIGURA 1C é um diagrama de fluxo que ilustra um processo para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
[0026] A FIGURA 1D é um diagrama de fluxo que ilustra um processo para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
[0027] A FIGURA 2A é um diagrama de fluxo que ilustra um sistema para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
[0028] A FIGURA 2B é um diagrama de fluxo que ilustra um sistema para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
[0029] A FIGURA 2C é um diagrama de fluxo que ilustra um sistema para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação; e
[0030] A FIGURA 2D é um diagrama de fluxo que ilustra um sistema para cultivar, colher, e processar uma microcultura para a produção de produto de proteína de alta concentração de acordo com uma modalidade exemplificativa específica da revelação.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0031] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a um método de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura, sendo que o método pode incluir: (a) lavar opcionalmente uma primeira porção da biomassa com pelo menos uma dentre uma primeira solução de lavagem, uma segunda solução de lavagem, e uma terceira solução de lavagem, (b) branquear a primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para formar um concentrado de proteína úmido, em que a solução de branqueamento compreende opcionalmente pelo menos um sal de cálcio; (c) resfriar opcionalmente o concentrado de proteína úmido; (d) filtrar opcionalmente uma solução de branqueamento para formar uma solução de branqueamento filtrada e um resíduo de branqueamento; (e) se (d) estiver incluído, reciclar opcionalmente pelo menos uma dentre a solução de branqueamento filtrada e o resíduo de branqueamento; (£) extrair opcionalmente o concentrado de proteína úmido com uma solução de solvente; (9) se (£) estiver incluído, recuperar opcionalmente um solvente e um subproduto da solução de solvente, em que o subproduto compreende pelo menos um dentre um subproduto de clorofila e um subproduto de gordura; (h) moer opcionalmente uma primeira porção do concentrado de proteína para formar um concentrado de proteína úmido moído; (i) se (h) estiver incluído, secar o concentrado de proteína úmido para formar um concentrado protéico moído seco; (3) secar uma segunda porção do concentrado de proteína para formar um floco de concentrado de proteína; e/ou (k) moer o floco de concentrado de proteína para formar uma farinha de concentrado de proteína. De acordo com algumas modalidades, pelo menos um dentre a farinha de concentrado de proteína e o concentrado de proteína moído seco pode compreender: (i) pelo menos 40% de proteína em uma base de massa seca (DMB), (ii) pelo menos 5% de DMB de pelo menos um dentre um apiogalacturonana e/ou um oligogalacturonídeo, e/ou (iii) opcionalmente um teor de ácido oxálico 2 0,05% de DMB. Em algumas modalidades, pelo menos um dentre a farinha de concentrado de proteína e o concentrado de proteína moído seco pode compreender: (i) pelo menos 60% de proteína de DMB, (ii) pelo menos 5% de DMB de pelo menos um dentre um apiogalacturonana e/ou um oligogalacturonídeo, e/ou (iii) opcionalmente um teor de ácido oxálico 2 0,05%. De acordo com algumas modalidades, pelo menos um dentre uma farinha de concentrado de proteína e um concentrado de proteína moído seco pode ter um teor de clorofila reduzido (por exemplo, descolorido). Em algumas modalidades, uma microcultura pode compreender Lemna.
[0032] Ademais, a presente revelação refere-se a um sistema de processamento de uma biomassa que compreende uma microcultura para gerar um concentrado de alto teor proteico, o sistema, em algumas modalidades, pode compreender: (a) opcionalmente uma unidade de lavagem configurada para lavar uma primeira porção da biomassa com pelo menos uma dentre uma primeira solução de lavagem, uma segunda solução de lavagemy e uma terceira solução de lavagem, (b) uma unidade de branqueamento configurada para branquear a primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para formar um concentrado de proteína úmido; (c) uma primeira unidade de separação configurada para separar a solução de branqueamento do concentrado de proteína úmido; (d) opcionalmente uma unidade de resfriamento configurada para resfriar o concentrado de proteína úmido; (e) uma segunda unidade de separação configurada para separar o líquido de resfriamento do concentrado de proteína úmido; (f) opcionalmente uma unidade de filtração configurada para separar a solução de branqueamento para formar uma solução de branqueamento filtrada e um resíduo de branqueamento; (g) opcionalmente uma unidade de extração com solvente configurada para extrair o concentrado de proteína úmido com uma solução de solvente; (h) opcionalmente uma unidade de moagem configurada para moer pelo menos uma porção do concentrado de proteína úmido para formar um concentrado de proteína úmido moído; (i) uma unidade de secagem configurada para secar pelo menos uma porção do concentrado de proteína úmido e/ou o concentrado de proteína úmido moído (por exemplo, para produzir um floco de concentrado de proteína), e/ou (53) se (h) for excluído, uma unidade de moagem configurada para moer pelo menos uma porção do concentrado de proteína seco para formar uma farinha de concentrado de proteína.
[0033] Adicionalmente, algumas modalidades da presente revelação referem-se a uma composição que compreende menos 40% proteína, pelo menos 5% de DMB de pelo menos um dentre uma apiogalacturonana e/ou um oligogalacturonídeo, e/ou opcionalmente um teor de ácido oxálico > 0,05%. Em algumas modalidades, uma composição pode compreender pelo menos 60% proteína, pelo menos 5% de DMB de pelo menos um dentre uma apiogalacturonana e/ou um oligogalacturonídeo, e um teor de ácido oxálico > 0,05%.
[0034] A presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a métodos e sistemas para processamento de um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, < 45% de DMB,) a partir de uma microcultura (por exemplo, espécies “aquáticas, Lemna, Wolffia) e composições do mesmo. Mais especificamente, a presente revelação refere-se, em algumas modalidades, a métodos e sistemas para processamento de um produto de proteína de alta concentração a partir de Lemna e/ou Wolffia. Em algumas modalidades, a presente revelação refere-se a composições de um produto de proteína de microcultura de alta concentração a partir de uma espécie aquática.
[0035] A presente revelação refere-s a composições, sistema, e métodos para produzir um concentrado de proteína de alta concentração (por exemplo, < 45% de DMB) (por exemplo, úmido, flocos, grânulos, farinha) a partir de uma microcultura (por exemplo, espécies de plantas aquáticas, Lemna, Wolffia, espécies de algas). Por exemplo, um método pode compreender cultivar, colher, lavar, branquear, desidratar, separar, secar e/ou moer uma microcultura (por exemplo, espécies de plantas aquáticas, Lemna, espécies de algas) para a produção de um concentrado de proteína de alta concentração (por exemplo, < 60% de DMB, < 45% de DMB) (por exemplo, úmido, flocos, grânulos, farinha) de acordo com exemplos de modalidades específicos da revelação. Um método pode ser realizado, em algumas modalidades, em uma série de etapas, uma ou mais das quais podem ser repetidas. Por exemplo, um método pode compreender um único ciclo (por exemplo, nenhuma etapa é repetida) resultando na produção de concentrado de proteína de alta concentração (por exemplo, < 45% de DMB) (por exemplo, úmido, flocos, grânulos, farinha). Em algumas modalidades, um método pode compreender múltiplos ciclos (por exemplo, primeira porção, segunda porção) ou um processo contínuo para a produção de concentrado de proteína de alta concentração (por exemplo, < 45% de DMB) (por exemplo, úmido, flocos, grânulos, farinha) de modo que os produtos, intermediários e/ou subprodutos de um ciclo inicial do processo possam ser reciclados em um ou mais ciclos subsequentes do processo.
MICROCULTURA
[0036] Em algumas modalidades, uma microcultura pode compreender uma única espécie aquática (por exemplo, espécie Lemna , espécie Salvinia). Uma microcultura pode incluir espécies de Lemna (por exemplo, lentilha d'água), Spirodela, Landoltia, Wolfiella, Salvinia (por exemplo, feto flutuante), Wolffia (por exemplo, lentilha), Azolla (por exemplo, samambaia-mosquito), Pistia (por exemplo, alface d'água), ou qualquer combinação dos mesmos. De acordo com algumas modalidades, uma microcultura pode ser uma espécie de Lemna, por exemplo, Lemna minor, Lemna obscura, Lemna minuta, Lemna gibba, Lemna valdiviana ou Lemna aequinoctialis. Uma microcultura pode compreender, de acordo com algumas modalidades, uma combinação de duas ou mais espécies aquáticas. Em algumas modalidades, uma microcultura pode ser selecionada a partir de uma espécie aquática local com base em características composicionais e de crescimento identificadas que se desenvolveram dentro das condições ambientais locais. Espécies locais podem superar outras espécies em lagoas abertas ou biorreatores com base em sua adaptação às condições ambientais locais. Uma microcultura, em algumas modalidades, pode ser ajustada em resposta a variações sazonais de temperatura e disponibilidade de luz.
[0037] Uma microcultura pode ter características que são vantajosas em comparação com outras espécies “aquáticas (por exemplo, taxa de crescimento rápido; exigências nutricionais reduzidas; facilidade de colheita e/ou processamento; perfil de aminoácido aprimorado; palatabilidade aprimorada; taxa de evapotranspiração reduzida; composição de proteínas acentuada).
[0038] Por exemplo, Lemna é um gênero de plantas aquáticas de flutuação livre da família Lemnaceae (por exemplo, lentilha d'água) que cresce rapidamente. A proteína de Lemna tem um perfil de aminoácido essencial que mais se assemelha a proteína animal do que a maioria das outras proteínas vegetais. A Tabela 1 mostra um perfil composicional de aminoácido essencial típico de proteína de Lemna. Adicionalmente, Lemna fornece altas produções proteína, com Lemna recém-colhida que contém até cerca de 43% de proteína em peso seco. Ademais, em comparação com a maioria das outras plantas, as folhas de Lemna têm um baixo teor de fibras (por exemplo, de cerca de 5% a cerca de 15% em matéria seca) e são altamente digeríveis, mesmo para animais monogástricos. Isso contrasta com as composições de muitas espécies de cultura (por exemplo, grãos de soja, arroz, maíz) que têm teores de fibra de aproximadamente 50% e baixa digestibilidade.
TABELA 1: PERFIL DE AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS DE PROTEÍNA DE
LEMNA [arginina O e
CULTIVO DE UMA MICROCULTURA
[0039] Em algumas modalidades, uma microcultura pode ser assexuadamente propagada (por exemplo, cultivada) colocando-se a microcultura em contato com um primeiro meio (por exemplo, uma composição nutriente aquosa, um meio de crescimento) sob condições que permitam a expansão. Uma microcultura pode ser cultivada em um sistema de biorreator, de acordo com algumas modalidades. Um sistema de biorreator pode conter um primeiro meio (por exemplo, um meio de crescimento) que compreende água e/ou uma composição nutriente, de acordo com algumas modalidades. Uma composição nutriente, em algumas modalidades, pode incluir pelo menos um dentre nitrogênio, fósforo, potássio e cálcio. Em algumas modalidades, um primeiro meio pode compreender oxigênio gasoso dissolvido e/ou dióxido de carbono gasoso dissolvido.
De acordo com algumas modalidades, um primeiro meio pode ser configurado de modo a ter uma composição de cálcio aumentada (por exemplo, um meio de crescimento de cálcio aumentado). Por exemplo, um primeiro meio de cálcio aumentado pode compreender uma concentração de cálcio < cerca de 120 partes por milhão (ppm), ou <€ cerca de 115 ppm, ou É cerca de 110 ppm, ou É cerca de 105 ppm, ou É cerca de 100 ppm, ou É cerca de 95 ppm, ou É cerca de 90 ppm, ou É cerca de 85 ppm, ou É cerca de 80 ppm, ou É cerca de 75 ppm, ou <É cerca de 70 ppm, ou É cerca de 65 ppm, ou É cerca de 60 ppm, ou É cerca de 55 ppm, ou É cerca de 50 ppm, ou É cerca de 45 ppm, ou É cerca de 40 ppm, ou É cerca de 35 ppm, ou < cerca de 30 ppm, ou É cerca de 25 ppm, ou <É cerca de 20 ppm, em que “cerca de” pode constituir mais ou menos 10%. Em algumas modalidades, um primeiro meio de cálcio aumentado pode compreender uma concentração de cálcio de cerca de 20 ppm a cerca de 120 ppm, cerca de 25 ppm à cerca de 120 ppm, ou cerca de 30 ppm a cerca de 120 ppm, ou cerca de 40 ppm a cerca de 120 ppm, ou cerca de 50 ppm a cerca de 120 ppm, ou cerca de 60 ppm a cerca de 120 ppm, ou cerca de 70 ppm a cerca de 120 ppm, ou cerca de 80 ppm a cerca de 120 ppm, ou cerca de 20 ppm a cerca de 100 ppm, ou cerca de ppm a cerca de 100 ppm, ou cerca de 40 ppm a cerca de 100 ppm, ou cerca de 50 ppm a cerca de 100 ppm, ou cerca de 60 ppm a cerca de 100 ppm, ou cerca de 70 ppm a cerca de 100 ppm, ou cerca de 80 ppm a cerca de 100 ppm.
Um primeiro meio de cálcio aumentado, de acordo com algumas modalidades, pode compreender uma concentração de cálcio de pelo menos cerca de 20 ppm (por exemplo, +10%). Em algumas modalidades, um primeiro meio de cálcio aumentado compreende pelo menos 100 ppm de cálcio. Um sistema de biorreator pode ser configurado para inserir nutrientes adicionais (por exemplo, nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio) ou gases (por exemplo, oxigênio; dióxido de carbono) no primeiro meio em indicadores de tempo especificados ou em resposta a leituras de sensor. Em algumas modalidades, um cálcio pode compreender cálcio, carbonato de cálcio, oxalato de cálciup, óxido de cálcio, citrato de cálcio, carboneto de cálcio, fosfato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de cálcio, ou combinações dos mesmos.
[0040] Em algumas modalidades, um primeiro meio pode compreender um ou mais corantes antifotossintéticos que são configurados para atenuar a radiação fotossinteticamente ativa dentro do meio de crescimento. O um ou mais corantes antifotossintéticos podem ser adicionados em um volume ou concentração suficiente para inibir o crescimento de pelo menos um outro organismo aquático (por exemplo, espécies aquáticas submersas, fitoplâncton, fitoalgas, algas epífitas), de acordo com algumas modalidades. Um corante antifotossintético pode incluir pelo menos um dentre sal interno de hidróxido de (n-etil-n-[4-[[4-[etil[(3- sulfofenil)metil]amino]- fenil] (2-sulfofenil)- metileno)]2,5-cicloexadien-l1-ilideno]-3- sul fobenzenometanamínio, sal dissódico, (Colour Index Acid Blue 9 (Ref. No. 42090)), (4E)-5-oxo-1-(4-sulfonatofenil)- 4-[ (4-sulfonatofenil)hidrazono] -3-pirazolecarboxilato trissódico (Colour Index Acid Yellow 23 (Ref. No. 19140)),
diazânio; 2-[[4-[etil-[(3- sulfonatofenil)metil]amino]fenil]-[4-[etil-[(3- sulfonatofenil) metil] azânio ilideno] cicloexa-2,5-dien-l- ilideno] metil] benzenossulfonato (Colour Index Acid Blue 34 (Ref. No. 42645) ); benzil-[4-[[4- [benzil (etil)amino] fenil]-(5-hidróxi-2,4- dissulfofenil)metilideno]cicloexa-2,5-dien-l-ilideno]- etilazânio (Colour Index Acid Blue 5 (Ref. No. 42052)); -2- (1, 3-dioxoinden-2-il)quinoline-6,8-disulfonato dissódico (Colour Index Acid Yellow 3 (Ref. No. 15985)), e uma mistura de sal interno de hidróxido de (n-etil-n-[4-[[4- [etil[ (3-sulfofenil)metil]amino]-fenil] (2-sulfofenil)- metileno)]2,5-cicloexadien-l-ilideno]-3- sulfobenzenometanamínio, sal dissódico e (4E)-5-oxo-1-(4- sulfonatofenil)-4-[(4-sulfonatofenil)hidrazono] -3-pirazol carboxilato trissódico (Aquashade0O) . Outros corantes antifotossintéticos adequados podem ser encontrados nas Tabelas I e II da Patente US nº 4.042.367 por Wilson, que está incorporada no presente documento a título de referência.
[0041] Um primeiro meio (por exemplo, uma composição nutriente aquosa) pode ser fornecida e/ou adicionada a um biorreator (por exemplo, um reservatório) e pode ser mantido em um nível de ponto de ajuste desejado (por exemplo, volume específico), de acordo com algumas modalidades. Um sistema de biorreator, em algumas modalidades, pode ser configurado para coletar água da chuva e/ou para admissão de água de uma fonte de solo, superfície, ou água reciclada (por exemplo, águas pluviais, água reciclada) ou qualquer ou qualquer outra fonte de água adequada. De acordo com algumas modalidades, um sistema de biorreator pode adicionalmente compreender um recipiente de armazenamento adicional (por exemplo, recipiente ou lagoa) para meio de cultivo em excesso.
[0042] Em algumas modalidades, um ou mais biorreatores “menores (por exemplo, lagoa) podem ser projetados e dimensionados para servir adequadamente como biorreatores “alimentadores” para um biorreator maior. Biorreatores menores, em algumas modalidades, podem ser primeiro inoculados e cultivados até uma alta densidade em cujo ponto os mesmos podem semear de modo ideal um biorreator de modo de modo que suporte o crescimento mais rápido.
[0043] Em algumas modalidades, um sistema biorreator pode compreender um sistema de monitoramento. Um sistema de monitoramento pode ser configurado para exibir e/ou fornecer um ou mais alertas de usuário em relação a condição (ou condições) de biorreator (por exemplo, concentrações de nutriente, pH, níveis de oxigênio dissolvidos, níveis do meio de crescimento, distribuição de microcultura, taxa de fluxo, temperatura) e/ou ajustar condições de operação (por exemplo, taxa de fluxo do meio de crescimento e/ou temporização e/ou quantidade de adição de nutriente; adição de microcultura “alimentadora”, adição de oxigênio ou dióxido de oxigênio), em algumas modalidades. Podem ser feitos ajustes de modo contínuo, de modo semicontínuo, de modo periódico, de modo intermitente, conforme necessário, em momentos definidos ou variáveis, ou qualquer outro intervalo. Em algumas modalidades, ajustes podem ser selecionados para otimizar taxas de crescimento e/ou rendimento da espécie aquática. Por exemplo, uma espécie de microcultura pode ser cultivada em larga escala, biorreatores abertos com sistemas de monitoramento configurados para ajustar a introdução de materiais (por exemplo, água fresca ou reciclada, meios de cultivo frescos ou reciclados) com base, por exemplo, em exposição à luz, O que pode através disso regular taxas de consumo de nutriente.
[0044] Um sistema de biorreator pode compreender, em algumas modalidades, um recipiente único em que a microcultura pode ser cultivada. Em algumas modalidades, o sistema de biorreator pode compreender múltiplos recipientes de cultivo que podem ser conectados, parcialmente conectados ou desconectados. Um biorreator (por exemplo, um reservatório), em algumas modalidades, pode ser uma bacia de barro com aterros feitos de pó compactado removido do fundo interno biorreator. De acordo com algumas modalidades, o biorreator pode ser um recipiente artificial (por exemplo, metal, plástico, resina). Um sistema de biorreator pode compreender um biorreator aberto, um biorreator fechado, um biorreator semiaberto, ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, um sistema biorreator pode ser configurado para dividir o recipiente (ou recipientes) em canais ou células. Um sistema biorreator pode ser configurado para permitir um fluxo de meio de crescimento, em algumas modalidades. Um sistema biorreator, em algumas modalidades, pode incluir um sistema de propulsão (por exemplo, movido a rodas, de bolhas, submerso ou jatos d'água de superfície, misturadores submersos) e/ou um sistema de recirculação. Em algumas modalidades, um sistema de biorreator pode ser configurado para ajustar a taxa de fluxo de um meio de crescimento (por exemplo, para redistribuir as concentrações de nutriente ou padrões de crescimento de microcultura).
[0045] Em algumas modalidades um sistema biorreator pode ser aberto (por exemplo, em um plano horizontal em relação ao solo) de um recipiente biorreator (por exemplo, tanque longitudinal em forma de serpentina) de modo que um meio de crescimento contido dentro do recipiente biorreator e/ou uma microcultura que cresce em uma superfície de topo do meio de crescimento pode ser exposta a uma bobina que se inicia a partir de um exterior do recipiente biorreator. Um sistema biorreator, de acordo com algumas modalidades, pode ser parcialmente aberto (por exemplo, em um plano horizontal em relação ao solo) com pelo menos 90% ou pelo menos 80%, ou pelo menos 70%, ou pelo menos 60%, ou pelo menos 50%, ou pelo menos 40%, ou pelo menos 30%, ou pelo menos 20%, ou pelo menos 10% da superfície de topo do meio de cultura contida que é aberto. Uma superfície de topo pode ser aberta, de acordo com algumas modalidades, em que a superfície é substancialmente livre (por exemplo, livre) de qualquer cobertura ou outra barreira, em que a superfície está diretamente expostas a condições climáticas ambientais, em que não existe substancialmente membrana, vidro, cobertura ou outra barreira (tenha ou não tal barreira poros ou aberturas) entre a superfície e a atmosfera e/ou em que a atmosfera ambiente é a única ocupante do espaço imediata e diretamente acima da superfície por uma distância de pelo menos cerca de 1 metro acima da superfície.
[0046] Um sistema biorreator, em algumas modalidades, pode monitorar e ajustar uma espessura e a distribuição de uma camada de microcultura. Por exemplo, quando uma microcultura alcançar uma espessura especificada ou distribuição de um sistema biorreator pode iniciar procedimentos de colheita. Em algumas modalidades, uma espessura mínima de uma manta de microcultura pode ser mantida de modo que uma taxa de evapotranspiração desejada de um meio de crescimento dentro de um sistema de biorreator possa ser mantida. Uma espessura mínima de uma microcultura pode ser mantida, em algumas modalidades, de modo que menos luz solar tenha capacidade de penetrar em uma superfície de um meio de crescimento (ou seja, reduzindo um potencial de crescimento de espécies aquáticas submersas como algas).
[0047] Uma microcultura pode ser cultivada por qualquer método adequado e não se limita ao método descrito no presente documento. Várias alterações podem ser feitas no método de cultivo de uma microcultura sem que se afaste do escopo da presente revelação.
COLHEITA DE UMA MICROCULTURA
[0048] Uma microcultura pode ser colhida no todo ou em parte em qualquer (ou quaisquer) momento (ou momentos) para formar uma biomassa. Por exemplo, uma microcultura pode ser colhida em um ou mais tempos específicos, em intervalos regulares ou irregulares e/ou de modo contínuo. A seleção de tempo (ou tempos) e/ou intervalos de colheita podem ter base em condições ambientais (por exemplo, precipitação, umidade relativa,
faixa de temperatura, limiar médio, baixo ou alto e/ou intensidade leve, faixa de cumprimento de onda, duração de exposição) e/ou a microcultura que exibe uma ou mais características desejadas (por exemplo, espessura de camada, distribuição de camada, maturação). A colheita de uma microcultura pode ser manual ou automática. Em algumas modalidades, um sistema separador automático pode coletar uma microcultura de um sistema biorreator e transferir uma microcultura colhida (por exemplo, por meio de um sistema de bombeamento) em uma tela vibratória inclinada para separar uma biomassa do meio de crescimento e de detritos. Uma microcultura, em algumas modalidades, pode ser colhida por separação a vácuo da microcultura do sistema de biorreator através de um filtro de tela estacionário ou móvel. De acordo com algumas modalidades, uma pasta fluida de biomassa, que inclui a microcultura colhida (por exemplo, Lemna) e um meio de crescimento (por exemplo, água), pode ser fornecido para uma tela vibratória inclinada em que uma biomassa (por exemplo, microcultura) pode ser separada do meio de crescimento.
[0049] Durante a colheita, um meio de crescimento separado pode ser reciclado de volta para o sistema de biorreator ou para um recipiente de armazenamento adicional (por exemplo, recipiente ou lagoa), de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%, ou pelo menos cerca de 95% de um meio de crescimento (por exemplo, água) separado de uma biomassa pode ser reciclado para uso adicional no cultivo, colheita e/ou processamento de uma microcultura. EMBEBIÇÃO E/OU TAMPONAMENTO DE UM PH DE UMA BIOMASSA
[0050] Após a colheita, uma biomassa pode ser embebida e/ou tamponada. A embebição e/ou tamponamento de uma biomassa colhida pode contribuir para uma redução em um teor de ácido oxálico de um produto proteico. Em algumas modalidades, a imersão e/ou tamponamento de uma biomassa colhida pode contribuir para uma redução em um teor de ácido oxálico e/ou teor de oxalato de um produto proteico.
[0051] Em algumas modalidades, uma biomassa colhida pode ser embebida em um segundo meio. Um segundo meio pode compreender água (por exemplo, água subterrânea, água de superfície, água reciclada), água destilada, água submetida à osmose reversa ou água nanofiltrada e/ou uma composição nutriente, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, um segundo meio pode compreender qualquer porção de fluido reciclado. Por exemplo, um segundo meio pode compreender pelo menos cerca de 10% (v/v), pelo menos cerca de 20% (v/v), pelo menos cerca de 30% (v/v), pelo menos cerca de 40% (v/v), pelo menos cerca de 50% (v/v), pelo menos cerca de 60% (v/v), pelo menos cerca de 70% (v/v), pelo menos cerca de 80% (v/v), ou pelo menos cerca de 90% (v/v) de fluido reciclado de outro estágio do processo.
[0052] De acordo com algumas modalidades, um segundo meio pode ser configurado de modo a ter uma composição com baixo teor de nitrogênio (por exemplo, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio). Por exemplo, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio pode compreender uma concentração de nitrogênio 2 cerca de 20 partes por milhão (ppm), > cerca de 18 ppm, >? cerca de 16 ppm, ou 2 cerca de 14 ppm, ou 2 cerca de 12 ppm, ou 2 cerca de 10 ppm, ou 2 cerca de 9 ppm, ou 2 cerca de 8 ppm, ou 2 cerca de 7 ppm, ou 2 cerca de 6 ppm, ou 2 cerca de 5 ppm, ou 2 cerca de 4 ppm, ou 2 cerca de 3 ppm, ou 2 cerca de 2 ppm, ou 2 cerca de 1 ppm, ou 2 cerca de 0,5 ppm, ou cerca de O ppm. Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio pode compreender uma concentração de nitrogênio de cerca de O ppm à cerca de 20 ppm, ou cerca de 0,5 ppm a cerca de 20 ppm, ou cerca de 0,5 ppm a cerca de ppm, ou cerca de 0.5 ppm à cerca de 10 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 9 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 7 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 6 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 5 ppm, ou cerca de 3 ppm a cerca de 6 ppm, ou cerca de 2 ppm a cerca de 8 ppm. Um segundo meio com baixo teor de nitrogênio, de acordo com algumas modalidades, pode compreender uma concentração de nitrogênio de no máximo cerca de 10 ppm (por exemplo, t+ 1 ppm). Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio pode compreender uma concentração de nitrogênio de no máximo cerca de 5 ppm (por exemplo, + 0,5 ppm). Um segundo meio com baixo teor de nitrogênio compreende pelo menos alguma quantidade de nitrogênio ao contrário, por exemplo, de um segundo meio sem nitrogênio que não tem nitrogênio detectável (ou seja, N,.). Em algumas modalidades, um segundo meio pode ser um segundo meio sem nitrogênio.
[0053] De acordo com algumas modalidades, um segundo meio pode ser configurado de modo a ter uma composição com baixo teor de cálcio (por exemplo, um segundo meio com baixo teor de cálcio). Por exemplo, um segundo meio com baixo teor de cálcio pode compreender uma concentração de cálcio 2 cerca de 20 ppm, 2 cerca de 18 ppm, 2 cerca de 16 ppm, ou 2 cerca de 14 ppm, ou 2 cerca de 12 ppm, ou 2 cerca de 10 ppm, ou 2 cerca de 9 ppm, ou 2 cerca de 8 ppm, ou 2 cerca de 7 ppm, ou 2 cerca de 6 ppm, ou 2 cerca de 5 ppm, ou 2 cerca de 4 ppm, ou 2 cerca de 3 ppm, ou 2 cerca de 2 ppm, ou 2 cerca de 1 ppm, ou 2 cerca de 0,5 ppm, ou cerca de O ppm. Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de cálcio pode compreender uma concentração de cálcio de cerca de O ppm a cerca de 20 ppm, ou cerca de 0,5 ppm a cerca de 20 ppm, ou cerca de 0,5 ppm a cerca de 15 ppm, ou cerca de 0.5 ppm à cerca de 10 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 9 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 7 ppm, ou cerca de 1 ppm à cerca de 6 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 5 ppm, ou cerca de 3 ppm à cerca de 6 ppm, ou cerca de 2 ppm a cerca de 8 ppm. Um segundo meio com baixo teor de cálcio, de acordo com algumas modalidades, pode compreender uma concentração de cálcio de no máximo cerca de 10 ppm (por exemplo, + 1 ppm). Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de cálcio pode compreender uma concentração de cálcio de no máximo cerca de 5 ppm (por exemplo, + 0,5 ppm). Em algumas modalidades, a imersão de uma biomassa em um segundo meio com baixo teor de cálcio pode causar o equilíbrio entre uma concentração de ácido oxálico e uma concentração de oxalato (por exemplo, oxalato de cálcio).
[0054] Em algumas modalidades, um segundo meio pode ser configurado de modo a ter uma composição com alto teor de cálcio (por exemplo, um segundo meio com alto teor de cálcio). Por exemplo, um segundo meio com alto teor de cálcio pode compreender uma concentração de cálcio > cerca de 800 ppm, 2 cerca de 750 ppm, ou 2 cerca de 700 ppm, ou 2 cerca de 650 ppm, ou 2 cerca de 600 ppm, ou 2 cerca de 550 ppm, ou 2 cerca de 500 ppm, ou 2 cerca de 450 ppm, ou 2 cerca de 400 ppm, ou 2 cerca de 350 ppm, ou 2 cerca de 300 ppm, ou 2 cerca de 250 ppm, ou 2 cerca de 200 ppm, ou 2 cerca de 150 ppm, ou 2 cerca de 100 ppm, ou 2 cerca de 50 ppm. Em algumas modalidades, um segundo meio com alto teor de cálcio pode compreender uma concentração de cálcio de cerca de 50 ppm a cerca de 200 ppm, ou cerca de 50 ppm a cerca de 400 ppm, ou cerca de 50 ppm à cerca de 600 ppm, ou cerca de 100 ppm a cerca de 800 ppm, ou cerca de 100 ppm a cerca de 700 ppm, ou cerca de 100 ppm a cerca de 600 ppm, ou cerca de 100 ppm a cerca de 500 ppm, ou cerca de 300 ppm a cerca de 600 ppm, ou cerca de 200 ppm a cerca de 800 ppm. Um segundo meio com alto teor de cálcio, de acordo com algumas modalidades, pode compreender uma concentração de cálcio de no máximo cerca de 800 ppm (por exemplo, + 50 ppm). Em algumas modalidades, um segundo meio com alto teor de cálcio pode compreender uma concentração de cálcio de no máximo cerca de 600 ppm (por exemplo, + 50 ppm). Em algumas modalidades, a imersão de uma biomassa em um segundo meio com alto teor de cálcio pode causar o equilíbrio entre uma concentração de ácido oxálico e uma concentração de oxalato (por exemplo, oxalato de cálcio). Por exemplo, a imersão de uma biomassa em um segundo meio com alto teor de cálcio pode converter ácido oxálico em oxalato.
[0055] Em algumas modalidades, um segundo meio pode ser configurado de modo a ter uma composição com baixo teor de cálcio e uma composição com baixo teor de nitrogênio (por exemplo, um meio de crescimento com baixo teor de nitrogênio e cálcio). Por exemplo, um meio de crescimento com baixo teor de nitrogênio e cálcio pode compreender uma concentração de cálcio 2 cerca de 20 ppm, ou 2 cerca de 18 ppm, ou 2 cerca de 16 ppm, ou 2 cerca de 14 ppm, ou 2 cerca de 12 ppm, ou 2 cerca de 10 ppm, ou 2 cerca de 9 ppm, ou 2 cerca de 8 ppm, ou 2 cerca de 7 ppm, ou 2 cerca de 6 ppm, ou 2 cerca de 5 ppm, ou 2 cerca de 4 ppm, ou 2 cerca de 3 ppm, ou 2 cerca de 2 ppm, ou 2 cerca de 1 ppm, ou 2 cerca de 0,5 ppm, ou cerca de O ppm.
Um meio de crescimento com baixo teor de nitrogênio e cálcio pode compreender uma concentração de nitrogênio 2 cerca de 20 ppm, ou 2 cerca de 18 ppm, ou 2 cerca de 16 ppm, ou 2 cerca de 14 ppm, ou 2 cerca de 12 ppm, ou 2 cerca de 10 ppm, ou 2 cerca de 9 ppm, ou 2 cerca de 8 ppm, ou 2 cerca de 7 ppm, ou 2 cerca de 6 ppm, ou 2 cerca de 5 ppm, ou 2 cerca de 4 ppm, ou 2 cerca de 3 ppm, ou 2 cerca de 2 ppm, Ou 2 cerca de 1 ppm, ou 2? cerca de 0,5 ppm, ou cerca de O ppm.
Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e cálcio pode compreender uma concentração de cálcio de cerca de O ppm a cerca de 20 ppm, ou cerca de 0,5 ppm a cerca de 20 ppm, ou 0,5 ppm a cerca de 15 ppm, ou 0,5 ppm a cerca de 10 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 9 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 7 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 6 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 5 ppm, ou cerca de 3 ppm a cerca de 6 ppm, ou cerca de 2 ppm a cerca de 8 ppm.
Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e cálcio pode compreender uma concentração de nitrogênio de cerca de O ppm a cerca de 20 ppm, ou cerca de 0,5 ppm a cerca de 20 ppm, ou 0,5 ppm a cerca de 15 ppm, ou 0,5 ppm a cerca de 10 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 9 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 7 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 6 ppm, ou cerca de 1 ppm a cerca de 5 ppm, ou cerca de 3 ppm a cerca de 6 ppm, ou cerca de 2 ppm a cerca de 8 ppm. Um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e cálcio, de acordo com algumas modalidades, pode compreender uma concentração de cálcio de no máximo cerca de 10 ppm (por exemplo, + 1 ppm). Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e cálcio pode compreender uma concentração de cálcio de no máximo cerca de 5 ppm (por exemplo, + 0,5 ppm). Um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e cálcio, de acordo com algumas modalidades, pode compreender uma concentração de nitrogênio de no máximo cerca de 10 ppm (por exemplo, + 1 ppm). Em algumas modalidades, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e cálcio pode compreender uma concentração de nitrogênio de no máximo cerca de 5 ppm (por exemplo, + 0,5 ppm). Em algumas modalidades, a imersão de uma biomassa em um segundo meio com baixo teor de nitrogênio e baixo teor de cálcio pode causar o equilíbrio entre uma concentração de ácido oxálico e uma concentração de oxalato (por exemplo, oxalato de cálcio).
[0056] A embebição de uma biomassa pode compreender submergir uma biomassa em um segundo meio para formar uma pasta fluida de biomassa, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma biomassa pode ser embebida por cerca de 1 hora, ou cerca de 2 horas, ou cerca de 4 horas, ou cerca de 6 horas, ou cerca de 8 horas, ou cerca de 10 horas, ou cerca de 12 horas, ou cerca de 16 horas, ou cerca de 20 horas, ou cerca de 24 horas, ou cerca de 36 horas, ou cerca de 48 horas, ou cerca de 60 horas, ou cerca de 72 horas, ou cerca de 84 horas, ou cerca de 96 horas, ou cerca de 108 horas, ou cerca de 120 horas, ou cerca de 132 horas, ou cerca de 144 horas. A embebição de uma biomassa pode incluir agitação, fluxo, movimento, aspersão ou agitação de um segundo meio. De acordo com algumas “modalidades, uma pasta fluida de biomassa, incluindo uma microcultura embebida (por exemplo, Lemna) e um segundo meio (por exemplo, um segundo meio com baixo teor de nitrogênio), pode ser transportado para uma tela vibratória inclinada em que uma biomassa (por exemplo, microcultura) pode ser separada do segundo meio.
[0057] De acordo com algumas modalidades, uma biomassa pode ser tamponada em um terceiro meio, de acordo com algumas modalidades. Um terceiro meio pode compreender água (por exemplo, água subterrânea, água de superfície, água reciclada), água destilada, água submetida à osmose reversa e/ou água nanofiltrada, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, um terceiro meio pode compreender “qualquer porção de fluido reciclado. Por exemplo, um terceiro meio pode compreender pelo menos cerca de 10% (v/v), pelo menos cerca de 20% (v/v), pelo menos cerca de 30% (v/v), pelo menos cerca de 40% (v/v), pelo menos cerca de 50% (v/v), pelo menos cerca de 60% (v/v), pelo menos cerca de 70% (v/v), pelo menos cerca de 80% (v/v), ou pelo menos cerca de 90% (v/v) de fluido reciclado de outro estágio do processo.
[0058] O tamponamento de um pH de uma biomassa pode compreender submergir uma biomassa em um terceiro meio para formar uma pasta fluida de biomassa, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma biomassa pode ser tamponada por cerca de 1 hora, ou cerca de 2 horas, ou cerca de 4 horas, ou cerca de 6 horas, ou cerca de 8 horas, ou cerca de 10 horas, ou cerca de 12 horas, ou cerca de 16 horas, ou cerca de 20 horas, ou cerca de 24 horas, ou cerca de 36 horas, ou cerca de 48 horas. De acordo com algumas modalidades, uma pasta fluida de biomassa, incluindo uma microcultura tamponada (por exemplo, Lemna) e um terceiro meio (por exemplo, água destilada, água subterrânea, água de superfície, água da chuva), pode ser transportada para uma tela vibratória inclinada em que uma biomassaa (por exemplo, microcultura) pode ser separada do terceiro meio. Em outras modalidades, uma biomassa (por exemplo, microcultura) pode ser separada do terceiro meio por drenagem.
[0059] De acordo com algumas modalidades, o tamponamento de um pH de uma biomassa pode incluir alterar (por exemplo, aumentar, reduzir) ou manter um valor de pH da biomassa. Em algumas modalidades, o tamponamento de uma biomassa pode compreender alterar (por exemplo, elevar, reduzir) ou manter um valor de pH de uma biomassa abaixo de cerca de 8,0, ou abaixo de cerca de 7,5, ou abaixo de cerca de 7,0, ou abaixo de cerca de 6,5, ou abaixo de cerca de 6,0, ou abaixo de cerca de 5,5, ou abaixo de cerca de 5,0, ou abaixo de cerca de 4,5, ou abaixo de cerca de 4,0, ou abaixo de cerca de 3,5, ou abaixo de cerca de 3,0. De acordo com algumas modalidades, o tamponamento de uma biomassa pode compreender alterar (por exemplo, elevar, reduzir) ou manter um valor de pH de uma biomassa a uma faixa de: de cerca de 3,0 a cerca de 7,5, ou de cerca de 3,5 a cerca de 7,5, ou de cerca de 4,0 a cerca de 7,5, ou de cerca de 4,5 a cerca de 7,5, ou de cerca de 5,0 a cerca de 7,5, ou de cerca de 5,5 a cerca de 7,5, ou de cerca de 6,0 a cerca de 7,5, ou de cerca de 6,5 a cerca de 7,5. Como poderia ser avaliado por um versado na técnica, tamponar uma biomassa ajustando um valor de pH de uma biomassa pode promover a estabilidade de proteína que pode, em alguns casos, promover “maiores rendimentos de proteína em comparação com uma biomassa não tamponada.
[0060] Um ou mais dentre uma biomassa embebida e uma biomassa tamponada gerada em um procedimento podem ser armazenados em seu respectivo recipiente (por exemplo, recipiente de imersão, recipiente de tamponamento) antes de ser alimentado para um ou mais procedimentos ou aparelhos a jusante. Isso pode acomodar diferentes programações Ou modos de operação que inclui, por exemplo, modo contínuo, modo de batelada, ou múltiplos fluxos de alimentação a um ou mais procedimento (ou procedimentos) e/ou aparelho (ou aparelhos) a jusante. Por exemplo, em algumas modalidades, uma biomassa pode ser colhida durante o dia e processada (por exemplo, imersão e/ou tamponamento), subsequentemente a biomassa processada pode ser adicionalmente processada (por exemplo, lise, separação) em lotes menores (por exemplo, uma primeira porção, uma segunda porção) para acomodar as limitações de capacidade da maquinaria de processamento a jusante.
LAVAGEM DE UMA BIOMASSA
[0061] Em algumas modalidades, o processamento de uma microcultura ou biomassa (por exemplo, primeira porção, segunda porção) pode incluir um procedimento de lavagem (por exemplo, FIGURA 1B 106, FIGURA 2B 206) para remover o excesso de meio de crescimento, uma solução de solvente, resíduos, contaminantes, micro-organismos e/ou toxinas. A lavagem de uma biomassa pode aumentar a pureza e/ou rendimento de um produto proteico. Um procedimento de lavagem pode desinfetar e/ou desinfestar uma biomassa, reduzindo ou removendo bactérias, fungos, vírus, insetos, e qualquer combinação dos mesmos que estejam sobre ou ao redor das superfícies da biomassa. Em algumas modalidades, um procedimento de lavagem pode ser realizado expondo-se (por exemplo, submergindo-se, aspergindo-se) pelo menos uma superfície de uma biomassa a uma solução de lavagem (por exemplo, água, meio de crescimento, solução antimicrobiana). Uma solução de lavagem, em algumas modalidades, pode ser combinada com uma biomassa (por exemplo, primeira porção, segunda porção) para formar uma pasta fluida.
[0062] Em algumas modalidades, uma solução de lavagem pode compreender qualquer porção desejada de fluido reciclado. Por exemplo, uma solução de lavagem pode compreender pelo menos cerca de 10% (v/v), pelo menos cerca de 20% (v/v), pelo menos cerca de 30% (v/v), pelo menos cerca de 40% (v/v), pelo menos cerca de 50% (v/v), pelo menos cerca de 60% (v/v), pelo menos cerca de 70% (v/v), pelo menos cerca de 80% (v/v), ou pelo menos cerca de 90% (v/v) reciclada de outro estágio do processo (por exemplo, solução de lavagem reciclada FIGURA 1D 108, solução de branqueamento filtrada FIGURA 1B 130, FIGURA 2B 230). Em algumas modalidades, uma solução de lavagem pode ser uma solução aquosa ou solvente aquoso. Uma solução de lavagem pode conter um ou mais antimicrobióticos, compostos de desinfestação, ácidos graxos, álcoois, cloreto, compostos oxidantes e qualquer combinação dos mesmos (por exemplo, água ozonada).
[0063] De acordo com algumas modalidades, uma solução de lavagem pode ser aplicada a uma alta pressão. Uma solução de lavagem pode permanecer em contato com uma biomassa por pelo menos cerca de 1 segundo, ou por pelo menos cerca de 5 segundos, ou por pelo menos cerca de 10 segundos, ou por pelo menos cerca de 20 segundos, ou por pelo menos cerca de 30 segundos, ou por pelo menos cerca de 1 minuto, ou por pelo menos cerca de 5 minutos. Em algumas modalidades, uma segunda solução de lavagem (por exemplo, água, água ozonizada, uma solução de lavagem reciclada (FIGURA 1B 108, FIGURA 2B 208), uma solução de branqueamento filtrada (FIGURA 1B 130, FIGURA 2B 230) podem ser aplicadas a uma biomassa. Uma terceira solução de lavagem (por exemplo, água, água ozonizada, uma solução de lavagem reciclada (FIGURA 1B 108, FIGURA 2B 208), uma solução de branqueamento filtrada (FIGURA 1B 130, FIGURA 2B 230) podem ser aplicadas a uma biomassa, em algumas modalidades. Uma composição de uma primeira solução de lavagem, uma segunda solução de lavagem e uma terceira solução de lavagem pode ser a mesma ou diferente uma da outra. Em algumas modalidades, uma primeira solução de lavagem pode ser ou pode compreender uma solução de branqueamento filtrada (FIGURA 1B 130, FIGURA 2B 230), uma segunda solução de lavagem pode ser água, e uma terceira solução de lavagem pode ser água ozonizada. Parte ou toda a solução de lavagem (por exemplo, uma primeira, segunda e/ou terceira solução de lavagem), em algumas modalidades, pode ser separada de uma biomassa (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória).
[0064] Em algumas modalidades, algumas ou todas dentre uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem podem ser coletadas e reutilizadas/recicladas (por exemplo, uma solução de lavagem reciclada (FIGURA 1B 108, FIGURA 2B 208). Pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%, ou pelo menos cerca de 95% de uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem (por exemplo, água) separada da biomassa pode ser reciclada para uso futuro como uma solução de lavagem reciclada e/ou como meio de crescimento no sistema de biorreator (FIGURA 1B 108, FIGURA 2B 208), de acordo com algumas modalidades.
[0065] Uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem, em algumas modalidades, pode ter ou pode ser ajustada para ter qualquer pH desejado. Por exemplo, o pH de uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem pode ser neutro ou básico (por exemplo, cerca de 7,0, ou cerca de 7,5, ou cerca de 8,0, ou cerca de 8,5, ou cerca de 9,0, ou cerca de 9,5, ou cerca de 10,0). De acordo com algumas modalidades, o pH de uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem, e/ou terceira solução de lavagem pode ser de cerca de 7,0 a cerca de 7,5, ou de cerca de 7,5 a cerca de 8,0, ou de cerca de 8,0 a cerca de
8,5, ou de cerca de 8,5 a cerca de 9,0, ou de cerca de 9,0 a cerca de 9,5, ou de cerca de 9,5 a cerca de 10,0. O pH de uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem, e/ou terceira solução de lavagem pode ser de cerca de 7,0 a cerca de 10,0, ou de cerca de 7,0 a cerca de 9,5, ou de cerca de 7,0 a cerca de 9,0, ou de cerca de 7,0 a cerca de 8,5, ou de cerca de 7,0 a cerca de 8,0, ou de cerca de 7,0 a cerca de 7,5, em algumas modalidades.
[0066] Uma solução de lavagem (por exemplo, uma primeira, segunda e/ou terceira solução de lavagem) pode ter uma temperatura abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 12º C) no momento de uso. O resfriamento de uma solução de lavagem e, assim, da microcultura, pode otimizar a eficiência de recuperação de proteína e/ou reduzir a atividade proteolítica. Em algumas modalidades, uma solução de lavagem (por exemplo, uma primeira, segunda e/ou terceira solução de lavagem) pode ter uma temperatura abaixo de cerca de 30º C, ou abaixo de cerca de 20º C, ou abaixo de cerca de 15º C, ou abaixo de cerca de 10º C, ou abaixo de cerca de 5º C, ou abaixo de cerca de 2º C, ou abaixo de cerca de 1º C, ou abaixo de cerca de 0º C no momento de uso. Uma solução de lavagem (por exemplo, uma primeira, segunda e/ou terceira solução de lavagem) pode ter uma temperatura entre cerca de 0º C e cerca de 10º C, ou entre cerca de 5º C e cerca de 15º C, ou entre cerca de 10º C e cerca de 20º C, ou 15º C e cerca de 25º C, ou entre cerca de 20º C e cerca de 30º C no momento de uso, em algumas modalidades.
BRANQUEAMENTO DE UMA BIOMASSA
[0067] Em algumas modalidades, processar uma microcultura ou biomassa (por exemplo, primeira porção, segunda porção) pode incluir branquear um material de microcultura (por exemplo, FIGURA 1A 110, FIGURA 2A 210) para formar um concentrado de proteína úmido (por exemplo, FIGURA 1A 111, FIGURA 2A 211). O branqueamento pode ser realizado, por exemplo, em uma biomassa: (1) após a colheita (por exemplo, FIGURA 1A 104, FIGURA 2A 204); ou (2) após a colheita e lavagem (por exemplo, FIGURA 1C 104/106, FIGURA 2C 204/206), em algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, um procedimento de branqueamento pode ser usado em vez de ou além de um procedimento de lavagem. O branqueamento, de acordo com algumas modalidades, pode reduzir um teor de cinzas, um teor de ácido oxálico e/ou um teor de fenol (por exemplo, tanino) de um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, úmido, floco/grânulo, farinha, um concentrado de proteína moído a seco).
[0068] De acordo com algumas modalidades, o branqueamento pode incluir colocar (por exemplo, immergir, submergir) uma biomassa em contato com uma solução de branqueamento. Colocar uma biomassa em contato, em algumas modalidades, pode incluir aplicar (por exemplo, banhar) uma solução de branqueamento a pelo menos uma superfície da biomassa, submergir (por exemplo, completamente, parcialmente) a biomassa, submeter pelo menos uma superfície da biomassa a uma onda da solução de branqueamento. A aplicação de uma biomassa pode incluir despejamento em cascata, banho, aspersão, nebulização, vaporização, despejamento ou gotejamento da solução de branqueamento, ou qualquer combinação dos mesmos, em algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, uma onda de solução de branqueamento pode incluir qualquer perturbação sobre uma superfície de topo de um volume de solução de branqueamento, como uma ação de onda, uma crista, uma ondulação ou uma flutuação que pode ter capacidade de depositar qualquer quantidade de solução de branqueamento sobre uma superfície de topo (ou seja, uma superfície voltada para o lado oposto a uma superfície de fundo de um recipiente que retém a solução de branqueamento) de uma biomassa. Em algumas modalidades, uma razão entre uma solução de branqueamento e uma biomassa (em p/p) pode ser 10:1, ou 9:1, ou 8:1, ou 7:1, ou 6:1, ou
5.5:1, ou 5:1, ou 4.5:1, ou 4:1, ou 3.5:1, ou 3:1, ou
2.5:1, ou 2:1, ou 1.5:1, ou 1:1.
[0069] De acordo com algumas modalidades, o branqueamento de uma biomassa 110 pode ser realizado a uma razão de taxa de fluxo de produto calculada dividindo-se uma taxa de bomba por uma taxa de alimentação. Por exemplo, o branqueamento de uma biomassa pode ter uma razão de taxa de fluxo de produto de ”7:1 em que uma solução de branqueamento é transportada a uma taxa de bomba de 28 litros por min. (L/min.) e uma biomassa é transportada a uma taxa de alimentação de 4 kg por min. (kg/min.). De acordo com algumas modalidades, um branqueamento de uma biomassa pode ter uma razão de taxa de fluxo de produto de cerca de 10:1, ou cerca de 9:1, ou cerca de 8:1, ou cerca de 7.5:1, ou cerca de 7:1, ou cerca de 6.5:1, ou cerca de 6:1, ou cerca de 5.5:1, ou cerca de 5:1, ou cerca de 4.5:1, ou cerca de 4:1, ou cerca de 3.5:1, ou cerca de 3:1, ou cerca de 2.5:1, ou cerca de 2:1, ou cerca de 1.5:1, ou cerca de 1:1, de acordo com algumas modalidades.
[0070] Um solução de branqueamento pode compreender água de superfície, água de poço, água destilada, água submetida à osmose reversa e/ou água nanofiltrada, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma solução de branqueamento pode compreender qualquer porção de fluido reciclado. Por exemplo, uma solução de branqueamento pode compreender pelo menos cerca de 10% (v/v), pelo menos cerca de 20% (v/v), pelo menos cerca de 30% (v/v), pelo menos cerca de 40% (v/v), pelo menos cerca de 50% (v/v), pelo menos cerca de 60% (v/v), pelo menos cerca de 70% (v/v), pelo menos cerca de 80% (v/v), ou pelo menos cerca de 90% (v/v) reciclada de outro estágio do processo (por exemplo, solução de branqueamento reciclada FIGURA 1A 122, FIGURA 2A 222). Em algumas modalidades, uma solução de branqueamento pode compreender adicionalmente pelo menos um sal de cálcio (por exemplo, cloreto de cálcio, acetato de cálcio). O branqueamento de uma biomassa com uma solução de branqueamento que compreende pelo menos um sal de cálcio (por exemplo, cloreto de cálcio, acetato de cálcio) pode remover pelo menos uma parte do ácido oxálico solúvel de uma biomassa por conversão em oxalato de cálcio insolúvel. Em algumas modalidades, um sal de cálcio pode ser selecionado a partir de cloreto de cálcio, acetato de cálcio, carbonato de cálcio, hidróxido de cálcio, ou uma combinação dos mesmos.
[0071] Uma solução de branqueamento, em algumas modalidades, pode ter uma temperatura no momento em que a mesma entra em contato com uma biomassa de mais que cerca de 60º C, ou mais que cerca de 65º C, ou mais que cerca de 70º C, ou mais que cerca de 75º C, ou mais que cerca de 80º C, ou mais que cerca de 85º C, ou mais que cerca de 90º C, ou mais que cerca de 95º C, ou mais que cerca de 100º C. De acordo com algumas modalidades, a solução d branqueamento pode estar sob a forma líquida, forma gasosa (por exemplo, vapor) ou combinações das mesmas.
[0072] Uma biomassa pode ser branqueada (por exemplo, colocada em contato com, imersa em, ou submersa em uma solução de branqueamento, exposição a vapor) durante até cerca de 20 seg., ou até cerca de 30 segundos (seg.), ou até cerca de 40 seg., ou até cerca de 50 seg., ou até cerca de 1 min., ou até cerca de 1 min. 15 seg., ou até cerca de 1 min. 30 seg., ou até cerca de 1 min. 45 seg., ou até cerca de 2 min., ou até cerca de 2 min. 30 seg. ou até cerca de 3 min., ou até cerca de 4 min., ou até cerca de 5 min., ou até cerca de 6 min., ou até cerca de 7 min., ou até cerca de 8 min., ou até cerca de 9 min., ou até cerca de 10 min., de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma biomassa pode ser branqueada por cerca de 20 s a cerca de 40 s, ou cerca de 30 s a cerca de 45 s, ou cerca de 30 s a cerca de 1 min., ou cerca de 30 s a cerca de 1 min. 30 s, ou cerca de 30 s a cerca de 2 min., ou cerca de 30 s a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 5 min., Ou cerca de 1 min. a cerca de 10 min., ou cerca de 30 s a cerca de min., em que “cerca de” pode representar mais ou menos 10%. De acordo com algumas modalidades, uma biomassa pode ser branqueada a cerca de 85º C durante cerca de 45 seg.
[0073] Uma solução de branqueamento, em algumas modalidades, pode mudar de temperatura enquanto entra em contato com uma biomassa. Por exemplo, de acordo com algumas modalidades, uma biomassa pode ser colocada em contato com uma solução de branqueamento que tem uma temperatura inicial entre cerca de 92º C e cerca de 94º C em que o contato continua durante um período de cerca de 40 s em tal ponto a solução de branqueamento pode ter uma temperatura de contato final entre cerca de 75º C e cerca de 77º Cc. Em algumas modalidades, uma solução de branqueamento, em algumas modalidades, pode ter uma temperatura inicial (por exemplo, uma temperatura em um momento em que a solução de branqueamento primeiro entra em contato com uma biomassa) de mais que cerca de 60º C, ou mais que cerca de 65º C, ou mais que cerca de 70º C, ou mais que cerca de 75º C, ou mais que cerca de 80º C, ou mais que cerca de 85º C, ou mais que cerca de 90º C, ou mais que cerca de 95º C, ou mais que cerca de 100º C. Uma solução de branqueamento, em algumas modalidades, pode ter uma temperatura de contato final (por exemplo, uma temperatura em um momento em que a biomassa sai da bandeja de branqueamento) de menos que cerca de 60º C, ou menos que cerca de 65º C, ou menos que cerca de 70º C, ou menos que cerca de 75º C, ou menos que cerca de 80º C, ou menos que cerca de 85º C, ou menos que cerca de 90º C, ou menos que cerca de 95º C, ou menos que cerca de 100º C.
[0074] Em algumas modalidades, parte ou toda a solução de branqueamento pode ser separada de um concentrado de proteína úmido (por exemplo, FIGURA 1A 111). Uma solução de branqueamento pode ser separada de um concentrado de proteína úmido, em algumas modalidades, com o uso de usando separação por gravidade, drenagem, uma tela inclinada, uma tela vibratória, filtração, uma centrífuga decantadora, uma prensa de correia, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação das mesmas, de acordo com algumas modalidades.
[0075] Em algumas modalidades, uma solução de branqueamento separada pode ser coletada e reutilizada/reciclada (por exemplo, solução de branqueamento reciclada FIGURA 1A 122, FIGURA 2A 222). De acordo com algumas modalidades, reciclar de uma solução separada pode incluir monitorar uma solução separada. De acordo com algumas modalidades, o monitoramento de uma solução separada pode incluir monitorar uma composição (por exemplo, sólidos totais dissolvidos) e/ou temperatura de uma solução separada. O monitoramento de uma composição de uma solução separada pode incluir o monitoramento de um ou mais dos seguintes: sólidos totais dissolvidos, sólidos totais, turbidez, condutividade elétrica, nutriente (por exemplo, nitrogênio) composição, salinidade, pH, em algumas modalidades.
[0076] Em algumas modalidades, a reciclagem de uma solução separada pode incluir manter ou ajustar uma composição (por exemplo, sólidos totais turbidez) de uma solução separada. Manter ou ajusta uma composição de uma solução separada, em algumas modalidades, pode incluir manter ou ajustar um teor total de sólidos de um volume de solução separada em/para um valor menor que 0,5% em p/p), ou menor que 1% (em p/p) ou menor que 2% (em p/p), ou menor que 4% (em p/p), ou menor que 6% (em p/p) ou menor que 8%
(em p/p), ou menor que 10% (em p/p). De acordo com algumas modalidades, manter ou ajustar uma composição de uma solução separada pode incluir manter ou ajustar um valor de turbidez (por exemplo, em relação à absorbância de uma fonte de luz de 500 nm em que 1,0 é equivalente a 10% de absorbância e 10,0 é equivalente a 100% de absorbância) de um volume de solução separada em um valor menor que cerca de 0,5, ou menor que cerca de 0,75, ou menor que cerca de 1,0, ou menor que cerca de 1,25, ou menor que cerca de 1,5, em que cerca de pode representar mais ou menos 5%. Em algumas modalidades, manter ou ajustar uma composição de uma solução separada pode incluir manter ou ajustar um valor de condutividade elétrica da solução separada em/a um valor menor que cerca de 2000 1pS/cm, ou menor que cerca de 2500 npS/cm, ou menor que cerca de 3000 npS/cm, ou menor que cerca de 3500 pS/cm, ou menor que cerca de 4000 pS/cm, ou menor que cerca de 4500 1pS/cm, ou menor que cerca de 5000 unuS/cm, ou menor que cerca de 5500 pS/cm, ou menor que cerca de 6000 1pS/cm, em que “cerca de” pode representar mais ou menos 250 1uS/cm.
[0077] Em algumas modalidades, manter ou ajustar uma composição de uma solução separada pode incluir diluir uma solução separada. A diluição de uma solução separada pode ser desejada para ajustar uma composição da solução separada (por exemplo, teor de sólidos dissolvidos, turbidez). Uma solução separada diluída pode ser reciclada como uma solução de branqueamento, como uma solução de lavagem, como uma solução de decantação, como uma solução de resfriamento, ou qualquer combinação das mesmas, em algumas modalidades.
[0078] Em algumas modalidades, a diluição de uma solução separada pode envolver descartar um volume de solução de descarte e adicionar um volume (por exemplo, um volume igual) de uma solução de diluição. Uma solução de descarte pode ter um volume igual a um volume de solução de diluição necessário para obter uma composição desejada de sólidos dissolvidos (por exemplo, cinzas), de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma solução de descarte pode ter um volume maior que um volume de solução de diluição necessário para obter uma composição desejada de sólidos dissolvidos (por exemplo, cinzas).
[0079] Em algumas modalidades, uma solução de descarte pode ser reciclada como um meio de crescimento no cultivo de uma microcultura. Uma solução de diluição, de acordo com algumas modalidades, pode incluir água, água subterrânea, água de poço, água destilada, água deionizada, água submetida à osmose reversa, água nanofiltrada, água ultrafiltrada, ou qualquer combinação das mesmas.
[0080] De acordo com algumas modalidades, uma solução separada pode ser diluída para compreender uma composição de sólidos dissolvidos desejada (por exemplo, cinzas) e/ou sólidos totais. Em algumas modalidades, um volume de solução separada pode ser diluído para ter um teor total de sólidos em um valor menor que 0,5% em p/p), menor que 1% (em p/p) ou menor que 2% (em p/p), ou menor que 4% (em p/p), ou menor que 6% (em p/p) ou menor que 8% (em p/p), ou menor que 10% (em p/p). De acordo com algumas modalidades, uma solução separada pode ser diluída para ter um valor de turbidez (por exemplo, em relação à absorbância de uma fonte de luz de 500 nm em que 1,0 é equivalente a
10% de absorbância e 10,0 é equivalente a 100% de absorbância) de um volume de solução separada em um valor menor que cerca de 0,5, ou menor que cerca de 0,75, ou menor que cerca de 1,0, ou menor que cerca de 1,25, ou menor que cerca de 1,5, em que cerca de pode representar mais ou menos 5%. Em algumas modalidades, uma solução separada pode ser diluída para ter um valor de condutividade elétrica menor que cerca de 2000 ypS/cm, ou menor que cerca de 2500 npS/cm, ou menor que cerca de 3000 npS/cm, ou menor que cerca de 3500 pS/cm, ou menor que cerca de 4000 pS/cm, ou menor que cerca de 4500 pS/cm, ou menor que cerca de 5000 pS/cm, ou menor que cerca de 5500 pS/cm, ou menor que cerca de 6000 nuS/cm, em que “cerca de” pode representar mais ou menos 250 upS/cm.
[0081] Em algumas modalidades, uma solução separada pode ser diluída em relação a uma taxa de alimentação de biomassa. De acordo com algumas modalidades, uma solução separada no tanque de coleta pode ser diluída em relação a uma razão de alimentação para diluição de cerca de 4:1, ou cerca de 3.5:1, ou cerca de 3:11, ou cerca de 2,5:1, ou cerca de 2:1, ou cerca de 1,5:1, ou cerca de 1:1.
[0082] A diluição de uma solução separada pode incluir submeter um fluxo doador e um fluxo receptor a um trocador de calor. De acordo com algumas modalidades, um trocador de calor ((por exemplo, mecanismos de troca de energia térmica) pode diminuir uma entrada de energia total necessária para a produção de produto de proteína de alta concentração (por exemplo, floco de proteína) de uma microcultura (por exemplo, Lemna). De acordo com algumas modalidades, um trocador de calor pode incluir um sistema de fluxo em que um fluxo de solução de descarte do tanque de coleta (ou seja, um fluxo doador) e um fluxo de solução de diluição (ou seja, fluxo receptor) são adjacentes de modo que a troca de energia térmica possa ocorrer. Em algumas modalidades, um fluxo de solução de diluição (ou seja, um fluxo receptor) pode ter uma temperatura mais fria e, assim, uma energia térmica mais baixa do que um fluxo doador (por exemplo, um fluxo de solução de descarte que retém calor de uma solução de branqueamento). De acordo com algumas modalidades, um trocador de calor pode incluir um sistema de fluxo (por exemplo, uma série de tubos compostos de material condutor) de modo que um fluxo de solução de diluição (ou seja, um fluxo receptor) possa absorver pelo menos alguma energia térmica de um fluxo de solução de descarte (ou seja, um fluxo doador) . Em algumas modalidades, um trocador de calor pode resultar em um aumento de temperatura de um fluxo de solução de diluição e/ou uma solução separada diluída.
[0083] De acordo com algumas modalidades, um solução de branqueamento separada pode ser filtrada (por exemplo, FIGURA 1A 128, FIGURA 2A 228) para formar uma solução de branqueamento filtrada (por exemplo, FIGURA 1A 130) e um resíduo de branqueamento. A filtração pode incluir, de acordo com algumas modalidades, filtração grosseira (por exemplo, filtração por gravidade, filtração por tela vibratória), filtração fina (por exemplo, microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração, filtração por osmose reversa), ou qualquer combinação das mesmas. Uma solução de branqueamento filtrada pode ser reciclada como uma solução de lavagem (por exemplo, FIGURA 1C 130), como um meio de crescimento no cultivo de uma microcultura (por exemplo, FIGURA 1A 130), como uma solução de branqueamento, ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, um resíduo de branqueamento (por exemplo, retentado de um método de filtração) pode ser reciclado como parte de um meio de crescimento (por exemplo, como uma fonte de nutriente) em um cultivo de uma microcultura (por exemplo, FIGURA 1A 126, FIGURA 2A 226). Pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%, ou pelo menos cerca de 95% de uma solução de branqueamento separada do concentrado de proteína úmido pode ser reciclada para uso futuro (por exemplo, solução de branqueamento reciclada usada como uma primeira, segunda ou terceira solução de lavagem ou ciclo adicionais de branqueamento), de acordo com algumas modalidades.
RESFRIAMENTO DE UM CONCENTRADO DE PROTEÍNA ÚMIDO
[0084] De acordo com algumas modalidades, uma concentrado de proteína úmido pode ser resfriada (por exemplo, FIGURA 1B 112). Um procedimento de resfriamento pode ser realizado por exposição (por exemplo, submersão, aspersão) de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a uma solução de resfriamento (por exemplo, água), ou exposição de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a temperaturas de ar reduzidas ou condições de resfriamento convectivas (por exemplo, vento, movimento do ar), em algumas modalidades.
[0085] Em algumas modalidades, um procedimento de lavagem pode ser realizado pela exposição (por exemplo, submersão, aspersão) de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a uma solução de resfriamento (por exemplo, água). Uma solução de resfriamento, em algumas modalidades, pode ser combinada com um concentrado de proteína úmido (por exemplo, primeira porção, segunda porção) para formar uma pasta fluida. De acordo com algumas modalidades, uma solução de resfriamento pode ser combinada com um concentrado de proteína úmido após a separação de uma solução de branqueamento. De acordo com algumas modalidades, um procedimento de branqueamento pode envolver agitação ou misturação de uma solução de branqueamento/pasta fluida de biomassa. A agitação Ou misturação de uma solução de branqueamento/pasta fluida de biomassa pode ser perpetual ou intermitente, de acordo com algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, uma solução de diluição pode ser usada para resfriar um concentrado de proteína úmido, a solução de diluição pode, então, ser coletada e usada para diluir uma solução separada.
[0086] Uma solução de resfriamento pode permanecer em contato com um concentrado de proteína úmido durante pelo menos cerca de 30 segundos, ou pelo menos cerca de 1 min., ou pelo menos cerca de 5 min., ou pelo menos cerca de 10 min., ou pelo menos cerca de 15 min., ou pelo menos cerca de 20 min., ou pelo menos cerca de 25 min., ou pelo menos cerca de 30 min. Parte ou toda a solução de resfriamento, em algumas modalidades, pode ser separada de um concentrado de proteína úmido (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória). Uma solução de resfriamento pode ser separada de um concentrado de proteína úmido, em algumas modalidades, com o uso de usando separação por gravidade, drenagem, uma tela inclinada, uma tela vibratória, filtração, uma centrífuga decantadora, uma prensa de correia, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação das mesmas, de acordo com algumas modalidades.
[0087] Em algumas modalidades, parte ou toda a solução de resfriamento pode ser coletada e reutilizada/reciclada. Pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%, ou pelo menos cerca de 95% de uma solução de resfriamento (por exemplo, água) separada do concentrado de proteína úmido pode ser reciclada para uso futuro como uma solução de resfriamento e/ou como uma solução de lavagemy como um meio de crescimento para cultivo de uma microcultura, ou qualquer combinação dos mesmos, de acordo com algumas modalidades.
[0088] Uma solução de resfriamento pode ter uma temperatura abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 12º C) no momento de uso. Em algumas modalidades, uma solução de resfriamento pode ter uma temperatura abaixo de cerca de 50º C, ou abaixo de cerca de 40º C, ou abaixo de cerca de 30º C, ou abaixo de cerca de 20º C, ou abaixo de cerca de 15º C, ou abaixo de cerca de 10º C, ou abaixo de cerca de 5º C, ou abaixo de cerca de 2º C, ou abaixo de cerca de 1º C, ou abaixo de cerca de 0º C no momento de uso. Uma solução de resfriamento pode ter uma temperatura entre cerca de 0º C e cerca de 10º C, ou entre cerca de 5º C e cerca de 15º C, ou entre cerca de 10º C e cerca de 20º C, ou 15º C e cerca de 25º C, ou entre cerca de 20º C e cerca de 30º C, ou entre cerca de 0º C e cerca de 50º C no momento de uso, em algumas modalidades.
[0089] De acordo com algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido pode ser coletado expondo pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a temperaturas do ar reduzidas, ou condições de resfriamento convectivas (por exemplo, vento, movimento do ar), ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido pode ser separado de uma solução de branqueamento antes da exposição do concentrado de proteína úmido a temperaturas do ar reduzidas, ou condições de resfriamento convectivas (por exemplo, vento, movimento do ar), ou qualquer combinação dos mesmos. Uma pasta fluida de um concentrado de proteína úmido e uma solução de branqueamento podem ser expostas a temperaturas do ar reduzidas, ou condições de resfriamento convectivas (por exemplo, vento, movimento do ar), ou qualquer combinação dos mesmos, de acordo com algumas modalidades.
[0090] Uma temperatura do ar reduzida, em algumas modalidades, pode incluir uma temperatura menor que 30º C, ou menor que 25º C, ou menor que 20º C, ou menor que 15º C, ou menor que 10º C, ou menor que 5º C, ou menor que 2º C, ou menor que 1º C, ou menor que 0º C.
REDUÇÃO DE UM TEOR DE UMIDADE DE UM CONCENTRADO DE PROTEÍNA ÚMIDO
[0091] Em algumas modalidades, um processo pode ser usado para reduzir um teor de umidade de um concentrado de proteína úmido. De acordo com algumas modalidades, um teor de umidade de um concentrado de proteína úmido pode ser reduzido sem resfriamento do concentrado de proteína úmido (por exemplo, FIGURA 1B 112). A redução de um teor de umidade de um concentrado de proteína úmido pode reduzir as despesas de capital e operacionais, por exemplo, reduzindo a energia necessária para secar um produto proteico final (por exemplo, floco de concentrado de proteína/grânulo).
[0092] Em algumas modalidades, um processo de evaporação pode ser usado para reduzir um teor de umidade de um produto de proteína úmido. A evaporação pode ser realizada, por exemplo, por um meio térmico (evaporativo) como: um evaporador de película ascendente, um evaporador de película descendente, um evaporador de circulação natural (vertical ou horizontal), um evaporador de película agitada, um evaporador de múltiplos efeitos, por evaporação a vácuo, ou qualquer combinação dos mesmos. O calor pode ser fornecido diretamente no evaporador, ou indiretamente através de uma camisa térmica. O calor pode se originar de uma fonte bruta (por exemplo, combustão de gás natural, vapor de uma caldeira) ou de um fluxo de calor residual (por exemplo, escape de secador) ou de calor transferido por resfriamento do fluxo de entrada.
[0093] De acordo com algumas modalidades, um teor de umidade de um concentrado de proteína úmido pode ser reduzido com o uso de separação por gravidade, drenagem, uma tela inclinada, uma tela vibratória, filtração, uma centrífuga decantadora, uma prensa de correia, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação das mesmas.
[0094] Em algumas modalidades, um antioxidante (por exemplo, extrato de alecrim, Duraloxº, Phyt-O-Blend CA) pode ser misturado com um produto de proteína úmido antes da secagem para aumentar a vida útil de produto (por exemplo, vida útil de um produto embalado). De acordo com algumas modalidades, lecitina pode ser misturada com um produto proteico úmido antes da secagem para melhorar uma sensação bucal de um produto.
EXTRAÇÃO DE SOLVENTE DE CONCENTRADO DE PROTEÍNA ÚMIDO
[0095] De acordo com algumas modalidades, o processamento de uma microcultura, ou uma biomassa (por exemplo, primeira porção, segunda porção), ou um concentrado de proteína úmido pode incluir um procedimento de extração com solvente (por exemplo, FIGURA 2A 232) para gerar um produto de proteína lavado com solvente.
[0096] Um produto proteico lavado com solvente, em algumas modalidades, pode ter pureza de proteína aumentada em comparação com um produto proteico que não foi submetido a um procedimento de extração com solvente. Um procedimento de extração com solvente (por exemplo, FIGURA 2A 232) pode descolorir uma microcultura, ou uma biomassa, ou um concentrado de proteína úmido, de acordo com algumas modalidades, resultando em um produto proteico lavado com solvente que tem um teor de clorofila reduzido (por exemplo, redução visualmente perceptível na coloração verde) em comparação com os homólogos não lavados. Em algumas modalidades, um procedimento de extração com solvente pode reduzir um teor de gordura de um concentrado proteico (por exemplo, úmido, floco/grânulo, farinha). A redução de um teor de gordura pode aumentar a vida útil, melhorar o odor, e/ou melhorar o sabor de um produto de proteína de alta concentração.
[0097] A extração com solvente de uma microcultura, ou uma biomassa, ou um concentrado de proteína úmido, em algumas modalidades, pode compreender expor (por exemplo, submergir, aspergir, gotejar) pelo menos uma superfície da microcultura, ou da biomassa, ou do concentrado de proteína úmido a uma solução de solvente (por exemplo, etanol, metanol, acetona). Uma solução de solvente, em algumas modalidades, pode ser combinada com uma microcultura, ou uma biomassa, ou um concentrado de proteína úmido (por exemplo, primeira porção, segunda porção) para formar uma pasta fluida. De acordo com algumas modalidades, um procedimentos de extração com solvente pode incluir expor (por exemplo, submergir, aspergir gotejamento, formação de pasta fluida) pelo menos uma superfície de uma microcultura, ou uma biomassa ou um concentrado de proteína úmido, a uma solução de solvente por pelo menos cerca de 5 s, pelo menos cerca de 15 s, pelo menos cerca de 30 s, pelo menos cerca de 45 s, pelo menos cerca de 1 min, pelo menos cerca de 2 min, pelo menos cerca de 3 min, pelo menos cerca de 5 min, pelo menos cerca de 10 min, pelo menos cerca de 20 min, pelo menos cerca de 30 min, pelo menos cerca de 40 min, pelo menos cerca de 50 min, pelo menos cerca de 1 hora, pelo menos cerca de 2 horas, pelo menos cerca de 3 horas, pelo menos cerca de 4 horas, pelo menos cerca de 5 horas, pelo menos cerca de 6 horas, pelo menos cerca de 12 horas, ou pelo menos cerca de 24 horas. Um procedimento de extração com solvente, em algumas modalidades, pode incluir mover (por exemplo, agitar, misturar, propelir) pelo menos uma porção de uma solução de solvente em um momento especificado, intermitentemente ou continuamente.
[0098] Em algumas modalidades, uma solução de solvente pode incluir um ou mais álcoois (por exemplo, etanol, metanol, propanol, isopropanol, glicerol), acetona, diclorometano, acetato de etila, hexano, cetonas, ou combinações dos mesmos. Uma solução de solvente pode compreender pelo menos cerca de 10% (v/v), pelo menos cerca de 20% (v/v), pelo menos cerca de 30% (v/v), pelo menos cerca de 40% (v/v), pelo menos cerca de 50% (v/v), pelo menos cerca de 60% (v/v), pelo menos cerca de 70% (v/v), pelo menos cerca de 80% (v/v), ou pelo menos cerca de 90% (v/v) de um ou mais álcoois (por exemplo, etanol, metanol, propanol, isopropanol, glicerol), acetona, diclorometano, acetato de etila, hexano, cetonas, ou combinações dos mesmos.
[0099] Em algumas modalidades, um solvente pode ser recuperado (por exemplo, FIGURA 2A 234) e reciclado (por exemplo, FIGURA 2A 238). Ademais, de acordo com algumas modalidades, um subproduto de clorofila e/ou um subproduto de gordura (por exemplo, FIGURA 2A 236) extraído de um concentrado de proteína úmido por extração com solvente (por exemplo, FIGURA 2A 232) pode ser recuperado do solvente (por exemplo, FIGURA 2A 234).
[00100] Um produto proteico lavado com solvente, em algumas modalidades, pode ter um teor de gordura reduzido (por exemplo, cerca de 2% de um floco/grânulo de concentrado de proteína ou menos, em peso) e/ou um teor de clorofila reduzido (por exemplo, redução visualmente perceptível na coloração verde) em comparação com os homólogos não lavados. Em algumas modalidades, um produto proteico lavado com solvente pode parecer incolor, branco, substancialmente branco ou ter uma coloração verde reduzida. Um produto proteico lavado com solvente, em algumas modalidades, pode exibir pelo menos um dentre um melhor odor, sabor, cor, vida útil (por exemplo, oxidação reduzida de gorduras), densidade proteica, maleabilidade, e combinações dos mesmos.
[00101] Em algumas modalidades, um produto proteico lavado com solvente pode ter um teor de gordura que compreende (em p/p) menos que cerca de 20%, ou menos que cerca de 15%, ou menos que cerca de 10%, ou menos que cerca de 5%, ou menos que cerca de 4%, ou menos que cerca de 3%, ou menos que cerca de 2%, ou menos que cerca de 1%, ou menos que cerca de 0,5%, ou menos que cerca de 0,4%, ou menos que cerca de 0,3%, ou menos que 0,2%, ou menos que cerca de 0,1% em peso de um concentrado de proteína seco (por exemplo, floco, grânulo, farinha). De acordo com algumas “modalidades, um produto proteico lavado com solvente pode ter um primeiro teor que compreende de cerca de 0,1% a cerca de 10%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 5%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 2%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 1%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 0,5%, em peso, do concentrado de proteína seco (por exemplo, floco, grânulo, farinha).
SECAGEM DE UM PRODUTO PROTEICO
[00102] Um concentrado de proteína úmido ou um produto de proteína lavado com solvente pode ser seco para gerar um floco de concentrado de proteína ou um grânulo de concentrado de proteína (por exemplo, primeira porção, segunda porção), de acordo com algumas modalidades. Um procedimento de secagem&y em algumas modalidades, pode reduzir um teor de umidade de um concentrado de proteína úmido ou um produto proteico lavado com solvente para um nível desejado (por exemplo, teor de umidade mais baixo, um teor de umidade desejado). Um teor de umidade de um floco/grânulo de concentrado de proteína pode ser, por exemplo, abaixo de cerca de 90%, ou abaixo de cerca de 80%, ou abaixo de cerca de 70%, ou abaixo de cerca de 60%, ou abaixo de cerca de 50%, ou abaixo de cerca de 40%, ou abaixo de cerca de 30%, ou abaixo de cerca de 20%, ou abaixo de cerca de 10%, ou abaixo de cerca de 5%, ou abaixo de cerca de 1%, em peso, do floco/grânulo de concentrado de proteína, em algumas modalidades. Um procedimento de secagem pode ser realizado com o uso de um mecanismo que inclui, por exemplo, um secador de aspersão, um secador de tambor, um secador de tambor duplo, secador do tipo flash- dryer, um secador de leito fluidizado, um secador de convecção, um evaporador, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00103] Em algumas modalidades, uma temperatura de entrada de um mecanismo secador (a temperatura na entrada de um secador) pode ser acima de 25º C, ou acima de 50º C, ou acima de 75º C, ou acima de 100º C, ou acima de 125º C, ou acima de 150º C, ou acima de 175º C, ou acima de 200º C, ou acima de 225º C, ou acima de 250º C, ou acima de 275º C, ou acima de 300º C, ou acima de 325º C, ou acima de 350º C, ou acima de 375º C, ou acima de 400º C, ou acima de 425º C, ou acima de 450º C, ou acima de 475º C, ou acima de 500º Cc. Uma temperatura de entrada, em algumas modalidades, pode ser de cerca de 25º C a cerca de 50º C, ou de cerca de 50º C a cerca de 75º C, ou de cerca de 75º C a cerca de 100º C, ou de cerca de 100º C a cerca de 125º C, ou de cerca de 125º C a cerca de 150º C, ou de cerca de 150º C a cerca de 175º C, ou de cerca de 175º C a cerca de 200º C, ou de cerca de 200º C a cerca de 225º C, ou de cerca de 225º C a cerca de 250º C, ou de cerca de 250º C a cerca de 275º C, ou de cerca de 275º C a cerca de 300º C, ou de cerca de 300º C a cerca de 325º C, ou de cerca de 325º C a cerca de 350º C, ou de cerca de 350º C a cerca de 375º C, ou de cerca de 375º C a cerca de 400º C, ou de cerca de 400º C a cerca de 425º C, ou de cerca de 425º C a cerca de 450º C, ou de cerca de 450º C a cerca de 475º C, ou de cerca de 475º C a cerca de 500º C, ou acima de 500º C. Uma temperatura de entrada pode ser de cerca de 50º C a cerca de 100º C, ou de cerca de 100º C a cerca de 150º C, ou de cerca de 150º C a cerca de 200º C, ou de cerca de 200º C a cerca de 250º C, ou de cerca de 250º C a cerca de 300º C, ou de cerca de 300º C a cerca de 350º C, ou de cerca de 350º C a cerca de 400º C, ou de cerca de 400º C a cerca de 450º C, ou de cerca de 450º C a cerca de 500º C, ou acima de 500º C, em algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, uma temperatura de entrada de um mecanismo secador pode ser cerca de 225º C.
[00104] De acordo com algumas modalidades, uma temperatura de saída de um mecanismo secador (a temperatura na saída de um secador) pode ser abaixo de cerca de 300º C, ou abaixo de cerca de 275º C, ou abaixo de cerca de 250º C, ou abaixo de cerca de 225º C, ou abaixo de cerca de 200º C, ou abaixo de cerca de 175º C, ou abaixo de cerca de 150º C, ou abaixo de cerca de 125º C, ou abaixo de cerca de 100º C, ou abaixo de cerca de 75º C, ou abaixo de cerca de 50º C, ou abaixo de cerca de 25º C. Uma temperatura de saída pode ser de cerca de 300º C a cerca de 275º C, ou de cerca de 275º C a cerca de 250º C, ou de cerca de 250º C a cerca de 225º C, ou de cerca de 225º C a cerca de 200º C, ou de cerca de 200º C a cerca de 175º C, ou de cerca de 175º C a cerca de 150º C, ou de cerca de 150º C a cerca de 125º C, ou de cerca de 125º C a cerca de 100 º C, ou de cerca de 100º C a cerca de 75º C, ou de cerca de 75º C a cerca de 50º C, ou de cerca de 50º C a cerca de 25º C, ou abaixo de cerca de 25º C, em algumas modalidades. Uma temperatura de saída, em algumas modalidades, pode ser de cerca de 300º C a cerca de 250º C, ou de cerca de 250º C a cerca de 200º C, ou de cerca de 200º C a cerca de 150º C, ou de cerca de 150º C a cerca de 100º C, de cerca de 100º C a cerca de 50º C, ou de cerca de 50º C a cerca de 25º C, ou abaixo de cerca de 25º C. De acordo com algumas modalidades, uma temperatura de saída de um mecanismo secador pode ser cerca de 75º C.
[00105] Em algumas modalidades, um volume de um concentrado de proteína úmido ou um volume de um produto proteico lavado com solvente pode ser misturado com um volume de um floco/grânulo de concentrado de proteína antes da secagem. Esse processo, conhecido como mistura por refluxo, pode ser empregado quando, por exemplo, o teor de umidade de um de concentrado de proteína úmido exceder o nível que um mecanismo de secador tem capacidade de aceitar. Por meio de mistura por refluxo de um floco/grânulo de concentrado de proteína com um concentrado de proteína úmido ou um produto proteico lavado com solvente, teor de umidade total pode ser mantido dentro das especificações de um mecanismo de secador, reduzindo assim os custos operacionais (por exemplo, desgaste no equipamento).
MOAGEM
[00106] De acordo com algumas modalidades, um floco/grânulo de concentrado de proteína pode ser moído (por exemplo, FIGURA 1A 118, FIGURA 2A 218) para formar uma farinha de concentrado de proteína 120. Um procedimento de moagem pode envolver um moinho de martelos, um moinho de pinos, um moinho vibratório, um moinho de energia fluida, um moinho a jato, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00107] Um antioxidante (por exemplo, extrato de alecrim, Duraloxº, Phyt-O-Blend CA) pode ser misturado com um floco de concentrado/grânulo de concentrado de proteína ou uma farinha de concentrado de proteína antes da embalagem, de acordo com algumas modalidades.
[00108] De acordo com algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido ou um concentrado de proteína úmido parcialmente seco (por exemplo, que tem um teor de umidade reduzido) ou um concentrado de proteína lavado com solvente pode ser congelado, congelado instantaneamente ou seco por congelamento.
[00109] Em algumas modalidades, um concentrado de proteína úmido ou um concentrado de proteína lavado com solvente pode ser moído antes da secagem (por exemplo, um concentrado de proteína moído a seco).
CONCENTRADO DE PROTEÍNA
[00110] Algumas modalidades referem-se a um processo de produção de um produto proteico de alta concentração (por exemplo, um concentrado de proteína úmido, um concentrado de proteína lavado com solvente, um floco/grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína, um concentrado de proteína moído a seco) a partir de uma biomassa de uma microcultura colhida (por exemplo, espécies de plantas aquáticas, Lemna, espécie de algas). Um processo pode ser configurado ou realizado para alcançar qualquer produção de proteína desejada (por exemplo, produção máxima, uma produção selecionada). Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma concentração de proteína de pelo menos cerca de 35%, ou pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 45%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 65%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 75%, ou pelo menos cerca de 80% em uma base de massa seca (DMB). O restante de um produto de proteína de alta concentração pode incluir carboidratos, fibra, gorduras, minerais, ou qualquer combinação dos mesmos. Um concentrado de proteína de produto de proteína de alta concentração pode ser adequado para ração animal e/ou consumo humano. Por exemplo, um produto proteico de alta concentração pode servir como uma substituição eficaz de concentrados proteicos (por exemplo, soja, ervilha) que são atualmente usados em um grande número de produtos alimentícios para consumo humano individualmente ou como ingredientes e aditivos. De acordo com algumas modalidades, pelo menos uma porção de uma composição de proteínas de um produto proteico de alta concentração pode compreender proteína desnaturada ou parcialmente desnaturada.
PONTUAÇÃO DE AMINCÁCIDO CORRIGIDA DE DIGESTIBILIDADE DE PROTEÍNA (PDCAAS) E DIGESTIBILIDADE
[00111] De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma PDCAAS em relação a um padrão de referência (por exemplo caseína) de pelo menos 0,88, ou pelo menos 0,89, ou pelo menos 0,90, ou pelo menos 0,91, ou pelo menos 0,92, ou pelo menos 0,93, ou pelo menos 0,94, ou pelo menos 0,95. Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma PDCAAS entre 0,88 e 0,9, ou entre 0,90 e 0,94, ou entre 0,92 e 0,94. A PDCAAS pode ser avaliada, por exemplo, por um modelo animal (por exemplo rato) ou por um modelo de digestão enzimática in vitro. O cálculo de um valor de PDCAAS pode depender de um aminoácido limitante. De acordo com algumas modalidades, um valor de PDCAAS de um produto proteico de alta concentração pode ser limitado por uma composição de histidina.
[00112] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma digestibilidade de pelo menos 88%, ou pelo menos 90%, ou pelo menos 92%, ou pelo menos 94%, ou pelo menos 95%, ou pelo menos 96%, ou pelo menos 97%, ou pelo menos 98% em cada caso. A digestibilidade pode ser determinada, por exemplo, com o uso de um modelo de rato (digestibilidade de caseína) ou um método de digestibilidade in vitro (por exemplo, Animal-
Safe Accurate Protein Quality Score (ASAP-Quality Score), modelo TIM, modelo gástrico dinâmico (DGM)).
COMPOSIÇÃO DE AMINCÁCIDO
[00113] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode compreender um ou mais aminoácidos essenciais. Por exemplo, um produto de proteína de alta concentração pode incluir um ou mais aminoácidos selecionado dentre leucina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina, histidina, arginina, ácido aspártico, serina, ácido glutâmico, prolina, glicinina, alanina, tirosina e cisteína. A concentração de um aminoácido essencial pode ser pelo menos cerca de 1 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 1,5 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 2 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 2,5 g9g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 3 9g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 4 g9g/100 g de concentrado de proteína seco, pelo menos cerca de 2,5 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 3 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 4 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 5 9g/ 100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 6 g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 7 g/100 gq de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 8 9g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 9 g9g/100 g de concentrado de proteína, ou pelo menos cerca de 10 g/100 g de concentrado de proteína em algumas modalidades.
[00114] A concentração de um aminoácido (por exemplo, um aminoácido essencial), em algumas modalidades, pode ser expressa como uma fração de peso da proteína recuperada de um produto proteico de alta concentração, e é pelo menos cerca de 1 g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 1,5 g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 2 g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 2,5 9g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 3 9g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 4 g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 5 g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 6 g/100 gq de proteína, ou pelo menos cerca de 7 9g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 8 9g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 9 9g/100 g de proteína, ou pelo menos cerca de 10 g/100 g de proteína.
[00115] Por exemplo, um produto de proteína de alta concentração produzido pelos processos descritos no presente documento pode incluir os teores de aminoácido resumidos na Tabela 2 abaixo.
TABELA 2: PERFIS DE AMINOÁCIDO DE PRODUTOS PROTEICOS DE ALTA CONCENTRAÇÃO (G/100 G DE PROTEÍNA)
o sm | e | ertan os 0
TEOR DE GORDURA
[00116] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de gordura menor que cerca de 20%, ou menor que cerca de 15%, ou menor que cerca de 10%, ou menor que cerca de 8%, ou menor que cerca de 5%, ou menor que cerca de 4%, ou menor que cerca de 3%, ou menor que cerca de 2%, ou menor que cerca de 1%, ou menor que 0,5%, ou menor que 0,4%, ou menor que 0,3%, ou menor que 0,2%, ou menor que 0,1% por DMB do produto proteico. A produto de proteína proteico de alta concentração pode ter um teor de gordura de cerca de l1% a cerca de 10%, ou de cerca de 10% a cerca de 20%, ou de cerca de 0.1% a cerca de 10%, ou de cerca de 0.1% a cerca de 5%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 2%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 1%, ou de cerca de 0,1% a cerca de 0,5% por DMB do produto de proteína de alta concentração em algumas modalidades. Um concentrado de proteína pode ser processado ainda mais para cumprir um teor de gordura desejado (por exemplo, concentração superior ou inferior, uma composição de gordura desejada).
TEOR DE CLOROFILA
[00117] De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de clorofila reduzido. Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode parecer incolor ou ter coloração verde reduzida. Um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de clorofila menor que
6.000 mg/100 g, ou menor que 5.500 mg/100 g, ou menor que
5.000 mg/100 g, ou menor que 4.500 mg/100 g, ou menor que
4.000 mg/100 g, ou menor que 3.500 mg/100 g, ou menor que
3.000 mg/100 g. TEOR DE APIOGALACTURONANA E/OU OLIGOGALACTURANA
[00118] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode incluir pelo menos uma apiogalacturonana e/ou oligogalacturonídeo. De acordo com algumas modalidades, um produto de polissacarídeo de produto de proteína de alta concentração pode ter uma concentração de pelo menos uma apiogalacturonana de pelo menos 1% de DMB, ou pelo menos 3% de DMB, ou pelo menos 5% de DMB, ou pelo menos 7% de DMB, ou pelo menos 10% de DMB, ou pelo menos 12% de DMB, ou pelo menos 15% de DMB, ou pelo menos 20% de DMB, ou pelo menos 25% de DMB, ou pelo menos 30% de DMB. Um produto de proteína de alta concentração, em algumas modalidades, pode ter uma concentração de pelo menos uma apiogalacturonana de pelo menos 10% de DMB. Em algumas modalidades, um produto de polissacarídeo pode ter uma concentração de pelo menos uma apiogalacturonana de pelo menos 15% de DMB. As concentrações citadas neste parágrafo podem se referir a uma única apiogalacturonana ou à concentração combinada (total) de duas ou mais (até todas) as apiogalacturonans presentes, de acordo com algumas modalidades.
[00119] De acordo com algumas modalidades, uma concentração de pelo menos uma apiogalacturonana e/ou oligogalacturonídeo em um produto de proteína de alta concentração pode ser determinada por um método de fenol-
ácido sulfúrico, como aquele descrito em Dubois, M., Gilles, K.A., Hamilton, J.K., et al., Anal. Chem., 1956, vol. 28, no. 2, 350 a 356. Uma concentração de pelo menos uma apiogalacturonana e/ou oligogalacturonídeo em um produto de proteína de alta concentração pode ser determinada com o uso de espectrofotometria UV, como aquele descrito em Albalasmeh, A., Berhe, A., e Ghezzeher, T., Carbohydrate Polymers, 2013, vol. 97, no. 2, 253 a 261, em algumas modalidades. Qualquer método desejado pode ser usado para determinar uma concentração de pelo menos uma apiogalacturonana e/ou oligogalacturonídeo em um produto de proteína de alta concentração.
[00120] Uma composição de monossacarídeo de uma concentração de um produto de proteína de alta concentração pode ser determinada por cromatografia de troca aniônica de alta pressão (HPAEC), de acordo com algumas modalidades. Por exemplo, a HPAEC pode ser realizada com o uso de uma coluna Dionex CarboPac PAl com detecção amperométrica de hidrólise de polissacarídeos em que a hidrólise foi realizada sob as seguintes condições: (1) hidrólise com 2N de Ácido trifluoroacético (TFA) a 100º C por 0,5 hora; (2 hidrólise com 2N de TFA a 100º C durante 4 horas; (3) hidrólise com 2N de H;SO0s a 100º C durante 6 horas; (4) hidrólise com 2N de H;SO0, a 100º C por 6 horas após exposição de um dia para o outro a 26N de H;SO0s à temperatura ambiente.
[00121] Em algumas modalidades, uma composição de monossacarídeo de um produto de proteína de alta concentração pode ser determinada por cromatografia em fase gasosa. Por exemplo, a composição relativa de um monossacarídeo de um produto de proteína de alta concentração pode ser identificada e quantificada por (1) hidrólise do produto para formar monossacarídeos por metanólise; (2) trimetilsilação dos monossacarídeos para formar monossacarídeos volatilizados; e (3) quantificação e identificação dos monossacarídeos volatilizados como O- metilglicosídeos por cromatografia em fase gasosa.
TEOR DE ÁCIDO OXÁLICO
[00122] De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de ácido oxálico reduzido (H2C20, ou HOOCCOOH). Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de ácido oxálico menor que cerca de 1,5%, ou menor que cerca de 1,4%, ou menor que cerca de 1,3%, ou menor que cerca de 1,2%, ou menor que cerca de 1,1%, ou menor que cerca de 1,0%, ou menor que cerca de 0,9%, ou menor que cerca de 0,8%, ou menor que cerca de 0,75%, ou menor que cerca de 0,7%, ou menor que cerca de 0,65%, ou menor que cerca de 0,6%, menor que cerca de 0,55%, menor que cerca de 0,5%, ou menor que cerca de 0,45%, ou menor que cerca de 0,4%, ou menor que cerca de 0,35%, ou menor que cerca de 0,3%, ou menor que cerca de 0,25%, ou menor que cerca de 0,2%, ou menor que cerca de 0,15%, ou menor que cerca de 0,1%, ou menor que cerca de 0,05%, ou menor que cerca de 0,04%, ou menor que cerca de 0,03%, ou menor que 0,02% em DMB. Um produto de proteína de alta concentração, em algumas modalidades pode ter um teor de ácido oxálico de cerca de 0,02% a cerca de 0,6%, de cerca de 0,02% a cerca de 0,5%, ou de cerca de 0,02% a cerca de 0,4%, ou de cerca de 0,02% a cerca de 0,3%, ou de cerca de
0,02% a cerca de 0,2%, ou de cerca de 0,02% a cerca de 0,15%, ou de cerca de 0,02% a cerca de 0,1% em DMB. Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de ácido oxálico de no máximo 0,1%. De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de ácido oxálico de no máximo 0,05% de DMB.
TEOR DE POLIFENOL
[00123] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ser reduzido em pelo menos um polifenol (por exemplo, tanino). Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, um concentrado de proteína úmido, um concentrado de proteína lavado com solvente, um floco/grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína), pode compreender polifenol (por exemplo, polifenol solúvel total) em uma concentração (mg/100 g de produto de proteína de alta concentração) menor que cerca de 1,5 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,55 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,6 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,65 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,7 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,75 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,8 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,85 mg/100 g, ou menor que cerca de 1,9 mg/100 g, ou menor que cerca de 2,0 mg/100 g, ou menor que cerca de 2,2 mg/100 g, ou menor que cerca de 2,4 mg/100 g, ou menor que cerca de 2,6 mg/100 g, ou menor que cerca de 2,8 mg/100 g, ou menor que cerca de 3,0 mg/100 g, ou menor que cerca de 3,2 mg/100 g.
TEOR DE CINZAS
[00124] De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode incluir um teor de cinzas que consiste em um resíduo contendo elementos minerais inorgânicos. Um teor de cinzas em algumas modalidades pode ser determinado pela combustão de um produto proteico a uma alta temperatura (por exemplo, < 500º C) para remover matéria orgânica. Um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de cinzas menor que cerca de 50%, ou menor que cerca de 40%, ou menor que cerca de 30%, ou menor que cerca de 25%, ou menor que cerca de 20%, ou menor que cerca de 15%, ou menor que cerca de 10%, ou menor que cerca de 5%, ou menor que cerca de 4%, ou menor que cerca de 3%, ou menor que cerca de 2%, ou menor que cerca de 1% em DMB do produto proteico, em algumas modalidades. Um concentrado de proteína de alta concentração pode ser adicionalmente processado para satisfazer um teor de cinzas desejado (por exemplo, concentração mais alta ou mais baixa, uma composição de cinzas desejada), de acordo com algumas modalidades.
TEOR DE CARBOIDRATOS
[00125] De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de carboidratos (por exemplo, pectina) menor que cerca de 50%, ou menor que cerca de 40%, ou menor que cerca de 30%, ou menor que cerca de 25%, ou menor que cerca de 20%, ou menor que cerca de 15%, ou menor que cerca de 10%, ou menor que cerca de 5%, ou menor que cerca de 4%, ou menor que cerca de 3%, ou menor que cerca de 2%, ou menor que cerca de 1% em DMB do produto proteico. Um produto de proteína de alta concentração, em algumas modalidades, pode ter um teor de carboidratos de cerca de 1% a cerca de 10%, ou de cerca de 10% a cerca de 20%, ou de cerca de 20% a cerca de 30%, ou de cerca de 30% a cerca de 40%, ou de cerca de 40% a cerca de 50% em DMB do produto proteico. Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de carboidratos de cerca de 1% a cerca de 50%, ou de cerca de 2% a cerca de 40%, ou de cerca de 5% a cerca de 30%, ou de cerca de 8% a cerca de 20%, ou de cerca de 10% a cerca de 15% em DMB do produto proteico. Um produto de proteína de alta concentração pode ser adicionalmente processado para satisfazer um teor de carboidratos desejado (por exemplo, concentração mais alta ou mais baixa, uma composição de carboidrato desejada).
TEOR DE FIBRAS DIETÁRIAS
[00126] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de fibras dietárias de pelo menos cerca de 20% DMB, ou pelo menos cerca de 25%, ou pelo menos cerca de 30%, ou pelo menos cerca de 35%, ou pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 45%, ou pelo menos cerca de 50%, em que “cerca de” pode representar mais ou menos 3%. De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter um teor de fibras dietárias entre cerca de 20% e cerca de 45%, ou entre cerca de 30% e cerca de 45%, ou entre cerca de 35% e cerca de 45%, em que “cerca de” pode representar mais ou menos 3%. Um produto de proteína de alta concentração pode ser adicionalmente processado para satisfazer um teor de fibras dietárias desejado (por exemplo, concentração mais alta ou mais baixa, uma composição de fibras dietárias desejada).
CAPACIDADE DE LIGAÇÃO À ÁGUA
[00127] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma capacidade de ligação à água de cerca de 4 mililitros de água por grama de produto de proteína de alta concentração (ml/g), ou cerca de 4,5 ml/g, ou cerca de 5,0 ml/g, ou cerca de 6,0 ml/g, ou cerca de 7,0 ml/g, ou cerca de 7,5 ml/g, ou cerca de 8,0 ml/g, ou cerca de 8,5 ml/g, ou cerca de 9,0 ml/g, ou cerca de 9,5 ml/g, ou cerca de 10,0 ml/g. De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma capacidade de ligação à água de pelo menos 4 ml/g, ou pelo menos 5 ml/g, ou pelo menos 6 ml/g, ou pelo menos 7 ml/g, ou pelo menos 7,5 ml/g, ou pelo menos 8 ml/g, ou pelo menos 8,5 ml/g, ou pelo menos 9 ml/g, ou pelo menos 9,5 ml/g.
CAPACIDADE DE LIGAÇÃO A ÓLEO
[00128] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma capacidade de ligação a óleo (por exemplo, óleo de milho) de cerca de 2 mililitros de óleo (por exemplo, óleo de milho) por grama de produto de proteína de alta concentração (ml/g), ou cerca de 2,5 ml/g, ou cerca de 3,0 ml/g, ou cerca de 3,5 ml/g, ou cerca de 4,0 ml/g, ou cerca de 4,5 ml/g, ou cerca de 5,0 ml/g, ou cerca de 5,5 ml/g. De acordo com algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ter uma capacidade de ligação à água de pelo menos 2 ml/g, ou pelo menos 2,5 ml/g, ou pelo menos 3,0 ml/g, ou pelo menos 3,5 ml/g, ou pelo menos 4,0 ml/g, ou pelo menos 4,5 ml/g, ou pelo menos 5,0 ml/g, ou pelo menos 5,5 ml/g. Por exemplo, um produto de proteína de alta concentração produzido pelos processos descritos no presente documento pode incluir os teores resumidos na Tabela 3 abaixo. TABELA 3: EXEMPLOS DE COMPOSIÇÕES DE PRODUTOS PROTEICOS DE
ALTA CONCENTRAÇÃO PA Produto | Produto | Produto | Produto Característica 1 2 3 4 Sólidos (DMB) <90 |s8aos 88 a 95 Proteína (DMB) <50 |50a65 35 a 45 0,88 a 0,88 a PDCAAS < < meras soro | 9) soco DO Aminoácido Limitador Histidin |Histidin | Histidin | Histidin de PDCAAS a a a a ; 44 0,85 a 0,85 a Digestipilidade É om Fibra Dietética < < Outros carboidratos 2 > (DMB) : s 0,2 a 0,2 a Áci á1i > , > , | fAeido ománico | sas | 925 | sa | 92,
[00129] Qualquer método desejado pode ser usado para determinar uma composição de um produto de proteína de alta concentração.
[00130] Um produto e/ou processo, em algumas modalidades, pode ser configurado ou realizado para que outras características de um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, tamanho de partícula, especificação bacteriana) cumpram os critérios desejados e/ou possam ser adequadas com o propósito ao qual se destina.
[00131] Em algumas modalidades, um produto de proteína de alta concentração pode ser embalado e/ou vedado em um saco padrão da indústria ou tambor de tamanhos variados. Um método de vedação de grade de padrão de indústria pode ser usado para garantir condições de validade e envio adequadas. Uma sacola ou tambor pode incluir instruções ou especificações impressas em relação, por exemplo, a seu uso pretendido, validade, condições de armazenamento sugeridas, condições de envio, composições, ou similares, ou uma combinação dos mesmos. Um antioxidante (por exemplo, extrato de alecrim, Duraloxº, Phyt-O-Blend CA) pode ser misturado com um produto proteico antes da secagem ou embalagem, de acordo com algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, lecitina pode ser misturada com um produto proteico úmido antes da secagem para melhorar uma sensação bucal de um produto. FIGURAS 1A, 1B, 1C, E 1D
[00132] As FIGURAS 1A, 1B, 1C, e 1D são diagramas esquemáticos que ilustram um método 100 para desenvolver, colher, e processar uma microcultura (por exemplo, espécies de planta aquáticas, Lemna, espécies de algas) para a produção de um produto de proteína de alta concentração de acordo com um exemplo de modalidade específico da revelação. Uma microcultura (por exemplo, Lemna) pode ser cultivada em um sistema biorreator 102 e colhida 104 para formar uma biomassa. Conforme mostrado nas FIGURAS 1A a 1D, em algumas modalidades, uma biomassa pode ser processada para formar um produto de proteína de alta concentração incluindo um concentrado de proteína úmido 111, um floco/grânulo de concentrado de proteína 118, farinha de concentrado de proteína 122, ou qualquer combinação dos mesmos. Os produtos de proteína de alta concentração podem incluir produtos adequados para consumo animal e/ou humano. Um processo 100 pode ser realizado internamente, externamente, e qualquer combinação dos mesmos com base, por exemplo, nas características ambientais específicas da localização (ou localizações).
[00133] Conforme mostrado nas FIGURAS 1A a 1D, uma microcultura pode ser cultivada em um sistema biorreator 102 (por exemplo, biorreator aberto, biorreator fechado). Um sistema biorreator pode conter um meio de crescimento (por exemplo, água, uma composição de nutrientes). Em algumas modalidades, um sistema biorreator, em algumas modalidades, pode ser configurado para coletar água da chuva e/ou para admitir água proveniente de uma fonte de reciclado ou água de solo (por exemplo, água de tempestade, água reciclada) ou qualquer outra fonte adequada. Um sistema biorreator pode ser configurado, em algumas modalidades, para inserir nutrientes adicionais (por exemplo, nitrogênio, fósforo, potássio) ou gases (por exemplo, oxigênio; dióxido de oxigênio) em indicadores de tempo desejados ou em resposta a leituras de sensor. Em algumas modalidades, um sistema biorreator pode compreender um sistema de monitoramento. Um sistema biorreator, em algumas modalidades, pode monitorar e ajustar uma espessura e a distribuição de uma camada de microcultura. Por exemplo, quando uma microcultura alcançar uma espessura desejada ou distribuição de um sistema biorreator pode iniciar procedimentos de colheita.
[00134] Em momentos especificados (por exemplo, com base em condições ambientais) ou após uma microcultura desenvolver características desejadas (por exemplo,
espessura de manta; distribuição de manta; maturação), uma microcultura pode ser colhida 104 (por exemplo, manualmente, automaticamente) a partir de um sistema biorreator, formando uma biomassa 105. Um sistema separador automático, em algumas modalidades, pode coletar uma microcultura de um sistema biorreator e transferir uma microcultura colhida (por exemplo, por meio de um sistema de bombeamento) em uma tela vibratória inclinada para separar uma biomassa do meio de crescimento e de detritos. Em algumas modalidades, uma microcultura pode ser colhida por separação a vácuo da microcultura a partir de um sistema biorreator através de um filtro de tela estacionária. Uma microcultura pode ser colhida de modo manual, de acordo com algumas modalidades. Uma pasta fluida de biomassa, que inclui uma microcultura colhida (por exemplo, Lemna) e um meio de crescimento (por exemplo, água), pode ser transportado para uma tela inclinada, que pode, de modo opcional, vibrar, em que uma biomassa (por exemplo, microcultura) pode ser separada do meio de crescimento.
[00135] Durante a colheita 104, um meio de crescimento separado pode ser reciclado de volta para o sistema de biorreator ou para um recipiente de armazenamento adicional (por exemplo, recipiente ou lagoa), de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, pelo menos cerca de 40% (v/v), ou pelo menos cerca de 50% (v/v), ou pelo menos cerca de 60% (v/v), ou pelo menos cerca de 70% (v/v), ou pelo menos cerca de 80% (v/v), ou pelo menos cerca de 90% (v/v), ou pelo menos cerca de 95% (v/v) de um meio de crescimento (por exemplo, água)
separada de uma biomassa pode ser reciclado para uso futuro.
[00136] Conforme mostrado nas FIGURAS 1C e 1D, uma biomassa 105 pode ser submetida a um procedimento de lavagem 106 (por exemplo, submersão, aspersão, formação de pasta fluida) para remover detritos, contaminantes, micro- organismos e/ou toxinas. Em algumas modalidades, um procedimento de lavagem pode ser realizado expondo-se (por exemplo, submergindo-se, aspergindo-se) pelo menos cerca de uma superfície de uma biomassa a uma solução de lavagem (por exemplo, água, meio de crescimento, solução antimicrobiana). Uma solução de lavagem (por exemplo, água, água ozonada), em algumas modalidades, pode ser combinada com uma biomassa para formar uma pasta fluida. De acordo com algumas modalidades, múltiplas lavagens (por exemplo, uma primeira solução de lavagem, uma segunda solução de lavagem, uma terceira solução de lavagem) podem ser aplicadas a uma biomassa. Parte ou toda a solução de lavagem (por exemplo, uma primeira, segunda e/ou terceira solução de lavagem), em algumas modalidades, pode ser separada de uma biomassa (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória).
[00137] Em algumas modalidades, algumas ou todas dentre uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem podem ser coletadas e reutilizadas/recicladas 108. Por volume, pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%, ou pelo menos cerca de 95% de uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem (por exemplo, água) separada da biomassa pode ser reciclada para uso futuro como uma solução de lavagem reciclada e/ou como meio de crescimento no sistema biorreator (108), de acordo com algumas modalidades.
[00138] Conforme mostrado nas FIGURAS 1A a 1D, uma biomassa, lavada ou não lavada, pode ser branqueada 110 para formar um concentrado de proteína úmido 111. De acordo com algumas modalidades, um procedimento de branqueamento pode incluir imergir ou submergir uma biomassa em uma solução de branqueamento em uma razão de uma solução de branqueamento para uma biomassa (em p/p) de 10:1, ou 9:1, ou 8:1, ou 7:1, ou 6:1, ou 5.5:1, ou 5:1, ou 4.5:1, ou 4:1, ou 3.5:1, ou 3:1, ou 2.5:1, ou 2:1, ou 1.5:1, ou 1:1. Um solução de branqueamento pode compreender água de superfície, água de poço, água destilada, água submetida à osmose reversa, água nanofiltrada e/ou fluido reciclado, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma solução de branqueamento pode compreender adicionalmente pelo menos um sal de cálcio (por exemplo, cloreto de cálcio, acetato de cálcio). Uma biomassa pode ser branqueada (por exemplo, imersa/submersa em uma solução de branqueamento) que tem uma temperatura acima de cerca de 70º C, ou acima de cerca de 75º C, ou acima de cerca de 80º C, ou acima de cerca de 85º C, ou acima de cerca de 90º C, ou acima de cerca de 95º C, ou acima de cerca de 100º C no momento de uso por cerca de 20 seg. a cerca de 40 seg., ou cerca de 30 seg. a cerca de 45 seg., ou cerca de 30 seg. a cerca de 1 min., ou cerca de 30 seg. a cerca de 1 min. 30 seg., ou cerca de 30 seg. a cerca de 2 min., ou cerca de 30 seg. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 10 min., ou cerca de 30 seg. a cerca de 10 min., em que “cerca de” pode representar mais ou menos 10%, de acordo com algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, uma biomassa pode ser branqueada a cerca de 85º C durante cerca de 45 seg.
[00139] Parte ou toda a solução de branqueamento pode ser separada de um concentrado de proteína úmido 111, por exemplo, com o uso de usando separação por gravidade, drenagem, uma tela inclinada, uma tela vibratória, filtração, uma centrífuga decantadora, uma prensa de correia, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação das mesmas. Conforme mostrado nas FIGURAS 1A a 1D, uma solução de branqueamento separada pode ser coletada e reutilizada/reciclada 122. Ademais, de acordo com algumas modalidades, uma solução de branqueamento pode ser filtrada 128 para formar uma solução de branqueamento filtrada 130 e um resíduo de branqueamento. A filtração pode incluir, de acordo com algumas modalidades, filtração grosseira (por exemplo, filtração por gravidade, filtração por tela vibratória), filtração fina (por exemplo, microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração, filtração por osmose reversa), ou qualquer combinação das mesmas. Conforme mostrado nas FIGURAS 1A a 1D, uma solução de branqueamento filtrada pode ser reciclada como uma solução de lavagem 130, como um meio de crescimento no cultivo de uma microcultura 130, como uma solução de branqueamento (não mostrada), ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, um resíduo de branqueamento (por exemplo, retentado de um método de filtração) pode ser reciclado como parte de um meio de crescimento (por exemplo, como uma fonte de nutriente) em um cultivo de uma microcultura 126.
[00140] Conforme mostrado nas FIGURAS 1B e 1D, um concentrado de proteína úmido pode ser resfriado 112, por exemplo, por exposição (por exemplo, submersão, aspersão) de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a uma solução de resfriamento (por exemplo, água), ou exposição de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a temperaturas de ar reduzidas ou condições de resfriamento convectivas (por exemplo, vento, movimento do ar), em algumas modalidades. Uma solução de resfriamento pode ter uma temperatura abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 12º C) no momento de uso. Uma solução de resfriamento, em algumas modalidades, pode ser combinada com um concentrado de proteína úmido (por exemplo, primeira porção, segunda porção) para formar uma pasta fluida. Uma solução de resfriamento pode permanecer em contato com um concentrado de proteína úmido durante pelo menos cerca de 30 segundos, ou pelo menos cerca de 1 min., ou pelo menos cerca de 5 min., ou pelo menos cerca de 10 min., ou pelo menos cerca de 15 min., ou pelo menos cerca de 20 min., ou pelo menos cerca de 25 min., ou pelo menos cerca de 30 min. Parte ou toda a solução de resfriamento, em algumas modalidades, pode ser separada de um concentrado de proteína úmido (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória).
[00141] Conforme mostrado nas FIGURAS 1A a 1D, um concentrado de proteína úmido pode ser seco 114 para gerar um floco de concentrado de proteína ou um grânulo de concentrado de proteína 116 (por exemplo, primeira porção, segunda porção), de acordo com algumas modalidades. Um procedimento de secagem pode ser realizado com o uso de um mecanismo que inclui, por exemplo, um secador de aspersão, um secador de tambor, um secador de tambor duplo, secador do tipo flash-dryer, um secador de leito fluidizado, um secador de convecção, um evaporador, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00142] De acordo com algumas modalidades, um floco/grânulo de concentrado de proteína pode ser moído 118, conforme mostrado nas FIGURAS 1B e 1C, para formar uma farinha de concentrado de proteína. Um procedimento de moagem pode envolver um moinho de facas, um moinho de martelos, um moinho de pinos, um moinho vibratório, um moinho com jato, um moinho de energia fluida, ou qualquer combinação dos mesmos.
FIGURAS 2A, 2B, 2C, E 2D
[00143] As FIGURAS 2A, 2B, 2C, e 2D são diagramas —“esquemáticos que ilustram métodos 200 para desenvolver, colher, e processar uma microcultura (por exemplo, espécies de planta aquáticas, Lemna, espécies de algas) para a produção de um produto de proteína de alta concentração de acordo com um exemplo de modalidade específico da revelação. Uma microcultura (por exemplo, Lemna) pode ser cultivada em um sistema biorreator 202 e colhida 204 para formar uma biomassa 205. Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, em algumas modalidades, uma biomassa pode ser processada para formar um produto de proteína de alta concentração incluindo um concentrado de proteína úmido 211, um floco/grânulo de concentrado de proteína 216, farinha de concentrado de proteína 220, ou qualquer combinação dos mesmos 220, ou qualquer combinação dos mesmos e um subproduto de clorofila e/ou gordura 228. Os produtos de proteína de alta concentração podem incluir produtos adequados para consumo animal e/ou humano. Um processo 200 pode ser realizado internamente, externamente, e qualquer combinação dos mesmos com base, por exemplo, nas características ambientais específicas da localização (ou localizações).
[00144] Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, uma microcultura pode ser cultivada 202 em um sistema biorreator (por exemplo, biorreator aberto, biorreator fechado) contendo um meio de crescimento (por exemplo, água, uma composição nutriente). Em algumas modalidades, um sistema biorreator pode ser configurado para coletar água da chuva e/ou para admissão de água de uma fonte de água reciclada ou subterrânea (por exemplo, águas pluviais, água reciclada) ou qualquer ou qualquer outra fonte adequada. Um sistema biorreator pode ser configurado, em algumas modalidades, para inserir nutrientes adicionais (por exemplo, nitrogênio, fósforo, potássio) Ou gases (por exemplo, oxigênio; dióxido de oxigênio) em indicadores de tempo desejados ou em resposta a leituras de sensor. Em algumas modalidades, um sistema biorreator pode compreender um sistema de monitoramento. Um sistema biorreator, em algumas modalidades, pode monitorar e ajustar uma espessura e a distribuição de uma camada de microcultura. Por exemplo, quando uma microcultura alcançar uma espessura desejada ou distribuição de um sistema biorreator pode iniciar procedimentos de colheita.
[00145] Em momentos especificados (por exemplo, com base em condições ambientais) ou após uma microcultura desenvolver características desejadas (por exemplo, espessura de manta; distribuição de manta; maturação), uma microcultura pode ser colhida 204 (por exemplo, manualmente, automaticamente) a partir de um sistema biorreator, formando uma biomassa 205. Uma pasta fluida de biomassa, que inclui uma microcultura colhida (por exemplo, Lemna) e um meio de crescimento (por exemplo, água), pode ser transportado para uma tela inclinada, que pode, de modo opcional, vibrar, em que uma biomassa (por exemplo, microcultura) pode ser separada do meio de crescimento.
[00146] Conforme mostrado na FIGURA 2C e 2D, uma biomassa 205 pode ser submetida a um procedimento de lavagem 206 (por exemplo, submersão, aspersão, formação de pasta fluida) para remover detritos, contaminantes, micro- organismos e/ou toxinas. Em algumas modalidades, um procedimento de lavagem pode ser realizado expondo-se (por exemplo, submergindo-se, aspergindo-se) pelo menos cerca de uma superfície de uma biomassa a uma solução de lavagem (por exemplo, água, meio de crescimento, solução antimicrobiana). Uma solução de lavagem (por exemplo, água, água ozonada), em algumas modalidades, pode ser combinada com uma biomassa para formar uma pasta fluida. De acordo com algumas modalidades, múltiplas lavagens (por exemplo uma primeira solução de lavagem, uma segunda solução de lavagem, uma terceira solução de lavagem) podem ser aplicadas a uma biomassa. Parte ou toda a solução de lavagem (por exemplo, uma primeira, segunda e/ou terceira solução de lavagem), em algumas modalidades, pode ser separada de uma biomassa (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória).
[00147] Em algumas modalidades, algumas ou todas dentre uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem podem ser coletadas e reutilizadas/recicladas 208. Por volume, pelo menos cerca de 40%, ou pelo menos cerca de 50%, ou pelo menos cerca de 60%, ou pelo menos cerca de 70%, ou pelo menos cerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90%, ou pelo menos cerca de 95% de uma solução de lavagem, segunda solução de lavagem e/ou terceira solução de lavagem (por exemplo, água) separada da biomassa pode ser reciclada para uso futuro como uma solução de lavagem reciclada e/ou como meio de crescimento no sistema biorreator (208), de acordo com algumas modalidades.
[00148] Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, uma biomassa, lavada ou não lavada, pode ser branqueada 210 para formar um concentrado de proteína úmido 211. De acordo com algumas modalidades, um procedimento de branqueamento pode incluir imergir ou submergir uma biomassa em uma solução de branqueamento em uma razão de uma solução de branqueamento para uma biomassa (em p/p) de 10:1, ou 9:1, ou 8:1, ou 7:1, ou 6:1, ou 5.5:1, ou 5:1, ou 4.5:1, ou 4:1, ou 3.5:1, ou 3:1, ou 2.5:1, ou 2:1, ou 1.5:1, ou 1:1. Uma solução de branqueamento pode compreender água, água destilada, água submetida à osmose reversa, água nanofiltrada e/ou fluido reciclado, de acordo com algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma solução de branqueamento pode compreender adicionalmente pelo menos um sal de cálcio (por exemplo, cloreto de cálcio, acetato de cálcio). Uma biomassa pode ser branqueada (por exemplo, imersa/submersa em uma solução de branqueamento) que tem uma temperatura acima de cerca de 70º C, ou acima de cerca de 75º C, ou acima de cerca de 80º C, ou acima de cerca de 85º C, ou acima de cerca de 90º C, ou acima de cerca de 95º C, ou acima de cerca de 100º C no momento de uso por cerca de 20 seg. a cerca de 40 seg., ou cerca de 30 seg. a cerca de 45 seg., ou cerca de 30 seg. a cerca de 1 min., ou cerca de 30 seg. a cerca de 1 min. 30 seg., ou cerca de 30 seg. a cerca de 2 min., ou cerca de 30 seg. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 5 min., ou cerca de 1 min. a cerca de 10 min., ou cerca de 30 seg. a cerca de 10 min., em que “cerca de” pode representar mais ou menos 10%, de acordo com algumas modalidades. De acordo com algumas modalidades, uma biomassa pode ser branqueada a cerca de 85º C durante cerca de 40 seg.
[00149] Parte ou toda a solução de branqueamento pode ser separada de um concentrado de proteína úmido, por exemplo, com o uso de usando separação por gravidade, drenagem, uma tela inclinada, uma tela vibratória, filtração, uma centrífuga decantadora, uma prensa de correia, uma prensa de ventilador, uma prensa giratória, uma prensa de parafuso, uma prensa de filtro, uma prensa de acabamento, ou qualquer combinação das mesmas. Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, uma solução de branqueamento separada pode ser coletada e reutilizada/reciclada 222. Ademais, de acordo com algumas modalidades, uma solução de branqueamento pode ser filtrada 228 para formar uma solução de branqueamento filtrada 230 e um resíduo de branqueamento. A filtração pode incluir, de acordo com algumas modalidades, filtração grosseira (por exemplo, filtração por gravidade, filtração por tela vibratória), filtração fina (por exemplo, microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração, filtração por osmose reversa), ou qualquer combinação das mesmas. Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, uma solução de branqueamento filtrada pode ser reciclada como uma solução de lavagem 230, como um meio de crescimento no cultivo de uma microcultura 230, como uma solução de branqueamento (não mostrada), ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, um resíduo de branqueamento (por exemplo, retentado de um método de filtração) pode ser reciclado como parte de um meio de crescimento (por exemplo, como uma fonte de nutriente) em um cultivo de uma microcultura 226.
[00150] Conforme mostrado nas FIGURAS 2B e 2D, um concentrado de proteína úmido pode ser resfriado 212, por exemplo, por exposição (por exemplo, submersão, aspersão) de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a uma solução de resfriamento (por exemplo, água), ou exposição de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a temperaturas de ar reduzidas ou condições de resfriamento convectivas (por exemplo, vento, movimento do ar), em algumas modalidades. Uma solução de resfriamento pode ter uma temperatura abaixo da temperatura ambiente (por exemplo, cerca de 12º C) no momento de uso. Uma solução de resfriamento, em algumas modalidades, pode ser combinada com um concentrado de proteína úmido (por exemplo, primeira porção, segunda porção) para formar uma pasta fluida. Uma solução de resfriamento pode permanecer em contato com um concentrado de proteína úmido durante pelo menos cerca de 30 segundos, ou pelo menos cerca de 1 min., ou pelo menos cerca de 5 min., ou pelo menos cerca de 10 min., ou pelo menos cerca de 15 min., ou pelo menos cerca de 20 min., ou pelo menos cerca de 25 min., ou pelo menos cerca de 30 min. Parte ou toda a solução de resfriamento, em algumas modalidades, pode ser separada de um concentrado de proteína úmido (por exemplo, com o uso de uma tela inclinada ou tela vibratória).
[00151] Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, um concentrado de proteína úmido 211 pode ser adicionalmente processado por extração com solvente 232 para remover pelo menos parte de um componente de clorofila e/ou teor de gordura. A extração com solvente 232 pode compreender expor (por exemplo, submergir, aspergir, gotejar) pelo menos uma superfície da biomassa ou do concentrado de proteína úmido a uma solução de solvente (por exemplo, etanol, metanol, acetona). Uma solução de solvente, em algumas modalidades, pode ser combinada com um concentrado de proteína úmido (por exemplo, primeira porção, segunda porção) para formar uma pasta fluida. Um procedimento de extração com solvente, em algumas modalidades, pode incluir mover (por exemplo, agitar, misturar, propelir) pelo menos uma porção de uma solução de solvente em um momento especificado, intermitentemente ou continuamente. Em algumas modalidades, uma solução de solvente pode incluir um ou mais álcoois (por exemplo, etanol, metanol, propanol, isopropanol, glicerol), acetona, diclorometano, acetato de etila, hexano, cetonas, ou combinações dos mesmos. De acordo com algumas modalidades, um procedimento de extração com solvente pode incluir exposição (por exemplo, submersão, aspersão, gotejamento, formação de pasta fluida) de pelo menos uma superfície de um concentrado de proteína úmido a uma solução de solvente por pelo menos cerca de 5 sec., cerca de 15 sec., cerca de sec., cerca de 45 sec., cerca de 1 min, cerca de 2 min., cerca de 3 min., cerca de 5 min., cerca de 10 min., cerca de 20 min., cerca de 30 min., cerca de 40 min., cerca de 50 min., cerca de 1 hora, cerca de 2 horas, cerca de 3 horas, cerca de 4 horas, cerca de 5 horas, cerca de 6 horas, cerca de 12 horas, ou cerca de 24 horas. Após a extração com solvente 232, um concentrado de proteína úmido pode ser separado de uma solução de solvente e o solvente pode ser recuperado 234 para reutilização/reciclagem 238. Ademais, um subproduto de clorofila e/ou gordura pode ser recuperado 236 para processamento adicional.
[00152] Conforme mostrado nas FIGURAS 2A a 2D, um concentrado de proteína úmido pode ser seco 214 para gerar um floco de concentrado de proteína ou um grânulo de concentrado de proteína 216 (por exemplo, primeira porção, segunda porção), de acordo com algumas modalidades. Um procedimento de secagem pode ser realizado com o uso de um mecanismo que inclui, por exemplo, um secador de tambor, um secador de tambor duplo, secador do tipo flash-dryer, um secador de leito fluidizado, um secador de convecção, um evaporador, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00153] De acordo com algumas modalidades, um floco/grânulo de concentrado de proteína pode ser moído 218, conforme mostrado nas FIGURAS 2A e 2D, para formar uma farinha de concentrado de proteína 220. Um procedimento de moagem pode envolver um moinho de martelos, um moinho de pinos, um moinho vibratório, um moinho de energia fluida, ou qualquer combinação dos mesmos.
COMPOSIÇÕES DE PRODUTO QUE COMPREENDEM UM PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO A PARTIR DE UMA MICROCULTURA
[00154] As modalidades desta revelação também fornecem composições de produto que compreendem pelo menos um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína) a partir de uma microcultura (por exemplo, Lemna, Wolffia). Por exemplo, uma composição de produto pode compreender um shake proteico, um smoothie, uma barra nutricional, um produto de ração animal, ou outros alimentos.
[00155] De acordo com algumas modalidades, uma composição de proteína (por exemplo, shake) pode compreender pelo menos um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína) e pelo menos um meio (por exemplo, água, leite, granola). Um meio, em algumas “modalidades, pode incluir qualquer componente sólido ou líquido que constitua um ingrediente primário de uma composição de proteína em uma base de massa úmida (para líquidos) ou uma base de massa seca (para sólidos). Por exemplo, um meio líquido pode incluir água, leite, iogurte, leite de amêndoa, leite de soja, água de coco, leite de arroz, ou qualquer combinação dos mesmos, em algumas modalidades. Um meio sólido, em algumas modalidades, pode incluir granola, aveia, frutas oleaginosas, arroz tufado, massa, ou qualquer combinação dos mesmos.
[00156] De acordo com algumas modalidades, uma composição de proteína pode incluir pelo menos um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína), pelo menos um meio (por exemplo, água, leite, granola) e pelo menos um aditivo (por exemplo, adoçante). Um aditivo, em algumas modalidades, pode ser qualquer componente que tenha capacidade de contribuir para um sabor (por exemplo, doce, azedo), uma textura e/ ou um teor nutricional (por exemplo, vitamina ou suplementos minerais, uma gordura) de uma composição de proteína. Em algumas modalidades, um aditivo pode incluir um adoçante (por exemplo, açúcar, aspartame, mel, sacarina). Um aditivo, em algumas modalidades, pode incluir um estabilizante hidrocoloide (por exemplo, carragenana lambda, goma de xantana). Em algumas modalidades, um aditivo pode incluir um sabor e aroma, como extrato de baunilha ou extrato de amêndoa. De acordo com algumas modalidades, um aditivo pode compreender um componente nutricional, por exemplo, uma gordura (por exemplo, óleos), uma fonte de minerais, uma fonte de vitaminas, uma fonte de fibras dietéticas, ou qualquer combinação dos mesmos. Os aditivos podem estar sob qualquer forma (por exemplo, líquido, pó) ou concentração sem que se afaste do escopo da presente revelação.
[00157] Em algumas modalidades, uma composição de proteína pode compreender um shake de proteína que inclui pelo menos um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína), pelo menos um meio (por exemplo, água, leite), pelo menos um sabor e aroma (por exemplo, chocolate, baunilha), e pelo menos um adoçante (por exemplo, açúcar, aspartame, sacarina). A Tabela 4 mostra razões de componente de um shake de proteína, de acordo com uma modalidade da presente revelação.
TABELA 4 EXEMPLO DE RAZÕES DE MEIO DE SHAKE DE PROTEÍNA
PARA CONCENTRADO DE PROTEÍNA Dos Com Meio/Componente
[00158] Em algumas modalidades, uma composição de proteína pode compreender um smoothie que compreende pelo menos um produto de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína), pelo menos um estabilizante hidrocoloide (por exemplo, carragenana lambda, goma de xantana), pelo menos um sabor e aroma (por exemplo, leite em pó, chocolate, baunilha), pelo menos um meio (por exemplo, água, leite), pelo menos um adoçante (por exemplo, açúcar, aspartame, sacarina). A Tabela 5 mostra razões de componente de exemplos de composição de um smoothie, de acordo com algumas modalidades.
TABELA 5 EXEMPLOS DE COMPOSIÇÕES DE SMOOTHIE
Peso (g) Razão de q Meio/Componente Baix imã Baix sm Componente o Típico | Alto o Típico Alto proteína Carragenana Lambda o? o,3 ooo 4333 Goma de xantana o 0,03 ooo o 3333 1444 Leite de Arroz em | 0,11 3,46 1 7 7 2
[00159] Em algumas modalidades, uma ração animal pode compreender um concentrado de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína), pelo menos um meio (por exemplo, água, leite), e múltiplos aditivos incluindo pelo menos uma gordura (por exemplo, óleo), pelo menos uma fibra (por exemplo, feno), e pelo menos um mineral (por exemplo, cálcio, fósforo, magnésio, sal). A Tabela 6 mostra razões de componente de uma ração animal, de acordo com exemplos de modalidades da presente revelação. TABELA 6: FAIXAS DE COMPONENTE DE RAÇÃO ANIMAL. * de Conposição (DME) Concentrado de proteína 10 a 45
[00160] De acordo com algumas modalidades, um alimento pode compreender um concentrado de proteína de alta concentração (por exemplo, floco/grânulo de concentrado de proteína, farinha de concentrado de proteína), pelo menos um meio (por exemplo, água, leite) pelo menos uma gordura (por exemplo, óleo), pelo menos um fibra dietética (por exemplo, polissacarídeos não amídicos), pelo menos um adoçante (por exemplo, açúcar, sacarina, aspartame), e pelo menos um mineral (por exemplo, cálcio, fósforo, magnésio, sal). A Tabela 7 mostra razões de componente de exemplos de modalidades de um alimento.
TABELA 7 FAIXAS DE COMPONENTE ALIMENTÍCIO
SISTEMAS DE PROCESSAMENTO DE UM PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO A PARTIR DE UMA MICROCULTURA
[00161] As modalidades da revelação também fornecem sistemas de processamento de uma microcultura (por exemplo, espécies aquáticas, Lemna) para produzir um produto de proteína de alta concentração. Tais sistemas podem incluir, por exemplo: uma unidade de cultivo (por exemplo, 102) para desenvolver uma microcultura; uma unidade de colheita (por exemplo, 104) para colher uma microcultura de modo a produzir uma biomassa; uma unidade de lavagem (por exemplo, 106); uma unidade de branqueamento (por exemplo, 110) para branquear a biomassa para formar uma concentrado de proteína úmido; uma primeira unidade de separação para separar o concentrado de proteína úmido de uma solução de branqueamento; uma segunda unidade de separação para separar um concentrado de proteína úmido de uma solução de resfriamento; uma unidade de remoção de água para reduzir um teor de umidade de um concentrado de proteína úmido; uma unidade de secagem (por exemplo, 114/214) para secar um concentrado de proteína úmido e/ou um concentrado de proteína úmido moído para gerar um floco/grânulo de concentrado de proteína; e uma unidade de moagem (por exemplo, 118) para moer um concentrado de proteína úmido ou flocos/grânulos de concentrado de proteína para gerar uma farinha de concentrado de proteína.
Estão sumarizados na Tabela 8 os aparelhos que podem ser incluídos nas unidades descritas acima.
TABELA 8: Aparelhos Exemplificativos Unidade de cultivo Biorreator (por exemplo, 102) Unidade de colheita Separador, colheitadeira automática, (por exemplo, 104) colheitadeira manual Unidade de lavagem Aspersor (por exemplo, 106) P Agitador, misturador, banho de água Unidade de quente, aspersão de água quente, Branqueamento sistema de imersão a vapor, unidade de (por exemplo, 110) chuveiro, bandeja de branqueamento vibratória Unidade de Banho de água gelada, banho de água, Resfriamento aspersão de água gelada, rosca de (por exemplo, 112) resfriamento, ar gelado Filtro de tela inclinado, filtro de tela vibratória, centrífuga de Primeira Unidade de | decantação, prensa de correia, prensa Separação de ventilador, prensa giratória, prensa de parafuso, prensa de filtro, prensa de acabamento
Filtro de tela inclinado, filtro de tela vibratória, centrífuga de Segunda Unidade de | decantação, prensa de correia, prensa Separação de ventilador, prensa giratória, prensa de parafuso, prensa de filtro, prensa de acabamento Evaporador de filme ascendente, evaporador de filme descendente, evaporador de circulação natural (vertical ou horizontal), evaporador Unidade de Remoção |de filme agitado, evaporador de efeito de água (por múltiplo, aparelho de evaporação a exemplo, 114) vácuo, filtro de tela inclinada, filtro de tela vibratória, centrífuga decantadora, prensa de correia, prensa giratória, prensa de parafuso, prensa de filtro, prensa de acabamento Agitador, misturador, sistema de Unidade de Extração extração com solvente (por exemplo, com Solvente comercialmente disponível), sistema de extração em coluna Unidade de microfiltração, unidade de ltrafiltraçã ni Unidade de u tra - t ação, u idade de . ; x nanofiltração, unidade de filtração Filtração ; por osmose reversa, unidade de filtração em cesto Unidade de Secagem Secador por aspersão, secador de (por exemplo tambor, secador de tambor duplo, 14/21) ' secador do tipo flash-dryer, secador de leito fluidizado, secador por convecção, evaporador Unidade de Moagem Moinho de facas, moinho de martelos, (por exemplo moinho de pinos, moinho vibratório, e S/a18) ' moinho de energia de fluido de moinho a jato
[00162] Deve ser entendido que os aparelhos listados para cada unidade são apenas para propósitos ilustrativos, e isto não está destinado a limitar o escopo do pedido. Uma combinação específica desses ou de outros aparelhos ou unidades pode ser configurada em tal sistema par o uso pretendido com base nos ensinamentos do pedido.
[00163] Várias alterações podem ser feitas no formato, tamanho, número, característica de separação e/ou disposição de partes sem que se afaste do escopo da presente revelação. Cada método e etapa de método revelados podem ser desempenhados em associação com qualquer outro método ou etapa de método revelados e em qualquer ordem de acordo com algumas modalidades. Onde aparecer o verbo "poder", o mesmo se destina a conferir uma condição opcional e/ou permissiva, porém, seu uso não se destina a sugerir qualquer falta de operabilidade, exceto onde indicado em contrário. Várias alterações podem ser feitas nos métodos de preparação e uso de uma composição, dispositivo e/ou sistema da revelação sem que se afaste do escopo da presente revelação. Quando desejado, algumas modalidades da revelação podem ser praticadas com a exclusão de outras modalidades.
[00164] Além disso, onde foram fornecidas faixas, os parâmetros revelados podem ser tratados conforme exatos e/ou aproximações conforme for desejável ou necessário pela modalidade específica. Onde os parâmetros forem aproximados, o grau de flexibilidade pode variar em porção à ordem de magnitude da faixa. Por exemplo, por um lado, um parâmetro de faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 5 a cerca de 50 pode incluir 50,5 porém, não 52,5 ou 55 e, por outro lado, um parâmetro de faixa de cerca de 50 no contexto de uma faixa de cerca de 0,5 a cerca de 50 pode incluir 55, porém, não 60 ou 75. Em algumas modalidades, o grau de flexibilidade pode simplesmente ser uma porcentagem específica do valor de desfecho revelado (por exemplo, t+ 1% em que o controle rigoroso de valores de desfecho é desejado, + 10% em que os valores de desfecho são flexíveis e/ou variam de acordo com outros parâmetros). Adicionalmente, pode ser desejável, em algumas modalidades, misturar e combinar parâmetros de faixa. Também, em algumas modalidades, cada figura revelada (por exemplo, em um ou mais exemplos, tabelas, e/ou desenhos) pode formar a base de uma faixa (por exemplo, valor mostrado +/- cerca de 10%, valor mostrado +/- cerca de 50%, valor mostrado +/- cerca de 100%) e/ou um ponto de extremidade de faixa. Em relação à descrição anterior, um valor de 50 mostrado em um exemplo, tabela e/ou desenho pode formar a base de uma faixa de, por exemplo, cerca de 45 a cerca de 55, cerca de 25 a cerca de 100, e/ou cerca de O a cerca de 100. Exceto onde indicado em contrário dentro desta revelação, as percentagens como aplicado às concentrações são percentagens em uma base de massa seca (DMB) .
[00165] Tais equivalentes e alternativas juntamente com alterações e modificações óbvias e se destinam a ser abrangidas pelo escopo da presente revelação. Consequentemente, a revelação anteriormente mencionada se destina a ser ilustrativa, porém, sem limitações, do escopo da revelação conforme ilustrado pelas reivindicações em anexo.
[00166] O título, resumo, antecedentes e seções são fornecidos em conformidade com as regulações e/ou para conveniência do leitor. Os mesmos não incluem nenhuma admissão como para o escopo e conteúdo da técnica anterior e nenhuma limitação aplicável a todas as modalidades reveladas.
EXEMPLOS
[00167] Alguns exemplos de modalidades específicos da revelação podem ser ilustrados por um ou mais exemplos fornecidos no presente documento. EXEMPLO 1: PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO
EXTRAÍDO DE LEMNA
[00168] As composições de alto teor proteico foram preparadas com e sem extração com solvente. Brevemente, um concentrado de proteína úmido foi preparado por cultivo de Lemna em um meio de crescimento que inclui água e nutrientes. A microcultura foi colhida e a biomassa lavada com uma solução de lavagem de água de poço clorada. A solução de lavagem foi removida por drenagem e compressão da biomassa. A biomassa foi submetida a um tratamento de branqueamento em que cada 1 kg de biomassa lavada foi combinado com 3,5 1 de solução de branqueamento a 65º C de água destilada e agitada constantemente durante 10 minutos formando assim um concentrado de proteína úmido. O concentrado de proteína úmido foi drenado da solução de branqueamento e submerso em água fria, água fria foi continuamente despejada sobre o concentrado de proteína úmido até o concentrado atingir a temperatura ambiente. Uma primeira amostra do concentrado de proteína úmido foi drenada de excesso de água, congelada, e designada como uma primeira composição de alto teor proteico sem extração com solvente. Uma segunda amostra do concentrado de proteína úmido foi submetida a um procedimento de extração com solvente, em que uma amostra de 1 kg foi combinada com 1 1 de etanol (solução de solvente) e incubada em um banho de água a 100º C durante 30 a 40 minutos. A solução de solvente foi drenada do concentrado de proteína e o protocolo de extração com solvente foi repetido mais quatro vezes. Entre as lavagens por extração com solvente, a clorofila extraída foi removida do concentrado de proteína úmida por coação. Após a extração final, o concentrado de proteína úmida foi enxaguado com água, drenado e congelado. Esta amostra foi designada como uma segunda composição de alto teor proteico com extração com solvente.
[00169] Uma análise da composição do primeiro e segundo concentrados de alto teor proteico foi realizada por um laboratório externo e os resultados estão resumidos nas Tabelas 9 e 10.
TABELA 9: COMPOSIÇÃO DE PRIMEIRO PRODUTO DE ALTO TEOR PROTEICO (SEM EXTRAÇÃO COM SOLVENTE) O Froemabmes o TABELA 10: COMPOSIÇÃO DE PRIMEIRO PRODUTO DE ALTO TEOR
PROTEICO COM EXTRAÇÃO COM SOLVENTE [| Grrotetna Bruta [Ow La a [| Fisra aretérios EXEMPLO 2: CONDIÇÕES DE BRANQUEAMENTO E IMPACTO SOBRE O
TEOR DE PROTEÍNA DE PRODUTO DE ALTA CONCENTRAÇÃO A PARTIR DE LEMNA
[00170] A concentração de proteína (DMB) foi avaliada quanto ao impacto de várias condições de branqueamento. Brevemente, um concentrado de proteína úmido foi preparado por cultivo de Lemna em um meio de crescimento que inclui água e nutrientes. A microcultura foi colhida e a biomassa lavada com uma solução de lavagem de água de poço clorada. A solução de lavagem foi removida por drenagem e compressão da biomassa. A biomassa foi submetida a vários tratamentos de branqueamento em que para cada 1 kg de biomassa lavada foi combinado com 3,5 1 de solução de branqueamento de água destilada e agitada constantemente durante um período de tempo especificado formando assim um concentrado de proteína úmido. Os parâmetros de teste incluíram: (1) 60 a 65º C por 5 min., (2) 60 a 65º C por 10 min., (3) 60 a 65º C por 15 min., (4) 70 a 75º C por 5 min., (5) 70 a 75º C por 5 min., (6) 70 a 75º C por 10 min., (7) 70 a 75º C por 15 min., (8) 80 a 85º C por 5 min., (9) 80 a 85º C por 10 min., (10) 80 a 85º C por 15 min. O concentrado de proteína úmido foi drenado da solução de branqueamento e submerso em água fria, a água fria foi despejada continuamente sobre o concentrado de proteína úmido até o concentrado atingir a temperatura ambiente. Uma primeira amostra do concentrado de proteína úmido foi drenada de excesso de água, congelada, e designada como uma primeira composição de alto teor proteico sem extração com solvente. Os resultados são mostrados na Tabela 11. TABELA 11: COMPOSIÇÃO DE PROTEÍNAS (% DMB) DE PRODUTO
CONCENTRADO DE ALTO TEOR PROTEICO Branqueamento eae [e DR a [cane | E ss as
EXEMPLO 3: CONDIÇÕES DE BRANQUEAMENTO EM BATELADA E IMPACTO
SOBRE O TEOR DE PROTEÍNA DE PRODUTO DE ALTA CONCENTRAÇÃO A PARTIR DE LEMNA
[00171] Brevemente, um concentrado de proteína úmido foi preparado por cultivo de Lemna em um meio de crescimento que inclui água e nutrientes. A microcultura foi colhida e colocada em um funil de retenção. Amostras de cerca de 100 a 150 kg em uma base de massa úmida (WMB) foram removidas do funil e imersas em um tanque contendo 500 1 de solução de branqueamento de água de poço a uma temperatura inicial de 85 a 88º C. A amostra foi agitada dentro do tanque de modo que repetidamente submerja a amostra flutuante de Lemna na solução de branqueamento. Durante um período de 2 minutos, a temperatura da solução de branqueamento dentro do tanque diminuiu para entre 76º C e 78º C. Após 2 minutos de submersão da amostra, a amostra foi removida da Solução de branqueamento e submersa em um tanque de resfriamento contendo 1500 l de água à temperatura ambiente (cerca de 23º C). Após um período de tempo de 3 a 4 minutos, a temperatura da água no tanque de resfriamento aumentou para 37º C e 38º C. A amostra de Lemna foi removida do tanque de resfriamento e separada da solução de resfriamento por drenagem seguida de uma prensa de parafuso. A amostra de Lemna submetida à remoção de água foi seca em um secador de leito fluidizado para formar um floco de proteína de alta concentração. Uma porção de amostra de flocos de proteína de alta concentração foi moída em um moinho de pinos para gerar uma farinha de concentrado de proteína com um tamanho médio de partícula de cerca de 120 um.
[00172] Mais de 30 amostras separadas foram processadas por este método. Uma análise composicional foi realizada em cada amostra de floco de proteína de alta concentração e cada amostra de concentrado de proteína. O perfil de aminoácido típico das amostras é mostrado na Tabela 12. Características típicas da composição dos flocos de proteína de alta concentração são mostradas na Tabela
13. Na maioria das amostras testadas, a concentração de ácido oxálico era < 0,25%. A concentração média de polifenol solúvel da amostra era < 3,2 mg/100 g. Na maioria dos casos, a concentração de polifenol adequada foi considerada abaixo dos limites detectáveis do teste. A Tabela 14 mostra um perfil nutricional das amostras de Lemna processadas. TABELA 12: PERFIL DE AMINOÁCIDO DE PRODUTO CONCENTRADO DE
ALTO TEOR PROTEICO proteína)
TABELA 13: COMPOSIÇÕES DE FLOCO DE PROTEÍNA DE ALTA
CONCENTRAÇÃO [LL esseterístio = TO TABELA 14 PERFIL NUTRICIONAL MÉDIO DE UMA AMOSTRA
PROCESSADA DE LEMNA | omiarmeação — [| + 27 | [eee [ee [ss | A | carorsas De coraura | = [6 | [assess — [| To TO miar mm | es 7% Total ! | eeesteror — [m/s [ou | [seo Srs ss |
|O EA fones se | | [Menna e nos | [emo mana [mo [re maos | [o vEanmner [mama | e [mama em [maio a | 0605 | [| Riportavina t88) [maio a | 065 [mana em [n/a [sm [Neido Pantotênico (85) | ma/100 9 | 0,02 | [veneno [maia ns [Ácido fólico (9) [ma/ioo a [2299 [O rerassio [mama [sr meo me 9] vam [O ragésio Tso a [5 O [me [mma [a [eee Ama | a [manganês [mv [ar [reesoro [mz [eo [ameno | om [aee [seo [om [ei [so om [ass O [seio [om [on [er [om [o O renpainio | pm [os O [me [Rm [a [seno [Rm [a EXEMPLO 4. EFEITO DA EXTRAÇÃO COM SOLVENTE DE LEMNA
BRANQUEADA SOBRE A COR E COMPOSIÇÃO DE UM PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO
[00173] Brevemente, um concentrado de proteína úmido foi preparado por cultivo de Lemna em um meio de crescimento que inclui água e nutrientes.
A microcultura foi colhida e colocada em um funil de retenção.
Amostras de cerca de 100 a 150 kg em uma base de massa úmida (WMB) foram removidas do funil e imersas em um tanque contendo 500 1 de solução de branqueamento de água de poço a uma temperatura inicial de 85 a 88º C.
A amostra foi agitada dentro do tanque de modo que repetidamente submerja a amostra flutuante de Lemna na solução de branqueamento.
Durante um período de 2 minutos, a temperatura da solução de branqueamento dentro do tanque diminuiu para entre 76º C e 78º C.
Após 2 minutos de submersão da amostra, a amostra foi removida da Solução de branqueamento e submersa em um tanque de resfriamento contendo 1500 l de água à temperatura ambiente (cerca de 23º C). Após um período de tempo de 3 a 4 minutos, a temperatura da água no tanque de resfriamento aumentou para 37º C e 38º C.
A amostra de Lemna foi removida do tanque de resfriamento e separada da solução de resfriamento por drenagem.
Uma porção de 0,5 kg de WMB da Lemna branqueada que tem um teor total de sólidos total de cerca de 10% foi misturada em uma razão 1:5 com uma solução de etanol a 80% a 90% a uma temperatura de 50º C.
A pasta fluida de etanol foi agitada por cerca de 30 minutos.
A solução de etanol foi separada da amostra de Lemna branqueada por filtração.
A amostra de Lemna branqueada foi novamente combinada em uma razão 1:5 com uma solução de etanol a 80% a 90% a uma temperatura de 50º C, agitada durante 30 minutos, e filtrada para remover a solução de etanol.
Esse processo foi repetido mais duas vezes, de modo que a amostra de 1,5 kg de Lemna fosse extraída com uma solução de etanol quatro vezes durante um período de 30 minutos cada. A amostra de Lemna foi, então, dividida em três partes e cada parte foi seca por um método diferente. Uma primeira parte foi seca por congelamento, uma segunda parte foi seca a vácuo e uma terceira parte foi seca por forno. Uma análise composicional foi realizada, com os resultados sendo mostrados na Tabela 15. TABELA 15 ANÁLISE COMPOSICIONAL DE AMOSTRAS DE LEMNA SUBMETIDAS À EXTRAÇÃO COM SOLVENTE POR VÁRIOS MÉTODOS. % de % de % de Amostra Proteína Gordura Cinzas (DMB) (DMB) (DMB) branguesda não extraída 45,45 71,79 s2 Lemna branqueada extraída, seca por 53,84 1,22 4,75 congelamento extraída, seca à vácuo 51,9 <o 5,26 extratos, Cu mo 52,57 < o 2,11 EXEMPLO 5: EFEITO DA EXTRAÇÃO COM SOLVENTE DE UMA AMOSTRA
DE LEMNA SUBMETIDA À REMOÇÃO DE ÁGUA POR PRENSA DE PARAFUSO SOBRE A COR E COMPOSIÇÃO DE UM PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO
[00174] Brevemente, um concentrado de proteína úmido foi preparado por cultivo de Lemna em um meio de crescimento que inclui água e nutrientes. A microcultura foi colhida e colocada em um funil de retenção. Amostras de cerca de 100 a 150 kg em uma base de massa úmida (WMB) foram removidas do funil e imersas em um tanque contendo 500 1 de solução de branqueamento de água de poço a uma temperatura inicial de 85 a 88º C. A amostra foi agitada dentro do tanque de modo que repetidamente submerja a amostra flutuante de Lemna na solução de branqueamento. Durante um período de 2 minutos, a temperatura da solução de branqueamento dentro do tanque diminuiu para entre 76º C e 78º C. Após 2 minutos de submersão da amostra, a amostra foi removida da Solução de branqueamento e submersa em um tanque de resfriamento contendo 1500 1 de água à temperatura ambiente (cerca de 23º C). Após um período de tempo de 3 a 4 minutos, a temperatura da água no tanque de resfriamento aumentou para 37º C e 38º C. A amostra de Lemna foi removida do tanque de resfriamento e separada da solução de resfriamento por drenagem seguida de uma prensa de parafuso. Uma porção de 0,5 kg de WMB da Lemna branqueada que tem um teor total de sólidos total de cerca de 10% foi misturada em uma razão 1:5 com uma solução de etanol a 80% a 90% a uma temperatura de 50º C. A pasta fluida de etanol foi agitada por cerca de 30 minutos. A solução de etanol foi separada da amostra de Lemna branqueada por filtração. A amostra de Lemna branqueada foi novamente combinada em uma razão 1:5 com uma solução de etanol a 80% a 90% a uma temperatura de 50º C, agitada durante 30 minutos, e filtrada para remover a solução de etanol. Esse processo foi repetido mais duas vezes, de modo que a amostra de 1,5 kg de Lemna fosse extraída com uma solução de etanol quatro vezes durante um período de 30 minutos cada.
[00175] Embora alguma redução na cor verde tenha sido observada, a descoloração do produto de proteína de alta concentração foi significativamente menor que oO produto gerado no Exemplo 4. A descoloração adicional poderia ser obtida tanto por tempos mais longos de extração com solvente quanto por ciclos adicionais de extração com solvente. EXEMPLO 6: DETERMINAÇÃO DE UMA CAPACIDADE DE LIGAÇÃO À ÁGUA
E GORDURA DE UM PRODUTO DE PROTEÍNA DE ALTA CONCENTRAÇÃO
[00176] Para determinar a capacidade de ligação á água de um produto de proteína de alta concentração derivado de Lemna, um volume de água foi adicionado a 0,5 9g de um produto de proteína de alta concentração até o produto de proteína não ter mais capacidade de absorver água adicional, gerando assim uma pasta fluida. A pasta fluida foi centrifugada a 3500 rpm durante 5 minutos para formar um pélete de centrífuga. O pélete de centrífuga foi removido, pesado e o sobrenadante foi descartado. Uma capacidade de ligação à água do produto de proteína de alta concentração foi determinada como 7,91 ml de água por grama de concentrado de proteína.
[00177] Para determinar a capacidade de ligação à gordura de um produto de proteína de alta concentração derivado de Lemna, um volume de gordura foi adicionado a 0,5 g de um produto de proteína de alta concentração até o produto de proteína não ter mais capacidade de absorver óleo adicional, gerando assim uma pasta fluida. A pasta fluida foi então centrifugada a 3500 rpm durante 5 minutos para formar um pélete de centrífuga. O pélete de centrífuga foi removido, pesado e o sobrenadante foi descartado. Uma capacidade de ligação a óleo do produto de proteína de alta concentração foi determinada como 3,48 ml de óleo de milho / g de concentrado de proteína.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES
1. Produto de proteína de alta concentração gerado pelo processamento de uma biomassa compreendendo uma microcultura, o método de processamento caracterizado por compreender: branquear uma primeira porção da biomassa em uma solução de branqueamento para formar um concentrado de proteína úmido; separar o primeiro concentrado de proteína úmido de uma solução separada; secar o primeiro concentrado de proteína úmido para formar pelo menos um dentre um primeiro floco de concentrado de proteína e um primeiro grânulo de concentrado de proteína, em que pelo menos um dentre o primeiro floco de concentrado de proteína e o primeiro grânulo de concentrado de proteína compreende pelo menos 40% de proteína por base de massa seca (DMB) e um valor de Pontuação de Aminoácido Corrigida de Digestibilidade de Proteína (PDCAAS) de pelo menos 0,90.
2. Produto de proteína de alta concentração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o método compreender adicionalmente: moer pelo menos um dentre o floco de concentrado de proteína e o grânulo de concentrado de proteína para formar uma farinha de concentrado de proteína.
3. Produto de proteína de alta concentração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o valor de PDCAAS ser limitado por histidina; ou em que pelo menos um dentre o floco de concentrado de proteína e o grânulo de concentrado de proteína compreender pelo menos um dentre: uma PDCAAS de pelo menos 0,92; um digestibilidade de pelo menos 90%; um teor de cinzas menor do que 10% de DMB; um teor de fibra dietária de pelo menos 30% de DMB; um teor de ácido oxálico menor do que 1% de DMB; um teor de polifenol menor do que menos de 3,2 mg/100 g; um teor de gordura menor do que 7% de DMB; uma capacidade de ligação à água de pelo menos 7 ml/g; e uma capacidade de ligação ao óleo de pelo menos 3 ml/g.
4. Produto de proteína de alta concentração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o pelo menos um dentre o floco de concentrado de proteína e o grânulo de concentrado de proteína compreender pelo menos um dentre: um teor de ácido oxálico menor do que 0,25% de DMB; e um teor de polifenol menor do que 1,75 mg/100 g.
5. Produto de proteína de alta concentração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o método compreender ainda a extração por solvente do concentrado de proteína úmida.
6. Produto de proteína de alta concentração, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por pelo menos um dentre o floco de concentrado de proteína e o grânulo de concentrado de proteína compreender pelo menos um dentre:
um teor de proteína de pelo menos 45%; uma PDCAAS de pelo menos 0,92; uma concentração reduzida de clorofila; uma digestibilidade de pelo menos 90%; um teor de cinzas menor do que 10% de DMB; um teor de fibra dietária de pelo menos 30% de DMB; um teor de ácido oxálico menor do que 1% de DMB; um teor de polifenol menor do que menos de 3,2 mg/100 g; um teor de gordura menor do que 5%; uma capacidade de ligação à água de pelo menos 7 ml/g; e uma capacidade de ligação ao óleo de pelo menos 3 ml/g; ou em que pelo menos um dentre o floco de concentrado de proteína e o grânulo de concentrado de proteína compreender pelo menos um dentre: um teor de ácido oxálico menor do que 0,25% de DMB; e um teor de polifenol menor do que menos de 1,75 mg/100 g.
7. Produto de proteína de alta concentração, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a microcultura compreender pelo menos um dentre Lemna e Wolffia.
8. Composição de proteína caracterizada por compreender pelo menos um produto de proteína de alta concentração e pelo menos um meio; em que o pelo menos um produto de proteína de alta concentração compreende pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína, ou um concentrado de proteína moído seco;
em que o pelo menos um produto de proteína de alta concentração é extraído de uma microcultura; em que o pelo menos um produto de proteína de alta concentração compreende pelo menos 45% de proteína por base de massa seca (DMB) e um valor de Pontuação de Aminoácido Corrigida de Digestibilidade de Proteína (PDCAAS) de pelo menos 0,90.
9. Composição de proteína, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por o valor de PDCAAS ser limitado por histidina.
10. Composição de proteína, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por a composição de proteína ser selecionada dentre um shake, uma batida, uma barra nutricional e um produto de alimentação animal.
11. Composição de proteína, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por o pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína ou um concentrado de proteína moído seco compreender adicionalmente pelo menos um dentre: um teor de proteína de pelo menos 50% de DMB; uma PDCAAS de pelo menos 0,92; uma concentração reduzida de clorofila; um digestibilidade de pelo menos 90%; um teor de cinzas menor do que 10% de DMB; um teor de fibra dietária de pelo menos 30% de DMB; um teor de ácido oxálico menor do que 1% de DMB;
um teor de polifenol menor do que menos de 3,2 mg/100 g; um teor de gordura menor do que 5% de DMB; uma capacidade de ligação à água de pelo menos 7 ml/g; e uma capacidade de ligação ao óleo de pelo menos 3 ml/g; ou em que pelo menos um dentre um floco de concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína e um concentrado de proteína moído seco compreender adicionalmente pelo menos um dentre: um teor de ácido oxálico menor do que 0,25% de DMB; e um teor de polifenol menor do que menos de 1,75 mg/100 g.
12. Composição de proteína, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por compreender adicionalmente pelo menos um aditivo, opcionalmente ou preferencialmente em que pelo menos um aditivo é selecionado dentre um adoçante, um estabilizante hidrocoloidal, um sabor, um componente nutricional ou qualquer combinação dos mesmos.
13. Método para fabricar uma composição de proteínas caracterizado por compreender: misturar pelo menos um produto proteico de alta concentração e pelo menos um meio; em que o pelo menos um produto proteico de alta concentração compreende pelo menos um dentre um floco concentrado de proteína, um grânulo de concentrado de proteína, uma farinha de concentrado de proteína, ou um concentrado de proteína moído a seco; em que o pelo menos um produto proteico de alta concentração é extraído de uma microcultura; em que o pelo menos um produto proteico de alta concentração compreende pelo menos 45% de proteína por base de massa seca (DMB) e um valor de Pontuação de Aminoácido Corrigida de Digestibilidade de Proteína (PDCAAS) de pelo menos 0,90.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o valor de PDCAAS ser limitado pela histidina.
15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por a composição da proteína ser selecionada a partir de um shake, uma batida, uma barra nutricional e um produto de alimentação animal.
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RESÍDUO DE SOLUÇÃO DE SOLUÇÃO DE BRANQUEAMENTO — E/OU BRANQUEAMENTO BRANQUEAMENTO
DE RECICLAGEM FILTRADA DE RECICLAGEM 126 130 122
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CONCENTRADO DE PROTEÍNA ÚMIDO 111 SECAGEM 114 FLOCOS/GRÂNULOS
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RESÍDUO DE SOLUÇÃO DE BRANQUEAMENTO E/OU BRANQUEAMENTO BRANQUEAMENTO
DE RECICLAGEM FILTRADA DE RECICLAGEM 126 130 122
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CONCENTRADO DE PROTEÍNA ÚMIDO Po 111 RESFRIAMENTO f 149 114 FLOCOS/GRÂNULOS DE CONCENTRADO DE PROTEÍNA P- 116
MOAGEM 118 FARINHA DE CONCENTRADO DE PROTEÍNA 190
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DE RECICLAGEM FILTRADA DE RECICLAGEM 126 130 122
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SECAGEM 114 FLOCOS/GRÂNULOS DE CONCENTRADO DE PROTEÍNA 116 MOAGEM 118 FARINHA DE CONCENTRADO DE PROTEÍNA - 19,
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B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B25D Requested change of name of applicant approved

Owner name: VALENTINA CARPIO (US) ; PARABEL NUTRITION, INC. (US)

B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B25G Requested change of headquarter approved

Owner name: VALENTINA CARPIO (US) ; PARABEL NUTRITION, INC. (US)

B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B11B Dismissal acc. art. 36, par 1 of ipl - no reply within 90 days to fullfil the necessary requirements