BRPI1013431B1

BRPI1013431B1 - produto alimentício

Info

Publication number: BRPI1013431B1
Application number: BRPI1013431-0A
Authority: BR
Inventors: Geoffrey Brooks; Scott Franklin; Jeff Avila; Stephen M. Decker; Enrique Baliu; Walter Rakitsky; John Piechocki; Dana Zdanis; Lesile M. Norris
Original assignee: Terravia Holdings, Inc.
Priority date: 2009-04-14
Filing date: 2010-04-14
Publication date: 2020-10-20
Also published as: CN102946738A; AU2010236491B2; KR101899933B1; KR101769121B1; CA2758479A1; EP2418959B1; KR20170096218A; EP3622828A1; CN102946738B; WO2010120923A1; EP2418959A4; JP2012523843A; EP2418959A1; HK1182595A1; CA2758479C; JP2014138620A; BRPI1013431A2; KR20110138407A; ES2749850T3; JP5636039B2

Abstract

PRODUTO ALIMENTÍCIO. A invenção fornece composições alimentícias microalgais novas que compreendem bioamasssa microalgal que foi processada em flocos, pós e farinhas. A biomassa microalgal da invenção tem um baixo teor de gorduras saturadas, alto teor de óleo monossaturado de triglicerídeo e pode ser uma boa fonte de fibra. A invenção também compreende biomassa microalgal que é adequada como uma fonte de proteína vegetariana e também uma boa fonte de fibra. Métodos inovadores de formular composições alimentícias com a biomassa microalgal da invenção também são apresentados no presente documento, incluindo bebidas, produtos assados, produtos de ovos, alimentos de teor de gordura reduzidos e alimentos livres de glúten. A provisão de composições alimentícias que incorporam a biomassa microalgal da invenção a um humano têm o benefício adicional de fornecer ingredientes saudáveis enquanto se alcança níveis de saciedade o suficiente para produzir a absorção calórica adicional. A invenção também fornece cepas novas de microalgas que foram submetidas a métodos não transgênicos de mutação o suficiente para reduzir a coloração da biomassa produzida pelas cepas. O óleo da biomassa microalgal pode ser extraído e é um óleo comestível que é saudável para o coração. A biomassa microalgal inovadora e o óleo da mesma podem (...).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA APLICAÇÕES RELACIONADAS

Este pedido reivindica benefício nos termos do Título 35 do USC., parágrafo 119(e), do Pedido de Patente Provisório N° US 61/169.271, depositado em 14 de abril de 2009, Pedido de Patente Provisório N° US 61/173.166, depositado em 27 de abril de 2009, Pedido de Patente Provisório N° US 61/246.070, depositado em 25 de setembro de 2009, e Pedido de Patente Provisório N° US 61/299.250, depositado em 28 de janeiro de 2010. Este pedido de patente também é uma continuação-em-parte do Pedido de Patente Internacional N° PCT/US2009/060692, depositado em 14 de outubro de 2009, que reivindica o benefício sob 35 USC. 119(e) do Pedido de Patente Provisório N° US 61/173.166, depositado em 27 de abril de 2009, e Pedido de Patente Provisório N° US 61/246.070, depositado em 25 de setembro de 2009. Este pedido de patente também é uma continuação-em-parte dos Pedidos de Patente Nos US 12/684.884, 12/684.885, 12/684.886, 12/684.887, 12/684.888, 12/684.889, 12/684.891, 12/684.892, 12/684.893, e 12/684.894, cada um dos quais foi depositado em 08 de janeiro de 2010, e cada um dos quais é uma continuação-em-parte do Pedido de Patente N° US 12/579.091, depositado em 14 de outubro de 2009, que reivindica o benefício sob 35 USC. 119(e) do Pedido de Patente Provisório N° US 61/173.166, depositado em 27 de abril de 2009, e Pedido de Patente Provisório N° US 61/246.070, depositado em 25 de setembro de 2009. Cada um destes pedidos de patente é incorporado integralmente no presente documento a título de referência e para todos os fins.

REFERÊNCIA PARA UMA LISTAGEM DE SEQUÊNCIAS

Esse pedido de patente inclui uma Listagem de Sequência em um arquivo de texto intitulado 026172-004150PC_Sequence_Listing, criado em 14 de abril de 2010, e que contém 22803 bytes. O material contido no arquivo de texto é, por meio deste, incorporado a título de referência.

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção reside nas áreas de microbiologia, preparo de alimentos e nutrição humana e animal.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Como a população humana continua a aumentar, há uma crescente necessidade de fontes adicionais de alimento, especialmente fontes de alimentos que são baratos de se produzir, porém nutritivos. Além disso, a dependência atual sobre a came como o alimento básico de muitas dietas, pelo menos nos países mais desenvolvidos, contribui significativamente para a libertação de gases do efeito de estufa, e há uma necessidade de novos alimentos que são igualmente saborosos e nutritivos e ainda menos prejudiciais ao meio ambiente para serem produzidos.

Exigindo apenas “água e luz” para crescer, as algas têm sido vistas como uma potencial fonte de alimento. Embora certos tipos de algas, principalmente algas marinhas, realmente forneçam alimentos importantes para o consumo humano, a promessa de algas como um alimento não se concretizou. Algas em pó feito a partir de algas cultivadas fotossinteticamente em tanques externos ou fotobiorreatores são comercialmente disponíveis, mas têm uma cor verde-escuro (a partir da clorofila) e um sabor forte e desagradável. Quando formulados em produtos alimentícios ou como suplementos nutricionais, estes pós de algas dão uma cor verde visualmente desinteressante para o alimento ou suplemento nutricional e têm um sabor desagradável de peixe ou alga marinha.

Existem várias espécies de algas que são utilizadas nos gêneros alimentícios de hoje, sendo a maioria as macroalgas, tais como algas kelp, purple laver (Porphyra, usado em nori), dulse (Vaim&napalmate) e alface do mar {Uiva lactuca). Microalgas, como Spirulina (Arthrospira platensis) são cultivadas comercialmente em lagos abertos (por fotossíntese) para uso como suplemento nutricional ou incorporado em pequenas quantidades em bebidas como vitaminas ou sucos (geralmente menos de 0,5% p/p). Outras microalgas incluindo algumas espécies de Chlorella são populares em países asiáticos como um suplemento nutricional.

Além desses produtos, o óleo de algas com alto teor de ácido docosa hexanóico (DHA) é utilizado como ingrediente em fórmulas infantis. O DHA é um óleo altamente poli-insaturado. DHA tem propriedades anti- inflamatórias e é um suplemento bem conhecido como um aditivo usado na preparação de alimentos. No entanto, o DELA não é adequado para alimentos cozidos, pois oxida com tratamento térmico. Além disso, o DHA é instável quando exposto ao oxigênio, mesmo em temperatura ambiente na presença de antioxidantes. A oxidação do DHA resulta em um gosto similar a peixe e aroma desagradável.

Permanece a necessidade de métodos para produzir alimentos a partir de algas mais baratos e eficientes, em grande escala, especialmente alimentos que são saborosos e nutritivos. A presente invenção reúne essas e outras necessidades.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção inclui composições de farinha derivada de microalgas de múltiplos gêneros, espécies, e cepas de microalgas comestíveis. As microalgas usadas na invenção são isentas de toxinas algais e contêm níveis variados de óleo de triglicerídeo primariamente monossaturado. As farinhas descritas aqui são formuladas como pós misturáveis de fluxo livre, ingredientes de alimento misturados, de oxidação estabilizada, homogeneizada e micronizada e combinações dos mesmos. As farinhas apresentadas aqui também formam emulsões auto-estabilizantes em pastas aquosas com viscosidades gerenciáveis. Métodos inovadores de formular farinhas e incorporá-las em composições alimentícias também são apresentados. A invenção também compreende farinhas com teor significativo de proteína digerível e fibra dietária única e atributos de aglutinação de água associada, texturização e aplicação de óleo saudável. Métodos inovadores de substituição de óleo e gordura que usam farinhas da invenção também são apresentados. As farinhas da invenção podem ser fabricadas a partir de matérias primas de fermentação heterotrófica comestíveis e não comestíveis, incluindo amido de milho, cana de açúcar, glicerol e celulose despolimerizada.

Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece uma farinha microalgal que compreende um homogenato de biomassa microalgal que contém predominante ou completamente células lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em algumas modalidades, o tamanho padrão das partículas no pó é menor que 100 pm. Em algumas modalidades, o tamanho padrão das partículas no pó é de 1 a 15 pm. Em uma modalidade, o pó é formado pela micronização de biomassa microalgal para formar uma emulsão e secar a emulsão. Em alguns casos, a farinha microalgal tem um teor de umidade de 10% ou menos ou 5% ou menos em peso. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 45% e 70% em peso seco de óleo. Em algumas modalidades, de 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídio 18:1 em uma forma de glicerolipídio. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menor que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3, e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono 20 ou mais longo. Em algumas modalidades, a biomassa está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa está entre 25% a 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose, em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é de 0,1 a 4% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose, e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa tem entre 20 e 115 pg/g de carotenóides total, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em alguns casos, o teor de clorofila da biomassa é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa tem de 1 a 8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/lOOg de alfa tocoferol. Em uma modalidade, a biomassa tem 0,05 a 0,30 mg/g total de tocotrienóis, incluindo de 0,10 a 0,25 mg/g alfa tocotrienol.

Em algumas modalidades, a farinha microalgal está na forma de uma Composição de ingrediente alimentício, em que a farinha microalgal e combinada a um ou mais ingredientes comestíveis adicionais, ou seja, um grão, fruto, vegetal, proteína, ervas, temperos ou um ou mais ingredientes para a preparação de um molho de salada, produto de ovo, bens assado, pão, massa, molho, sopa, bebida, sobremesa congelada, manteiga ou pasta. Em alguns casos, a farinha microalgal está em falta de óleo visível. Em alguns casos, a farinha microalgal compreende, ainda, um agente de fluxo. Em uma modalidade, a farinha microalgal compreende, ainda, um antioxidante.

Em várias modalidades da invenção, a biomassa é derivada de uma única cepa de microalgas. Em algumas modalidades, a biomassa é derivada de uma alga que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a alga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em algumas modalidades, a biomassa algal é derivada de alga cultivada heterotroficamente. Em algumas modalidades, a biomassa algal é derivada de algas cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP).

Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende ou é formada por combinação de (a) pelo menos 0,5% p/p de farinha microalgal, em que a farinha microalgal é um homogenato que contém células microalgais predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso de óleo de triglicerídeo, e (b) pelo menos um ingrediente comestível, em que a Composição de ingrediente alimentício pode ser convertida em um produto alimentício reconstituído pela adição de um líquido à Composição de ingrediente alimentício. Em uma modalidade, a Composição de ingrediente alimentício é uma massa seca. Em alguns casos, a Composição de ingrediente alimentício pode ser convertida em um produto alimentício reconstituído pela adição de líquido seguida por cozedura. Em uma modalidade, o produto alimentício reconstituído é um produto alimentício líquido. Em alguns casos, a Composição de ingrediente alimentício pode ser convertida no produto alimentício reconstituído por um processo que inclui submeter o produto de reconstituição a forças de cisalhamento. Em algumas modalidades, o tamanho médio de partículas de biomassa microalgal no produto alimentício líquido está entre 1 e 15 pm. Em uma modalidade, o produto alimentício reconstituído é uma emulsão. Em algumas modalidades, o produto alimentício reconstituído é um molho de molho de salada, sopa, molho, bebida, manteiga ou pasta.

Em alguns casos, o produto alimentício reconstituídos da presente invenção não contém óleo ou gordura além do óleo da biomassa microalgal. Em algumas modalidades, a quantidade de farinha microalgal no produto alimentício reconstituído é de 0,25-1 vezes o peso de óleo e/ou gordura em um produto alimentício convencional do mesmo tipo que o produto alimentício reconstituído. Em alguns casos, o tamanho médio das partículas de biomassa microalgal é menor que 100 pm. Em uma modalidade, o tamanho médio das partículas de biomassa microalgal é de 1-15 pm. Em algumas modalidades, a Composição de ingrediente alimentício tem um teor de umidade de 10% ou menos ou 5% ou menos em peso. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 45% e 65% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em algumas modalidades, de 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídio 18:1 em uma forma de glicerolipídio. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo da Composição de ingrediente alimentício é menor que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3, e menor que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono 20 ou mais longo. Em alguns casos, a biomassa microalgal está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa microalgal está entre 25% a 35% de fibra dietária e 2% a 8% isento de açúcar, incluindo sacarose, em peso seco. Em uma modalidade, o componente de fibra dietária da biomassa microalgal é de 0,1 a 4% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose, e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 20 a 115 pg/g do total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende menos que 2 ppm de clorofila. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal compreende 1 a 8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo 2 a 6 mg/100g de alfa tocoferol. Em uma modalidade, a biomassa microalgal compreende 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em um terceiro aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de uma farinha microalgal que compreende (a) fornecer células microalgais que contêm pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, (b) romper as células e reduzir o tamanho de partícula para produzir um homogenato aquoso, e (c) secar o homogenato para produzir farinha microalgal que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em uma modalidade, o método compreende, ainda, separar as células microalgais do meio de cultura antes de romper as células. Em alguns casos, a disrupção é realizada com o uso de um disruptor de pressão, prensa francesa, ou fresa esférica. Em alguns casos, a secagem é realizada com o uso de um liofilizador, secador de tambor, secador rápido, secador de aspersão, ou secador de caixa.

Em algumas modalidades, o método é realizado com o uso de células microalgais que contêm entre 50% e 65% em peso seco de óleo. Em alguns casos, o método compreende, ainda, adicionar um agente de fluxo em qualquer ponto durante o processo. Em uma modalidade, o tamanho médio de partículas na farinha é menor que 100 pm. Em uma modalidade, o tamanho médio de partículas de farinha está entre 1 e 15 pm. Em alguns casos, a farinha tem um teor de umidade de 10% ou menos ou 5% ou menos em peso. Em alguns casos, 50% a 75% do óleo é um lipídio 18:1 em uma forma de glicerolipídio. Em uma modalidade, o óleo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3, e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, o método é realizado com o uso de células microalgais de uma única cepa de microalga. Em algumas modalidades, as células são uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, as células são Chlorella protothecoides. Em alguns casos, as células são de uma cepa mutante em cepa mutante em cor com pigmentação de cor reduzida se comparado à cepa da qual são derivadas. Em alguns casos, as células são de uma cultura heterotrófica. Em algumas modalidades, as células são rompidas e secas sob condições de boa prática de fabricação (GMP).

Em um quarto aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um produto alimentício de farinha microalgal, que compreende (a) determinar uma quantidade de farinha microalgal para incluir no produto alimentício baseado uma quantidade de óleo, gordura ou ovos em uma forma convencional do produto alimentício, em que a farinha microalgal é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, e (b) combinar a quantidade de farinha microalgal com um ou mais ingredientes comestíveis e menos do que a quantidade de óleo, gordura ou ovos presente na forma convencional do produto alimentício para formar o produto alimentício a partir da farinha microalgal. Em alguns casos, o produto alimentício contém menos que 25% de óleo ou gordura em peso, excluindo óleo microalgal contribuído pela biomassa. Em alguns casos, o produto alimentício de farinha microalgal contém menos que 10% de óleo ou gordura em peso, excluindo p óleo microalgal contribuído pela biomassa. Em uma modalidade, o produto alimentício da farinha microalgal é isento de óleo ou gordura excluindo o óleo microalgal contribuído pela biomassa. Em alguns casos, o produto alimentício da farinha microalgal é isento de ovos. Em alguns casos, o produto alimentício é isento de óleo diferente do óleo microalgal contribuído pela biomassa.

A presente invenção inclui, ainda, bebidas e materiais brutos inovadores para a fabricação do mesmo, como bebida e materiais brutos que contêm microalgas de várias espécies com vários componentes. Os atributos da biomassa microalgal usada na invenção incluem materiais fornecedores de nutrição, como carotenóides, fibra dietária, tocotrienóis e tocoferóis, e composições de lipídio variadas, particularmente níveis mais baixos de lipídeos saturados. Os atributos da biomassa microalgal usados na invenção incluem atributos estruturais como sensação na boa melhorada se comparada a produtos de leite alternativos, como leite de soja e leite de arroz. As bebidas novas fornecem sistemas de aplicação para materiais de alta nutrição encontrados em microalgas. A invenção fornece uma nova categoria de bebidas finalizadas com base em microalgas (como líquidos e emulsões refrigerados e estáveis em prateleira) assim como composições para aumentar as propriedades de bebidas atuais através da inclusão de materiais baseados em microalgas inovadores como ingredientes.

Em um quinto aspecto, a presente invenção fornece uma bebida que compreende biomassa microalgal que contém pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo e/ou pelo menos 40% em peso seco de proteína na forma de células integrais ou um homogenato que contém células predominante ou completamente lisadas e um líquido ingerível. Em alguns casos, a bebida é formada pela dispensa da biomassa microalgal e do líquido ingerível. Em alguns casos, a biomassa microalgal está na forma de um homogenato micronizado. Em uma modalidade, o tamanho médio das partículas no homogenato é menor que 100 pm. Em uma modalidade, o tamanho médio das partículas no homogenato é de 1 a 15 pm.

Em alguns casos, a biomassa não tem toxinas algais detectáveis por análise espectrométrica de massa. Em uma modalidade, a bebida é pasteurizada. Em algumas modalidades, a bebida compreende, ainda, uma fonte de proteína exógena e/ou lactose. Em uma modalidade, a fonte de proteína exógena é proteína de soro. Em alguns casos, a bebida é isenta de lactose. Em alguns casos, o líquido ingerível é leite de soja, leite de arroz ou leite de amêndoa.

Em algumas modalidades, a bebida é selecionada a partir do grupo que consiste em um leite, um suco, uma vitamina, uma bebida nutricional, uma gemada, e uma bebida de substituição de refeição. Em alguns casos, a biomassa microalgal é 45 a 75% de óleo de triglicerídeo em peso seco. Em uma modalidade, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é óleo monossaturado. Em uma modalidade, pelo menos 50% em peso de óleo de triglicerídeo é um lipídio 18:1 e é contido em uma forma de glicerolipídio.

Em alguns casos, menos que 5% em peso do óleo de triglicerídeo é ácido docosahexaenóico (DHA) (22:6). Em alguns casos, 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídio de 18:1 em uma forma de glicerolipídio. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a biomassa está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa está entre 25% e 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 4% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa tem entre 20 e 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa tem 1 a 8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100g de alfa tocoferol. Em alguns casos, a biomassa tem 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em alguns casos, a biomassa é de microalgas cultivadas heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa é feita sob boas condições de prática de fabricação. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma única cepa de microalgas. Em algumas modalidades, a microalga é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é da cepa de Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA- 10397. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10396.

Em um sexto aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de uma bebida que compreende a combinação de biomassa microalgal na forma de flocos ou pó de células inteiras ou um homogenato micronizado na forma de um pó que tem um teor de óleo de triglicerol de pelo menos 25% e um líquido ingerível para formar uma bebida. Em alguns casos, a biomassa microalgal é primeiramente combinada com um segundo líquido ingerível para formar uma pasta aquosa e a pasta aquosa é, então, combinada ao líquido ingerível para formar a bebida. Em alguns casos, o método compreende, ainda, adicionar uma fonte de proteína exógena e/ou lactose para formar a bebida. Em uma modalidade, a fonte de proteína exógena é proteína de soro. Em alguns casos, o método compreende, ainda, a pasteurização da bebida. Em alguns casos, a biomassa microalgal e o líquido ingerível são combinados juntos para formar uma dispersão estável.

Em várias modalidades, a bebida feita pelos métodos da invenção é selecionada a partir do grupo que consiste em um leite, um suco, uma vitamina, uma bebida nutricional, e uma bebida de substituição de refeição. Em alguns casos, o líquido ingerível é leite de soja, leite de arroz, ou leite de amêndoa.

Em um sétimo aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício fermentado que compreende (a) biomassa microalgal que contém pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo e/ou pelo menos 40% em peso seco de proteína na forma células integrais ou um homogenato que contém células predominante ou completamente lisadas, (b) um líquido ingerível, e (c) um micróbio vivo adequado para uso em produtos alimentícios. Em alguns casos, o micróbio vivo é uma cultura de bactéria. Em uma modalidade, o líquido ingerível é um leite. Em uma modalidade, o leite é de um animal. Em uma modalidade, o leite é de uma fonte não animal. Em alguns casos, o produto alimentício fermentado é um iogurte. Em alguns casos, o iogurte está na forma de uma bebida líquida.

A presente invenção inclui, ainda, produtos assados que contêm microalgas com propriedades novas se comparado aos produtos preexistentes do mesmo tipo. Métodos para formular e fabricar esses alimentos para aplicar gordura reduzida, colesterol reduzido e teor de fibra aumentado conforme apresentado no presente documento. Várias modalidades incluem a eliminação ou redução de ovos, manteiga, gordura animal, e óleos saturados a favor de biomassa de microalgas contendo óleo saudável, incluindo a fabricação de alimentos com menos calorias do que produtos preexistentes do mesmo tipo. Métodos de fabricação de materiais brutos para a fabricação de alimentos assados processados inovadores e intermediários como misturas de bolo e pão também são fornecidos.

Em um oitavo aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício formado ao assar uma mistura de biomassa microalgal que tem um teor de óleo de triglicerídeo de pelo menos 16% em peso na forma de flocos de células integrais ou pó de células integrais ou um homogenato que contém células predominante ou completamente lisadas, e um líquido ingerível e pelo menos um outro ingrediente comestível. Em alguns casos, a biomassa microalgal está na forma de farinha microalgal, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas em forma pulverizada. Em alguns casos, a farinha microalgal é um homogenato micronizado de biomassa microalgal. Em alguns casos, a biomassa microalgal está na forma de pasta aquosa do homogenato.

Em algumas modalidades, a biomassa não tem toxinas algais detectáveis por análise de espectrometria em massa. Em alguns casos, o produto alimentício tem uma atividade de água (Aw) entre 0,3 e 0,95. Em alguns casos, o produto alimentício tem um teor de fibra pelo menos 1,5 vezes mais alto se comparado a um produto alimentício convencional de outra forma idêntico. Em alguns casos, o produto alimentício é selecionado a partir do grupo que consiste em brownie, biscoitos, um bolo, e produtos similares a bolo, um biscoito, um pão e salgadinhos. Em alguns casos, o pão é uma massa de pizza, um palito de pão, brioche, ou um biscoito. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é de 45 a 75% de óleo de triglicerídeo em peso seco. Em alguns casos, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é óleo monossaturado. Em uma modalidade, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é um lipídio 18:1 e é contido em uma forma de glicerolipídio. Em alguns casos, menos de 5% em peso do óleo de triglicerídeo é ácido docosahexaenóicò (DHA) (22:6). Em alguns casos, 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídio 18:1 em uma forma de glicerolipídio. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a biomassa está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa está entre 25% e 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 3% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa tem entre 20 e 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa tem 1 a 8 mg/lOOg de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100g de alfa tocoferol. Em alguns casos, a biomassa tem 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em alguns casos, a biomassa é de microalgas cultivadas heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa é feita sob boas condições de prática de fabricação. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é derivada de uma microalga que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é da cepa de Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em uma modalidade, a microalga é Chlorellaprotothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10397. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10396.

Em um nono aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende biomassa microalgal que tem um teor de óleo de triglicerídeo de pelo menos 16% em peso na forma de flocos de célula integral ou pó de célula integral ou um homogenato que contém células predominante ou completamente lisadas e pelo menos um outro ingrediente comestível, em que o ingrediente de alimento pode ser convertido em um produto alimentício reconstituído pela adição de líquido à Composição de ingrediente alimentício e ao assar. Em alguns casos, a biomassa tem um teor de óleo de triglicerídeo de 45 a 75% de óleo de triglicerídeo em peso seco. Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco, e a proteína compreende pelo menos 60% de proteína cru digerível.

Em um décimo aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um produto assado que compreende a combinação de biomassa microalgal que tem um teor de óleo de triglicerídeo de pelo menos 25% em peso na forma de flocos de célula integral ou pó de célula integral ou um homogenato micronizado em forma pulverizada, um líquido ingerível e pelo menos um outro ingrediente comestível, e cozinhar a mistura.

Em alguns casos, o produto assado é um brownie, biscoitos, um bolo, um pão, uma massa de pizza, um palito de pão, um biscoito, uma bolacha, massas de torta ou salgadinhos. Em alguns casos, a biomassa microalgal não é combinada a um líquido ingerível ou outro ingrediente comestível que seja predominantemente gordura, óleo, ou ovo.

Em um décimo primeiro aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício que compreende biomassa microalgal que tem um teor de óleo de triglicerídeo de pelo menos 10% em peso na forma de flocos de célula integral ou pó de célula integral ou um homogenato que contém células predominante ou completamente lisadas, e um líquido ingerível e uma farinha. Em alguns casos, o produto alimentício compreende, ainda, um agente de fermentação. Em uma modalidade, o agente de fermentação é um fermentador químico. Em uma modalidade, o agente de fermentação é um fermentador biológico. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 45% e 70% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende pelo menos 40% de proteína.

A presente invenção inclui, ainda, alimentos que contêm biomassa de microalgas com níveis de lipídio altos. Exemplos de alimentos incluem molhos, molhos para salada, massas, maioneses, e outros materiais comestíveis que contêm microalgas, em que os materiais comestíveis são, tradicionalmente, associados à entrega de gorduras saturadas e óleos. E fornecido, ainda, pela invenção tais alimentos contendo microalgas com carga calórica reduzida se comparado a alimentos tradicionais do mesmo tipo, e em várias modalidades os alimentos inovadores têm propriedades organolépticas idênticas ou similares como versões de gordura total dos alimentos. Também são fornecidos métodos de formulação e fabricação dos alimentos inovadores e para a fabricação de intermediários baseados em microalgas para a fabricação dos mesmos. Os alimentos e intermediários inovadores podem ser fabricados com o uso de equipamento de processamento de alimento e fermentação existentes, e podem substituir produtos alimentícios existentes com um alimento derivado de microalgas mais saudável que tenha propriedades estruturais e organolépticas desejáveis.

Em um décimo segundo aspecto, a presente invenção fornece um alimento ou Composição de ingrediente alimentício que contém pelo menos 10% em peso de um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas que compreendem pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo emulsificado em um líquido ingerível. Em alguns casos, a composição é um molho, uma maionese, uma sopa, ou um molho para salada. Em alguns casos, a composição é isenta de óleo e gordura exceto pelo óleo na biomassa microalgal. Em alguns casos, a composição contém menos que 25% em peso de óleo ou gordura excluindo o óleo contribuído pela biomassa. Em alguns casos, a composição contém menos que 10% em peso de óleo ou gordura excluindo o óleo contribuído pela biomassa. Em uma modalidade, a composição é uma emulsão de óleo em água. Em uma modalidade, a composição é uma emulsão de água em óleo.

Em alguns casos, a biomassa não tem níveis detectáveis de toxinas algais por análise de espectrometria em massa. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é de 45 a 75% de óleo de triglicerídeo em peso seco. Em alguns casos, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é óleo monossaturado. Em alguns casos, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é um lipídeo em 18:1 e é contido em uma forma de glicerolipídeo. Em alguns casos, menos de 5% em peso do óleo de triglicerídeo é ácido docosahexaenóico (DHA) (22:6). Em alguns casos, 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídeo em 18:1 em uma forma de glicerolipídeo. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a biomassa está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa está entre 25% e 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 4% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa tem entre 20 e 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa tem 1 a 8 mg/lOOg de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100g de alfa tocoferol. Em algumas modalidades, a biomassa tem 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em alguns casos, a biomassa é de microalgas cultivadas heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa é feita sob boas condições de prática de fabricação. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de microalgas que são uma espécie do gênero Chlorella, do gênero Prototheca, ou do gênero Parachlorella. Em algumas modalidades, a microalga é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é da cepa de Chlorella protothecoid.es. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10397. Em uma modalidade, a microalga é Chlorellaprotothecoides 25- 32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10396.

Em um décimo terceiro aspecto, a presente invenção fornece uma pasta aquosa formada ao dispersar farinha de algas, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas que compreendem pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo em forma pulverizada em uma solução aquosa, em que a farinha de algas constitui de 10 a 50% em peso da pasta aquosa. Em alguns casos, a biomassa tem um teor de óleo de 5 a 55% de óleo de triglicerídeo em peso seco. Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco, e a proteína compreende pelo menos 60% de proteína cru digerível.

Em um décimo quarto aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um produto alimentício incluindo biomassa microalgal, que compreende (a) determinar uma quantidade de biomassa microalgal para incluir no produto alimentício baseado uma quantidade de óleo, gordura ou ovos em uma forma convencional do produto alimentício, em que a biomassa microalgal compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, e (b) combinar a quantidade de biomassa microalgal com um ou mais ingredientes comestíveis e menos do que a quantidade de óleo, gordura ou ovos presente na forma convencional do produto alimentício para formar o produto alimentício a partir da biomassa microalgal. Em alguns casos, o produto alimentício incluindo farinha microalgal contém menos que 10% de óleo ou gordura em peso, excluindo o óleo microalgal contribuído pela biomassa. Em alguns casos, o produto alimentício incluindo farinha microalgal é isento de ingredientes alimentícias que constituem predominantemente óleo ou gordura, excluindo óleo microalgal contribuído pela biomassa. Em alguns casos, o produto alimentício incluindo farinha microalgal é isento de ovos. Em algumas modalidades, o produto alimentício é isento de óleo diferente do óleo microalgal contribuído pela biomassa. Em alguns casos, a quantidade de biomassa microalgal é de 25 a 100% em peso ou volume do óleo ou gordura na receita convencional.

Em um décimo quinto aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um alimento de baixo teor de gordura que compreende combinar biomassa algal que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo a um ou mais outros ingredientes comestíveis, em que pelo menos um dos ingredientes comestíveis é desprovido de gordura ou óleo natural. Em alguns casos, o ingrediente comestível desprovido de gordura ou óleo natural é uma clara de ovo. Em alguns casos, o ingrediente comestível desprovido de gordura ou óleo natural é um produto laticínio desprovido de gordura. Em uma modalidade, o produto laticínio é leite de gordura reduzida ou isento de gordura.

Em um décimo sexto aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um alimento de baixo teor de gordura que compreende combinar biomassa algal que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo a um ou mais outros ingredientes comestíveis para formar o produto alimentício de baixo teor de gordura, em que o produto de baixo teor de gordura não tem mais que 10% de óleo ou gordura, tirando o óleo microalgal. Em alguns casos, o um ou mais ingredientes comestíveis aos quais a biomassa algal é combinada não incluem um ingrediente que constitui predominantemente óleo, gordura ou ovo.

A presente invenção inclui, ainda, composições e métodos que se referem à criação de produtos alimentícios baseados em ovos, em que as produções contêm vários materiais brutos feitos de microalgas em formas diferentes. Algumas formas incluem níveis altos de óleo monossaturado, fibra dietária, carotenóides, e proteína cru digerível. São fornecidos aqui métodos e composições para melhorar a estabilidade de alimento em temperatura elevada durante períodos de armazenamento estendidos em produtos de ovos hidratados. Os materiais derivados de microalgas são fornecidos como homogenatos secos ou hidratados feitos a partir de microalgas heterotroficamente produzidas de vários gêneros, espécies e cepas. Níveis de peso/peso de gorduras saturadas e colesterol são reduzidos em produtos de ovos da invenção, enquanto fibra dietária é aumentada. Misturas de ovos líquidos ou secos com algas líquidas ou secas são fornecidas, assim como métodos de fabricação e formulação de misturas. Combinações únicas de claras e microalgas também são fornecidas para a fabricação de produtos de ovos de colesterol muito baixo. Em algumas modalidades, as características texturais de ovos pulverizados são alteradas para serem mais como as características texturais de ovos líquidos pela inclusão de fibra dietária e outras propriedades retentoras de umidade de biomassa microalgal.

Em um décimo sétimo aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende um produto de ovo desidratado e farinha de algas, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, para a formulação de um produto alimentício além de um líquido e opcionalmente outros ingredientes comestíveis. Em uma modalidade, o produto de ovo desidratado são ovos inteiros secos. Em uma modalidade, o produto de ovo desidratado são claras de ovos secas. Em uma modalidade, o produto de ovo desidratado é gemas de ovos secas. Em alguns casos, a Composição de ingrediente alimentício é um produto de ovo pulverizado, ou uma mistura de panqueca ou waffle.

Em alguns casos, a farinha de algas é formada pela micronização da biomassa microalgal para formar uma emulsão e secar a emulsão. Em uma modalidade, o tamanho médio de partículas na farinha de algas é menor que 100 pm. Em uma modalidade, o tamanho médio de partículas na farinha de algas é menor que 1 a 15 pm. Em alguns casos, a biomassa é feita sob boas condições de prática de fabricação. Em alguns casos, a biomassa não tem toxinas algais detectáveis por análise de espectrometria em massa.

Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é de 45 a 75% de óleo de triglicerídeo em peso seco. Em alguns casos, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é óleo monossaturado. Em uma modalidade, pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é um lipídeo 18:1 e é contido em uma forma de glicerolipídeo. Em uma modalidade, menos de 5% em peso do óleo de triglicerídeo é ácido docosahexaenóico (DHA) (22:6). Em alguns casos, 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídeo 18:1 em uma forma de glicerolipídeo. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a biomassa está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa está entre 25% e 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 3% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa tem entre 20 e 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa tem 1 a 8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100g de alfa tocoferol. Em alguns casos, a biomassa tem 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em alguns casos, a biomassa é de microalgas cultivadas heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma microalga que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é da cepa de Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma única cepa de microalgas. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em uma modalidade, as microalgas são Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10397. Em uma modalidade, as microalgas são Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipo Americana sob a designação de depósito PTA-10396.

Em um décimo oitavo aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende um produto de ovo e farinha de algas, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, para a formulação de um produto alimentício além de um líquido e opcionalmente outros ingredientes comestíveis. Em uma modalidade, a Composição de ingrediente alimentício é uma massa.

Em um décimo nono aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende um produto de ovo e uma pasta aquosa de farinha de algas, em que a farinha de algas é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em alguns casos, o produto de ovo líquido são ovos inteiros líquidos, claras de ovos líquidas, gemas de ovos líquidas e substitutos de ovos líquidos. Em uma modalidade, a Composição de ingrediente alimentício é para a formulação de um produto de ovos mexidos quando aquecido.

Em um vigésimo aspecto, a presente invenção fornece um método para preparo de um produto alimentício que combina um ingrediente alimentício que compreende um produto de ovo desidratado e farinha de algas, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, com um líquido e, opcionalmente, outros ingredientes comestíveis e cozinhar. Em alguns casos, o produto alimentício é um produto de ovos pulverizado, ou uma mistura de panqueca ou waffle.

Em um vigésimo primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método de preparação de uma Composição de ingrediente alimentício que compreende um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas e pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo e um produto de ovo líquido e secar o homogenato e produto de ovo juntos para fornecer a Composição de ingrediente alimentício. Em alguns casos, o método compreende, ainda, micronizar a biomassa algal para fornecer o homogenato. Em uma modalidade, a Composição de ingrediente alimentício é para a formulação de um produto de ovos mexidos quando aquecido.

Em um vigésimo segundo aspecto, a presente invenção fornece uma composição alimentícia formada por combinar um produto de ovo e farinha microalgal ou uma pasta aquosa de farinha microalgal, e pelo menos um outro ingrediente comestível e aquecer, em que a farinha microalgal é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em uma modalidade, o produto de ovo é um produto de ovo líquido. Em alguns casos, o produto de ovo líquido são ovos inteiros líquidos, gemas de ovos líquidas, claras de ovos líquidas ou substitutos de ovos líquidos. Em uma modalidade, o produto de ovo é um produto de ovo desidratado. Em alguns casos, o produto de ovo desidratado são ovos inteiros secos, gemas de ovo secas ou claras de ovo secos. Em algumas modalidades, o pelo menos um outro ingrediente comestível inclui um líquido ingerível. Em uma modalidade, a composição alimentícia são ovos mexidos.

Em um vigésimo terceiro aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende um produto de ovo desidratado e farinha de algas, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende não mais que 20% em peso seco de óleo de triglicerídeo e pelo menos 40% em peso seco de proteína, para a formulação de um produto alimentício além de um líquido ingerível e opcionalmente outros ingredientes comestíveis.

A presente invenção inclui, ainda, cepas únicas e novas de microalgas que foram submetidas a métodos de mutação não transgênicos o suficiente para reduzir a coloração da biomassa produzida pelas cepas. A biomassa produzida de tais cepas pode ser usada na fabricação de produtos assados, alimentos livres de glúten, bebidas, farinhas de algas de alto lipídio, e outros alimentos. Pigmentos como carotenóides e clorofila podem ser indesejados para a aceitação do consumidor quando incorporados em alimentos como maionese, iogurte, e molhos brancos que não são tradicionalmente associados a cores como amarelo, vermelho, laranja e verde. Alguns pigmentos, como clorofila, também podem criar perfis de sabor indesejáveis. O uso de biomassa microalgal de pigmento reduzido expande a faixa de produtos alimentícios que podem ser fabricados com perfis de lipídio saudáveis. A biomassa que contém alto teor de proteína da invenção, também reduzida em pigmentação, também é incorporada em produtos como análogos de carne, barras nutricionais e bebidas de substituição de refeição. As microalgas de pigmentação reduzida também permitem a incorporação de quantidades maiores de biomassa em certos produtos alimentícios que poderiam, de outra forma, ser alcançados com o uso de biomassa microalgal altamente pigmentada. Métodos de geração as microalgas de pigmento reduzido novas são descritos no presente documento. As cepas fornecidas pela invenção também são úteis na fabricação de óleos de triglicerídeos extraídos de cor neutra, saudáveis.

Em um vigésimo quarto aspecto, a presente invenção fornece uma composição alimentícia que compreende pelo menos 0,1% p/p de biomassa microalgal e um ou mais ingredientes comestíveis, em que a biomassa microalgal compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em peso seco e a cepa microalgal que fornece a biomassa é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida se comparada à cepa da qual foi derivada. Em alguns casos, a cepa microalgal que fornece a biomassa tem coloração reduzida se comparada à Chlorella protothecoides quando cultivada sob condições comparáveis. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 no Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-103 97. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10396. Em alguns casos, a cepa microalgal que fornece a biomassa foi cultivada e processada sob boas condições de processo de fabricação (GMP).

Em algumas modalidades, a composição alimentícia é selecionada a partir do grupo que consiste em um molho de salada, um produto de ovo, um produto assado, um pão, uma barra, uma pasta, um molho, uma bebida de sopa, uma bebida, uma sobremesa congelada, uma massa, um substituto de manteiga ou uma massa. Em alguns casos, o um ou mais ingredientes comestíveis é selecionado a partir do grupo que consiste em um grão, fruta, vegetal, proteína, erva ou tempero. Em uma modalidade, a composição alimentícia compreende, ainda, um conservante compatível com alimento.

Em um vigésimo quinto aspecto, a presente invenção fornece uma composição alimentícia que compreende pelo menos 0,1% p/p de biomassa microalgal e um ou mais ingredientes comestíveis, em que a biomassa microalgal compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco e é preparada a partir de uma cepa microalgal é mutante de cor com pigmentação de cor reduzida se comparada à cepa da qual foi derivada. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10397. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10396.

Em um vigésimo sexto aspecto, a presente invenção fomece um método para fomecer uma cepa microalgal adequada para a produção de alimentos, que compreende (a) mutagenizar uma cepa microalgal, (b) identificar uma colônia mutagenizada que tenha coloração reduzida em relação à cepa original quando cultivada sob as mesmas condições; e (c) cultivar a cepa mutagenizada sob condições para render um teor de óleo de triglicerídeo de pelo menos 25% em peso seco e/ou um teor de proteína de pelo menos 40% em peso seco de células. Em algumas modalidades, o método compreende, ainda, colher as células cultivadas e secar por tambor a biomassa microalgal. Em alguns casos, a biomassa microalgal seca compreende menos que 5 mcg/g do total de carotenóides. Em uma modalidade, a biomassa microalgal seca compreende menos que 2 mcg/g do total de carotenóides. Em uma modalidade, a biomassa microalgal seca compreende menos que 1,1 mcg/g do total de carotenóides.

Em alguns casos, o método é realizado com uma cepa microalgal que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, uma cepa microalgal é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a cepa mutagenizada é cultivada heterotroficamente. Em algumas modalidades, a cepa mutagenizada é capaz de crescimento heterotrófico. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10397. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na

Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA- 10396.

Em um vigésimo sétimo aspecto, a presente invenção fornece um método para formular um produto alimentício que compreende combinar biomassa microalgal e um ou mais outros ingredientes comestíveis, em que a biomassa microalgal compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em peso seco e/ou pelo menos 40% de proteína em peso seco e a biomassa microalgal tem coloração reduzida se comparada à biomassa de Chlorella protothecoides cultivada sob as mesmas condições. Em alguns casos, o produto alimentício é selecionado a partir do grupo que consiste em um molho de salada, um produto de ovo, um produto assado, um pão, uma barra, uma massa, um molho, uma bebida de sopa, uma bebida, uma sobremesa congelada, uma massa, um substituto de manteiga ou uma pasta.

Em um vigésimo oitavo aspecto, a presente invenção fornece uma Composição de ingrediente alimentício que compreende um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 10% em peso sexo de óleo de triglicerídeo e a cepa microalgal que fornece a biomassa é um mutante em cor com pigmentação de cor reduzida se comparada à cepa da qual foi derivada. Em alguns casos, a cepa microalgal foi cultivada e processada sob boas condições de processo de fabricação (GMP). Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é derivada de alga cultivada heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 45% e 70% em peso seco de óleo. Em uma modalidade, a biomassa microalgal compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco.

Em alguns casos, a Composição de ingrediente alimentício compreende, ainda, um antioxidante. Em alguns casos, a Composição de ingrediente alimentício compreende, ainda, um agente de fluxo.

Em algumas modalidades, a composição alimentícia compreende biomassa de uma cepa microalgal que é uma espécie microalgal no gênero Chlorella. Em uma modalidade, uma cepa microalgal é Chlorella protothecoides. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10397. Em uma modalidade, a cepa microalgal é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana sob a designação de depósito PTA-10396.

A presente invenção inclui, ainda, composições alimentícias finalizadas livres de glúten e com glúten reduzido que contêm microalgas, assim como ingredientes alimentícias que contêm microalgas para a fabricação em larga escala de alimentos livres de glúten e com glúten reduzido. Alimentos e ingredientes da invenção, enquanto reduzem ou eliminam glúten, também têm benefícios à saúde aumentados através da redução ou eliminação de óleos e gorduras menos saudáveis através da substituição de óleos algais primariamente monoinsaturados. As composições alimentícias novas também possuem propriedades sensoriais e vida de prateleira mais desejáveis do que alimentos livres de glúten existentes anteriormente. Alimentos e ingredientes apresentados aqui, que contém glúten reduzido ou nenhum glúten, também contêm altos níveis de fibras dietárias, colesterol reduzido ou eliminado, e teor de óleo mais saudável do que alimentos livres de glúten existentes. Também são apresentados métodos para a redução de alergias a alimentos e sintomas de doenças, como Doença Celíaca, para tratar das taxas crescentes de sensibilidade a produtos que contêm glúten. Também são apresentados métodos para formular e fabricar alimentos livres de glúten que contêm microalgas e ingredientes para a formulação de tais alimentos.

Em um vigésimo nono aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício formado pela combinação de biomassa microalgal que compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em peso seco e pelo menos uma outra farinha livre de glúten ou produto de grão livre de glúten. O produto alimentício, em que o produto de farinha livre de glúten ou de grão livre de glúten compreende pelo menos um dentre os seguintes: farinha de amaranto, farinha de araruta, farinha de trigo-sarraceno, farinha de arroz, farinha de grão-de-bico, fubá, farinha de milho, farinha de painço, farinha de batata, farinha de amido de batata, farinha de quinoa, farinha de sorgo, farinha de soja, farinha de feijão, farinha de legume, farinha de tapioca (mandioca), farinha de teff, farinha de alcachofra, farinha de amêndoa, farinha de bolota, farinha de coco, farinha de castanha, farinha de milho verde ou farinha do taro.

Em alguns casos, o produto alimentício é formado com biomassa microalgal na forma de flocos microalgais, pó algal, ou uma farinha microalgal, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas em forma de pó, ou uma pasta aquosa formada pela dispersão da farinha em um líquido ingerível. Em alguns casos, a biomassa microalgal é predominantemente de células lisadas. Em uma modalidade, a biomassa microalgal é uma farinha microalgal. Em alguns casos, a farinha microalgal tem um tamanho médio de partícula entre 1 e 100 pm. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 25 a 40% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa está entre 25% e 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 4% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 20 e 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa microalgal é menor que 200 ppm. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa microalgal é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa tem de 1 a 8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100 de alfa tocoferol. Em alguns casos, a biomassa tem 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol. Em alguns casos, o óleo de triglicerídeo é menos de 5% em peso ácido docosahexaenóico (DHA) (22:6).

Em algumas modalidades, a biomassa microalgal está na forma de farinha microalgal e a farinha não tem óleo visível. Em alguns casos, a biomassa microalgal está na forma de farinha microalgal e compreende, ainda, um agente de fluxo. Em alguns casos, a biomassa microalgal está na forma de farinha microalgal e a farinha compreende, ainda, um agente antioxidante.

Em várias modalidades, a biomassa microalgal é derivada de não mais que uma única cepa de microalgas. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de microalgas que são uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de cultura de microalgas heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de algas cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP).

Em alguns casos, o produto alimentício é um produto assado, pão, cereal, biscoito ou massa. Em algumas modalidades, o produto assado é selecionado dentre o grupo que consiste em brownies, bolos, e produtos similares a bolo, e biscoitos. Em uma modalidade, o produto alimentício é livre de glúten. Em alguns casos, um preservativo compatível com alimento é adicionado à biomassa microalgal. Em alguns casos, o produto alimentício é isento de óleo ou gordura diferentes do óleo algal contribuído pela biomassa microalgal. Em alguns casos, o produto alimentício é livre de gemas de ovos. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal tem cerca de 0,5% a 1,2% p/p de fosfolipídeos algais. Em alguns casos, os fosfolipídeos compreendem uma combinação de fosfotidilcolina, fosfatidiletanolamina, e fosfatidilinositol. Em uma modalidade, o produto alimentício é um produto não assado. Em uma modalidade, o produto alimentício é um produto assado.

Em um décimo terceiro aspecto, a presente invenção fornece uma composição de farinha livre de glúten que compreende uma farinha microalgal e pelo menos uma outra farinha livre de glúten diferente de farinha microalgal, em que a farinha microalgal compreende um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó e contém pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em alguns casos, a pelo menos uma outra farinha livre de glúten é selecionada a partir do grupo que consiste em farinha de amaranto, farinha de araruta, farinha de trigo-sarraceno, farinha de arroz, farinha de grão-de- bico, fubá, farinha de milho, farinha de painço, farinha de batata, farinha de amido de batata, farinha de quinoa, farinha de sorgo, farinha de soja, farinha de feijão, farinha de legume, farinha de tapioca (cassava), farinha de teff, farinha de alcachofra, farinha de amêndoa, farinha de farinha de bolota, farinha de coco, farinha de castanha, farinha de milho verde e farinha do taro. Em algumas modalidades, o tamanho médio de partículas de biomassa na farinha microalgal está entre 1 e 100 pm. Em alguns casos, a farinha microalgal tem um teor de umidade de 10% ou menos ou 5% ou menos em peso. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 45% e 70% em peso seco de óleo de triglicerídeo. Em uma modalidade, de 60% a 75% do óleo de é um lipídeo em 18:1 em uma forma de glicerolipídeo. Em uma modalidade, o óleo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3, e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a composição de farinha livre de glúten compreende a biomassa microalgal que está entre 25% a 40% de carboidratos em peso seco. Em algumas modalidades, o componente de carboidrato da biomassa microalgal está entre 25 a 35% de fibra dietária e 2% a 8% de açúcar livre, incluindo sacarose, em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 4% de arabinose, 5 a. 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 20 e 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa microalgal é menor que 200 ppm. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa microalgal é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem de 1 a 8 mg/lOOg de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100 de alfa tocoferol. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em algumas modalidades, a farinha microalgal está sem óleo visível. Em alguns casos, a farinha livre de glúten compreende, ainda, um agente de fluxo. Em alguns casos, a farinha livre de glúten compreende, ainda, um antioxidante.

Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de não mais que uma única cepa de microalgas. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de algas que são uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a alga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é derivada de alga cultivada heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de algas cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP).

Em um trigésimo primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método de redução dos sintomas de intolerância a glúten que compreende (a) substituir um produto alimentício que contém glúten na dieta de um indivíduo que tem intolerância a glúten por um produto alimentício do mesmo tipo produzido pela combinação de biomassa microalgal que compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em massa seca e pelo menos um outro ingrediente alimentício livre de glúten, em que o produto alimentício do mesmo tipo é livre de glúten, e (b) fornecer o produto alimentício do mesmo tipo a um indivíduo com intolerância a glúten, através do qual pelo menos um sintoma de intolerância a glúten é reduzido no indivíduo.

Em um trigésimo segundo aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um produto alimentício livre de glúten que compreende a combinação de biomassa microalgal que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo com pelo menos um outro ingrediente comestível livre de glúten para fazer o produto alimentício. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 45% e 70% em peso seco de óleo. Em alguns casos, 60% a 75% do óleo é um lipídio em 18:1 em uma forma de glicerolipídeo. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de não mais que uma única cepa de microalgas. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a alga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de alga cultivada heterotroficamente.

Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de algas cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP).

A presente invenção inclui, ainda, métodos para induzir a saciedade ao fornecer alimentos baseados em microalgas. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal contém níveis altos de fibra dietária e/ou proteína cru digerível e/ou óleo de triglicerídeo de baixa saturação. Métodos de homogeneização para liberar óleo e fibra livres são apresentados para melhorar a sensação de saciedade em um humano, reduzindo, por meio disso, a absorção calórica. A provisão de tais materiais a um humano tem o benefício adicional de fornecer ingredientes baseados em microalgas que são benéficos para o coração enquanto alcança níveis de saciedade suficientes para reduzir a absorção calórica adicional.

Em um trigésimo terceiro aspecto, a presente invenção fornece um método para induzir a saciedade em humanos, que compreende a administração de um produto alimentício que compreende biomassa microalgal que é combinada a um ou mais ingredientes comestíveis adicionais, em que a biomassa microalgal compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em peso seco e pelo menos 10% de total de fibra dietária em peso seco. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 45% e 70% em peso seco de óleo. Em algumas modalidades, de 60% a 75% do óleo de triglicerídeo é um lipídeo em 18:1 em uma forma de glicerolipídeo. Em uma modalidade, o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3 e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 25 a 45% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, o componente de carboidrato da biomassa microalgal está entre 25% a 35% de fibra dietária e 2% a 8% isento de açúcar, incluindo sacarose, em peso seco. Em uma modalidade, a composição de monossacarídeo do componente de fibra dietária da biomassa é 0,1 a 4% de arabinose, 5 a 15% de manose, 15 a 35% de galactose e 50 a 70% de glicose. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende cerca de 20% de fibra solúvel e cerca de 10% de fibra insolúvel. Em alguns casos, a razão de fibra dietária para óleo de triglicerídeo na biomassa microalgal é de cerca de 3:5. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal tem entre 20 a 115 pg/g de total de carotenóides, incluindo 20 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa microalgal é menor que 2 ppm. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem de 1 a 8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 2 a 6 mg/100g de alfa tocoferol. Em uma modalidade, a biomassa microalgal tem de 0,05 a 0,30 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,10 a 0,25 mg/g de alfa tocotrienol.

Em algumas modalidades, o um ou mais ingredientes comestíveis adicionais é selecionado a partir do grupo que consiste em um grão, fruta, vegetal, proteína, erva ou tempero. Em alguns casos, o produto alimentício é selecionado a partir do grupo que consiste em produto de ovos, barras, produtos assados, pães, massa, sopas, bebidas e sobremesas. Em uma modalidade, o produto alimentício é uma bebida nutricional adequada como uma substituição de refeição. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal está sem óleo visível.

Em alguns casos, a biomassa microalgal é processada para uma farinha microalgal, que é um homogenato que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó. Em uma modalidade, a farinha compreende, ainda, um agente de fluxo. Em uma modalidade, o teor de umidade da farinha é de 10% ou menos em peso. Em alguns casos, o tamanho médio de partícula de biomassa microalgal na farinha está entre 1 e 100 pm. Em uma modalidade, a farinha compreende, ainda, um antioxidante.

Em várias modalidades, a biomassa microalgal usada nos métodos da presente invenção é derivada de não mais que uma única cepa de microalgas. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma microalga que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de alga cultivada heterotroficamente. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal é derivada de algas cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP).

Em alguns casos, o produto alimentício compreende pelo menos 0,5% p/p de biomassa microalgal. Em uma modalidade, a biomassa microalgal compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco e não mais que 20% de óleo de triglicerídeo. Em uma modalidade, a razão de fibra dietária para proteína na biomassa microalgal é de cerca de 3:10. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende cerca de 10% de fibra solúvel e cerca de 4% de fibra insolúvel em peso seco. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende não mais que 200 ppm de clorofila. Em uma modalidade, a proteína é pelo menos 40% de proteína cru digerível. Em uma modalidade, a biomassa microalgal compreende 1 a 3g/100 de total de esteróis.

Em um trigésimo quarto aspecto, a presente invenção fornece um método de indução de saciedade, que compreende substituir um ou mais produtos alimentícios convencionais em uma dieta de um indivíduo com um ou mais produtos alimentícios que contêm microalgas do mesmo tipo, em que o(s) produto(s) alimentício(s) que contém microalgas do mesmo tipo contém biomassa microalgal que compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em peso seco e pelo menos 10% de total de fibra dietária em peso seco, em que as calorias consumidas pelo indivíduo são as mesmas ou mais baixas na dieta de substituição e o indivíduo tem saciedade aumentada. Em alguns casos, a biomassa microalgal tem entre 45% e 70% de óleo de triglicerídeo. Em uma modalidade, a razão de fibra dietária para óleo de triglicerídeo na biomassa microalgal é de cerca de 3:5. Em uma modalidade, a biomassa microalgal compreende, ainda, pelo menos 40% de proteína em peso seco. Em algumas modalidades, a razão de fibra dietária para proteína na biomassa microalgal é de cerca de 3:10. Em alguns casos, o produto alimentício que contém microalgas compreende pelo menos 0,5% p/p de biomassa microalgal.

Em algumas modalidades, o produto alimentício convencional é selecionado a partir do grupo que consiste no produto de ovos, uma barra, bens assados, pães, massas, sopas, bebidas e sobremesas. Em uma modalidade, a bebida é uma bebida nutricional adequada como uma substituição de refeição. Em alguns casos, o produto alimentício que contém microalgas é igual ou reduzido em óleos, gorduras ou ovos, se comparado ao produto alimentício convencional.

Em um trigésimo quinto aspecto, a presente invenção fornece um método para induzir a saciedade em um indivíduo que compreende administrar um produto alimentício microalgal a um indivíduo, em que o produto alimentício microalgal é comparável a um produto alimentício convencional exceto pelo fato de que alguns ou todos os óleos, gorduras, ou ovos no produto alimentício convencional são substituídos pela biomassa microalgal que compreende pelo menos 16% de óleo de triglicerídeo em peso seco e pelo menos 10% de total de fibra dietária em peso seco.

A presente invenção inclui, ainda, biomassa microalgal com alto teor de proteína e fibra, em que a biomassa foi fabricada através de fermentação heterotrófica. Os materiais fornecidos aqui são úteis para a fabricação de substitutos de carne e acentuadores de carne, assim como outros produtos alimentícios que se beneficiam da adição de proteína digerível e fibra dietária. As propriedades estruturais de alimentos são aprimoradas através do uso de tais materiais, incluindo as propriedades de textura e retenção de água. Materiais alimentícios com alto teor de proteína e fibra da invenção podem ser fabricados a partir de matérias primas de fermentação heterotróficas comestíveis e não comestíveis, incluindo amido de milho, cana de açúcar, glicerol, e celulose despolimerizada.

Em um trigésimo sexto aspecto, a presente invenção fornece uma farinha microalgal, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó, em que a biomassa algal compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco e menos que 20% de óleo de triglicerídeo em peso seco e em que a biomassa algal é aplicada a partir de algas heterotroficamente cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP). Em alguns casos, o tamanho médio de partículas é menor que 100 pm. Em alguns casos, o tamanho médio de partículas no pó é de 1 a 15 pm. Em algumas modalidades, o pó é formado pela micronização da biomassa microalgal para formar uma emulsão e secagem da emulsão. Em uma modalidade, a farinha microalgal tem um teor de umidade de 10% ou menos em peso. Em alguns casos, a biomassa algal compreende pelo menos 20% de carboidratos em peso seco. Em alguns casos, a biomassa algal compreende pelo menos 10% de fibra dietária em peso. Em uma modalidade, a proteína é pelo menos 40% de proteína cru digerível.

Em algumas modalidades, a biomassa algal é derivada de alga cultivada heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa algal é derivada de algas que são uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a alga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa algal é derivada de não mais que uma única cepa de microalgas. Em algumas modalidades, a biomassa algal não tem quantidades detectáveis de toxinas algais. Em uma modalidade, o teor de clorofila da biomassa é menor que 200 ppm. Em alguns casos, a biomassa compreende de 1 a 3g/100g de total de esteróis. Em alguns casos, a biomassa tem de 0,15 a 0.8 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 0,18 a 0,35 mg/100g de alfa tocoferol. Em algumas modalidades, a biomassa é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada.

Em alguns casos, a farinha microalgal compreende, ainda, um conservante compatível com alimento. Em uma modalidade, o conservante compatível com alimento é um antioxidante.

Em um trigésimo sétimo aspecto, a presente invenção fornece um ingrediente alimentício que compreende a farinha microalgal discutida acima combinada com pelo menos um outro produto de proteína que é adequado para a ingestão humana, em que o ingrediente alimentício contém pelo menos 50% de proteína em peso seco. Em algumas modalidades, o pelo menos um ou outro produto de proteína é derivado de uma fonte vegetariana. Em alguns casos, a fonte vegetariana é selecionada a partir do grupo que consiste em soja, ervilha, feijão, leite, soro, arroz e trigo.

Em alguns casos, a biomassa microalgal do ingrediente alimentício é derivada de uma alga que é uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a alga é Chlorella protothecoides. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de alga cultivada heterotroficamente. Em alguns casos, a biomassa microalgal é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida comparada à cepa a partir da qual foi derivada.

Em um trigésimo oitavo aspecto, a presente invenção fornece uma composição alimentícia formada ao combinar a farinha microalgal discutida acima com pelo menos um outro ingrediente comestível. Em alguns casos, a composição alimentícia é um substituto de carne vegetariano, barra de proteína, ou bebida nutricional.

Em um trigésimo nono aspecto, a presente invenção fornece uma composição alimentícia formada ao combinar biomassa microalgal que compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco e menos que 20% de óleo de triglicerídeo em peso seco e em que a biomassa algal é aplicada a partir de algas heterotroficamente cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP) com pelo menos um outro ingrediente comestível. Em alguns casos, a biomassa microalgal está na forma de flocos microalgais, pó algal, farinha microalgal, que é um homogenato de biomassa microalgal que contém células predominante ou completamente lisadas em forma de pó, ou uma pasta aquosa, que é uma dispersão da farinha em um líquido ingerível. Em alguns casos, a biomassa microalgal é uma farinha ou pasta aquosa algal. Em algumas modalidades, o pelo menos um ingrediente comestível é um produto de came. Em alguns casos, a composição alimentícia é um produto não cozido. Em alguns casos, a composição alimentícia é um produto cozido.

Em um quadragésimo aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um substituto de carne vegetariano que compreende combinar biomassa microalgal que compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco e menos que 20% de óleo de triglicerídeo em peso seco e em que a biomassa algal é aplicada a partir de microalgas heterotroficamente cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP) com pelo menos uma outra fonte de proteína vegetariana.

Em um quadragésimo primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um produto de carne moída que compreende combinar um produto de came com biomassa microalgal que compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco e menos que 20% de óleo de triglicerídeo em peso seco e em que a biomassa algal é aplicada a partir de microalgas heterotroficamente cultivadas e processadas sob boas condições de prática de fabricação (GMP).

Em um quadragésimo segundo aspecto, a presente invenção fornece uma composição alimentícia formada pela combinação de biomassa microalgal que compreende pelo menos 13% de total de fibra dietária em peso e pelo menos um ingrediente comestível. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 13 e 35% de total de fibra dietária em peso. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 10 e 25% de fibra solúvel. Em alguns casos, a biomassa microalgal compreende entre 4 e 10% de fibra insolúvel.

Em um quadragésimo terceiro aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação de um concentrado de proteína algal que compreende (a) desengordurar a biomassa microalgal que compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco, e (b) remover os açúcares solúveis da biomassa microalgal desengordurada, através do qual um concentrado de proteína algal é produzido.

Em um quadragésimo quarto aspecto, a presente invenção fornece um concentrado de proteína algal produzido pelo processo que compreende (a) desengordurar a biomassa microalgal que compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco, e (b) remover os açúcares solúveis da biomassa microalgal desengordurada, através do qual um concentrado de proteína algal é produzido.

Em um quadragésimo quinto aspecto, a presente invenção fornece um isolado de proteína algal, em que o teor de proteína mínimo é 90% em peso seco e é produzido a partir de biomassa microalgal que compreende pelo menos 40% de proteína em peso seco.

A presente invenção inclui, ainda, um óleos de triglicerídeo inovadores para o consumo humano. Tradicionalmente, os materiais agrícolas, como canola, soja, e azeitonas têm sido as fontes de óleos comestíveis e tais materiais são limitados pela geografia na qual essas culturas são cultivadas. Os óleos da invenção podem ser fabricados a partir de matérias primas de fermentação heterotrófica comestíveis e não comestíveis, incluindo amido de milho, cana de açúcar, glicerol, e celulose despolimerizada que são cultivadas propositalmente ou um subproduto de processos agrícolas existentes a partir de uma diversidade extremamente ampla de regiões geográficas. Os óleos alimentícios apresentados aqui têm um baixo teor de saturados, alto teor de monossaturados, e podem ser fabricados em forma de pigmento reduzido através do uso de cepas de micro algas com pigmento reduzido. Os óleos alimentícios apresentados no presente documento podem ser fabricados através do uso de uma variedade de tipos diferentes de microalgas produtoras de óleo.

Em um quadragésimo sexto aspecto, a presente invenção fornece um óleo triglicerídeo purificado adequado para o consumo humano que compreende pelo menos 50% de óleo oléico e menos que 5% de DHA, em que o óleo microalgal não tem toxinas microalgais detectáveis e é preparado sob boas condições de fabricação. Em alguns casos, o óleo de triglicerídeo é embalado em uma garrafa ou aspersão em aerossol que seja adequada para o uso em aplicações de culinária. Em alguns casos, o óleo é embalado em um volume maior que 50ml de produto de óleo. Em uma modalidade, o óleo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5 a 2,5% 18:3, e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Em alguns casos, o óleo microalgal foi purificado a partir de não mais que uma cepa de microalgas. Em alguns casos, as microalgas são uma espécie do gênero Chlorella. Em uma modalidade, a microalga é Chlorella protothecoides.

Em algumas modalidades, o óleo microalgal de triglicerídeo compreende, ainda, um antioxidante adicionado. Em alguns casos, o óleo tem entre 40 e 230 pg/g de total de carotenóides, incluindo de 40 a 70 pg/g de luteína. Em uma modalidade, o óleo tem menos que 2 ppm de clorofila. Em alguns casos, o óleo tem entre 2 e 16 mg/100g de total de tocoferóis, incluindo de 4 a 12 mg/100g de alfa tocoferol. Em alguns casos, o óleo tem entre 0,10 e 0,6 mg/g de total de tocotrienóis, incluindo 0,2 a 0,5 mg/g de alfa tocotrienol.

Em um quadragésimo sétimo aspecto, a presente invenção fornece uma pasta de alimento que compreende o óleo microalgal de triglicerídeo, de acordo com a reivindicação 1, e um líquido, em que o óleo e o líquido são formados em uma emulsão estável. Em uma modalidade, a pasta alimentícia compreende, ainda, um emulsificante. Em alguns casos, a pasta alimentícia é espalhável à temperatura ambiente. Em alguns casos, a pasta alimentícia é espalhável a 5-10°C (41-50°F).

Em um quadragésimo oitavo aspecto, a presente invenção fornece uma margarina formada ao submeter o óleo microalgal de triglicerídeo purificado produzido sob boas condições de prática de fabricação a uma reação química ou enzimática, através da qual a margarina é produzida. Em alguns casos, a reação química é a hidrogenação. Em alguns casos, a reação química ou enzimática é a interesterificação com glicerolipídeos de um perfil de lipídeos diferente do óleo microalgal de triglicerídeo. Em alguns casos, os glicerolipídeos de um perfil de lipídeos diferente do óleo microalgal de triglicerídeo são de um ou mais dos óleos selecionados a partir do grupo que consiste em soja, semente de colza, canola, palmeira, palmiste, coco, milho, azeitona, girassol, semente de algodão, cuphea, amedoim, camelina sativa, semente de mostarda, caju, aveias, tremoço, kenaf, calêndula, cânhamo, café, semente de linho, avelã, euphorbia, semente de abóbora, coentro, camélia, gergelim, açafroa, arroz, árvore do óleo de tungue, cacau, copra, papoula dormideira, mamona, nogueira-pecã, jojoba, jatropha, macadâmia, castanha-do-pará, e abacate.

Em um quadragésimo nono aspecto, a presente invenção fornece um óleo de triglicerídeo purificado adequado para o consumo humano em que o óleo é purificado a partir de microalgas e é predominantemente líquido a 4°C (39°F), em que o óleo não tem toxinas microalgais detectáveis e é preparado sob boas condições de fabricação.

Em um quinquagésimo aspecto, a presente invenção fornece um óleo microalgal de triglicerídeo purificado que não tem níveis detectáveis de fosfolipídeos e tem menos que 2 ppm de clorofila. Em alguns casos, o óleo compreende, ainda, pelo menos um dos seguintes: (a) aproximadamente de 12 a 13 ppm de tert-butilhidroquinona nativa (TBHQ); (b) 1,34% de ácidos graxos livres; (c) menos que 0,1% de Karl Fischer Moisture; (d) menos que 0,1% de monoglicerídeos; (e) menos que 3% de diglicerídeos; (f) cerca de 6mg/100g de total de tocoferóis, incluindo cerca de 5,58 mg/lOOg de alfa tocoferol; e (g) cerca de 0,24 mg/g de total de tocotrienóis.

Em um quinquagésimo primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método para fabricação óleo microalgal de triglicerídeo que é adequado para o consumo humano, que compreende (a) extrair óleo da biomassa microalgal que contém pelo menos 25% de óleo de triglicerídeo em peso seco, e (b) submeter o óleo extraído a uma ou mais das seguintes etapas: remover ácidos graxos livres; alvejamento; e desodorização, em que a biomassa microalgal é cultivada e processada sob boas condições de prática de fabricação (GMP) e em que o óleo de triglicerídeo é menos que 2% 14:0, 13 a 16% 16:0, 1 a 4% 18:0, 64 a 70% 18:1, 10 a 16% 18:2, 0,5% a 2,5% 18:3, e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo. Em alguns casos, a extração de óleo da biomassa microalgal é realizada a uma temperatura que não ultrapasse 82,22°C (180°F). Em algumas modalidades, o método é realizado sob boas condições de fabricação (GMP).

Em um quinquagésimo segundo aspecto, a presente invenção fornece um agente de volume adequado para o consumo humano que compreende biomassa microalgal delipidada isenta de microtoxinas algais detectáveis preparadas sob boas condições de fabricação. Em alguns casos, o agente de volume é incorporado em um produto assado. Em uma modalidade, o agente de volume é incorporado em uma bebida.

Em um quinquagésimo terceiro aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício formado ao combinar o agente de volume discutido acima com pelo menos um outro ingrediente comestível.

Em um quinquagésimo quarto aspecto, a presente invenção fornece uma biomassa microalgal delipidada isenta de microtoxinas algais detectáveis, em que a biomassa microalgal era cultivada e processada sob boas condições de fabricação.

Em um quinquagésimo quinto aspecto, a presente invenção fornece um produto alimentício animal formado pela combinação de biomassa microalgal delipidada e um ou mais ingredientes comestíveis, em que a biomassa microalgal delipidada constitui pelo menos 0,1% em peso seco de todos os ingredientes do produto alimentício animal. Em alguns casos, o um ou mais outro ingrediente comestível inclui um grão. Em uma modalidade, o alimento animal é formulado para um animal de fazenda.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Esses e outros aspectos e modalidades da invenção são descritos nos desenhos acompanhantes, uma breve descrição dos quais segue imediatamente, e na descrição detalhada da invenção abaixo e são exemplificados nos exemplos abaixo. Qualquer uma ou todas as características discutidas acima e pelo pedido de patente pode ser combinado em várias modalidades da presente invenção. A Figura 1 mostra o perfil lipídico de cepas selecionadas de microalgas como um percentual do teor total de lipídeos. A espécie / cepa correspondente a cada número de cepa é mostrada na Tabela 1 do Exemplo 1. A Figura 2 mostra o perfil de aminoácidos da biomassa de Chlorella protothecoides em comparação com o perfil de aminoácidos da proteína do ovo inteiro. A Figura 3 mostra as pontuações níveis sensoriais de ovos inteiros líquidos com ou sem farinha de algas, realizada em uma mesa de vapor durante 60 minutos. A aparência, a textura e o paladar dos ovos foram avaliados a cada 10 minutos. A Figura 4 mostra a farinha de algas (aproximadamente 50% de lipídio em peso seco) em uma dispersão de água sob microscopia por luz. As setas apontam para partículas de farinha de algas individual de tamanho médio, enquanto as maiores setas apontam para partículas de farinha de algas que aglomeraram ou aglutinaram após a dispersão ser formada. As Figuras 5A a C mostram a distribuição de tamanho de partículas de farinha de algas resuspensas aquosas imediatamente após: (5A) mistura leve; (5B) homogeneizada sob pressão de 300 bar e (5C) homogeneizada sob pressão de 1.000 bar. A Figura 6 mostra os resultado de uma avaliação de painel sensorial de um produto alimentício que contém farinha de algas, um controle de gordura total, controle de baixa gordura e um controle de nenhuma gordura.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Esta descrição detalhada da invenção é dividida em seções e subseções para a conveniência do leitor. A Seção I estabelece definições de vários termos usados aqui. A Seção II, nas partes A a E, descreve os métodos para a preparação de biomassa de microalgas, incluindo os organismos adequados (A), os métodos de gerar uma cepa de microalgas que não possui ou tem uma pigmentação significativamente reduzida (B) condições de cultura (C), condições de concentração (D), e composição química da biomassa produzida em conformidade com a invenção (E). A Seção III, nas partes D a C, descreve métodos para processamento da biomassa de microalgas em flocos de algas (A), pó de algas (B), farinha de algas (C) e óleo de algas (D) da invenção. A Seção IV descreve os diversos alimentos da invenção e métodos de combinação de biomassa de microalgas com outros ingredientes alimentícias.

Todos os processos aqui descritos podem ser executados em conformidade com os regulamentos GMP ou regulamentos equivalente. Nos Estados Unidos, os regulamentos GMP para a fabricação, empacotamento ou armazenagem de alimentos para humanos são codificados em 21 CFR 110. Estas disposições, bem como disposições auxiliares aqui citadas, são incorporados por referência, na sua totalidade para todos os efeitos. As condições GMP nos Estados Unidos Estados Unidos, e condições equivalentes em outras jurisdições, se aplicam para determinar se um alimento é adulterado (o alimento foi produzido em condições que são impróprias para o alimento) ou se foi preparado, embalado, ou armazenado sob condições insalubres de forma que possa ter sido contaminado ou possa ser considerado prejudicial à saúde. As condições GMP podem incluir em vinculação com os regulamentos que regem: o controle da doença; limpeza e treinamento de pessoal, manutenção e operação sanitária de edifícios e instalações, fornecimento de instalações sanitárias adequadas e acomodações, design, construção, manutenção e limpeza dos equipamentos e utensílios; fornecimento de procedimentos de controle de qualidade adequados para assegurar que todas as precauções necessárias sejam tomadas no recebimento, inspeção, transporte, segregação, preparação, fabricação, empacotamento, armazenamento de alimentos e produtos de acordo com princípios de saneamento adequados para evitar a contaminação de qualquer origem, e armazenagem e transporte de alimentos finalizados sob condições que permitam proteger os alimentos contra contaminações físicas, químicas ou microbianas indesejáveis, bem como contra a deterioração dos alimentos e do recipiente.

I. DEFINIÇÕES

A não ser que definido de outra forma a seguir, todos os termos técnicos e científicos utilizados neste documento têm o significado que normalmente é entendido por uma pessoa versada na técnica à qual pertence esta invenção. As definições gerais de muitos dos termos usados neste documento podem ser encontradas em Singleton et al., Dictionary of Microbiology and Molecular Biology (2nd ed.1994); The Cambridge Dictionary of Science and Technology (Walker ed., 1988); The Glossary of Genetics, 5th Ed., R. Rieger et al. (eds.), Springer Verlag (1991); e Hale & Marham, The Harper Collins Dictionary of Biology (1991). “Percentual de Area” refere-se à área de picos observados com o uso de método de detecção de FAME GC/FID em que todo o ácido graxo na amostra é convertido em um metil éster de ácido graxo (FAME) anteriormente à detecção. Por exemplo, um pico separado é observado para um ácido graxo de 14 átomos de carbono sem nenhuma insaturação (Cl4:0) se comparado a qualquer outro ácido graxo como C14:l. A área de pico para cada classe de FAME é diretamente proporcional à sua composição percentual na mistura e é calculada com base na soma de todos os picos presentes na amostra (isto é [área sob pico específico / área total de todos os picos medidos] X 100). Quando se refere a perfis lipídicos de óleos e células da invenção, “pelo menos 4% de C8-C14” significa que pelo menos 4% do total de ácidos graxos na célula ou na composição de glicerolipídio extraída tem um comprimento de cadeia que inclui 8, 10, 12 ou 14 átomos de carbono. “Axênico” significa uma cultura de um organismo que não está contaminado por outros organismos vivos. “Produto assado” significa um item alimentício, tipicamente em uma padaria, que é preparado pelo uso de um forno e normalmente contém um agente de fermentação. Os produtos assados incluem, mas não estão limitados a brownies, biscoitos, tortas, bolos e doces. “Biorreator” e “fermentador” significam um compartimento ou invólucro parcial, como um tanque de fermentação ou vaso, no qual as células são cultivadas normalmente em suspensão. “Pão” significa um item alimentício que contém farinha, líquido e, normalmente, um agente de fermentação. Os pães são geralmente preparados assando no forno, embora outros métodos de cozimento também sejam aceitáveis. O agente de fermentação pode ser químico ou orgânico/biológico em natureza. Normalmente, o agente de fermentação biológica é a levedura. No caso em que o agente de fermentação é de natureza química (como o fermento em pó e/ou bicarbonato de sódio), esses alimentos são chamados de “pães rápidos”. Biscoito e outros produtos similares à biscoito são exemplos de pães que não contêm um agente de fermentação. “Material celulósico” significa os produtos de digestão da celulose, principalmente glicose e xilose. A digestão da celulose produz tipicamente compostos adicionais, tais como dissacarídeos, oligossacarídeos, lignina, furfurais e outros compostos. Fontes de materiais celulósicos incluem, por exemplo, e sem limitação, bagaço de cana de açúcar, polpa de beterraba, a palha de milho, lascas de madeira, serragem e grama. “Co-cultura” e seus variantes, como “co-cultivo” e “co- fermento” significa que dois ou mais tipos de células estão presentes no mesmo biorreator sob condições de cultivo. Dois ou mais tipos de células são, para fins da presente invenção, normalmente ambos os microrganismos, normalmente ambas as microalgas, mas podem em alguns casos incluir um tipo de célula que não é de microalga. As condições de cultura adequadas para a co-cultura incluem, em alguns casos, aquelas que promovem o crescimento e/ou propagação de dois ou mais tipos de células e, em outros casos, aquelas que facilitam o crescimento e/ou proliferação de apenas um, ou apenas um subconjunto, ou duas ou mais células, mantendo o crescimento celular para o restante. “Co-fator” significa uma molécula, além do substrato, necessária para uma enzima realizar sua atividade enzimática. “Produto alimentício convencional” significa uma composição destinada ao consumo, por exemplo, por um ser humano, que carece de biomassa de algas ou outros componentes de algas e inclui ingredientes normalmente associados a produtos alimentícias, particularmente um óleo vegetal, gordura animal, e/ou ovo (s), juntamente com outros ingredientes comestíveis. Os produtos de alimentos convencionais incluem os produtos alimentícias vendidos em lojas e restaurantes e aqueles feitos em casa. Os produtos de alimentos convencionais são freqüentemente feitos seguindo receitas convencionais que especificam a inclusão de um óleo ou gordura de uma fonte que não é de algas e/ou ovo (s), juntamente com outros ingredientes comestíveis (s). “Produto cozido” significa um alimento que tenha sido aquecido, por exemplo,, em um forno, por um período de tempo. “Molho cremoso para salada” significa um molho de salada que é uma dispersão estável, com alta viscosidade e uma lenta taxa de derrame. Geralmente, os molhos de salada cremosos são opacos. “Cultivar”, “cultura” e “fermento” e suas variantes, significam a intencional promoção do crescimento e/ou propagação de uma ou mais células, normalmente de microalgas, através da utilização das condições de cultivo. As condições previstas excluem o crescimento e/ou propagação de micro-organismos na natureza (sem intervenção humana direta). “Citólise” significa a lise de células em um ambiente hipotônico. A citólise resulta da osmose, ou do movimento de água, para o interior de uma célula para um estado de hiperidratação, de modo que a célula não consegue suportar a pressão osmótica da água para dentro, e assim ela se rompe. “Fibra dietética” significa carboidratos não-amiláceos encontrados em plantas e outros organismos com parede celular, incluindo microalgas. A fibra dietética pode ser solúvel (dissolvida em água) ou insolúvel (não pode ser dissolvida em água). As fibras solúveis e insolúveis compõem o total de fibras dietéticas. “Refeição delipidada” significa a biomassa de algas que sofreu um processo de extração de óleo e assim contém menos óleo, com relação à biomassa antes da extração do óleo. Células em alimentos delipidados são predominantemente lisadas. A refeição delipidada inclui a biomassa de algas que foi extraída por solvente (hexano). “Proteína digerível bruta” é a porção da proteína que está disponível ou pode ser convertida em nitrogênio livre (aminoácidos), após digestão com enzimas gástricas. A medição in vitro de proteína digerível bruta é realizada usando enzimas gástricas, tais como pepsina e digerindo, uma amostra e medindo aminoácidos livres após a digestão. A medição in vivo da proteína bruta digerível é realizada através da medição dos níveis de proteína na ração / amostra de alimentos e da alimentação de um animal com a amostra e medindo a quantidade de nitrogênio coletados nas fezes do animal. “Peso seco” e “peso seco da célula” significa o peso determinado na ausência relativa de água. Por exemplo, a referência a biomassa de microalgas como compreendendo uma porcentagem específica de um determinado componente em peso seco significa que a percentagem é calculada com base no peso da biomassa depois que toda a água foi substancialmente removida. “Ingrediente comestível”, significa qualquer substância ou composição que está adequada para ser comida. “Ingredientes comestíveis” incluem, sem limitação, grãos, frutas, legumes, proteínas, ervas, especiarias, carboidratos e gorduras. “fornecido de forma exógena”, significa uma molécula fornecida para uma célula (incluindo sendo fornecida para o meio de cultivo de uma célula em cultura). “Gordura” significa uma mistura de lipídeos que é geralmente sólida à temperatura ambiente e pressões normais. “Gordura” inclui, sem limitação banha e manteiga. “Fibra” significa carboidratos não-amiláceos, na forma de polissacarídeo. A fibra pode ser solúvel em água e insolúvel em água. Muitas microalgas produzem fibras solúveis e insolúveis, tipicamente residentes na parede celular. “Produto alimentar finalizado” e “ingrediente alimentar finalizado” significa uma composição alimentícia que está pronta para embalagem, uso ou consumo. Por exemplo, um “produto alimentar finalizado” pode ter sido cozido ou os ingredientes que compõem o “produto alimentar finalizado” podem ter sido misturados ou integrados uns com os outros. Um “ingrediente alimentar finalizado” é geralmente usado em combinação com outros ingredientes para formar um produto alimentício. “Fonte de carbono fixo” significa moléculas de carbono que contém normalmente moléculas orgânicas, que estão presentes em temperatura ambiente e pressão no estado sólido ou líquido. “Comida”, “composição dos alimentos”, “produto alimentício”, e “gênero alimentício” significam qualquer composição destinada a ser ou que deve ser ingerida por seres humanos como uma fonte de nutrição e/ou calorias. Composições alimentícias são compostas basicamente de carboidratos, gorduras, água e/ou proteínas e formam substancialmente toda a ingestão diária de uma pessoa calórica. A “composição dos alimentos” pode ter um peso mínimo que seja pelo menos dez vezes o peso de um comprimido típico ou cápsula (a variação do peso típico da cápsula / comprimido é menor ou igual a 100 mg até 1.500 mg). Uma “composição de alimentos” não é encapsulada, ou em forma de comprimido. “Perfil de glicerolipídio” significa a distribuição de diferentes comprimentos de cadeia de carbono e níveis de saturação de glicerolípidios em uma determinada amostra de biomassa ou óleo. Por exemplo, uma amostra poderia ter um perfil de glicerolipídio no qual aproximadamente 60% do glicerolipídio é C18:l, 20% é C18:0, 15% é C16:0, e 5% é C14:0. Quando um comprimento de carbono é referido genericamente, como “C:18”, tal referência pode incluir qualquer quantidade de saturação; por exemplo, biomassa microalgal que contém 20% (em peso/massa) de lipídio como C: 18 pode incluir Cl8:0, Cl8:1, Cl8:2, e similares, em‘quantidades iguais ou variantes, a soma dos quais constitui 20% da biomassa. Referências à percentagem de um tipo determinado de saturação, como “pelo menos 50% de monoinsaturados em uma forma de glicerolipídio 18:01” significa que as cadeias laterais alifáticas da glicerolipídeos são pelo menos 50% 18:01, mas não significa necessariamente que pelo menos 50% dos triglicerídeos são trioleína (três cadeias 18:01 presas a um único glicerol), um perfil de como podem incluir glicerolipídeos com uma mistura de 18:1 e cadeias de outro lado, desde que pelo menos 50% do total são as cadeias laterais 18:01. “práticas de fabricação de produtos” e “GMP” significa aquelas condições estabelecidas por regulamentos estabelecidos no 21 C.F.R. 110 (para alimentação humana) e 111 (para suplementos alimentícias), ou regimes regulatórios comparáveis estabelecidos em localidades fora dos Estados Unidos. Os regulamentos dos EUA são promulgados pelo Food and Drug Administration dos EUA sob a autoridade da Lei Federal de Alimentos, Medicamentos e Cosméticos para regular os fabricantes, processadores e empacotadores de alimentos e suplementos alimentícias para consumo humano. “Crescimento” significa um aumento no tamanho das células, no total de conteúdo celular, e/ou na massa de células ou o peso de uma célula individual, incluindo aumento de peso da célula devido à conversão de uma fonte de carbono fixo em óleo intracelular. “Homogenato” significa a biomassa que foi rompida fisicamente. A homogeneização é um processo fluido mecânico que envolve a subdivisão de partículas em tamanhos menores e mais uniformes, formando uma dispersão que pode ser submetida ao tratamento posterior. A homogeneização é utilizada no tratamento de diversos alimentos e laticínios para melhorar a estabilidade, a vida de prateleira, a digestão e o gosto. “Rendimento aumentado de lipídeos” significa um aumento na produção de lipídeos / óleo de uma cultura de micróbios que pode ser alcançado, por exemplo, aumentando o peso seco de células por litro de cultura, aumentando a porcentagem de células que contêm lipídeos e/ou aumentando a quantidade total de lipídeos por litro de volume de cultura por unidade de tempo. “In situ” significa “no lugar” ou “na sua posição original”. Por exemplo, uma cultura pode conter um primeiro tipo de células secretoras de um catalisador e um segundo tipo de célula de microorganismo secretando um substrato, no qual os primeiros e segundos tipos de células produzem os componentes necessários para que uma específica reação química ocorra in situ na co-cultura sem a necessidade de separação ou processamento dos materiais. “Lipídio” significa qualquer uma dentre as classe de moléculas que são solúveis em solventes não-polares (como éter e hexano) e relativamente ou completamente insolúvel em água. Moléculas lipídicas têm essas propriedades, porque são em grande parte compostas de caudas longas de hidrocarbonetos que são hidrofóbicos na natureza. Exemplos de lipídeos incluem ácidos graxos (saturados e insaturados); glicerídeos ou glicerolipídeos (como monoglicerídeos, diglicerídeos, triglicerídeos ou gorduras neutras e fosfoglicerídeos ou glicerofosfolípidos) e não glicerídeos (esfingolipídeos, tocoferóis, tocotrienóis, lipídeos, incluindo colesterol esteróis e hormônios esteróides, lipídeos prenol incluindo terpenóides, álcoois graxos, ceras e policetídeos). “Lisado” significa uma solução contendo o conteúdo de células lisadas. “Lise” significa a ruptura da membrana plasmática e, opcionalmente, a parede celular de um microrganismo suficiente para a libertação de pelo menos algum conteúdo intracelular, que é muitas vezes obtida através de mecanismos mecânicos ou osmóticos que comprometem a sua integridade. “realizar Lise” significa romper a membrana celular e, opcionalmente, a parede celular de um organismo biológico ou células suficientes para liberar pelo menos alguns desses conteúdos intracelulares. “Microalgas” significa um organismo microbiano eucariótico que contém um cloroplasto, e que pode ou não ser capaz de realizar a fotossíntese. Microalgas incluem fotoautótrofos obrigatórios, que não pode metabolizar uma fonte de carbono fixo como energia, bem como os heterotróficos, que podem viver apenas em uma fonte de carbono fixo, incluindo os organismos heterotróficos obrigatórios, que não podem realizar a fotossíntese. Microalgas incluem organismos unicelulares que separam as células das suas células irmãs logo após a divisão celular, tais como Clamidomonas, bem como os micróbios, como, por exemplo, Volvox , que é um micróbio multicelular simples fotossintético de dois tipos celulares distintos. “As microalgas” também incluem as células, tais como Chlorella , e Parachlorella Dunaliella. “Biomassa de microalgas”, “biomassa de algas,” e “biomassa” significa um material produzido pelo crescimento e/ou propagação de células de microalgas. A biomassa pode conter células e/ou conteúdos intracelulares, bem como material extracelular. O material extracelular inclui, mas não está limitado a, compostos secretados por uma célula. “Oleo de microalgas” e “óleo de algas” significa qualquer um dos componentes lipídicos produzido pelas células de microalgas, incluindo triacilgliceróis. “Micronizado” significa a biomassa que foi homogeneizada sob alta pressão (ou um processo equivalente) de modo que pelo menos 50% do tamanho de partícula (tamanho de partícula mediano) não seja maior que 10 pm em sua dimensão mais longa ou diâmetro de uma esfera de volume equivalente. Tipicamente, pelo menos 50% a 90% ou mais de tais partículas são menores que 5 pm em sua dimensão mais longa ou diâmetro de uma esfera de volume equivalente. Em qualquer caso, o tamanho médio de partícula de biomassa micronizada é menor que o de células intactas de microalgas. Os tamanhos de partícula referidos são aqueles resultantes da homogeneização e são, de preferência, medidos o mais cedo dentro da praticidade após a homogeneização ter ocorrido e antes de secar para evitar possíveis distorções causadas pela aglutinação de partículas, conforme pode ocorrer no curso da secagem. Algumas técnicas de medição de tamanho de partícula, como diffação por laser, detectam o tamanho de partículas aglutinadas em vez de partículas individuais e podem mostrar um tamanho de partícula aparente maior (por exemplo, tamanho médio de partícula de 1 a 100 pm) após a secagem. Porque as partículas são tipicamente aproximadamente esféricas em formato, o diâmetro de uma esfera de volume equivalente e a dimensão mais longa de uma partícula são aproximadamente os mesmos. “Microorganismo” e “micróbio” significa qualquer organismo microscópico unicelular. “Suplemento nutricional” significa uma composição destinada a completar a dieta, fornecendo nutrientes específicos ao invés de calorias em massa. Um suplemento nutricional pode conter um ou mais dos seguintes ingredientes: uma vitamina, um mineral, uma erva, um aminoácido, um ácido graxo essencial, e outras substâncias. Os suplementos nutricionais são tipicamente em comprimidos ou encapsulados. Um único comprimido ou cápsula de suplemento nutricional é geralmente ingerido em um nível não superior a 15 gramas por dia. Os suplementos nutricionais podem ser fornecidos em embalagens prontos para misturar com composições de alimentos, como iogurte ou uma vitamina, para complementar a dieta, e normalmente são ingeridos em um nível não superior a 25 gramas por dia. “Oleo” significa qualquer triacilglicerídeo (ou óleo de triglicerídeo) produzido por organismos, incluindo microalgas, outras plantas, e/ou animais. “Oleo”, como distinguido de “gordura”, refere-se, salvo indicação em contrário, aos lipídeos, que são geralmente líquidos à temperatura ambiente e pressões ordinárias. Por exemplo, o “óleo”, inclui óleos de sementes ou vegetais derivados de plantas, incluindo, sem limitação, um óleo extraído da soja, colza, canola, palma, dendê, coco, milho, girassol, semente de algodão, cuphea, amendoim, camelina sativa, sementes de mostarda, castanha de caju, aveia, tremoço, kenaf, calêndula, cânhamo, café, linho, avelã, euphorbia, semente de abóbora, coentro, camélia, gergelim, açafrão, arroz, árvore de óleo de tungue, cacau, copra, Pium papoula, mamona, nozes, jojoba, macadâmia jatropha, castanha do Brasil, e abacate, bem como suas combinações. “Choque osmótico” significa a ruptura das células de uma solução em seguida de uma redução brusca da pressão osmótica, e pode ser usado para induzir a liberação de componentes celulares de células em uma solução. “pasteurização”, um processo de aquecimento que se destina a retardar o crescimento microbiano em produtos alimentícios. Normalmente, a pasteurização é realizada a uma temperatura elevada (mas inferior à de ebulição), por um curto período de tempo. Conforme descrito aqui, a pasteurização não só pode reduzir o número de microorganismos indesejáveis nos produtos alimentícias, mas também pode inativar certas enzimas presentes no alimento. “polissacarídeo” e “glicana” significa qualquer carboidrato feito de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas. A celulose é um exemplo de um polissacarídeo que compõe as paredes celulares certas plantas. “Porta” significa uma abertura em um biorreator, que permite o influxo ou efluxo de materiais como gases, líquidos e células; uma porta é geralmente ligada em tubos. “Predominantemente encapsulado” significa que mais de 50% e, tipicamente, mais de 75% a 90% de um componente referenciado, por exemplo, óleo de algas, é seqüestrado em um recipiente de referência, que pode incluir, por exemplo, uma célula de microalga. “Células predominantemente intactas” e “biomassa predominantemente intacta” significa uma população de células que compreende mais que 50, e frequentemente mais que 75, 90, e 98% de células intactas. “Intacto”, neste contexto, significa que a continuidade física da membrana celular e/ou da parede celular envolvendo os componentes intracelulares da célula não foi rompida em qualquer forma que possa libertar os componentes intracelulares da célula para uma medida que excede a permeabilidade da membrana celular em cultura. “Predominantemente lisado”, significa uma população de células em que mais de 50% e, normalmente, mais de 75% a 90% das células foram interrompidas de tal forma que os componentes intracelulares da célula já não estão completamente contidos dentro da membrana celular. “Proliferação”, significa uma combinação de crescimento e propagação. “Propagação”, significa um aumento no número de células através da mitose ou outra divisão de células. “Análise aproximada”, significa a análise de alimentos quanto à gordura, nitrogênio / proteína, fibra bruta (celulose e lignina como principais componentes), umidade e cinzas. Os carboidratos solúveis (fibra alimentar e açúcares livres totais) podem ser calculados subtraindo o total dos valores conhecidos da análise aproximada de 100 (carboidratos por diferença). “Sonicação” significa romper materiais biológicos, tais como uma célula, pela energia da onda sonora. “Espécies de furfural” significa 2 furancarboxaldeído e seus derivados que conservam as mesmas características estruturais básicas. “Palha” significa os talos e folhas secas de um cultivo remanescente depois que um grão foi colhido partir dessa cultura. “Indicado para o consumo humano”, significa uma composição pode ser consumida por humanos por ingestão, sem efeitos adversos à saúde e pode fornecer a ingestão calórica significativa, devido à absorção de material digerido no trato gastrintestinal. “Produto não cozido”, significa uma composição que não tenha sido submetida a aquecimento, mas pode incluir um ou mais componentes previamente submetidos ao aquecimento. “V / V” ou “v / v”, em referência às proporções em volume, significa a relação entre o volume de uma substância em uma composição com o volume da composição. Por exemplo, a referência a uma composição que inclui 5% v / v de óleo de microalgas significa que 5% do volume da composição é composta de óleo de microalgas (por exemplo, como uma composição com um volume de 100 mm iria conter 5 milímetros de óleo de microalgas), e o restante do volume da composição (por exemplo, 95 milímetros3 no exemplo) é composto de outros ingredientes. “W/W” ou “w/w”, em referência às proporções por peso significa a razão do peso de uma substância em uma composição com o peso da composição. Por exemplo, em referência a uma composição que inclui 5% w/w de biomassa de microalgas significa que 5% do peso da composição é composta de biomassa de microalgas (por exemplo, como uma composição tendo um peso de 100 mg deve conter 5 mg de biomassa de microalgas) e o restante do peso da composição (por exemplo, 95 mg, no exemplo) é composto de outros ingredientes.

II. MÉTODOS PARA PREPARAR BIOMASSA DE MICROALGAS

A presente invenção fornece biomassa de algas adequada para consumo humano que é rica em nutrientes, incluindo componentes de lipídeos e/ou de proteínas, os métodos de combinação dos mesmos ingredientes comestíveis e composições de alimentos que contenham o mesmo. A invenção surgiu, em parte, das descobertas que a biomassa de algas pode ser preparada com um alto teor de óleo e/ou com funcionalidade excelente, e a biomassa resultante é incorporada nos produtos alimentícias em que o teor de óleo e/ou de proteína da biomassa pode substituir, de forma total ou em partes óleos e/ou gorduras e/ou proteínas presentes nos alimentos convencionais. Oleo de algas, que pode incluir predominantemente óleo monoinsaturado, fornece benefícios de saúde em comparação com gorduras saturadas, hidrogenadas (gorduras trans) e poli-insaturados frequentemente encontrados em alimentos convencionais. O óleo de algas também pode ser usado como um óleo para cozimento saudável estável, livre de gorduras trans. O restante da biomassa de alga pode encapsular o óleo, pelo menos até que um alimento seja cozido, aumentando a vida de prateleira do óleo. No caso de produtos crus, em que as células permanecem intactas, a biomassa juntamente com os antioxidantes naturais encontrados no óleo, também protege o óleo da oxidação, que de outra forma criaria cheiros, sabores e texturas. A biomassa também fornece diversos micro-nutrientes benéficos além do óleo e/ou proteína, como fibras dietárias derivadas de algas (ambos os carboidratos solúveis e insolúveis), fosfolipídeos, glicoproteína, fitosteróis, tocoferóis, tocotrienóis, e selênio.

Esta primeira seção analisa os tipos de microalgas apropriados para o uso nos métodos da invenção (parte A), dos métodos de gerar uma cepa de microalga que não tem ou tem uma pigmentação significativamente reduzida (parte B), e então as condições de cultura (parte C) que são usadas para propagar a biomassa, então as etapas de concentração que são usadas para preparar a biomassa para posterior processamento (parte D), e conclui com uma descrição da composição química da biomassa preparada de acordo com os métodos da invenção (parte E).

A. Microalgas para Uso nos Métodos da Invenção

Uma variedade de espécies de microalgas que produzem adequados óleos e/ou lipídeos e/ou proteina pode ser usada de acordo com os métodos da presente invenção, apesar de que microalgas que produzem natural mente altos níveis de óleos adequados e/ou lipídeos e/ou proteína são preferenciais. Considerações que afetam a seleção de microalgas para uso na invenção incluem, para além da produção de adequados óleos, lipídeos, proteínas ou para a produção de alimentos: (1) alto teor de lipídeos (ou proteína), como uma percentagem do peso da célula, (2) a facilidade de crescimento, (3) a facilidade de propagação, (4) a facilidade de processamento de biomassa; (5) o perfil e glicerolipídio, e (6) ausência de toxinas de algas (Exemplo 5 abaixo demonstra a biomassa de microalgas secas e de óleos ou lipídeos extraídos da biomassa que carece de toxinas de algas).

Em algumas modalidades, a parede celular das microalgas deve ser rompida durante o processamento de alimentos (por exemplo, cozimento) para liberar os componentes ativos ou para a digestão, e, nestas modalidades, cepas de microalgas com paredes de células sensíveis à digestão no trato gastrointestinal do animal, por exemplo, um humano ou outro monogástrico são os preferidos, especialmente se a biomassa de algas é para ser usada em alimentos crus. Digestibilidade geralmente é diminuída para as cepas de microalgas que possuem um alto teor de celulose / hemicelulose nas paredes celulares. A digestibilidade pode ser avaliada através de um ensaio padrão de digestibilidade de pepsina.

Em modalidades particulares, as microalgas são células que compreendem pelo menos 10% ou mais de óleo por peso seco. Em outras modalidades, as microalgas contêm pelo menos 25-35% ou mais de óleo por peso seco. Geralmente, nestas modalidades, quanto mais óleo contido no microalgas, mais nutritivo é a biomassa, de modo que as microalgas podem ser cultivadas para conter pelo menos 40%, pelo menos 50%, 75% ou mais de óleo por peso seco são especialmente preferidas. As microalgas preferidas para uso nos métodos da invenção podem crescer heterotroficamente (em açúcares na ausência de luz) ou heterotróficos obrigatórios. Nem todos os tipos de lipídeos são desejáveis para uso em alimentos e/ou nutracêuticos, como eles podem ter um sabor indesejável ou odor desagradável, bem como apresentam baixa estabilidade ou fornecer uma pobre sensação na boca, e estas considerações também influenciam a seleção de microalgas para uso nos métodos da invenção.

As microalgas do gênero Chlorella são geralmente úteis nos métodos da invenção. Chlorella é um gênero de algas unicelulares verdes, pertencentes ao filo Chlorophyta. Células de Chlorella são geralmente esféricas, de 2 a 10 m de diâmetro, e sem flagelos. Algumas espécies de Chlorella são naturalmente heterotróficas. Em modalidades preferidas, as microalgas usadas nos métodos da invenção são Chlorella protothecoides, Chlorella ellipsoidea, Chlorella minutíssima, Chlorella zofinienesi, Chlorella luteoviridis, Chlorella kessleri, Chlorella sorokiniana, Chlorella fusca var. vacuolata Chlorella sp., Chlorella cf. minutíssima ou Chlorella emersonii. Chlorella, particularmente Chlorella protothecoides, é um microorganismo referido para uso em métodos da invenção por causa da sua alta composição de lipídeos. Espécies particularmente preferidas de Chlorella protothecoides para uso nos métodos da invenção incluem aquelas exemplificadas nos exemplos abaixo.

Outras espécies de Chlorella apropriadas para uso nos métodos da invenção incluem as espécies selecionadas do grupo consistindo de anitrata, Antarctica, aureoviridis, Candida, capsulate, desiccate, ellipsoidea (incluindo a cepa CCAP 211/42), emersonii, fusca (incluindo var .vacuolata), glucotropha, infiisionum (incluindo vwc.actophila e var. auxenophila), kessleri (incluindo todas as cepas UTEX 397,2229,398), Lobophora (incluindo a cepa SAG 37,88), luteoviridis (incluindo a cepa SAG 2203 e var. aureoviridis elutes cens ), miniata, cf. minutíssima, minutíssima (incluindo UTEX cepa 2341), mutabilis, nocturna, ovalis, parva, photophila, pringsheimii, protothecoides (incluindo todas as cepas UTEX 1806, 411, 264, 256, 255, 250, 249, 31, 29, 25 ou CCAP 211/8D ou CCAP 211/17 e var. acidicola), regularis (incluindo var. minima e umbricata ), reisiglii (incluindo a cepa CCP 08/11), saccharophila (incluindo a cepa CCAP 211/31, CCAP 211/32 e var.ellipsoidea)Wz/?óz, simplex, sorokiniana (incluindo a cepa 211,40B SAG),sp . (Incluindo UTEX cepa 2068 e CCAP 211/92), sphaerica , stigmatophora, trebouxioides, vanniellii, vulgaris (incluindo cepas CCAP 211/11K, CCAP 211/80 e f. tertia e var.Autotrophica, viridis, vulgaris vulgaris f. tertia, vulgaris f. viridis), xanthella, ezofingiensis.

Espécies de Chlorella (e das espécies dos outros gêneros de microalgas) para uso na invenção podem ser identificadas por comparação de certas regiões-alvo de seu genoma com essas mesmas regiões das espécies aqui identificadas; espécies preferidas são aquelas que apresentam identidade ou pelo menos um nível muito elevado de homologia com as espécies aqui identificadas. Por exemplo, a identificação de uma determinada espécie de Chlorella espécie ou cepa pode ser alcançada através de amplificação e seqüenciamento de materiais nucleares e/ou DNA do cloroplasto utilizando iniciadores e uma metodologia utilizando adequadas regiões do genoma, por exemplo, utilizando os métodos descritos em Wu et al., Bot. Bull. Acad. Sin. 42:115-121 (2001), Identification of Chlorella spp. isolates using ribosomal DNA sequences. Os métodos de análise filogenética bem estabelecidos, tais como amplificação e seqüenciamento do espaçador interno transcrito ribossomal (ITS1 e ITS2 rDNA), RNA 23S, 18S rRNA, e outras regiões conservadas do genoma podem ser usados por qualquer pessoa versada na técnica de identificar as espécies, não só Chlorella, mas outras microalgas produtoras de óleo de microalgas e produção de lipídeos adequados para uso em métodos divulgados aqui. Para exemplos de métodos de identificação e classificação de algas ver Genetics, 170 (4) :1601-10 (2005) e RNA , 11 (4) :361-4 (2005).

Assim, a comparação do DNA genômico pode ser usada para identificar as espécies de microalgas adequadas para ser em utilizadas na presente invenção. As regiões de DNA genômico conservado, como, e não se limitando à encodificação de DNA para 23 S rRNA, podem ser ampliadas a partir de espécies microalgais que podem ser, por exemplo, taxionomicamente relacionadas à microalga preferível usada na presente invenção e comparada às regiões correspondentes daquelas espécies preferidas. Espécies que apresentam um elevado nível de similaridade são então selecionadas para uso nos métodos da invenção. Exemplos ilustrativos de tal comparação da seqüência do DNA entre as espécies dentro do gênero Chlorella são apresentados abaixo. Em alguns casos, as microalgas que são preferidas para uso na presente invenção têm DNA genômico que codifica para o rRNA 23 S, que têm pelo menos 65% da identidade de nucleotídeos para pelo menos uma das seqüências listadas na SEQ ID NOs: 1-23 e 26-27. Em outros casos, as microalgas que são preferidas para uso na presente invenção têm DNA genômico de codificação de seqüências de rRNA 23 S, que têm pelo menos 75%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% ou mais da identidade de nucleotídeos de pelo menos uma ou mais das seqüências listadas na SEQ ID NOs: 1-23 e 26-27. A genotipagem de uma composição de alimento e/ou biomassa de algas antes que esta seja combinada com outros ingredientes para formular uma composição de alimento também é um método confiável para determinar se a biomassa de algas é feita de mais de uma cepa de algas.

Para comparação da seqüência de nucleotídeos para determinar o percentual ou a identidade do aminoácido, geralmente uma seqüência atua como uma seqüência de referência, com a qual as sequências de teste são comparadas. Na aplicação de um algoritmo de comparação da seqüência, o teste e as seqüências de referência são introduzidos no computador, coordenadas de subsequência são designadas, se necessário, e os parâmetros do programa de algoritmo da seqüência são designados. O algoritmo de comparação de seqüência então calcula o percentual de identidade de seqüência para a sequência do ensaio(s) em relação à seqüência de referência, com base nos parâmetros do programa designados. O alinhamento ideal de sequências para a comparação pode ser realizado, por exemplo, , pelo algoritmo de homologia local de Smith & Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981), pelo algoritmo de alinhamento de homologia de Needleman & Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970), pela busca de método da similaridade de Pearson & Lipman, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 85:2444 (1988), por implementações computadorizadas destes algoritmos (GAP, BESTFIT, FASTA, e TFASTA no Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, WI), ou por inspeção visual ( ver, em geral Ausubel et al. supra). Outro exemplo de algoritmo que é adequado para determinar o percentual de identidade da seqüência e similaridade da seqüência é o algoritmo BLAST, que é descrito em Altschul et al. J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990). O software para realização de análises BLAST está disponível ao público através do National Center for Biotechnology Information (no endereço da web www.ncbi.nlm.nih.gov).

Além de Chlorella, outros gêneros de microalgas também podem ser usados nos métodos da presente invenção. Em modalidades preferidas, a microalga é uma espécie selecionada do grupo que consiste de Parachlorella kessleri, Parachlorella beijerinckii,Neochloris oleabundans , Bracteacoccus, incluindo B.grandis , B.cinnabarinas , e B.Aerius , Bracteococcus SP., ou Scenedesmus rebescens. Outros exemplos não limitadores de espécies de microalgas incluem aquelas espécies do grupo de espécies e gêneros que consistem de Achnanthes orientalis; Agmenellum; Amphiprora hyaline; Amphora, incluindo A coffeiformis incluindo A.c. linea, A.c. punctata, A.c. taylori, A.c. tenuis, A.c. delicatissima, A.c. delicatissima capitata; Anabaena; Ankistrodesmus, incluindo A. falcatus; Boekelovia hooglandii; Borodinella; Botryococcus braunii, incluindo B. sudeticus; Bracteoccocus, incluindo B. aerius, B.grandis, B.cinnabarinas, B.minor, and B.medionucleatus; Carteria; Chaetoceros, incluindo C. gracilis, C. muelleri, and C. muelleri subsalsum; Chlorococcum, incluindo C. infusionum; Chlorogonium; Chroomonas; Chrysosphaera; Cricosphaera; Crypthecodinium cohnii; Cryptomonas; Cyclotella, incluindo C. cryptica e C. meneghiniana; Dunaliella, incluindo D. bardawil, D. bioculata, D. granulate, D. maritime, D. minuta, D. parva, D. peircei, D. primolecta, D. salina, D. terricola, D. tertiolecta, e D. viridis; Eremosphaera, incluindo E. viridis; Ellipsoidon; Euglena; Franceia; Fragilaria, incluindo F. crotonensis; Gleocapsa; Gloeothamnion; Hymenomonas; Isochrysis, incluindo/, aff. galbana e I. galbana; Lepocinclis; Micractinium (incluindo UTEX LB 2614); Monoraphidium, incluindo// minutum; Monoraphidium; Nannochloris; Nannochloropsis, incluindoTV. salina; Navicula, incluindo N. acceptata, N. biskanterae, N. pseudotenelloides, N. pelliculosa, e N. saprophila; Neochloris oleabundans; Nephrochloris; Nephroselmis; Nitschia communis; Nitzschia, incluindo N. alexandrina, N. communis, N. dissipata, N. frustulum, N. hantzschiana, N. inconspicua, N. intermedia, N. microcephala, N. pusilia, N. pusilla elliptica, N. pusilia monoensis, and N. quadrangular; Ochromonas; Oocystis, incluindo O. parva e O. pusilla; Oscillatoria, incluindo O. limnetica QO. subbrevis; Parachlorella, incluindo P. beijerinckii (incluindo a cepa SAG 2046) e P. kessleri (incluindo qualquer uma das cepas SAG 11,80, 14,82, 21,11H9); Pascheria, incluindo P. acidophila; Pavlova; Phagus; Phormidium; Platymonas; Pleurochrysis, including P. carterae e P. dentate;

Prototheca, incluindo P. stagnora (incluindo UTEX 327), P. portoricensis, eP. moriformis (incluindo as cepas UTEX 1441,1435, 1436, 1437, 1439); Pseudochlorella aquatica; Pyramimonas; Pyrobotrys; Rhodococcus opacus; Sarcinoid chrysophyte; Scenedesmus, incluindo S. armatus eS. rubescens; Schizochytrium; Spirogyra; Spirulina platensis; Stichococcus; Synechococcus; Tetraedron; Tetraselmis, incluindo T. suecica; Thalassiosira weissflogii; eViridiellafridericiana.

Em algumas modalidades, as composições de alimento e os ingredientes de alimento, como farinha de algas, são derivadas de algas que têm pelo menos 90% ou 95% de identidade de sequência genômica rRNA 23S em relação a uma ou mais sequências selecionadas a partir do grupo que consiste em SEQ ID NO:1, SEQ ID NO:2, SEQ ID NO:3, SEQ ID NO:4, SEQ ID NO:5, SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:7, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO:11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO:13, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO:20, SEQ ID NO:21, SEQ ID NO:22, SEQ ID NO:23, SEQ ID NO:26 e SEQ ID NO:27.

B. Métodos para Gerar uma Cepa de Microalgas que Não Tenha Pigmentação ou Tenha uma Pigmentação Signifícativamente Reduzida

Microalgas tais como Chlorella, podem ser capazes de ter crescimento fotossintético ou heterotrófico. Quando cultivadas em condições heterotróficas onde a fonte de carbono é uma fonte de carbono fixo e na ausência de luz, as microalgas normalmente de cor verde tem uma cor amarela sem, ou com pigmentação verde significativamente. Microalgas com pouca (ou sem) pigmentação verde podem ser vantajosas como ingrediente alimentar. Uma vantagem das microalgas com pouca (ou sem) pigmentação verde é que as microalgas tem menos sabor de clorofila. Outra vantagem das microalgas com pouca (ou sem) pigmentação verde é que, como ingrediente de alimentos, a adição de microalgas para os gêneros alimentícios não vai causar uma coloração verde que pode ser desagradável para o consumidor. A pigmentação verde reduzida de microalgas cultivadas em condições heterotróficas é passageira. Quando está de volta para o crescimento fototrófico as microalgas capazes de realizar tanto de crescimento fototrófico e heterotrófico vai recuperar a pigmentação verde. Além disso, mesmo com menos pigmentos verdes, as microalgas cultivadas heterotroficamente são de cor amarela e isso pode ser inadequado para algumas aplicações em alimentos, onde o consumidor espera que a cor do alimento seja branca ou de cor clara. Assim, é vantajoso para gerar uma cepa de microalgas que é capaz de realizar um crescimento heterotrófico (de modo que tem pouca, ou não tem pigmentação verde) e também tem pouca pigmentação amarela (de modo que é uma cor neutra para aplicações em alimentos).

Um método para gerar tal cepa de microalgas sem, ou com pouca pigmentação é através de mutagênese e seleção para o fenótipo desejado. Vários métodos de mutagênese são conhecidos e praticados na técnica. Por exemplo, Urano et al. (Urano et al., J Biosciences Bioengineering (2000) v. 90 (5): pp. 567 a 569) descreve mutantes de cor amarela e branca de Chlorella ellipsoidea gerados com o uso de irradiação por UV. Kamiya (Kamiya, Cell Physiol Plant. (1989) v. 30(4): 513-521) descreve uma cepa incolor de Chlorella vulgaris , 1 lh (Ml25).

Além de mutagênese por radiação UV, a mutagênese química também pode ser empregada para gerar microalgas com pigmentação reduzida (ou sem). Os mutagênicos químicos, tais como metanosulfonato de etila (EMS) ou N-metil-N-N'nitro nitroguanidina (NTG) têm se mostrado eficazes mutagênicos químicos em uma variedade de micróbios, incluindo leveduras, fungos, microbactérias e microalgas. A mutagênese também pode ser realizada em várias rodadas, onde as microalgas são expostas ao agente mutagênico (ou UV ou química ou ambas) e, em seguida, selecionados conforme o fenótipo desejado de pigmentação reduzida. Colônias com o fenótipo desejado são então estiradas em placas e novamente isoladas para garantir que a mutação é estável de uma geração para outra, e que a colônia é pura e não de uma população mista.

Em um exemplo particular, Chlorella protothecoides foi usado para gerar pouca pigmentação utilizando uma combinação de radiação UV e mutagênese química. Chlorella protothecoides foi exposto a uma etapa da mutagênese química com NTG e colônias foram selecionadas para os mutantes de cor. Colônias que não exibiram mutações de cor foram então submetidas a uma etapa de radiação UV e foram novamente selecionadas para os mutantes de cor. Em uma modalidade, a cepa Chlorella protothecoides que não tem pigmentação foi isolada e é Chlorella protothecoides 33-55, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana em 10801, University Boulevard, Manassas, VA 20110-2209, de acordo com o Tratado de Budapeste, com a Designação de Depósito de Patente de PTA-10397. Em outra modalidade, uma cepa Chlorella protothecoides com pigmentação reduzida foi isolada e é Chlorella protothecoides 25-32, depositada em 13 de outubro de 2009 na Coleção de Cultura de Tipos Americana em 10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110-2209, de acordo com o Tratado de Budapeste, com uma Designação de Depósito de Patente de PTA-10396.

C. Condições de Meio e Cultura para Microalgas

Microalgas são cultivadas em meio líquido para propagar a biomassa, de acordo com os métodos da invenção. Nos métodos da invenção, as espécies de microalgas são cultivadas em um meio contendo um carbono fixo e/ou fonte de nitrogênio fixo, na ausência de luz. Esse crescimento é conhecido como crescimento heterotrófico. Para algumas espécies de microalgas, por exemplo, o crescimento heterotrófico por longos períodos de tempo, tais como de 10 a 15 ou mais dias, sob limitadas condições de nitrogênio resulta em alto teor lipídico nas células.

Os meios de cultura de microalgas normalmente contêm componentes como uma fonte de carbono fixo (discutido abaixo), uma fonte de nitrogênio fixo (tais como a proteína, farelo de soja, extrato de levedura, milhocina, amónia (pura ou em forma de sal), nitrato ou sal de nitrato), oligoelementos (por exemplo, zinco, boro, cobalto, cobre, manganês e molibdênio em, por exemplo, as respectivas formas de ZnCl 2,H 3 BO3,CoC12 6H2O, CuC12. 2H2O,MnC12. 4H2O e (NH4)6Mo7O24-4H2O), opcionalmente, um tampão para a manutenção do pH e fosfato (uma fonte de fósforo, outros sais de fosfato podem ser usados). Outros componentes incluem sais, tais como cloreto de sódio, especialmente para microalgas de água marinha.

Em um exemplo particular, um meio adequado para o cultivo de Chlorella protothecoides compreende meio de Proteose. Este meio é adequado para culturas axênicas, e um volume de IL de meio (pH ~ 6,8) pode ser preparado pela adição de 1 g de peptona proteose para 1 litro de meio de Bristol. O meio de Bristol compreende 2,94 mm NaNO 3, 0,17 mM CaC12 2H2 o, 0,3 mM MgSO4 7H2O, 0,43 mM, 1,29 mM KH 2PO 4e 1,43 mM de NaCl, em solução aquosa. Para um meio de 1,5% de ágar, 15 g de ágar podem ser adicionados para 1 L da solução. A solução é coberta e autoclavada e, em seguida armazenada a uma temperatura refrigerada antes de usar. Outros métodos para o crescimento e propagação de Chlorella protothecoides para níveis elevados do óleo como uma porcentagem do peso seco foram descritos (ver, por exemplo, Miao Wu, J. Biotechnology, 2004, 11:85-93 e Miao and Wu, Biosource Technology (2006) 97:841-846 (demonstrando métodos de fermentação para a obtenção de 55% de peso seco de óleo). Algas com alto teor de óleo de algas geralmente podem ser geradas pelo aumento do tempo de fermentação, enquanto se proporciona um excesso de fonte de carbono sob limitação de nitrogênio.

Meios de crescimento sólidos e líquidos geralmente estão disponíveis a partir de uma ampla variedade de fontes, e as instruções para a preparação de meio específico que é adequado para uma ampla variedade de cepas de microrganismos podem ser encontradas, por exemplo, online em http://www.utex.org/, um site mantido pela Universidade do Texas em Austin para a sua coleção de culturas de algas (UTEX). Por exemplo, vários meios de água doce incluem o meio de 1 / 2, 1 / 3, 1 / 5, IX, 03/02, 2X CHEV Diatom; meio de 01:01 DYIII / PEA Gr + +; Ag Diatom; meio de Allen; meio de BG11-1 ; meio de 1NV Bold e 3N; meio de Botryococcus; meio de Bristol; meio de Chu; meio de CRI, CR1-S, e CRI + Diatom; meio de Cianidío; meio de Cianoficea; meio de Desmid; meio de Euglena; meio de DYIII HEPES; meio de J; meio de Malte; meio de MES, meio de Bold Modificado 3N; meio de COMBO Modificado; meio de N/20; meio de Ocromonas; meio de P49; meio de Politomella; meio de Proteose; meio algas de neve, meio de extrato de solo; água do solo: Meios de BAR, GR, GR-/NH4, + GR, GR + / NH4, PEA, Peat, e VT; meio de Espirulina, meio de Tap; meio de Trebouxia;meio de Volvocacea n; meio de Volvocacean-3N; mio de Volvox; meio de Volvox Dextrose; meio de Waris, e meio de Waris + extrato de solo. Vários meios de água salgada incluem: meio de 1%, 5%, e IX F/2; meio de 1/2, IX, e 2X Erdschreiber; meio de 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, IX, 5/3, e 2X solo + água do mar; meio de 1/4 ERD; meio de 2/3 água do mar enriquecida; meio de 20% Allen + 80 % ERD; meio de água do mar artificial; meio de BG11-1 + ,36% NaCI; meio de BG11-1 + 1% NaCI; meio de Bold lNV:Erdshreiber (1:1) e (4:1); Bristol-NaCl; meio de água marinha de Dasycladales; meio de 1/2 e IX de agua marinha enriquecida, incluindo ES/10, ES/2, e ES/4; F/2+NH4; meio de LDM; IX e 2X CHEV modificado; meio de 2 X CHEV modificado + solo; eio de água artificial modificada, meio de Porphridium; e meio de SS Diatom.

Outros meios adequados para uso com os métodos da invenção podem ser facilmente identificados através da consulta do URL acima, ou consultando outras organizações que mantêm culturas de microrganismos, tais como o SAG, CCAP, ou OCALA. SAG refere-se à Coleção de Culturas de Algas na Universidade de Gottingen (Gottingen, Alemanha), CCAP refere-se à Coleção de culturas de algas e protozoários administrado pela Associação Escocesa de Ciência Marinha (Escócia, Reino Unido), e CCALA refere-se à coleção de culturas de laboratório de algas no Instituto de Botânica (Tfeboh, República Tcheca).

Microorganismos úteis, de acordo com os métodos da presente invenção são encontrados em vários locais e ambientes de todo o mundo. Como consequência de seu isolamento a partir de outras espécies e da sua divergência evolutiva resultante, o meio de crescimento específico para o crescimento ideal e produção de óleo e/ou lipídeos e/ou proteína a partir de uma espécie particular de micróbio pode ser difícil ou impossível de prever, mas as pessoas versadas na técnica podem facilmente encontrar meios adequados de testes de rotina, tendo em vista a presente divulgação. Em alguns casos, certas cepas de microrganismos podem ser incapazes de crescer em um meio de crescimento especial devido à presença de algum componente inibitório ou a ausência de algum requisito essencial nutricional exigido por uma específica variedade de microorganismos. Os exemplos abaixo oferecem métodos exemplares de várias espécies de cultivo de microalgas para acumular altos níveis de lipídeos como uma porcentagem do peso seco.

A fonte de carbono fixo é uma componente essencial do meio. Apropriadas fontes de carbono fixo para as finalidades da presente invenção, incluem, por exemplo, glicose, frutose, sacarose, galactose, xilose, manose, ramnose, arabinose, N-acetilglicosamina, glicerol, floridoside, ácido glucurônico e/ou acetato. Outras fontes de carbono para o cultivo de microalgas, de acordo com a presente invenção incluem misturas, como misturas de glicerol e glicose, as misturas de glicose e xilose e misturas de frutose e glicose, e misturas de sacarose e polpa de beterraba de açúcar despolimerizada. Outras fontes de carbono adequadas para uso em cultivo de microalgas incluem licor negro, amido de milho, material celulósico despolimerizada (derivado de, por exemplo, a palha de milho, polpa de beterraba, e grama, por exemplo), lactose, soro de leite, melaço, batata, arroz, sorgo, sacarose, açúcar de beterraba, cana de açúcar e trigo. Uma ou mais das fontes de carbono podem ser fornecidas com uma concentração de pelo menos cerca de 50 pM, pelo menos cerca de 100 pM, pelo menos, cerca de 500 pM, pelo menos cerca de 5 mm, pelo menos, cerca de 50 mm, e pelo menos cerca de 500 mm.

Assim, em várias modalidades, a fonte de energia de carbono fixo utilizada no meio de crescimento compreende glicerol e/ou 5 - e/ou açúcares de 6 carbonos, como glicose, frutose e/ou xilose, que pode ser derivada a partir da sacarose e/ou material celulósico, incluindo material celulósico despolimerizado. Múltiplas espécies de Chlorella e múltiplas cepas em uma espécie podem ser cultivadas na presença de sacarose, material celulósico despolimerizado, e glicerol, conforme descrito na Publicação de Pedido de Patente US Nos 20090035842, 20090011480, 20090148918, respectivamente e, consultar, também a Publicação de Pedido de Patente PCT N° 2008/151149, cada um dos quais está aqui incorporado a título de referência.

Assim, em uma modalidade da presente invenção, os microorganismos são cultivados utilizando a biomassa da celulose despolimerizada como matéria-prima. Ao contrário de outras matérias-primas, como o amido de milho ou sacarose de cana-de-açúcar ou beterraba, a biomassa celulósica (despolimerizada ou não) não é adequada para consumo humano e poderia ser potencialmente disponível a baixo custo, o que a toma particularmente vantajosa para os efeitos do presente invenção. Microalgas podem proliferar em material celulósico despolimerizado. Materiais celulósicos incluem geralmente de celulose em 40-60% do peso seco; hemicelulose de 20-40% do peso seco, e lignina em 10-30% do peso seco. Os materiais adequados celulósico incluem resíduos de culturas energéticas herbáceas e lenhosas, bem como as culturas agrícolas, ou seja, as partes da planta, principalmente caules e folhas, não retirados os campos com o principal alimento ou produto de fibra. Exemplos incluem os resíduos agrícolas, como bagaço de cana, casca de arroz, fibra de milho (incluindo talos, folhas, cascas, e espigas), palha de trigo, palha de arroz, polpa de beterraba, polpa cítrica, casca de citrinos; resíduos florestais, como madeira de resinosas e desbastes e madeira e resíduos de madeira macia de operações de madeira, resíduos de madeira, tais como resíduos de moagem (lascas de madeira, serragem) e resíduos de celulose, resíduos urbanos, tais como frações de papel dos resíduos sólidos urbanos, resíduos de madeira urbanos e resíduos verdes urbanos, tais como cortes de grama urbana e resíduos de construção em madeira, adicionais materiais celulósicos incluem as culturas dedicadas à celulose tais como grama, madeira de choupo híbrido e miscanthus, fibra de cana e fibra de sorgo. Açúcares de cinco carbonos que são produzidos a partir de tais materiais incluem xilose. O Exemplo 20 descreve Chlorella protothecoides sendo cultivada com sucesso em condições heterotróficas utilizando açúcares derivados de celulose de alha de milho e polpa de beterraba.

Alguns micróbios são capazes de processar material celulósico e utilizar diretamente materiais celulósicos como uma fonte de carbono. No entanto, o material celulósico em geral precisa ser tratado para aumentar a área superficial acessível ou para a celulose ser a primeira a ser quebrada como uma preparação para utilização de micróbios como fonte de carbono. As formas de preparação ou pré-tratamento de material celulósico para a digestão enzimática são bem conhecidas na técnica.Os métodos são divididos em duas categorias principais: (1) quebra do material celulósico em partículas menores, a fim de aumentar a área da superfície acessível, e (2) tratamento químico do material celulósico para criar um substrato útil para a digestão enzimática.

Métodos para o aumento da área superficial acessível incluem explosão a vapor, que envolve o uso de vapor em altas temperaturas para separar materiais celulósicos. Devido à exigência de alta temperatura do processo, alguns dos açúcares no material celulósico podem ser perdidos, reduzindo assim a fonte de carbono disponível para a digestão enzimática (ver, por exemplo, Chahal, D.S. et al., Proceedings of the 2nd World Congress of Chemical Engineering', (1981) e Kaar et al., Biomass and Bioenergy (1998) 14(3):: 277-87). A explosão de amónia permite uma explosão de material celulósico em uma temperatura mais baixa, mas é mais caro para executar, e a amónia pode interferir na digestão enzimática posterior aos processos (ver, por exemplo, Dale, B. E.et al.Biotechnology and Bioengineering (1982) ; 12: 31-43). Outra técnica de explosão envolve a utilização de explosão de dióxido de carbono supercrítico, a fim de quebrar o material celulósico em fragmentos menores (ver, por exemplo, Zheng et al, Biotechnology Letters (1995); 17 (8).: 845-850).

Métodos para tratar quimicamente o material celulósico para criar substratos utilizáveis para a digestão de enzimas são também conhecidos na técnica.A Patente US No. 7413882 descreve o uso de microorganismos geneticamente modificados que secretam beta-glicosidase no caldo de fermentação e o tratamento de material celulósico com o caldo de fermentação para aumentar a hidrólise de material celulósico em glicose. O material celulósico também pode ser tratado com ácidos e bases fortes para ajudar a subseqüente digestão enzimática.A Patente US No. 3617431 descreve o uso de digestão alcalina para quebrar materiais celulósicos.

A Chlorella pode proliferar em um meio contendo combinações de xilose e glicose, como material celulósico despolimerizado e, surpreendentemente, algumas espécies ainda apresentam níveis mais altos de produtividade quando cultivadas em uma combinação de glicose e xilose do que quando cultivadas em glicose ou xilose sozinhos. Assim, certas microalgas podem tanto utilizar uma matéria-prima de outra forma não comestível, tal como os materiais celulósicos (ou um material celulósico pré- tratado) ou glicerol como fonte de carbono e produzir óleos comestíveis. Isso permite a conversão de celulose e glicerol não comestíveis, que normalmente não são parte da cadeia alimentar humana (ao contrário da glicose de milho e sacarose da cana de açúcar e beterraba) em óleos comestíveis de alta nutrição que podem fornecer nutrientes e calorias como parte da dieta humana diária. Assim, a invenção fornece métodos para transformar matérias-primas não comestíveis em óleos comestíveis de alta nutrição, produtos alimentícios, e composições de alimentos.

Microalgas co-cultivadas com um organismo expressando sacarose invertase secretável, ou cultivadas em meios contendo sacarose invertase, ou expressando um gene exógeno de sacarose invertase (onde a invertase seja secretada ou o organismo também expressa um transportador de sacarose) podem proliferar em resíduos de melaço de cana-de-açúcar ou de outras fontes de sacarose. O uso de tais resíduos de produtos contendo sacarose de baixo valor pode proporcionar significativas economias de custos na produção de óleos comestíveis. Assim, os métodos de cultivo de microalgas em uma matéria-prima de sacarose e na formulação de composições de alimentos e suplementos nutricionais, como descrito no presente documento fornecem um meio de converter a sacarose de baixa nutrição em óleos de alta nutrição (ácido oleico, DHA, ARA, etc) e biomassa contendo tais óleos.

Conforme detalhado nas publicações de patentes referidas acima, várias Chlorella de distintas espécies e linhagens proliferam muito bem em não só glicerol purificado de grau reagente, mas também em subprodutos de glicerol ácidos e não-ácidos a partir da transesterificação de biodiesel. Surpreendentemente, algumas cepas Chlorella sofrem divisão celular mais rápida na presença de glicerol do que na presença de glicose. Os processos de crescimento de duas etapas nas quais as células são alimentadas primeiramente glicerol para aumentar a densidade de células rapidamente e, em seguida, alimentadas com glicose para acumular lipídeos, podem melhorar a eficiência com que os lipídeos são produzidos.

Outro método para aumentar lipídeos como uma percentagem do peso celular seco envolve a utilização de acetato como matéria-prima para as microalgas. O acetato alimenta diretamente o ponto de metabolismo que inicia a síntese de ácidos graxos (ou seja, acetil-CoA.), portanto proporcionar acetato na cultura pode aumentar a produção de ácidos graxos. Geralmente, o micróbio é cultivado na presença de uma quantidade suficiente de acetato para aumentar o rendimento de lipídeos microbianos e/ou produção de ácidos graxos, especificamente, em relação ao rendimento na ausência de acetato. Acetato de alimentação é um componente útil dos meios previstos neste documento, para geração de biomassa de microalgas, que tem uma elevada percentagem de peso celular seco como lipídeos.

Em outra modalidade, a produção de lipídeos é aumentada por um cultivo de microalgas produtoras de lipídeos na presença de um ou mais co-fatores para uma enzima de rota lipídica (por exemplo., uma enzima sintética de ácido graxo). Geralmente, a concentração de co-fatores é suficiente para aumentar o rendimento de lipídeos microbianos (, por exemplo., Ácidos graxos) sobre o rendimento de lipídeos microbianos na ausência de co-fatores. Em modalidades específicas os co-fatores são fornecidos para a cultura incluindo na cultura um micróbio secretando tais co- fatores ou pela adição do co-fator no meio de cultura. Altemativamente, as microalgas podem ser projetadas para expressar um gene exógeno que codifica uma proteína que participa na síntese do co-fator. Em certas modalidades, co-fatores adequados incluem qualquer vitamina exigida por uma enzima de rota de lipídeos, como, por exemplo, biotina, ou pantotenato.

Uma grande quantidade de biomassa de lipídeos a partir de microalgas é um material vantajoso para a inclusão em produtos alimentícias em relação à baixa biomassa de lipídeos, pois permite a adição de menos biomassa de microalgas para incorporar a mesma quantidade de lipídeos em uma composição alimentícia. Isso é vantajoso, porque os óleos saudáveis a partir de microalgas ricas em lipídeos podem ser adicionadas aos alimentos sem alterar outros atributos, como a textura e o sabor em comparação com a biomassa de baixo teor lipídico. A biomassa rica em lipídeos fornecida pelos métodos da invenção normalmente têm pelo menos 25% de lipídeos por peso seco de célula. As condições de processo podem ser ajustadas para aumentar o peso percentual de células que é de lipídeos. Por exemplo, em certas modalidades, uma microalga é cultivada na presença de uma concentração limitada de um ou mais nutrientes, como, por exemplo, nitrogênio, fósforo ou enxofre, enquanto fornece um excesso de uma fonte de carbono fixa, como a glicose. A limitação de nitrogênio tende a aumentar a produção de lipídeos microbianos sobre o rendimento lipídico microbiano em uma cultura na qual o nitrogênio é fornecido em excesso. Em modalidades específicas, o aumento do rendimento lipídico é, pelo menos, cerca de 10%, 50%, 100%, 200% ou 500%. O micróbio pode ser cultivado na presença de uma quantidade limitante de um nutriente para uma parte do período total da cultura ou por todo o período. Em algumas modalidades, a concentração dos nutrientes é um ciclo entre a concentração limite e uma concentração de não limitação pelo menos duas vezes durante o período total da cultura.

Em um estado constante crescimento, as células acumulam óleo, mas não sofrem divisão celular. Em uma modalidade da invenção, o estado de crescimento é mantido, continuando a fornecer todos os componentes do meio de crescimento para as células originais, com exceção de uma fonte de nitrogênio fixada. O cultivo de células de microalgas através da alimentação de todos os nutrientes inicialmente previstos para as células, exceto uma fonte de nitrogênio fixada, como através da alimentação de células por um período prolongado de tempo, resulta em uma porcentagem maior de lipídeos por peso seco.

Em outras modalidades, a biomassa de lipídeos é gerada pela alimentação de fonte de carbono fixa para as células, após todo o nitrogênio fixado ser consumido por longos períodos de tempo, como pelo menos uma ou duas semanas. Em algumas modalidades, as células podem acumular óleo na presença de uma fonte de carbono fixa e na ausência de uma fonte de nitrogênio fixada por mais de 20 dias. As microalgas cultivadas com as condições aqui descritas ou conhecidas na técnica podem incluir pelo menos cerca de 20% de lipídeos em peso seco, e muitas vezes compreendem 35%, 45%, 55%, 65% e até 75% ou mais de lipídeos em peso seco. A porcentagem de peso seco como lipídeos na produção de lipídeos microbianos pode ser melhorada, mantendo as células em um estado de crescimento heterotrófico em que se consome carbono e acumula petróleo, mas não sofre divisão celular.

A biomassa rica em proteínas de algas é um outro material vantajoso para inclusão em produtos alimentícias. Os métodos da invenção também podem fornecer biomassa, que tem pelo menos 30% de seu peso seco como proteína. As condições de crescimento podem ser ajustadas para aumentar o peso percentual de células que é proteína. Em uma modalidade preferida, microalgas são cultivadas em um ambiente rico de nitrogênio e um excesso de energia de carbono fixa, como a glicose ou a quaisquer outras fontes de carbono discutidas acima. As condições em que o nitrogênio está em excesso tendem a aumentar a produção de proteína microbiana sobre a produção de proteína microbiana em uma cultura na qual o nitrogênio não é fornecido em excesso. Para a máxima produção de proteína, o micróbio é preferencialmente cultivado na presença de excesso de nitrogênio pelo período total da cultura. Fontes de nitrogênio apropriadas para microalgas podem vir de fontes de nitrogênio orgânico e/ou fontes de nitrogênio inorgânico.

Fontes de nitrogênio orgânico são usadas em culturas microbianas desde 1900. O uso de fontes de nitrogênio orgânico, tais como maceração de milho, foi popularizado com a produção de penicilina a partir de mofo. Os pesquisadores descobriram que a inclusão de maceração de milho no meio de cultura aumentou o crescimento do microorganismo e resultou em um aumento de produtividade dos produtos (tais como a penicilina). Uma análise de maceração de milho determinou que é uma rica fonte de nitrogênio e também de vitaminas como as vitaminas do complexo B, ácido pantotênico e riboflavina, niacina, inositol e nutrientes minerais, como cálcio, ferro, magnésio, fósforo e potássio (Ligget and Koffler, Bacteriological Reviews (1948); 12(4): 297-311). Fontes de nitrogênio orgânico, tais como maceração de milho, têm sido utilizadas em meios de fermentação de leveduras, bactérias, fungos e outros microorganismos. Exemplos não limitantes de fontes de nitrogênio orgânico são extrato de levedura, peptona, milhocina e pó de lavagem de milho. Exemplos não limitantes de fontes de nitrogênio inorgânico preferenciais incluem, por exemplo, e sem limitação, (NH4) 2SO4 e NH4OH. Em uma modalidade, os meios de cultura para a realização da invenção contêm apenas fontes de nitrogênio inorgânico. Em outra modalidade, os meios de cultura para a realização da invenção contêm apenas fontes de nitrogênio orgânico. Em ainda outra modalidade, os meios de cultura para a realização da invenção contêm uma mistura de fontes de nitrogênio orgânico e inorgânico.

Nos métodos da invenção, um biorreator ou fermentador é utilizado para a cultura de células de microalgas através de diversas fases do seu ciclo fisiológico. Como exemplo, um inoculo de células de microalgas produtoras de lipídeos é introduzido no meio; há um período de latência (retardamento de fase) antes das células começam a se propagar. Após o período de retardamento, a taxa de propagação aumenta constantemente e entra no atraso-fase, ou exponencial. A fase exponencial, por sua vez, é seguida por um abrandamento da propagação devido à diminuição de nutrientes como o nitrogênio, o aumento de substâncias tóxicas, e mecanismos de sensor de quorum. Após esta desaceleração, a propagação para e as células entram em uma fase estacionária ou estado de crescimento constante, dependendo do ambiente específico fornecido para as células. Para a obtenção de biomassa rica em proteína, a cultura é normalmente colhida durante ou logo após o final da fase exponencial. Para a obtenção de biomassa rica em lipídeos, a cultura é normalmente colhida muito depois do final da fase exponencial, que pode ser antecipada permitindo que o nitrogênio ou outro nutriente fundamental (com a exceção de carbono) seja esgotado, obrigando as células a converter as fontes de carbono, presentes em excesso, para lipídeos. Os parâmetros de condições de cultura podem ser manipulados para otimizar a produção total de óleo, a combinação de espécies lipídicas produzidas e/ou a produção de um óleo específico.

Biorreatores oferecem muitas vantagens para o uso em crescimento heterotrófico e métodos de propagação. Como será apreciado, as disposições tomadas para disponibilizar luz para as células nos métodos de crescimento de fotossintéticos são desnecessárias quando se utiliza uma fonte de carbono fixa no crescimento heterotrófico e nos métodos de propagação descritos neste. Para a produção de biomassa para utilização em alimentos, as microalgas são preferencialmente fermentadas em grandes quantidades no estado líquido, como em culturas em suspensão como um exemplo. Biorreatores, como fermentadores de aço (5,000 litros, 10,000 litros, 40,000 litros e superiores são utilizados em várias modalidades da invenção), podem acomodar volumes de cultura muito grandes. Biorreatores também geralmente permitem o controle das condições de cultivo, como temperatura, pH, pressão parcial de oxigênio e níveis de dióxido de carbono. Por exemplo, os biorreatores são tipicamente configuráveis, por exemplo, usando portas conectadas à tubulação, para permitir que os componentes gasosos, como oxigênio ou nitrogênio, borbulhem em uma cultura líquida.

Biorreatores podem ser configurados para o fluxo de meios de cultura através do biorreator durante o período de tempo durante o qual as microalgas se reproduzem e aumentam em número. Em algumas modalidades, por exemplo, o meio pode ser introduzido no reator após a inoculação, mas antes de as células atingirem uma densidade desejada. Em outros casos, um biorreator é preenchido com meios de cultura no início de uma cultura, e os meios de cultura não são mais infundidos após a cultura ser inoculada. Em outras palavras, a biomassa de microalgas é cultivada em um meio aquoso por um período de tempo durante o qual as microalgas se reproduzem e aumentam em número, no entanto, as quantidades de meio de cultura aquosa não fluem através do biorreator durante todo o período de tempo. Assim, em algumas modalidades, o meio de cultura aquosa não flui através do biorreator após a inoculação.

Biorreatores equipados com dispositivos tais como lâminas giratórias e rodas, mecanismos de balanço, mexedores, meios de infusão de gás pressurizado, podem ser usados para submeter as culturas de microalgas à mistura. A mistura pode ser contínua ou intermitente. Por exemplo, em algumas modalidades, um regime de fluxo turbulento de entrada de gás e entrada de meio não é mantido para a reprodução de microalgas até um desejado aumento no número de microalgas ser alcançado.

Como brevemente mencionado acima, biorreatores são frequentemente equipados com várias portas que, por exemplo, permitem que o conteúdo de gás da cultura de microalgas seja manipulado. Para ilustrar, uma parte do volume de um biorreator pode ser gás ao invés de líquido, e as entradas de gases do biorreator para permitir o bombeamento de gás no biorreator. Gases que podem ser beneficamente bombeados para um reator incluem ar, misturas de ar/CO2, gases nobres, tais como argônio e outros gases. Biorreatores são tipicamente equipados para permitir que o usuário controle a taxa de entrada de gás para o biorreator. Como mencionado acima, o aumento do fluxo de gás em um reator pode ser usado para aumentar a mistura da cultura.

Um maior fluxo de gásafeta a turbidez da cultura também. A turbulência pode ser alcançada através da colocação de uma porta de entrada de gás abaixo do nível dos meios de cultura aquosa de modo que o gás que entra no biorreator borbulhe na superfície da cultura. Uma ou mais portas de saída de gás permitem que o gás escape, evitando assim o acúmulo de pressão no biorreator. De preferência, uma porta de saída do gás leva a uma válvula “de via única” que impede que microorganismos de contaminação entrem no biorreator.

Os exemplos específicos de biorreatores, condições de cultivo e crescimento heterotrófico e métodos de propagação descritos aqui podem ser combinadas de todas as formas adequadas para melhorar a eficiência de crescimento microbiano e produção de lipídeos e/ou proteína.

D. Concentração de Microalgas Após a Fermentação

As culturas de microalgas geradas de acordo com os métodos descritos acima geram biomassa de microalgas em meios de fermentação. Para preparar a biomassa para utilização como uma composição de alimentos, a biomassa é concentrada, ou colhida, a partir do meio de fermentação. No ponto de colheita da biomassa de microalgas a partir do meio de fermentação, a biomassa é composta predominantemente de células intactas suspensas em um meio de cultura aquosa. Para concentrar a biomassa, uma etapa de secagem é realizada. A desidratação ou concentração se refere à separação da biomassa do caldo de fermentação ou outro meio líquido e assim é a separação sólido-líquido. Assim, durante a secagem, o meio de cultura é removido a partir da biomassa (por exemplo, drenando o caldo de fermentação através de um filtro que retém a biomassa), ou a biomassa é de outra forma retirada do meio de cultura. Processos comuns de secagem incluem centrifugação, filtração e o uso de pressão mecânica. Esses processos podem ser usados individualmente ou em qualquer combinação.

A centrifugação envolve o uso de força centrífuga para separar misturas. Durante a centrifugação, os componentes mais densos da mistura migram para longe do eixo da centrífuga, enquanto os componentes menos densos da mistura migram para o eixo. Ao aumentar a força gravitacional efetiva (ou seja, aumentando a velocidade de centrifugação), material mais denso, como sólidos, separados do material menos denso, tais como líquidos, e assim separados de acordo com a densidade. A centrifugação de biomassa e de caldo ou outras soluções aquosas formam uma pasta concentrada compreendendo as células de microalgas. A centrifugação não remove quantidades significativas de água intracelular. De fato, após a centrifugação, ainda pode haver uma quantidade substancial de superfície ou umidade livre na biomassa (por exemplo, mais de 70%), de modo que a centrifugação não seja considerada uma etapa de secagem.

A filtragem também pode ser utilizada para a secagem. Um exemplo de filtragem que é adequado para a presente invenção é a filtragem de fluxo tangencial (TFF), também conhecida como filtragem de fluxo cruzado. A filtragem de fluxo tangencial é uma técnica de separação que utiliza os sistemas de membrana e de intensidade do fluxo para separar sólidos dos líquidos. Para um método de filtração ilustrativo adequado, consulte Geresh, Carb. Polym. 50, 183-189 (2002), que descreve o uso de um filtro de fibra oco MaxCell A/G Technologies de 0,45uM. Também consulte, por exemplo, os dispositivos Millipore Pellicon®, usados com membranas delOOkD, 300KD, 1000 kD (número de catálogo P2C01MC01), 0,1 um (número de catálogo P2VVPPV01), 0,22uM (número de catálogo P2GVPPV01), e 0,45um (número de catálogo P2HVMPV01) . O retentado de preferência não passa pelo filtro em um nível significativo, e o produto no retentado de preferência não adere ao material filtrante. A TFF também pode ser realizada através de sistemas de filtragem de fibra oca. Os filtros com poros de pelo menos cerca de 0,1 micrômetro, por exemplo, cerca de 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,45, ou pelo menos cerca de 0,65 micrômetros, são adequados. Os tamanhos de poros preferenciais de TFF permitem que solutos e detritos no caldo de fermentação fluam, mas não as células microbianas.

A secagem também pode ser efetuada com a pressão mecânica aplicada diretamente sobre a biomassa para separar o caldo de fermentação líquido da biomassa microbiana suficiente para secar a biomassa, mas para não causar lise predominante de células. A pressão mecânica para secar a biomassa microbiana pode ser aplicada usando, por exemplo, uma prensa de filtro de correia. Uma prensa de filtro de correia é um dispositivo de secagem que aplica uma pressão mecânica em uma pasta (por exemplo, a biomassa microbiana tirada diretamente do fermentador ou biorreator) que é passada entre os duas correias tensionadas através de uma serpentina de rolos de diâmetro decrescentes. Os filtros prensa de correia podem na verdade ser divididos em três zonas: a zona de gravidade, em que a água/líquido livre de drenagem é drenado por gravidade através de uma correia porosa, uma zona de cunha, em que os sólidos são preparados para a aplicação de pressão; e uma zona de pressão, em que a pressão ajustável é aplicada aos sólidos drenados de gravidade.

Após a concentração, a biomassa de microalgas pode ser processada, conforme descrito neste para produzir bolo embalado a vácuo, flocos de algas, homogeneizado de algas, algas em pó, farinha de algas ou óleo de algas.

E. Composição Química de Biomassa de Microalgas

A biomassa de microalgas geradas pelos métodos de cultura aqui descritos são compostas de óleo e/ou proteína de microalgas, bem como de outros elementos gerados por microorganismos ou incorporados pelos microorganismos do meio de cultura durante a fermentação.

A biomassa de microalgas com elevada percentagem de acúmulo de óleo/lípidios por peso seco foi gerada utilizando diferentes métodos de cultura, incluindo os métodos conhecidos na técnica.A biomassa de microalgas com maior percentual de óleo / lipídio acumulados é útil em conformidade com a presente invenção. Culturas de chlorella vulgaris com até 56,6% de lipídeos por peso seco de célula (DCW) em culturas estacionárias cultivadas sob condições autotrófíca com concentrações de alto teor de ferro (Fe) foram descritas (Li et al.Bioresource Technology 99 (11) :4717-22 ( 2008). Culturas de Nanochloropsis sp. e Chaetoceros calcitrans com 60% de lipídeos por DCW e 39,8% de lipídeos em DCW, respectivamente, cultivados em fotobioreator em condições de privação de nitrogênio também foram descritas (Rodolfi et al.Biotecnologia e Bioengenharia (2008)). Culturas incisas de Parietochloris com aproximadamente 30% de lipídeos por DCW quando cultivadas fototropicamente e sob condições de baixo nitrogênio foram descritas (Solovchenko et al.Journal of Applied Phycology 20:245-251 (2008). Chlorella protothecoides pode produzir até 55% de lipídeos por DCW quando cultivados sob determinadas condições heterotróficas com ausência de nitrogênio (Miao and Wu, Bioresource Technology 97:841-846 (2006)).). Outras espécies de Chlorella, incluindo Chlorella emersonii, Chlorella sorokiniana e Chlorella minutíssima foram descritas como tendo acumulado até 63% de óleo por DCW quando cultivadas em tanques de biorreatores agitados sob condições de meio de baixo nitrogênio (Illman et al., Enzyme e Microbial Technology 27:631-635 (2000). Uma porcentagem ainda maior de lipídeos por DCW foi relatada, incluindo 70% de lipídeos em culturas de Dumaliella tertiolecta cultivadas em condições de NaCI aumentado (Takagi et al., Journal ofBioscience and Bioengineering 101(3):: 223-226 (2006)) e 75% de lipídeos em culturas de Botryococcus braunii (Banerjee et al., Critical Reviews in Biotechnology 22(3):: 245-279 (2002)).

O crescimento heterotrófico resulta em teor de clorofila relativamente baixo (em comparação aos sistemas fototróficos tais como lagos abertos ou sistemas fechados de fotobioreactor). Redução do teor de clorofila geralmente melhora as propriedades organolépticas de microalgas e, portanto, permite maior biomassa de algas (ou dela azeite preparado) para ser incorporado a um produto alimentício. O teor de clorofila reduzido encontrado em microalgas cultivadas heterotropicamente (por exemplo, Chlorella) também reduz a cor verde na biomassa, em comparação com microalgas cultivadas fototroficamente. Assim, o teor de clorofila reduzido evita uma coloração verde muitas vezes indesejável e associada a produtos alimentícias que contêm microalgas cultivadas fototroficamente, e permite a incorporação ou a incorporação maior da biomassa de algas em um produto alimentar. Em pelo menos uma modalidade, o produto alimentar contém microalgas cultivadas heterotroficamente de teor de clorofila reduzido em comparação com microalgas cultivadas fototroficamente. Em algumas modalidades o teor de clorofila da farinha microalgal é menor que 5ppm, menor que 2ppm, ou menor que lppm.

A biomassa de microalgas rica em óleo gerada pelos métodos de cultura aqui descritos, e útil de acordo com a presente invenção, compreende pelo menos 10% de óleo de microalgas por DCW. Em algumas modalidades, a biomassa microalgal compreende pelo menos 15%, 25 a 35%, 30 a 50%, 50 a 55%, 50 a 65%, 54 a 62%, 56 a 60%, pelo menos 75% ou pelo menos 90% de óleo microalgal por DCW.

O óleo de microalgas de biomassa aqui descrito (ou extraído a partir da biomassa) pode incluir glicerolipídeos com um ou mais cadeias laterais de ácidos graxos do tipo éster distintas. Glicerolipídeos são compostos por uma molécula de glicerol esterificada a uma, duas ou três moléculas de ácidos graxos, que podem ser de tamanhos variados e têm diferentes graus de saturação. Misturas específicas de óleo de algas podem ser preparadas tanto dentro de uma única espécie de algas, ou pela mistura da biomassa (ou óleo de algas) a partir de duas ou mais espécies de microalgas.

Assim, o óleo de composição, ou seja, as propriedades e as proporções dos constituintes de ácidos graxos dos glicerolipídeos, também pode ser manipulado através da combinação de biomassa (ou óleo) de pelo menos duas espécies distintas de microalgas. Em algumas modalidades, pelo menos duas das espécies distintas de microalgas têm perfis diferentes glicerolipídeos. As diferentes espécies de microalgas podem ser cultivadas em conjunto ou separadamente, como aqui descrito, de preferência sob condições heterotróficas, para gerar os respectivos óleos. Diferentes espécies de microalgas podem conter diferentes porcentagens de componentes de ácidos graxos distintos nos glicerolipídeos da célula.

Em algumas modalidades, o óleo microalgal é primariamente composto de óleo monossaturado como 18:1 óleo (oléico), particularmente na forma de triglicerídeo. Em alguns casos, o óleo de algas é pelo menos 20% de óleo monoinsaturado por peso. Em várias modalidades, o óleo algal é pelo menos 25%, 50%, 75% ou mais de óleo monossaturado, como 18:1 em peso ou em volume. Em algumas modalidades, o óleo monossaturado é 18:1, 16:1, 14:1 ou 12:1. Em alguns casos, o óleo algal é 60 a 75%, 64 a 70%, ou 65 a 69% de 18:1 óleo. Em algumas modalidades, o óleo microalgal compreende pelo menos 10%, 20%, 25%, ou 50% ou mais de ácido oléico esterificado ou ácido alfa-linolênico esterificado em peso ou em volume (particularmente na forma de triglicerídeo). Em pelo menos uma modalidade, o óleo algal compreende menos que 10%, menos que 5%, menos que 3%, menos que 2%, ou menos que 1% em peso ou em volume, ou é substancialmente isento de, ácido docosahexaenóico esterificado (DHA (22:6)) (particularmente em forma de triglicerídeo). Para exemplos de produção de micro algas com alto teor de DHA, como em Crypthecodinium cohnii, consultar as Patentes US Nos 7.252.979, 6.812.009 e 6.372.460. Em algumas modalidades, o perfil lipídico de óleo extraído ou óleo em farinha microalgal é menor que 2% 14:0; 13 a 16% 16:0; 1 a 4% 18:0; 64 a 70% 18:1; 10 a 16% 18:2; 0,5 a 2,5% 18:3; e menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longo.

Biomassa de microalgas de alta proteína foi gerada usando diferentes métodos de cultura. A biomassa de microalgas com maior percentual de óleo / lipídio acumulados é útil em conformidade com a presente invenção. Por exemplo, o teor de proteínas de várias espécies de microalgas já foi relatado (ver Tabela 1 de Becker, Biotechnology Advances (2007) 25:207-210). Foi constatado que o controle da taxa de renovação de uma cultura fotoautotrófica semi-contínua de Tetraselmis suecica afeta o conteúdo de proteína por célula, o maior sendo aproximadamente 22,8% de proteína (Fabregas, et al., Marine Biotechnology (2001) 3:256-263).

A biomassa de microalgas gerada pelos métodos de cultura aqui descritos e úteis de acordo com as modalidades da presente invenção relativas à proteína normalmente compreendem pelo menos 30% de proteína por peso seco. Em algumas modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 40%, 50%, 75% ou mais de proteína por peso seco. Em algumas modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 30-75% de proteína por peso seco, ou 40-60% de proteína por peso seco. Em algumas modalidades, a proteína na biomassa de microalgas compreende pelo menos 40% de proteína bruta digestível. Em outras modalidades, a proteína na biomassa de microalgas compreende pelo menos 50%, 60%, 70%, 80%, ou pelo menos, 90% de proteína bruta digestível. Em algumas modalidades, a proteína na biomassa de microalgas compreende 40-90% de proteína digestível, 50-80% de proteína bruta digestível, ou 60-75% de proteína digestível.

A biomassa de microalgas (e óleo extraído dela), também pode incluir outros componentes produzidos pela microalga, ou incorporados a biomassa do meio de cultura. Esses outros componentes podem estar presentes em quantidades variadas, dependendo das condições de cultura utilizadas e das espécies de microalgas (e, se for o caso, o método de extração usado para recuperar o óleo de microalgas a partir da biomassa). Em geral, o teor de clorofila na biomassa microalgal de alto teor de proteína é mais alto que o teor de clorofila na biomassa microalgal de teor de lipídio alto. Em algumas modalidades, o teor de clorofila na biomassa microalgal é menor que 200 ppm ou menor que 100 ppm. Os outros constituintes podem incluir, sem limitação, fosfolípidos (por exemplo, lecitina de algas), carboidratos, fibras solúveis e insolúveis, glicoproteínas, fitosteróis (por exemplo, β-sitosterol, campesterol, ergosterol, estigmasterol e brassicasterol), tocoferóis, tocotrienóis, carotenóides ( por exemplo, α-caroteno, β-caroteno e licopeno), xantofilas (por exemplo, luteína, zeaxantina, criptoxantina-a e β- criptoxantina), proteínas, polissacarídeos (por exemplo, arabinose, manose, galactose, 6-metil-galactose e glicose) e vários compostos orgânicos ou inorgânicos (por exemplo, selênio).

Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 10 ppm de selênio. Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 25% p / p de polissacarídeos de algas. Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 15% p / p de glicoproteína de algas. Em alguns casos, a biomassa ou óleo derivado da biomassa compreende entre 0 e 200, 0 e 115, ou 50 e 115 mcg/g de total de carotenóides, e em modalidades específicas de 20 a 70 ou de 50 a 60 mcg/g do total de teor de carotenóide é luteína. Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 0,5% de fosfolipídeos de algas. Em alguns casos, a biomassa ou óleo derivado da biomassa algal contém pelo menos 0,10, 0,02 a 0,5, ou 0,05 a 0,3 mg/g total tocotrienóis, e em modalidades específicas 0,05 a 0,25 mg/g é alfa tocotrienol. Em alguns casos, a biomassa ou óleo derivado da biomassa algal contém entre 0,125 mg/g e 0,35 mg/g de total de tocotrienóis. Em alguns casos, o óleo derivado da biomassa algal contém pelo menos 5,0, 1 a 8, 2 a 6 ou 3 a 5 mg/100g de total de tocoferóis, e em modalidades específicas 2 a 6 mg/100g é alfa tocoferol. Em alguns casos, o óleo derivado da biomassa de algas contém entre 5,0mg/100g a lOmg/lOOg de tocoferóis.

Em alguns casos, a composição de outros componentes de biomassa microalgal é diferente para biomassa com alto teor de proteína se comparado à biomassa com alto teor de lipídio. Em modalidades específicas, a biomassa de alto teor de proteína contém entre 0,18 e 0,79 mg/100g de total de tocoferol e em modalidades específicas, a biomassa de alto teor de proteína contém cerca de 0,01 a 0,03 mg/g de tocotrienóis. Em alguns casos, a biomassa de alto teor de proteína também contém entre 1 e 3g/100g de total de esteróis, e em modalidades específicas, 1,299 a 2,46g/100g de total de esteróis. Descrições detalhadas de composição de tocotrienóis e tocoferóis em Chlorella protothecoides são incluídas nos Exemplos abaixo.

Em uma modalidade, a biomassa microalgal compreende pelo menos 20 a 45% de carboidrato em peso seco. Em outras modalidades, a biomassa compreende de 25 a 40% ou 30 a 35% de carboidrato em peso seco. O carboidrato pode ser fibra dietária assim como açúcares livres, como sacarose e glicose. Em algumas modalidades, o açúcar livre em biomassa microalgal é de 1 a 10%, 2 a 8%, ou 3 a 6% em peso seco. Em certas modalidades, o componente de açúcar livre compreende sacarose.

Em alguns casos, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 10% de fibra solúvel. Em outras modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 20% a 25% de fibra solúvel. Em algumas modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 30% de fibras insolúveis. Em outras modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 50% a pelo menos 70% de fibras insolúveis. O total de fibras dietéticas é a soma das fibras solúveis e fibras insolúveis. Em algumas modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 40% de fibra alimentar total. Em outras modalidades, a biomassa de microalgas compreende pelo menos 50%, 55%, 60%, 75%, 80%, 90% a 95% de fibra alimentar total.

Em uma modalidade, o teor de monossacarídeo do total de fibra (total de carboidrato menos açúcares livres) é 0,1 a 3% de arabinose; 5 a 15% de manose; 15 a 35% de galactose; e 50 a 70% de glicose. Em outras modalidades, o teor de monossacarídeo do total de fibra é de cerca de 1 a 1,5% de arabinose; cerca de 10 a 12% de manose; cerca de 22 a 28% de galactose; e 55 a 65% de glicose.

III. PROCESSAMENTO DE BIOMASSA MICROALGAL EM ALIMENTOS TERMINADOS INGREDIENTES

A biomassa de microalgas concentrada produzida de acordo com os métodos da invenção é, em si, um ingrediente alimentar final e pode ser utilizada nos gêneros alimentícios, sem mais, ou apenas com alterações mínimas. Por exemplo, o bolo pode ser embalado a vácuo ou congelado. Altemativamente, a biomassa pode ser seca por liofilização, um “seca por congelamento”, processo no qual a biomassa é congelada em uma câmara de liofilização para que o vácuo seja aplicado. A aplicação de um vácuo para os resultados da câmara de liofilização em sublimação (secagem primária) e dessorção (secagem secundária) da água a partir da biomassa. No entanto, a presente invenção fornece uma variedade de ingredientes alimentícias finais derivados de microalgas com propriedades melhoradas resultantes de métodos de tratamento da invenção que podem ser aplicado à biomassa de microalgas concentrada.

A secagem da biomassa de microalgas, seja predominantemente na forma intacta ou homogeneizado, é vantajosa para facilitar ainda mais o processamento ou o uso da biomassa nos métodos e composições descritas a seguir. Secagem refere-se a remoção de umidade / água livre ou de superfície a partir da biomassa predominantemente intacta ou a remoção de água de superfície de uma suspensão de homogeneização (por exemplo, micronização) de biomassa. Diferentes texturas e sabores podem ser adicionados aos produtos alimentícias caso a biomassa de algas seja seca e, nesse caso, o método de secagem. A secagem da biomassa gerada a partir da cultura de microalgas aqui descrita remove a água que pode ser um componente indesejável de produtos alimentícias finais ou ingredientes alimentícias. Em alguns casos, a secagem da biomassa pode facilitar um processo de extração de óleo de microalgas mais eficiente.

Em uma modalidade, a biomassa de microalgas concentrada é seca por tambor em forma de flocos para produzir flocos de algas, como descrito na parte A da presente seção. Em outra modalidade, a biomassa concentrada de algas é seca por spray ou flash (ou seja, submetida a um processo de secagem pneumática) para formar um pó contendo células intactas predominantemente para a produção de pó de algas, como descrito na parte B desta seção. Em outra modalidade, a biomassa de microlgas concentrada é micronizada (homogeneizada) para formar um homogeneizado de células predominantemente lisadas, que depois são secas por spray ou flash para produzir uma farinha de algas, como descrito na parte C da presente seção. Em outra modalidade, o óleo é extraído a partir da biomassa de microalgas para formar concentrados de óleo de algas, como descrito na parte D desta seção.

Em algumas modalidades, a farinha, floco ou pó é 15% ou menos, 10% ou menos, 5% ou menos, 2 a 6%, ou 3 a 5% de umidade em peso após secar.

A. Flocos de Algas

Os flocos de algas da invenção são preparados a partir da biomassa de microalgas concentrada que é aplicada como um filme na superfície de um tambor aquecido de rolamento. Os sólidos secos são depois raspados com uma faca ou lâmina, resultando em pequenos flocos.A Patente US n° 6607900 descreve a secagem de biomassa de microalgas utilizando um tambor secador sem uma etapa de centrifugação (concentração) prévia, e esse processo pode ser utilizado de acordo com os métodos da invenção.

Devido à biomassa poder ser exposta a altas temperaturas durante o processo de secagem, pode ser vantajoso adicionar um antioxidante à biomassa antes da secagem. A adição de um antioxidante não só protege a biomassa durante a secagem, mas também estende o prazo de validade da biomassa de microalgas secas quando armazenadas. Em uma modalidade preferida, um antioxidante é adicionado à biomassa de microalgas antes do processamento subsequentes, como secagem ou homogeneização. Antioxidantes que são adequados para uso são discutidos em detalhes abaixo.

Além disso, se há tempo significativo entre a produção da biomassa de microalgas desseca e as etapas de tratamento subsequentes, pode ser vantajoso pasteurizar a biomassa antes da secagem. Ácidos graxos livres de lipases podem se formar se não houver tempo significativo entre a produção e a secagem da biomassa. A pasteurização da biomassa inativa essas lipases e impede a formação de um sabor de “sabão” no produto resultante da biomassa seca. Assim, em uma modalidade, a invenção proporciona biomassa de microalgas pasteurizada. Em outra modalidade, a biomassa de microalgas pasteurizada é um floco de algas.

B. Pó de algas

O pó algal (ou pó microalgal) da invenção é preparado a partir de biomassa microalgal concentrada com o uso de um secador pneumático ou de aspersão (consultar, por exemplo, a Patente US N° 6.372.460). Em um secador de spray, o material em suspensão líquida é pulverizado em uma dispersão de gotículas finas em uma corrente de ar aquecida. O material carregado é rapidamente seco e forma um pó seco. Em alguns casos, um secador de combustão de pulso também pode ser usado para atingir uma textura em pó no material final seco. Em outros casos, uma combinação de secagem por spray seguida pelo uso de um secador de leito fluidizado é utilizado para alcançar as condições ideais para a secagem da biomassa microbiana (ver, por exemplo, Patente US n° 6255505). Como alternativa, secadores pneumáticos também podem ser usados na produção de pó de algas. Secadores pneumáticos atraem ou carregam o material a ser seco em um fluxo de ar quente. Embora o material é mantida no ar quente, a umidade é removida rapidamente. O material seco é então separado do ar úmido e o ar úmido é então reciclado para nova secagem.

C. Farinha de algas

A farinha de algas da invenção é preparada a partir de biomassa microalgal concentrada que foi lisada mecanicamente e homogeneizada e o homogenato seco por aspersão ou secagem rápida para uma forma de pó (ou seco com o uso de outro sistema de secagem pneumática). A produção de farinha de algas exige que as células sejam lisadas para liberar seu óleo e que a parede da célula e os componentes intracelulares sejam micronizados ou pelo menos reduzidos em tamanho de partícula. O tamanho padrão de partículas medido imediatamente após a homogeneização ou o mais cedo possível dentro da praticidade é, de preferência, não mais que 10, não mais que 25, ou não mais que 100 pm. Em algumas modalidades, o tamanho médio de partícula élalO, lal5, lOalOO ou 1 a 40 pm. Em algumas modalidades, o tamanho médio de partícula é maior que 10 pm e até 100 pm. Em algumas modalidades, o tamanho médio de partícula é 0,1 a 100 pm.

Conforme indicado na discussão de micronização, e particularmente se medido por uma técnica, como difração de laser, que mede aglomerados em vez de partículas individuais, o tamanho médio das partículas é, de preferência, medido imediatamente após a homogeneização ter ocorrido ou o mais cedo possível dentro da praticidade (por exemplo, em 2 semanas) para evitar ou minimizar as potenciais distorções de medição de tamanho de partícula devido à aglutinação. Na prática, as emulsões que resultam da homogeneização podem, normalmente, ser armazenadas por pelo menos duas semanas em um refrigerador sem mudança de material no tamanho de partícula. Algumas técnicas para medir o tamanho de partícula, como difração por laser, medir o tamanho dos aglomerados de partículas em vez de partículas individuais. Os aglomerados de partículas medidos têm um tamanho médio maior do que as partículas individuais (por exemplo, 1 a 100 microns). A microscopia de luz de farinha microalgal dispersa em água mostra ambas partículas individuais e grupos de partículas (consultar a Figura 4). Na dispersão de farinha de algas em água com mistura suficiente (por exemplo,com um misturador manual) mas sem repetir a homogeneização original, os aglomerados podem ser rompidos e a difração por laser pode, novamente, detectar um tamanho médio de partícula de não mais que 10 pm. O software para a análise de tamanho de partículas automatizada a partir de micrográficos de elétron é comercialmente disponível e também pode ser usado para medir o tamanho de partícula. Aqui, como em outros lugares, o tamanho médio de partícula pode se referir a qualquer medida reconhecida pela técnica de uma média, como um meio, meio geométrico, mediano ou modo. O tamanho de partícula pode ser medido por qualquer medida reconhecida na técnica, incluindo a dimensão mais longa de uma partícula ou o diâmetro de uma partícula de volume equivalente. Porque as partículas são tipicamente aproximadamente esféricas em formato, essas medidas podem ser essencialmente as mesmas.

Seguindo a homogeneização, o óleo resultante, água, e partículas micronizadas são emulsificadas de modo que o óleo não separe da dispersão anteriormente à secagem. Por exemplo, um disruptor de pressão pode ser usado para bombear uma célula que contém dejetos através de uma válvula de orifício restringido para lisar as células. Altas pressões (até 1500 bar) são aplicadas, seguido por uma expansão instantânea através de um bocal de saída. O rompimento celular é realizado por três diferentes mecanismos: impacto sobre a válvula, alto corte líquido no orifício, e queda de pressão repentina no momento de descarga, causando explosão da célula. O método libera moléculas intracelulares. Um homogeneizador Niro (GEA Niro Soavi) (ou qualquer outro homogeneizador de alta pressão) pode ser usado para processar as células para as partículas de predominantemente 0,2 a 5 microns de comprimento. O processamento da biomassa de algas sob alta pressão (aproximadamente 1,000 bar), tipicamente lisa mais de 90% das células e reduz o tamanho de partículas menores que 5 microns. alternativa, um moinho de bolas pode ser usado. Em um moinho de bolas, as células são agitadas em suspensão com pequenas partículas de abrasivos, tais como contas. As células se quebram devido às forças de cisalhamento, o trituramento entre contas e as colisões com contas. As contas fazem com que as células liberem conteúdo celular. Em uma modalidade, a biomassa de algas é interrompida e transformada em uma emulsão estável usando um moinho de bolas Dyno-Mill ECM Ultra (CB Mills). As células podem também ser abaladas por uma força de cisalhamento, como com o uso de mistura (como com uma alta velocidade ou um misturador Waring, como exemplos), prensa francesa, ou mesmo por centrifugação no caso das paredes celulares fracas, para romper as células. Um moinho de esfera adequado, incluindo especificações de tamanho de esfera e lâmina, é descrito na Patente US n° 5330913.

O produto imediato de homogeneização é uma suspensão de partículas de tamanho menor que as células originais que são suspensas no óleo e na água. As partículas representam detritos celulares. O óleo e a água são liberados pelas células. Mais água pode ser adicionada por meio aquoso contendo as células antes da homogeneização. As partículas são de preferência na forma de um homogeneizado micronizado. Se deixadas em repouso, algumas das partículas menores podem se unir. No entanto, uma dispersão uniforme de partículas pequenas podem ser preservadas por semeadura com um estabilizador microcristalino, como a celulose microcristalina.

Para formar a farinha de algas, a pasta aquosa é aspergida ou seca por secagem rápida, removendo a água e deixando um material similar a pó seco que contém fragmentos celulares e óleo. Embora o teor de óleo da farinha (isto é, células rompidas como um material similar a pó) possa ser pelo menos 10, 25 ou 50% em peso do pó seco, o pó pode ter um toque e aparência secos em vez de oleosos (por exemplo, não tendo óleo visível) e pode, também, fluir livremente quando balançado. Vários agentes de fluxo (incluindo produtos derivados de sílica, como sílica precipitada, sílica vaporizada, silicato de cálcio, e silicatos de alumínio de sódio) também podem ser adicionados. A aplicação desses materiais a pós com alto teor de gordura, higroscópicos ou grudentos evita o empelotamento e, ao mesmo tempo, promove o fluxo livre de pós secos e pode reduzir a adesão, aglomeração e oxidação de materiais em superfícies de secador. Todos são aprovador para o uso nos níveis máximos designados pela FDA. Após a secagem, o teor de água ou umidade do pó é geralmente inferior a 10%, 5%, 3% ou 1% por peso. Outros secadores, tais como secadores pneumáticos ou secadores de combustão de pulso também podem ser usados para produzir a farinha de algas.

O conteúdo do óleo de farinha de algas pode variar dependendo da porcentagem do óleo da biomassa de algas. A farinha de algas pode ser produzida a partir da biomassa de algas com diferentes teores de óleo. Em certas modalidades, a farinha de algas é produzida a partir da biomassa de algas com o mesmo teor de óleo. Em outras modalidades, a farinha de algas é produzida a partir de biomassa de algas com diferente teor de óleo. Neste último caso, a biomassa de algas com diferente teor de óleo pode ser combinada e, em seguida, a etapa de homogeneização realizada. Em outras modalidades, a farinha de algas de diferentes teores de óleo é produzida e depois misturada em proporções diversas, a fim de conseguir um produto de farinha de algas que contenha o teor de óleo final desejado. Em uma modalidade adicional, as biomassas de algas de perfis lipídicos podem ser combinadas entre si e, em seguida, homogeneizadas para produzir a farinha de algas. Em outra modalidade, a farinha de algas de perfis lipídicos é produzida primeiro e, em seguida, misturada em proporções diversas, a fim de conseguir um produto de farinha de algas que contenha o perfil lipídico final desejado.

A farinha de algas da invenção é útil para uma ampla gama de alimentos. Devido ao teor de óleo, teor de fibras e às partículas micronizadas, a farinha de algas é um ingrediente multifuncional. A farinha de algas pode ser usada em assados, pães rápidos, produtos de massa fermentada, produtos de ovos, molhos, temperos, bebidas nutricionais, leite de algas, massas e produtos livres de glúten. Produtos livres de glúten podem ser feitos com o uso de farinha de algas e outros produtos livres de glúten, como, farinha de amaranto, farinha de araruta, farinha de trigo-sarraceno, farinha de arroz, farinha de grão-de-bico, fubá, farinha de milho, farinha de painço, farinha de batata, farinha de amido de batata, farinha de quinoa, farinha de sorgo, farinha de soja, farinha de feijão, farinha de legume, farinha de tapioca (cassava), farinha de teff, farinha de alcachofra, farinha de amêndoa, farinha de bolota, farinha de coco, farinha de castanha, farinha de milho verde e farinha do taro. A farinha de algas, em combinação com outros ingredientes livres de glúten, é útil na fabricação do produto alimentício livre de glutens como produtos assados (bolos, biscoitos, brownies e produtos similares a bolos (por exemplo, bolinhos do tipo muffin)), pães, cereal, biscoito e massas. Detalhes adicionais da formulação destes produtos alimentícias e mais com a farinha de algas são descritos nos exemplos abaixo.

A farinha de algas pode ser usada em assados no lugar de fontes convencionais de gordura (por exemplo, óleo, manteiga ou margarina) e dos ovos. Produtos assados e produtos livres de glúten têm teor de umidade superior e uma estrutura cumb que é indistinguível dos assados convencionais feitos com manteiga e ovos. Devido ao teor de umidade superior, estes alimentos assados possuem uma vida mais longa e conservam a sua textura original por mais tempo do que os assados convencionais que são produzidos sem farinha de algas.

A atividade da água (Aw) de um alimento pode ser um indicador da retenção de vida de prateleira em um produto alimentício preparado. A atividade de água (que varia de 0 a 1) é uma medida de o quão eficientemente a água presente em um produto alimentício pode participar de uma reação química ou física. A atividade de água de alguns alimentos comuns que representam o espectro de Aw são: frutas ffescas/came/leite (1,0 a 0,95); queijo (0,95 a 0,90); margarina (0,9 a 0,85); nozes (0,75 a 0,65); mel (0,65 a 0,60); carnes temperadas (0,85 a 0,80); geléia (0,8 a 7,5); massas (0,5); biscoitos (0,3); e vegetais desidratados/biscoito (0,2). A maioria das bactérias não crescerá em atividades de água abaixo de 0,91. Abaixo de 0,80 a maioria dos mofos não pode ser cultivada e abaixo de 0,60 nenhum crescimento microbiológico é possível. Ao medir a atividade da água, é possível prever as fontes potenciais de danos. A atividade de água também pode ter um papel significativo para determinar a atividade de enzimas e vitaminas em alimentos, que podem ter um impacto grande na cor, gosto e aroma do alimento.

A farinha de algas também pode atuar como um extensor de gordura utilizado em vitaminas, temperos ou molhos. A composição da farinha de algas é única em sua capacidade de transmitir as qualidades organolépticas e sensação gustativa comparável a um produto alimentar com mais gordura. Isso também demonstra a habilidade de a farinha de algas atuas como modificador de textura. Molhos, temperos e bebidas feitas com farinha de algas têm uma reologia e opacidade próximas a receitas convencionais com maior teor de gordura, embora estes alimentos contenham cerca de metade dos níveis de gordura / óleo. A farinha de algas também é um emulsificante superior e apropriado ao uso no preparo dos alimentos que exigem opacidade, espessura e viscosidade, tais como temperos, molhos e sopas. Além disso, o perfil lipídico encontrado nas farinhas de algas das invenções descritas neste documento não contém gordura trans e têm um maior nível de gorduras insaturadas saudáveis, em comparação com manteiga ou margarina (ou outras gorduras animais). Assim, os produtos feitos com farinha de algas podem ter um menor teor de gordura (com gorduras saudáveis) sem sacrificar o sabor e as qualidades organolépticas do mesmo produto alimentício feito usando uma receita convencional, usando uma fonte convencional de gordura. Um painel sensorial avaliou um produto alimentício feito com farinha de algas que tinha o mesmo teor de gordura que o controle de baixo teor de gordura. Um controle sem gordura e um controle de gordura total também foram testados. A Figura 6 demonstra as qualidades estendidas da gordura da farinha de algas. O produto de farinha de algas seguiu de maneira similar ao controle de gordura total, especialmente na espessura, revestimento de boca e como se mistura com categorias sensoriais de saliva.

A farinha de algas também pode ser adicionada ao ovo em pó ou líquido, que normalmente são servidos em um ambiente de serviços alimentícias. A combinação de um produto de ovo pulverizado e a farinha de algas é, em si, um pó que pode ser combinado com um líquido ingerível ou outro ingrediente comestível, tipicamente seguido pelo cozimento para formar um produto alimentício. Em algumas modalidades, a farinha de algas pode ser combinada a um produto de líquido que será, então, seco por aspersão para formar um ingrediente de alimento pulverizado (por exemplo, ovos pulverizados, mistura de molho pulverizada, mistura de sopa pulverizada, etc). Em tais casos, é vantajoso combinar a farinha de algas após a homogeneização, mas antes de secar de modo que seja uma pasta aquosa ou dispersão, com o produto líquido e, então, aspergir a combinação, formando o ingrediente de alimento pulverizado. Esse processo de co-secagem aumentará a homogeneidade do ingrediente de alimento pulverizado se comparado a misturar as formas secas dos dois componentes juntos. A adição de farinha de algas melhora a aparência, textura e sensação na boca do ovo em pó e líquido e também melhora a aparência, textura e sensação na boca ao longo do tempo, mesmo quando os ovos preparados são mantidos em uma mesa de vapor. Formulações específicas e os resultados do painel sensorial são descritos nos exemplos abaixo.

A farinha de algas pode ser usada para formular produtos de alimento reconstituídos pela combinação de farinha com um ou mais ingredientes comestíveis e líquidos, como água. O produto alimentício reconstituído pode ser uma bebida, tempero (como molho de salada), molho (como molho de queijo), ou um intermediário como uma massa que pode, então, ser cozida. Em algumas modalidades, o produto alimentício reconstituído é, então, submetido às forças de cisalhamento como rompimento por pressão ou homogeneização. Isso tem o efeito de reduzir o tamanho de partícula da farinha de algas no produto finalizado porque o alto teor de óleo da farinha pode causar a aglomeração durante o processo de reconstituição. Um tamanho de partícula de farinha de algas preferível em um produto alimentício reconstituído é uma média de 1 a 15 micrômetros.

D. Óleo de algas

Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a um método de preparação de óleo de algas coletando óleo de algas a partir de uma biomassa de algas que inclui pelo menos 15% de óleo em peso seco em condições GMP, em que o óleo de algas é maior do que 50% de lipídio em 18: Em alguns casos, a biomassa de algas é composta por uma mistura de pelo menos duas espécies distintas de microalgas. Em alguns casos, pelo menos duas das distintas espécies de microalgas foram cultivadas separadamente. Em pelo menos uma modalidades, pelo menos duas das espécies distintas de microalgas têm perfis diferentes de glicerolipídeos. Em alguns casos, a biomassa de algas é derivada de algas cultivadas heterotroficamente. Em alguns casos, todas as pelo menos duas espécies de microalgas contêm pelo menos 15% de óleo em peso seco.

Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a um método de fazer uma composição de alimentos compreendendo uma mistura de óleo de algas obtido a partir de células de algas que contenham pelo menos 10%, ou pelo menos 15% de óleo por peso seco, com um ou mais outros ingredientes comestíveis para formar a composição dos alimentos. Em alguns casos, o método inclui ainda o preparo de óleo das algas em condições GMP. O óleo de algas pode ser separado da biomassa lisada para utilização em produtos alimentícias (entre outras aplicações). A biomassa de algas remanescente após extração de petróleo é chamada de refeição delipidada. A refeição delipidada contém menos óleo por peso ou volume seco do que as microalgas contidas antes da extração. Tipicamente, 50-90% do óleo é extraído de modo que a farinha de alimentos delapidados contenham, por exemplo, 10-50% do teor de óleo da biomassa antes da extração. Entretanto, a biomassa tem ainda um alto valor de nutrientes no teor de proteínas e outros componentes discutidos acima. Assim, a refeição delipidada pode ser usada na alimentação animal ou em aplicações de alimentação humana.

Em algumas modalidades do método, o óleo de algas é pelo menos 50% p / p de ácido oléico e contém menos de 5% DHA. Em algumas modalidades do método, o óleo de algas é pelo menos 50% p / p de ácido oléico e contém menos de 0,5% DHA. Em algumas modalidades do método, o óleo de algas é pelo menos 50% p/p de ácido oléico e contém menos de 5% de glicerolipídio contendo comprimento da cadeia de carbono com mais de 18. Em alguns casos, as células de algas a partir do qual o óleo de algas é obtido compreendem uma mistura de células de pelo menos duas espécies distintas de microalgas. Em alguns casos, pelo menos duas das distintas espécies de microalgas foram cultivadas separadamente. Em pelo menos uma modalidades, pelo menos duas das espécies distintas de microalgas têm perfis diferentes de glicerolipídeos. Em alguns casos, as células das algas são cultivadas em condições heterotróficas. Em alguns casos, todas as pelo menos duas espécies de microalgas contêm pelo menos 10%, ou pelo menos 15% de óleo em peso seco.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada para o óleo de algas que contenham pelo menos 50% de óleos monoinsaturados e que contenham menos de 1% DHA preparados sob condições de GMP. Em alguns casos, o óleo monoinsaturado é lipídio de 18:01. Em alguns casos, o óleo de algas é embalado em uma cápsula para o fornecimento de uma dose unitária de petróleo. Em alguns casos, o óleo de algas é composto por uma mistura de pelo menos duas espécies distintas de microalgas. Em alguns casos, pelo menos duas das distintas espécies de microalgas foram cultivadas separadamente. Em pelo menos uma modalidades, pelo menos duas das espécies distintas de microalgas têm perfis diferentes de glicerolipídeos. Em alguns casos, o óleo de algas é derivado de células de algas cultivadas em condições heterotróficas. Em algumas modalidades, o óleo algal contém os mesmos componentes conforme discutido na seção precedente intitulada “Composição Química de Biomassa Microalgal”.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada para o óleo que compreende mais de 60% de 18:1, e pelo menos 0,20 mg/g de tocotrienóis.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a uma composição de alquil éster de ácido graxo que compreende mais que 60% de éster 18:1 (de preferência como triglicerídeo), e pelo menos 0,20mg/g de tocotrienol. O óleo de algas da invenção é preparado a partir de biomassa de microalgas concentrada e lavada por extração. As células da biomassa são lisadas antes da extração. Opcionalmente, a biomassa microbiana pode também ser seca (secada por forno, liofilizada, etc.) antes de lise (rompimento celular). Altemativamente, as células podem ser lisadas sem separação de parte ou de todo o caldo de fermentação, quando a fermentação estiver completa. Por exemplo, as células podem ser em uma proporção menor que 1:1 v:v de células para o líquido extracelular quando as células são lisadas.

As microlagas contendo lipídeos podem ser lisadas para produzir um lisado. Conforme detalhado neste documento, a etapa de lise de um microorganismo (também conhecido como lise celular) pode ser alcançada por todos os meios convenientes, incluindo a lise induzida pelo calor, a adição de uma base, a adição de um ácido, o uso de enzimas como proteases e enzimas de degradação de polissacarídeos, tais como amilases, ultra-sonografia, a lise baseada na pressão mecânica, e lise usando o choque osmótico. Cada um desses métodos de lise de um microorganismo pode ser usado como um método isolado ou em combinação simultânea ou sequencial. A extensão do rompimento celular pode ser observado pela análise microscópica. Usando um ou mais dos métodos acima, geralmente mais de 70% de quebra de células é observado. Preferencialmente, a ruptura da célula é mais de 80%, mais preferivelmente mais de 90% e mais preferencialmente cerca de 100%.

Lipídeos e óleos gerados por microalgas em conformidade com a presente invenção podem ser recuperadas por extração. Em alguns casos, a extração pode ser realizada usando um óleo ou um solvente orgânico, ou pode ser realizada através de um processo de extração de solvente.

Para a extração do solvente orgânico do óleo de microalgas, o solvente orgânico preferido é hexano. Normalmente, o solvente orgânico é adicionado diretamente ao lisado, sem separação prévia dos componentes lisados. Em uma modalidade, o lisado gerado por um ou mais dos métodos descritos acima é contatado com um solvente orgânico por um período de tempo suficiente para permitir que os componentes lipídicos formem uma solução com o solvente orgânico. Em alguns casos, a solução pode ser aperfeiçoada para recuperar componentes lipídicos específicos desejados. A mistura pode então ser filtrada e o solvente removido por, por exemplo, rotoevaporação. Métodos de extração hexano são bem conhecidas na técnica.Vide, por exemplo, Frenz et al., Enzyme Microb. Technol., 11:717 (1989).

Miao and Wu descrevem um protocolo de recuperação de lipídeos das microalgas a partir de uma cultura de Chlorella protothecoides, no qual as células são colhidas por centrifugação, lavadas com água destilada e secas por liofilização. O pó de célula resultante foi pulverizado em almofariz e, então, extraído com n-hexano. Miao and Wu, Biosource Technology 97:841-846 (2006).

Em alguns casos, os óleos de microalgas podem ser extraídos por liquefação (vide, por exemplo Sawayama et al., Biomassa e Bioenergy 17:33-39 (1999) e Inoue et al., Biomassa e Bioenergy 6(4):269-274 (1993)); liquefação de petróleo (vide, por exemplo, Minowa et al., Fuel 74(12):1735- 1738 (1995)); ou extração supercrítica de CO2 (vide, por exemplo, Mendes et al., Inorgânica Chimica Acta 356:328-334 (2003)). Um exemplo de óleo extraído por extração de CO2 supercrítica é descrito abaixo. Oleo algal extraído através de uma extração de CO2 super crítica contém todos os esteróis e carotenóides da biomassa algal e naturalmente não contém fosfolipídeos como uma função do processo de extração. O resíduo dos processos compreende essencialmente biomassa algal delipidada desprovida de óleo, mas ainda retém a proteína e os carboidratos da biomassa algal pré- extração. Portanto, a biomassa algal delipidada residual é matéria prima adequada para a produção de isolado/concentrado de proteína algal como uma fonte de fibra dietária.

A extração de petróleo inclui a adição de um óleo diretamente para um lisado sem a separação prévia dos componentes lisados. Após a adição do óleo, o lisado se separa tanto por sua própria iniciativa ou como resultado da centrifugação ou semelhante em diferentes camadas. As camadas podem incluir, na ordem decrescente de densidade: uma pelota de sólidos pesados, uma fase aquosa, uma fase de emulsão, e uma fase de óleo. A fase de emulsão é uma emulsão de lipídeos e a fase aquosa. Dependendo da porcentagem de óleo adicionado no que diz respeito ao lisado (p / p ou v / v), da força de centrifugação, se for o caso, do volume de meios aquosos e de outros fatores, uma ou ambas as fases de emulsão e de óleo podem estar presentes. A incubação ou o tratamento do lisado celular ou a fase de emulsão com o óleo é realizada por tempo suficiente para que os lipídeos produzidos pelo microrganismo se tomem solubilizados no óleo para formar uma mistura heterogênea.

Em várias modalidades, o óleo utilizado no processo de extração é selecionado do gmpo consistindo de óleo de soja, colza, canola, palma, dendê, coco, milho, óleo vegetal usado, sebo chinês, girassol, caroço de algodão, gordura de frango, gordura bovina, gordura suína, microalgas, macroalgas, Cuphea, linho, amendoim, gordura branca de escolha (banha), semente de mostarda Camelina sativa, semente de caju, aveia, tremoço, kenaf, calêndula, cânhamo, café, linho, avelã, euphorbia, semente de abóbora, coentro, camélia, gergelim, açafrão, arroz, árvore de óleo de tungue, cacau, copra, papoula Pium, mamona, nozes, jojoba, pinhão manso, macadâmia, castanha do Brasil, e abacate. A quantidade de óleo adicionado ao lisado é normalmente superior a 5% (medida pelo v / v e/ou p / p) do lisado com que o óleo está a ser combinado. Assim, um v / v ou p / p preferido do óleo é maior do que 5%, 10%, 20%, 25%, 50%, 70%, 90% ou, pelo menos 95% do lisado celular.

Lipídeos também podem ser extraídos de um lisado através de um procedimento de extração solvente sem o uso substancial ou qualquer de solventes orgânicos ou óleos pelo resfriamento do lisado. Sonicação também pode ser usada, especialmente se a temperatura estiver entre a temperatura ambiente e 65 ° C. Tais lisados em uma centrifugação ou sedimentação podem ser separados em camadas, uma das quais é uma solução aquosa: a camada lipídica. Outras camadas pode incluir uma pelota sólida, uma camada aquosa, e uma camada lipídica. Os lipídeos podem ser extraídos da camada de emulsão por congelamento descongelamento ou resfriamento da emulsão. Em tais métodos, não é necessário adicionar qualquer óleo ou solvente orgânico. Se algum óleo ou solvente for adicionado, ele pode ser inferior a 5% v / v ou p / p do lisado.

IV. COMBINAÇÃO DE BIOMASSA de microalgas ou matérias derivadas das mesmas com outros ingredientes alimentícias

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a uma composição de alimentos compreendendo, pelo menos, 0,1% p/ p de biomassa de algas e um ou mais outros ingredientes comestíveis, no qual a biomassa de algas compreende pelo menos 10% de óleo por peso seco, opcionalmente, em que pelo menos 90% do óleo é glicerolipídio. Em algumas modalidades, a biomassa algal contém pelo menos 25%, 40%, 50% ou 60% de óleo em peso seco. Em alguns casos, a biomassa algal contém 10 a 90%, 25 a 75%, 40 a 75% ou 50 a 70% de óleo em peso seco, opcionalmente em que pelo menos 90% do óleo é glicerolipídio. Em pelo menos uma modalidade, pelo menos 50% em peso do óleo é o óleo monoinsaturado glicerolipídio. Em alguns casos, pelo menos 50% em peso do óleo é um lipídio de 18:01 sob a forma de glicerolipídio. Em alguns casos, menos de 5% em peso do óleo é o ácido docosahexanóico (DHA) (22:6). Em pelo menos uma modalidade, menos de 1% em peso do óleo é DHA. O teor de lipídeos de algas com baixos níveis de ácidos graxos poliinsaturados (AGPI) é o preferido para garantir a estabilidade química da biomassa. Em modalidades preferidas, a biomassa de algas é cultivada em condições heterotróficas e reduz a pigmentação verde. Em outras modalidades, as microalgas são de uma cor mutante que falta ou é reduzida na pigmentação.

Em outro aspecto, a presente invenção é dirigida a uma composição alimentícia composta de pelo menos, 0,1% p/ p de biomassa de algas e um ou mais outros ingredientes comestíveis, nos quais a biomassa de algas compreende pelo menos 30% de proteína em peso seco, pelo menos 40% de proteína em peso seco, pelo menos 45% de proteína em peso seco, pelo menos 50% de proteína em peso seco, de pelo menos 55% de proteína em peso seco, pelo menos 60% de proteína em peso seco ou pelo menos 75% de proteína em peso seco. Em alguns casos, a biomassa de algas contém 30- 75% e 40-60% de proteína em peso seco. Em algumas modalidades, pelo menos 40% da proteína bruta é de fácil digestão, pelo menos 50% da proteína bruta é de fácil digestão, pelo menos 60% da proteína bruta é de fácil digestão, pelo menos 70% da proteína bruta é de fácil digestão, pelo menos 80% da proteína bruta é digerível, ou, pelo menos, 90% da proteína bruta é digerível. Em alguns casos, a biomassa de algas é cultivada sob condições heterotroficas. Em pelo menos uma modalidade, a biomassa de algas é cultivada em condições repletas de nitrogênio. Em outras modalidades, as microalgas são um mutante de cor que não tem pigmentação ou tem pigmentação reduzida.

Em alguns casos, a biomassa de algas é composta predominantemente de células intactas. Em algumas modalidades, a composição dos alimentos compreende óleo, que é predominantemente ou totalmente encapsulado no interior das células da biomassa. Em alguns casos, a composição dos alimentos compreende sobretudo as células de microalgas intactas. Em alguns casos, o óleo de algas é predominantemente encapsulados em células da biomassa. Em outros casos, a biomassa é composta predominantemente de células lisadas (por exemplo, um homogeneizado). Como discutido acima, tal homogeneizado pode ser fornecido como uma pasta, em pó, flocos ou farinha.

Em algumas modalidades da composição dos alimentos, a biomassa de algas ainda compreende pelo menos 10 ppm de selênio. Em alguns casos, a biomassa também compreende pelo menos 15% p / p de polissacarídeos de algas. Em alguns casos, a biomassa também compreende pelo menos 5% p / p de glicoproteína de algas. Em alguns casos, a biomassa compreende entre 0-115mcg / g de carotenóides totais. Em alguns casos, a biomassa compreende pelo menos 0,5% p / p de fosfolipídeos de algas. Em todos os casos, como observado, estes componentes são verdadeiras componentes celulares e não extracelulares.

Em alguns casos, a biomassa de algas da composição dos alimentos contém componentes que têm qualidades antioxidantes. As qualidades antioxidantes fortes podem ser atribuídas a vários antioxidantes presentes na biomassa de algas, que incluem, mas não estão limitados aos carotenóides, minerais essenciais como zinco, cobre, magnésio, cálcio e manganês. A biomassa de algas também apresentou conter antioxidantes, tais como tocoferóis e tocotrienóis. Esses membros da família da vitamina E são antioxidantes importantes e têm benefícios de saúde, tais como os efeitos protetores contra as lesões induzidas por derrames, a reversão da obstrução arterial,a inibição do crescimento de células de câncer de mama e próstata, a redução nos níveis de colesterol, o risco reduzido da diabetes do tipo II e o efeito protetor contra danos glaucomatosos. Fontes naturais de tocoferóis e tocotrienóis podem ser encontradas nos óleos produzidos a partir de palma, girassol, milho, soja e azeite de oliva, no entanto composições fornecidas neste documento têm níveis significativamente maiores de tocotrienóis que os materiais até então conhecidos.

Em alguns casos, as composições de alimentos da presente invenção contêm óleo de algas que compreendem pelo menos 5mg/100g, pelo menos 7mg/100g ou pelo menos 8mg/100g de tocoferol total. Em alguns casos, as composições de alimentos da presente invenção contêm óleo de algas que compreendem pelo menos 0,15 mg / g, pelo menos 0,20 mg / g ou, pelo menos 0,25 mg / g de tocotrienol total.

Em modalidades específicas da composição e/ou dos métodos descritos acima, as microalgas podem produzir carotenóides. Em algumas modalidades, os carotenóides produzidos pelas microalgas podem ser co- extraídos com os lipídeos ou óleo produzido pelas microalgas (ou seja, o óleo ou lipídeos conterá os carotenóides). Em algumas modalidades, os carotenóides produzidos pelas microalgas são xantofilos. Em algumas modalidades, os carotenóides produzidos pelas microalgas são carotenos. Em algumas modalidades, os carotenóides produzidos pelas microalgas são uma mistura de carotenos e xantofilas. Em várias modalidades, os carotenóides produzidos pelas microalgas compreendem pelo menos um carotenóide selecionado do grupo consistindo de astaxantina, luteína, zeaxantina, alfa- caroteno, caroteno, trans-beta-caroteno, cis-beta, licopeno e suas combinações. Um exemplo não limitante de um perfil de carotenóides do óleo de Chlorella protothecoides é incluído nos exemplos abaixo.

Em algumas modalidades da composição dos alimentos, a biomassa de algas é derivada de algas cultivadas e secas em boas condições de práticas de fabricação (BPF). Em alguns casos, a biomassa de algas é combinada com um ou mais outros ingredientes comestíveis, incluindo, sem limitação, grãos, frutas, vegetais, proteínas, lipídeos, ervas e/ou ingredientes de tempero. Em alguns casos, a composição dos alimentos é um molho para salada, produtos de ovos, assado, pão, café, macarrão, tempero, bebida de sopa, bebida, sobremesa gelada, manteiga ou pastas. Em modalidades específicas, a composição dos alimentos não é uma pílula ou pó. Em alguns casos, a composição dos alimentos em conformidade com a presente invenção pesa menos de 50g, ou pelo menos 100g.

A biomassa pode ser combinada com um ou mais outros ingredientes comestíveis para fabricar um produto alimentício. A biomassa pode ser de uma única fonte de algas (estirpe, por exemplo) ou de biomassa de algas de várias fontes (por exemplo, diferentes cepas). A biomassa também pode ser de uma única espécie de algas, mas com perfil de diferente composição. Por exemplo, um fabricante pode misturar microalgas que tenham alto teor de óleo com microalgas que tenham alto teor de proteínas no extrato de óleo extraído e proteína que é desejado no produto alimentar final. A combinação pode ser realizada por um fabricante de alimentos para fazer um produto final para venda a varejo ou a utilização em serviços de alimentação. Alternativamente, um fabricante pode vender a biomassa de algas como um produto, e um consumidor pode incorporar a biomassa de algas em um produto alimentício, por exemplo, na modificação de uma receita convencional. Em ambos os casos, a biomassa de algas é geralmente usada para substituir a totalidade ou parte do óleo, gordura, ovos, ou algo semelhante usado em muitos produtos alimentícias convencionais.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a uma composição de alimentos que compreende pelo menos 0,1% p / p de biomassa de algas e um ou mais outros ingredientes comestíveis, no qual a biomassa de algas é formulada através da mistura da biomassa de algas que contêm pelo menos 40% em peso seco com biomassa de algas que contêm 40% de lipídeos em peso seco para obter uma porcentagem desejada de mistura de proteínas e lipídeos em peso seco. Em algumas modalidades, a biomassa é da mesma cepa das algas. Alternativamente, a biomassa de algas que contém pelo menos 40% de lipídeos em peso seco que contenham menos de 1% de seus lipídeos como DHA é misturada com a biomassa de algas que contêm pelo menos 20% de seus lipídeos em peso seco contendo pelo menos 5% dos seus lipídeos como DHA para obter uma mistura de biomassa seca que contém, no total, pelo menos 10% de lipídeos e 1% de DHA em peso seco.

Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a um método de preparação de biomassa de algas por secagem de uma cultura de massa para fornecer uma biomassa de algas que inclui pelo menos 15% de óleo em peso seco em condições GMP, em que o óleo de algas é maior do que 50% de lipídio monossaturado.

Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a biomassa de algas que inclui pelo menos 15% de óleo em peso seco produzido em condições GMP, em que o óleo de algas é maior do que 50% de lipídio em 18:1. Em um aspecto, a presente invenção é direcionada para a biomassa algal que contém pelo menos 40% de óleo em peso seco fabricados sob condições GMP. Em um aspecto, a presente invenção é direcionada à biomassa algal que contém pelo menos 55% de óleo em peso seco fabricado sob condições de GMP. Em alguns casos, a biomassa de algas é empacotada como um comprimido para administração de uma dose da unidade de biomassa. Em alguns casos, a biomassa de algas é fornecida com ou contém um rótulo fornecendo orientações para a combinação de biomassa de algas com outros ingredientes comestíveis.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a métodos de combinação de biomassa de microalgas e/ou materiais derivados, como descrito acima, com pelo menos um ingrediente de outro alimento final, conforme descrito abaixo, para formar uma composição de alimentos ou gêneros alimentícios. Em várias modalidades, a composição de alimentos formado pelos métodos da invenção compreende um produto de ovo (em pó ou líquido), um produto de massas, um produto de limpeza, um produto de maionese, um produto de bolo, um produto de pão, uma barra de energia, um lacticínio, um produto de suco, uma pasta, ou uma vitamina. Em alguns casos, a composição dos alimentos não é uma pílula ou pó. Em várias modalidades, a composição dos alimentos pesa pelo menos 10 g, pelo menos 25 g, pelo menos 50 g, pelo menos 100 g, pelo menos 250 g ou, pelo menos 500 g ou mais. Em algumas modalidades, a composição de alimentos formada pela combinação de biomassa de microalgas e/ou produtos derivados é um produto cru. Em outros casos, a composição dos alimentos é um produto cozido.

Em outros casos, a composição dos alimentos é um produto cozido. Em alguns casos, a composição dos alimentos contém menos de 25% de óleo ou gordura, em peso, excluindo o óleo contribuído pela biomassa de algas. A gordura, sob a forma de triglicerídeos saturados (TAGs ou gorduras trans), é feita durante a hidrogenação de óleos vegetais, como é praticado ao fazer pastas como margarinas. A gordura contida na biomassa de algas não tem gorduras trans presentes. Em alguns casos, a composição contém menos que 10% em peso de óleo ou gordura excluindo o óleo contribuído pela biomassa. Em pelo menos uma modalidade, a composição dos alimentos é livre de óleo ou gordura por peso excluindo o óleo adicionado pela biomassa. Em alguns casos, da composição do alimento é isenta de óleo excluindo o óleo adicionado pela biomassa. Em alguns casos, a composição do alimento está livre de produtos de ovo ou ovo.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a um método para fabricação de uma composição alimentícia na qual a gordura ou óleo em um produto alimentício convencional é total ou parcialmente substituído por biomassa algal que contém pelo menos 10% em peso de óleo. Em uma modalidade, o método compreende determinar uma quantidade de biomassa de algas para a substituição usando a proporção de óleo de algas na biomassa e a quantidade de óleo ou gordura no produto alimentar convencional, e combinando a biomassa de algas com pelo menos um outro ingrediente comestível e menos do que a quantidade de óleo ou gordura contida no alimento convencional para formar uma composição de alimentos. Em alguns casos, a quantidade de biomassa de algas combinada com pelo menos um ingrediente é 1-4 vezes a massa ou o volume de óleo e/ou gordura no alimento convencional.

Em algumas modalidades, o método descrito acima ainda inclui o fornecimento de uma receita para um produto convencional que contenha pelo menos um outro ingrediente comestível combinado com um óleo ou gordura, e combinando 1-4 vezes a massa ou o volume da biomassa de algas com pelo menos um outro ingrediente comestível, como a massa ou o volume de gordura ou óleo no produto alimentar convencional. Em alguns casos, o método inclui ainda o preparo de biomassa das algas em condições GMP.

Em alguns casos, a composição de alimentos formados pela combinação de biomassa de microalgas e/ou produtos derivados compreende pelo menos 0,1%, pelo menos 0,5%, pelo menos 1%, pelo menos, 5%, pelo menos 10%, pelo menos 25 w%, ou, pelo menos, 50% p/ p ou v / v de biomassa de microalgas ou óleo de microalgas. Em algumas modalidades, as composições de alimentos formados como aqui descritos compreende pelo menos 2%, pelo menos 5%, pelo menos 10%, pelo menos 25%, pelo menos 50%, pelo menos 75%, pelo menos 90%, ou pelo menos 95 % p / p de biomassa de microalgas ou produtos derivados. Em alguns casos, a composição dos alimentos compreende 5-50%, 10-40% ou 15-35% da biomassa de algas ou de seus produtos derivados, em peso ou por volume.

Como descrito acima, a biomassa de microalgas pode ser substituída por outros componentes que seriam convencionalmente incluídos em um produto alimentar. Em algumas modalidades, a composição dos alimentos que contém menos de 50%, menos de 40%, ou menos de 30% de óleo ou gordura, em peso, incluindo o óleo de microalgas foi adicionada pela biomassa ou a partir de fontes de microalgas. Em alguns casos, a composição dos alimentos que contém menos de 25%, menos de 20%, menos de 15%, menos de 10%, ou menos de 5% de óleo ou gordura, em peso, incluindo o óleo de microalgas, foi adicionada pela biomassa ou a partir de fontes de microalgas. Em pelo menos uma modalidade, a composição dos alimentos é livre de óleo, ou gordura sem óleo de microalgas adicionado pela biomassa ou a partir de fontes de microalgas. Em alguns casos, a composição do alimento está livre de ovos, manteiga ou outras gorduras / óleos, ou pelo menos um outro ingrediente que normalmente seria incluído em um produto alimentar convencional comparável. Alguns alimentos estão livres de produtos lácteos (por exemplo, manteiga, creme e/ou queijo).

A quantidade de biomassa de algas usada para preparar uma composição de alimentos depende da quantidade de óleo de não algas, gordura, ovos, ou similares a seres substituídos em um produto alimentar convencional e da porcentagem de óleo na biomassa de algas. Assim, em pelo menos uma modalidade, os métodos da invenção incluem a determinação da quantidade da biomassa de algas para combinar com pelo menos um outro ingrediente comestível de uma proporção de óleo na biomassa e uma proporção de óleo e/ou gordura, que é normalmente combinada com pelo menos um outro ingrediente comestível em um produto alimentar convencional. Por exemplo, se a biomassa de algas é de 50% p / p de óleo de microalgas e substituição total do óleo ou gordura em uma receita convencional é desejada, então o óleo, por exemplo, pode ser substituído na proporção de 2:1. A relação pode ser medido em massa, mas para efeitos práticos, muitas vezes é mais fácil medir o volume usando um copo ou colher de medida, e a substituição pode ser por volume. Em um caso geral, o volume ou a massa de óleo ou gordura a ser substituído é substituído por (100/100-X) o volume ou a massa de biomassa de algas, onde X é a percentagem de óleo de microalgas na biomassa. Em geral, óleos gorduras a serem substituídos nas receitas convencionais podem ser substituídos no total de biomassa de algas, apesar de a substituição total não ser necessária e qualquer proporção desejada de petróleo e/ou gorduras poderem ser retidas e o restante substituído de acordo com o gosto e as necessidades nutricionais . Devido a biomassa de algas conter proteínas e fosfolipídeos, que funcionam como 5 emulsificantes, itens como ovos podem ser substituídos no total ou em parte, pela biomassa de algas. Se um ovo é substituído no total por biomassa, às vezes é desejável ou necessário aumentar as propriedades emulsificantes na composição dos alimentos com um agente emulsificante adicional e/ou adicionar mais água ou outro líquido para compensar a perda dos 10 componentes que seriam fornecidos pelo ovo. Porque o ovo não é toda a gordura, a quantidade de biomassa utilizada para substituir um ovo pode ser menor do que a usada para substituir o óleo ou gordura pura. Um ovo médio pesa cerca de 58 gramas e é composto por cerca de 11,2% de gordura. Assim, cerca de 13 g de biomassa de algas com 50% de óleo de microalgas em massa A*’*' 15 pode ser usado para substituir a porção de gordura total de um ovo no total. • Substituindo a totalidade ou parte dos ovos em um produto alimentar tem o benefício adicional de reduzir o colesterol.

Para simplificar, as razoes de substituição também pode ser fornecidas em termos de massa ou de volume de óleo, gordura e/ou ovos 20 substituído por massa ou volume de biomassa. Em alguns métodos, a massa ou o volume de óleo, gordura e/ou ovos em uma receita convencional é substituído por 5-150%, 25-100% e 25-75% da massa ou do volume de óleo, gordura e/ou ovos. A relação de substituição depende de fatores tais como o produto alimentar, perfil desejado nutricional do alimento, textura e aparência 25 geral do produto alimentar, e teor de óleo da biomassa.

Em alimentos cozidos, a determinação dos percentuais (ou seja, peso ou volume) pode ser feita antes ou após o cozimento. O percentual de biomassa de algas pode aumentar durante o processo de cozimento por causa da perda de líquidos. Como algumas células da biomassa de algas podem sofrer lise durante o processo de cozimento, pode ser difícil medir o teor de biomassa de algas diretamente em um produto cozido. No entanto, o conteúdo pode ser determinado indiretamente a partir da massa ou do volume de biomassa que entrou no produto bruto como porcentagem do peso ou 5 volume do produto acabado (em uma base de sólidos de biomassa seca), assim como através de métodos de análise de componentes que são exclusivos para a biomassa de algas, tais como seqüências genômicas ou compostos que são fornecidos exclusivamente pela biomassa de algas, tais como certos carotenóides. 10 Em alguns casos, pode ser desejável combinar com a biomassa de algas, pelo menos, outro ingrediente comestível em um montante que exceda o montante proporcional de gordura, óleo, ovos, ou similares que estejam presente em um produto alimentar convencional. Por exemplo, pode substituir a massa ou o volume de óleo e/ou gordura em um produto alimentar 15 convencional, com 1, 2, 3, 4 ou mais vezes a mesma quantidade de biomassa de algas. Algumas modalidades dos métodos da invenção incluem o fornecimento de uma receita para um produto que contém o alimento convencional pelo menos outro ingrediente comestível combinado com um óleo ou gordura, e combinando 1-4 vezes a massa ou o volume de biomassa 20 de algas com o mínimo de outros ingredientes comestíveis como a massa ou o volume de gordura ou óleo na superfície do produto alimentar convencional.

Biomassa de algas (predominantemente intacta ou homogeneizada ou micronizada) e/ou óleo de algas são combinados com pelo menos outro ingrediente comestível para formar um produto alimentar. Em 25 alguns produtos alimentícias, a biomassa de algas e/ou óleo de algas é combinada com 1-20, 2-10, 4-8 ou outros ingredientes comestíveis. Os ingredientes comestíveis podem ser selecionados de todos os grandes grupos alimentícias, incluindo, sem limitação, frutas, verduras, legumes, carnes, peixes, grãos (por exemplo, trigo, arroz, aveia, milho, cevada) ervas, especiarias, água, caldo de legumes, suco, vinho, e vinagre. Em algumas composições de alimentos, pelo menos 2, 3, 4 ou 5 grupos de alimentos são representados, assim como a biomassa de algas ou óleo de algas.

Óleos, gorduras, ovos e similares também podem ser combinadas em composições de alimento, mas, conforme discutidos acima geralmente estão presentes em quantidades reduzidas (por exemplo, menos de 50%, 25% ou 10% da massa ou do volume de óleo, gordura ou ovos em relação aos produtos alimentícias tradicionais. Alguns produtos alimentícias da invenção são livres de óleo, além do fornecido pela biomassa de algas e/ou óleo de algas. Alguns produtos alimentícias são livres de óleo, além do fornecido pela biomassa de algas. Alguns produtos alimentícias são livres de gorduras, além do fornecido pela biomassa de algas ou óleo de algas. Alguns produtos alimentícias são livres de gorduras, além do fornecido pela biomassa de algas. Alguns produtos alimentícias são livres de óleo e outras gorduras, além do fornecido pela biomassa de algas ou óleo de algas. Alguns produtos alimentícias estão livres de óleo e outras gorduras, além do fornecido pela biomassa de algas. Alguns produtos alimentícias são livres de ovos. Em algumas modalidades, os óleos produzidos pelas microalgas podem ser adaptados pelas condições da cultura ou a seleção de cepa para compreender um componente ou nível de ácido graxo específico.

Em alguns casos, a biomassa de algas usadas na tomada de composição de alimentos compreende uma mistura de pelo menos duas espécies distintas de microalgas. Em alguns casos, pelo menos duas das distintas espécies de microalgas foram cultivadas separadamente. Em pelo menos uma modalidades, pelo menos duas das espécies distintas de microalgas têm perfis diferentes de glicerolipídeos. Em alguns casos, o método descrito acima compreende, ainda, cultivar algas sob condições heterotróficas e preparar a biomassa a partir das algas. Em alguns casos, todas as pelo menos duas espécies de microalgas contêm pelo menos 10%, ou pelo menos 15% de óleo em peso seco. Em alguns casos, a composição dos alimentos contém uma mistura de duas preparações distintas de biomassa da mesma espécie, em que uma das preparações contém pelo menos 30% de óleo por peso seco, e a segunda contém menos de 15% de óleo em peso seco. Em alguns casos, a composição dos alimentos contém uma mistura de duas preparações distintas de biomassa da mesma espécie, em que uma das preparações contém pelo menos 50% de óleo por peso seco, e a segunda contém menos de 15% de óleo por peso seco, e mais onde a espécie é Chlorella protothecoides.

Assim como a utilização da biomassa de alga como uma substituição de óleo, gordura ou outra forma de ovos em alimentos convencionais, a biomassa de alga pode ser usado como suplemento em alimentos que normalmente não contêm óleo, como uma “vitamina”. A combinação do óleo com produtos que são principalmente de carboidratos pode ter benefícios associados com o óleo e, a partir da combinação de óleo e carboidratos, reduzindo o índice glicêmico dos carboidratos. O fornecimento de óleo encapsulado em biomassa é vantajoso na proteção da oxidação do óleo e também pode melhorar o sabor e a textura da “vitamina”.

O óleo extraído da biomassa das algas pode ser usado da mesma forma como a própria biomassa, ou seja, como um substituto para o óleo, gordura, ovos, ou similares em receitas convencionais. O óleo pode ser usado para substituir o óleo convencional e/ou gordura em cerca de 1:1 em uma base peso / peso ou volume / volume. O óleo pode ser usado para substituir os ovos por substituição de cerca de 1 colher de chá de óleo de algas por ovo, opcionalmente, em combinação com a água adicional e/ou um emulsificante (um ovo médio 58g é de cerca de 11,2% de gordura, óleo de algas tem uma densidade de cerca de 0,915 g / ml, e uma colher de chá tem um volume de cerca de 5 ml = 1,2 colheres de chá de óleo de algas / ovo). O óleo também pode ser incorporado em condimentos, molhos, sopas, margarinas, cremes, gorduras e similares. O óleo é particularmente útil para produtos alimentícias em que a combinação do óleo com outros ingredientes alimentícias é necessária para dar um desejado sabor, textura e/ou aparência. O teor de óleo por peso ou volume dos produtos alimentícias pode ser pelo menos 5, 10, 25, 40 ou 50%.

Em pelo menos uma modalidade, o óleo extraído da biomassa de algas também pode ser usado como óleo de cozinha por fabricantes de alimentos, restaurantes e/ou consumidores. Em tais casos, o óleo de algas pode substituir óleos convencionais, como óleo de cártamo, óleo de canola, azeite de oliva, óleo de semente de uva, óleo de milho, óleo de girassol, óleo de coco, óleo de palma, óleo de cozinha ou qualquer outro convencionalmente utilizado. O óleo obtido a partir da biomassa de alga como com outros tipos de óleo podem ser submetidos a um aperfeiçoamento para aumentar a sua adequação para cozinhar (por exemplo, aumentar o ponto de fumaça). O óleo pode ser neutralizado com soda cáustica para eliminar os ácidos graxos livres. Os ácidos graxos livres formam uma borra removível. A cor do óleo pode ser removida por clareamento com substâncias químicas, tais como negro de fumo e de argila para branqueamento. A argila para branqueamento e os produtos químicos podem ser separado do óleo por filtração. O óleo pode também ser desodorizado por tratamento com vapor.

A biomassa predominantemente intacta, biomassa homogeneizado ou micronizada (como uma pasta, flocos, em pó ou farinha) e óleo de algas purificado podem ser combinados com outros ingredientes alimentícias para formar produtos alimentícios. Todos são uma fonte de óleo com um bom perfil nutricional (relativamente alto teor de monoinsaturados). A biomassa predominantemente intacta, homogeneizada e micronizada também fornece proteína de alta qualidade (composição balanceada em aminoácidos essenciais), carboidratos, fibras e outros nutrientes, como discutido acima. Os alimentos incorporando estes produtos podem ser feitos de modo vegan ou vegetariano. Outra vantagem na utilização de biomassa de microalgas (tanto predominantemente intactas ou homogeneizadas (ou micronizada) ou ambas) como fonte de proteína é que é uma fonte de proteína vegan / vegetariana que não é de uma fonte de alérgenos principais, tais como soja, ovos ou laticínios.

Outros ingredientes alimentícias com que a biomassa de algas e/ou óleo de algas podem ser combinados de acordo com a presente invenção incluem, sem limitação, grãos, frutas, legumes, proteínas, carnes, ervas, especiarias, carboidratos e gorduras. Os outros ingredientes comestíveis com o qual a biomassa de algas e/ou óleo de algas são combinados para formar composições de alimentos dependem do alimento a ser produzido e com o sabor desejado, textura e outras propriedades do produto alimentar.

Embora, em geral, qualquer uma dessas fontes de óleo de algas pode ser usado em qualquer produto alimentar, a fonte preferida depende em parte se o óleo está presente principalmente para fins nutricionais ou calorias do que para a aparência, textura ou sabor dos alimentos, ou, alternativamente, se o óleo em combinação com outros ingredientes alimentícias destina-se a contribuir com um desejado sabor, textura ou aparência do alimento, bem como ou em vez de melhorar o seu perfil nutricional ou calórico.

Os alimentos podem ser cozidos por processos convencionais, como desejado. Dependendo da duração e da temperatura, o processo de cozimento pode quebrar algumas paredes das células, liberando o óleo de tal forma que se combina com outros ingredientes na mistura. No entanto, pelo menos algumas células das algas sobrevivem intactas frequentemente ao cozimento. Alternativamente, os produtos alimentícias podem ser usados sem cozinhar. Neste caso, a parede de algas permanece intacta, protegendo o óleo da oxidação.

A biomassa de algas, caso esteja previsto em um formulário com células predominantemente intactas, ou como um pó homogeneizado, difere do óleo, gordura e ovos na medida em que pode ser fornecido como um ingrediente seco, facilitando a mistura com outros ingredientes secos, como farinha. Em uma modalidade, a biomassa de algas é fornecida como um homogenato seco que contém entre 25 e 40% de óleo em peso seco. Uma biomassa homogeneizada também pode ser fornecida como uma pasta. Após a mistura dos ingredientes secos (e a pasta de biomassa homogeneizada, se utilizado), líquidos, como água, podem ser adicionados. Em alguns produtos alimentícios, a quantidade de líquido necessária é um pouco maior do que um alimento convencional devido ao componente não-oleoso da biomassa e/ou porque a água não está sendo suprida por outros ingredientes, como ovos. No entanto, a quantidade de água pode ser facilmente determinada como no cozimento convencional.

Em um aspecto, a presente invenção é direcionada a uma Composição de ingrediente alimentício que compreende pelo menos 0,5% p/p de biomassa algal que contém pelo menos 10% em peso seco de óleo algal e pelo menos um outro ingrediente comestível, em que o ingrediente de alimento pode ser convertido em um produto alimentício reconstituído pela adição de um líquido à Composição de ingrediente alimentício. Em uma modalidade, o líquido é água.

A biomassa homogeneizado ou micronizada com alto teor de óleo é particularmente vantajoso em alimentos líquidos e/ou emulsionados (água e óleo em emulsões de água), como molhos, sopas, bebidas, saladas, manteigas, coberturas e similares em que o óleo contribuiu com as formas de biomassa de uma emulsão com outros líquidos. Os produtos que se beneficiam de reologia melhoradas, tais como condimentos, molhos e coberturas estão descritos abaixo nos exemplos. Utilização de biomassa homogeneizada uma emulsão com textura desejada (por exemplo, sensação na boca), o sabor e a aparência (, por exemplo., opacidade) podem se formar em um menor teor de óleo (por peso ou volume do produto total) do que no caso com produtos convencionais empregando óleos convencionais, o que pode ser utilizado como um extensor de gordura. Este é útil para produtos com baixas calorias (por exemplo, produtos para dieta). O óleo de algas purificado também é vantajoso para produtos líquido e/ou emulsionados. Tanto a biomassa homogeneizado ou micronizada com alto teor de óleo quanto o óleo de algas purificado combinam bem com outros ingredientes comestíveis assados alcançando o sabor, aparência e textura idêntico ou melhor do que produtos de outra maneira similares feitos com óleos convencionais, gorduras e/ou ovos, mas com melhor perfil nutricional (, por exemplo, maior teor de óleo de monoinsaturados e/ou maior conteúdo ou a qualidade da proteína, e/ou maior teor de fibra e/ou outros nutrientes).

A biomassa predominantemente intacta é particularmente útil em situações em que se deseja mudar ou aumentar o perfil nutricional de um alimento (por exemplo, maior teor de óleo, teor de óleo diferentes (por exemplo, mais óleo monoinsaturado), maior teor de proteína, maior teor de calorias, maior o teor de outros nutrientes). Esses alimentos podem ser úteis, por exemplo, para atletas ou pacientes que sofrem de distúrbios de desperdício. A biomassa predominantemente intacta pode ser usado como um agente de volume. Agentes de volume pode ser usado, por exemplo, para aumentar a quantidade de um alimento mais caro (por exemplo, acompanhamento para carne e similares) ou em alimentos simulados ou imitação, como substitutos da carne vegetariana. Os alimentos simulados ou imitação diferem dos alimentos naturais em que o sabor e o volume são normalmente fornecidos por diferentes fontes. Por exemplo, os sabores dos alimentos naturais, como came, pode ser transmitida em um agente de volume mantendo o sabor. Predominantemente biomassa intacta pode ser usado como um agente de volume em tais alimentos. Predominantemente biomassa intacta também é particularmente útil em alimentos secos, como massas, pois tem propriedades de ligação com água de boa qualidade, e assim pode facilitar a reidratação de tais alimentos. Predominantemente biomassa intacta também é útil como um conservante, por exemplo, em produtos assados. A biomassa predominantemente intacta pode melhorar a retenção de água e assim a vida de prateleira.

Biomassa algal rompida ou micronizada também pode ser útil como um agente de aglutinação, agente de volume ou para mudar ou aumentar o perfil nutricional de um produto alimentício. A biomassa algal rompida pode ser combinada a outra fonte de proteína como carne, proteína de soja, proteína de soro, proteína de trigo, proteína de feijão, proteína de arroz, proteína de ervilha, proteína de leite, etc., onde a biomassa algal funciona como um agente de aglutinação e/ou volume. A biomassa de algas que tenha sido interrompida ou micronizada também pode melhorar a retenção de água e assim a vida de prateleira. Aumento da retenção de umidade é especialmente desejável em produtos sem glúten, como produtos assados sem glúten. Uma descrição detalhada da formulação de um biscoito sem glúten utilizando biomassa de algas interrompido e o estudo da vida útil subseqüente é descrita nos exemplos abaixo.

Em alguns casos, a biomassa de alga pode ser usado em preparações de ovos. Em algumas modalidades, a biomassa de algas (, por exemplo, farinha de algas) adicionada a uma preparação de ovo em pó seco convencional para gerar ovos mexidos, que são mais cremosos, tem mais umidade e melhor textura do que pó de ovos secos, preparado sem a biomassa de algas. Em outras modalidades, a biomassa de algas é adicionada ao conjunto de ovos líquidos, a fim de melhorar a textura e a umidade dos ovos que são preparados e mantidos em uma tabela de vapor. Alguns exemplos específicos de preparação acima são descritos nos exemplos abaixo.

A biomassa de algas (predominantemente intacta e/ou homogeneizado ou micronizada) e/ou óleo de algas pode ser incorporado em praticamente qualquer composição de alimentos. Alguns exemplos incluem produtos assados, como bolos, brownies, pão de ló, pão, incluindo brioche, biscoitos, incluindo biscoitos amanteigados, bolachas e tortas. Outros exemplos incluem os produtos muitas vezes em forma seca, como massas ou condimentos em pó, cremes secos, embutidos de carnes e substitutos de carne. Modalidade de biomassa predominantemente intacta em produtos como um agente de ligação e/ou volume podem melhorar a hidratação e aumento da produtividade devido à capacidade de retenção de água da biomassa predominantemente intacta. Os alimentos reidratados, como os ovos mexidos feitos de pó de ovos secos, também pode ter textura e perfil nutricional melhorados. Outros exemplos incluem produtos alimentícias líquidos, como molhos, sopas, condimentos (pronto para comer), cremes, bebidas lácteas, sucos, “vitamina”s, cremes. Outros produtos alimentícias líquidos incluem bebidas nutricionais, que servem como um substituto de refeição ou de leite de algas. Outros produtos alimentícias incluem queijos e manteigas ou semelhantes, incluindo gorduras, margarina / coberturas, manteigas de nozes, queijo e produtos, tais como o molho nacho. Outros produtos alimentícias incluem barrinhas energéticas, substituição de lecitina em confeitos de chocolate, barrinhas que substituem refeições, produtos tipo barrinhas de cereais. Outro tipo de alimento é massas e coberturas. Ao fornecer uma camada de óleo em tomo de um alimento, a biomassa predominantemente intacta ou homogeneizado repele óleo adicional a partir de um meio de cozimento para penetrar um alimento. Assim, o alimento pode manter os benefícios de alto teor de óleo monoinsaturado do revestimento sem utilizar óleos menos desejável (por exemplo, gorduras trans, gorduras saturadas, e por produtos do óleo de cozinha). O revestimento da biomassa pode também proporcionar uma textura desejável (, por exemplo, crocante) para o alimento e um sabor mais limpo devido à menor absorção de óleo e seus derivados.

Nos alimentos crus, a maioria das células na biomassa de algas permanecem intactos. Isto tem a vantagem de proteger o óleo de alga de oxidação, o que confere uma longa vida de prateleira e minimiza a interação adversa com outros ingredientes. Dependendo da natureza dos produtos alimentícias, a proteção conferida pelas células pode reduzir ou evitar a necessidade de refrigeração, embalagem a vácuo ou similares. Mantendo intactas as células também impede o contato direto entre o óleo e a boca de um consumidor, o que reduz a sensação oleosa ou gordurosa que pode ser indesejável. Nos produtos alimentícias em que o óleo é mais usado como suplemento nutricional, como pode ser uma vantagem em melhorar as propriedades organolépticas do produto. Assim, predominantemente a biomassa intato é adequado para uso em tais produtos. Contudo, nos produtos crus, como uma salada, em que o óleo confere uma sensação de boca desejada (por exemplo, como uma emulsão com uma solução aquosa como o vinagre), uso de óleo ou biomassa de alga purificada micronizada é o preferido. Em alimentos cozidos, algumas células das algas de biomassa original intacta pode sofrer lise, mas outras células de algas pode permanecer intacta. A proporção de células que sofreram lise para células intactas depende da temperatura e da duração do processo de cozimento. Em alimentos cozidos em que a dispersão do óleo de maneira uniforme com outros ingredientes é desejado para sabor, textura e/ou a aparência (por exemplo, produtos assados), utilização da biomassa ou óleo de algas micronizadas purificado é preferível. Em alimentos cozidos, em que a biomassa de algas é usado para fornecer óleo e/ou proteína e outros nutrientes, principalmente pelo seu valor nutritivo ou calórico, em vez de textura.

A biomassa de algas também pode ser útil para aumentar o índice de saciedade de um produto alimentar (por exemplo, uma bebida substituta de refeição ou “vitamina”) em relação a um produto de outra maneira similar convencional feita sem a biomassa de algas. O índice de saciedade é uma medida da extensão em que o mesmo número de calorias de diferentes alimentos satisfazer o apetite. Esse tipo de índice pode ser medido fornecendo um alimento que está sendo testado e medindo o apetite para outros alimentos em um intervalo fixo em seguida. Quanto menor o apetite para outros alimentos, portanto, maior é o índice de saciedade. Os valores do índice de saciedade podem ser expressas em uma escala em que o pão branco é atribuído um valor de 100. Os alimentos com maior índice de saciedade são úteis para fazer dieta. Apesar de não ser dependente de uma compreensão do mecanismo, a biomassa de algas é acreditado para aumentar o índice de saciedade de alimentos, aumentando a proteína e/ou conteúdo de fibra do alimento para uma determinada quantidade de calorias.

A biomassa de algas (predominantemente intacta e homogeneizado ou micronizada) e/ou óleo de algas também podem ser fabricados em suplementos nutricionais ou alimentícias. Por exemplo, o óleo de algas pode ser encapsulado em cápsulas digestível em uma maneira similar ao óleo de peixe. Essas cápsulas podem ser embaladas em uma garrafa e tomadas numa base diária (por exemplo,. 1-4, cápsulas ou comprimidos por dia). Uma cápsula pode conter uma dose unitária de biomassa de algas ou óleo de algas. Da mesma forma, a biomassa pode ser, opcionalmente, em comprimidos com excipientes farmacêuticos ou outros em tabletes. Os comprimidos podem ser embalados, por exemplo, em uma embalagem de garrafa ou bolha, e levado a uma dose diária de, por exemplo, 1-4 comprimidos por dia. Em alguns casos, o comprimido ou outra formulação de dosagem compreende uma dose unitária de biomassa ou de óleo de algas. A produção de cápsulas e de comprimidos de produtos e outros suplementos é realizada preferencialmente sob condições GMP apropriado para os suplementos nutricionais conforme codificado em C 21. FR 111, ou regulamentos estabelecidos pelas jurisdições estrangeiras correspondentes. A biomassa de alga pode ser misturada com outros pós e ser apresentado em saches como um material pronto-para-mistura (por exemplo, com água, suco, leite ou outros líquidos). A biomassa de algas também pode ser misturada em produtos como iogurtes.

Embora a biomassa de algas e/ou óleo de algas possa ser incorporado em suplementos nutricionais, os alimentos funcionais possuem distinções discutidas acima do típico suplementos nutricionais, que são na forma de comprimidos, cápsulas ou pó. O tamanho da porção de produtos alimentícios, normalmente é muito maior do que um suplemento nutricional tanto em termos de peso e em termos de calorias fornecidas. Por exemplo, alimentos muitas vezes têm um peso superior a 100g e/ou fornecimento de pelo menos 100 calorias quando embalados ou consumidos de uma vez só. Normalmente, os produtoS’alimentícias contêm pelo menos um ingrediente que seja uma proteína, carboidrato ou um líquido e, muitas vezes contêm dois ou três desses outros ingredientes. As proteínas ou carboidratos em um produto alimentar, muitas vezes fontes de pelo menos 30%, 50% ou 60% das calorias do alimento.

Como discutido acima, a biomassa de alga pode ser feita por um fabricante e vendido a um consumidor, como um restaurante ou individual, para uso em um estabelecimento comercial ou em casa. Esta biomassa de alga é, de preferência fabricados e embalados de acordo com as Boas Práticas de Fabricação (GMP - Good Manufacturing Practice) condições para produtos alimentícios. A biomassa de algas em forma predominantemente intactas ou homogeneizadas forma micronizada ou como um pó seco é muitas vezes empacotada em um recipiente hermético, como um saco selado. A biomassa homogeneizada ou micronizada em forma de pasta pode ser convenientemente embalada em um tubo, entre outros recipientes. Opcionalmente, a biomassa de algas pode ser embalada a vácuo para melhorar a vida de prateleira. A refrigeração de pacotes de biomassa de algas não é necessária. A biomassa de alga embalada pode conter instruções de utilização, incluindo instruções para o quanto da biomassa de alga usar para substituir uma determinada quantidade de óleo, gordura ou ovos em uma receita convencional, como discutido acima. Por simplicidade, as direções pode-se afirmar que o óleo ou gordura devem ser substituídos em uma razão de 2:1, em massa ou o volume de biomassa, e os ovos em uma proporção de 1 lg da biomassa ou 1 colher de chá de óleo de algas por ovo. Como discutido acima, outras relações são possíveis, por exemplo, usando uma proporção de 10- 175% em massa ou volume de biomassa para a massa ou o volume de óleo e/ou gordura e/ou ovos em uma receita convencional. Ao abrir um pacote lacrado, as instruções podem direcionar o usuário para manter a biomassa de algas em um recipiente hermético, como os amplamente disponíveis comercialmente (, por exemplo, Glad), opcionalmente com refrigeração.

A biomassa de algas (predominantemente intactas ou homogeneizadas ou micronizada em pó) também podem ser embalados de forma combinada com outros ingredientes secos (por exemplo., Açúcar, farinha, frutos secos, aromas) e embalado em porções, para assegurar uniformidade no produto final. A mistura pode então ser convertido em um produto alimentar de um consumidor ou empresa de serviços de alimentação simplesmente pela adição de um líquido de cozimento, como a água ou leite, e, opcionalmente, de mistura, e/ou sem a adição de óleos ou gorduras. Em alguns casos, o líquido é acrescentado para reconstituir a composição da biomassa de algas secas. Cozinhar pode, opcionalmente, ser realizado utilizando um forno microondas, fomo elétrico, fomo convencional, ou em um fogão. Essas misturas podem ser usados para fazer bolos, pães, panquecas, waffles, bebidas, molhos e outros. Estas misturas têm vantagens de comodidade para o consumidor, bem como vida útil longa sem refrigeração. Essas misturas são normalmente empacotado em um recipiente lacrado tendo instruções para a adição de líquido para converter a mistura em um produto alimentar.

O óleo de algas para uso como ingrediente alimentar é igualmente preferência fabricados e embalados em condições GMP para um alimento. O óleo de algas geralmente é embalado em uma garrafa ou outro recipiente de forma semelhante aos óleos usados convencionalmente. O recipiente pode incluir uma etiqueta afixada com instruções para uso do óleo em substituição ao óleo convencional, gorduras ou ovos em produtos alimentícias e, como óleo de cozinha. Quando embalado em um recipiente selado, o óleo tem uma longa vida de prateleira (pelo menos um ano) sem deterioração substancial. Após a abertura, o óleo de algas composta principalmente de gorduras monoinsaturadas não é particularmente sensível à oxidação. No entanto, as porções não utilizadas do óleo podem ser conservados por mais tempo e com menos de oxidação se manteve frio e/ou fora da luz solar direta (, por exemplo, dentro de um espaço fechado, como um armário). As instruções incluídas com o óleo pode conter informações de armazenamento, de preferência.

Opcionalmente, a biomassa de algas e/ou o óleo de algas pode conter um alimento aprovado conservação / antioxidante para maximizar a vida útil, incluindo mas não limitado a, carotenóides (por exemplo, astaxantina, luteína, zeaxantina, alfa-caroteno, beta- caroteno e licopeno), fosfolipídeos (por exemplo, N acylphosphatidylethanolamine, ácido fosfatídico, fosfatidiletanolamina, fosfatidilcolina fosfatidilinositol e lisofosfatidilcolina), tocoferóis (por exemplo, alfa-tocoferol, tocoferol beta, gama tocoferol e tocoferol delta), tocotrienóis (, por exemplo., tocotrienol alfa, beta tocotrienol, tocotrienol gama e delta tocotrienol), butil- hidroxitolueno, hidroxianisol butilatado, polifenóis, ácido rosmarínico, propil gaiato, ácido ascórbico, ácido ascórbico de sódio, ácido sórbico, ácido benzóico, parabens metila, ácido Levulínicos, ácido anísico , ácido acético, ácido cítrico, e bioflavonóides.

A descrição da incorporação de biomassa predominantemente intacta, biomassa homogeneizado, ou micronizada (pasta, pó, flocos ou farinha) ou óleo de algas em alimentos para a nutrição humana é, em geral, também aplicável a produtos alimentícias para animais.

A biomassa confere óleo de alta qualidade ou proteínas ou ambos, em tais alimentos. O teor de óleo das algas é de preferência pelo menos 10 ou 20%, em peso, como é o teor de proteína de algas. Obtenção de pelo menos um pouco do óleo de algas e/ou proteína de biomassa intacto é predominantemente por vezes vantajoso para alimentos para animais de alto desempenho, tais como cães ou cavalos de desporto. Predominantemente biomassa intacta também é útil como conservante. A biomassa de algas ou óleo é combinado com outros componentes normalmente encontrados em alimentos de origem animal (ex.., a carne, o sabor da came, ácidos graxos, vegetais, frutas, amido, vitaminas, minerais, antioxidantes, probióticos) e suas combinações. Esses alimentos também são adequados para animais de companhia, especialmente aqueles que têm um estilo de vida ativo. Inclusão de taurina é recomendado para os alimentos para gatos. Tal como acontece com alimentos de origem animal convencional, o alimento pode ser fornecido em partículas com tamanho de mordida apropriado para o animal que se destina.

Uma refeição delipidada é útil como matéria prima para a produção de um isolado e/ou concentrado de proteína algal, especialmente uma refeição delipidada a partir de biomassa algal que contém um alto teor de proteína. O concentrado e/ou isolado de proteína algal pode ser produzido com o uso de processos padrão usados para produzir concentrado/isolado de proteína de soja. Um concentrado de proteína algal seria preparado pela remoção de açúcares solúveis da refeição ou biomassa algal delipidada. Os componentes restantes seriam, principalmente, proteínas e polissacarídeos insolúveis. Ao remover os açúcares solúveis da refeição delipidada, o teor de proteína é aumentado, criando, portanto, um concentrado de proteína algal. Um concentrado de proteína algal conteria pelo menos 45% de proteína em peso seco. De preferência, um concentrado de proteína algal conteria pelo menos 50% a 75% de proteina em peso seco. Um isolado de proteina algal também pode ser preparado com o uso de processos padrão usados para produzir isolado de proteína de soja. Esse processo, normalmente, envolve uma temperatura e uma etapa de extração de pH básico com o uso de NaOH. 5 Após a etapa de extração, os líquidos e sólidos são separados e as proteínas são precipitadas para fora da fração de líquido com o uso de HCI. A fração sólida pode ser re-extraída e as frações líquidas resultantes podem ser agrupadas anteriormente à precipitação com HCI. A proteína é, então, neutralizada e seca por aspersão para produzir um isolado de proteína. Um 10 isolado de proteína algal conteria, tipicamente, pelo menos 90% de proteína em peso seco.

A refeição delipidadas é útil como alimento aos animais de fazenda, por exemplo, ruminantes, aves, suínos, e aqüicultura. A refeição delipidadas é um subproduto da preparação de óleo de algas purificação, quer 15 para a alimentação ou outros fins. O farelo resultante do teor de óleo, embora reduzida ainda contém proteínas de alta qualidade, carboidratos, fibras, cinzas e outros nutrientes adequados para a alimentação animal. Como as células sofreram predominantemente lise, farelo delipidados são facilmente digeridos pelos animais. As refeições delipidadas podem ser opcionalmente combinadas 20 com outros ingredientes, tais como grãos, em uma alimentação animal. Como refeição delipidadas tem uma consistência de pó, que pode ser pressionado em pelotas usando uma extrusora ou expansores, que estão disponíveis comercialmente.

Os seguintes exemplos são fornecidos apenas para ilustração, 25 sem limitar a invenção reivindicada.

V. EXEMPLOS EXEMPLO 1 Cultivo de microalgas para Atingir Alto Teor de Oleo

As cepas de microalgas foram cultivadas em frascos de agitação com uma meta para atingir mais de 20% de óleo por peso seco. O meio do frasco utilizado foi o seguinte: K2HPO4: 4,2 g/L, NaH2PO4: 3,1 g/L, MgSO4-7H2O: 0,24g/L, Citric Ácido monohydrate: 0,25g/L, CaC12 2H2O: 0,025g/L, yeast extract: 2g/L, and 2% glucose. As células criopreservadas foram descongeladas em temperatura ambiente e 500 ul de células foram adicionados 4,5 ml de meio e cultivadas por 7 dias a 28 ° C com agitação (200 rpm) em uma placa de 6-poços. O peso seco de células foi determinada por centrifugação de 1 ml da cultura em 14,000 rpm por 5 minutos em um tubo Eppendorf pré-pesado. O sobrenadante da cultura foi descartado e o aglomerado de células resultante lavado com 1 ml de água deionizada. A cultura foi novamente centrifugado, o sobrenadante descartado e os aglomerados de células colocados à -80 ° C até congelarem. As amostras foram então liofilizadas durante 24 horas e o peso seco das células foi calculado. Para a determinação de lipídeos totais nas culturas, 3 ml da cultura foi removido e submetido a análise através de um sistema Ankom (Ankom Inc., Macedonia, Nova Iorque), de acordo com o protocolo do fabricante. Amostras foram sujeitas À extração por solvente com um extrator Amkom XT 10 de acordo com o protocolo do fabricante. Os lipídeos totais foram determinado de acordo com a diferença de massa entre as amostras secas de ácido hidrolisado e amostras secas de solvente extraído. As medidas de percentagem de óleo por peso seco de célula são mostradas na Tabela 1. Tabela 1 Percentual de óleo por peso seco de células

Cepas adicionais de Chlorella protothecoides também foram cultivadas com o uso das condições descritas acima e o perfil lipídico foi determinado para cada uma dessas cepas de Chlorella protothecoides com o uso de procedimentos de cromatografia de gás padrão (GC/FID) descritos 5 brevemente no Exemplo 2. Um sumário do perfil lipídico é incluído abaixo. Os valores são expressos como percentual de área do total de lipídeos. Os números de coleção com UTEX são cepas de algas da Coleção de Algas UTEX na Universidade do Texas, Austin (1 University Station A6700, Austin, Texas 78712-0183). Os números das coleções com CCAP são cepas 10 de algas da Coleção de Cultura de Algas e Protozoários (SAMS Research Services, Ltd. Scottish Marine Institute, OBAN, Argull PA37 1QA, Escócia, Reino Unido). O número de coleção com SAG são cepas de algas da Coleção de Cultura de Algas na Universidade de Goettingen (Nikolausberger Weg 18, 37073 Gottingen, Alemanha). Número de Coleção C12:0 C14:0 C16:0 C16:l C18:0 C18:l C18:2 08:3 C20:0 C20:l UTEX 25 0,0 0,6 8,7 0,3 2,4 72,1 14,2 1,2 0,2 0,2 UTEX 249 0,0 0,0 9,7 0,0 2,3 72,4 13,7 1,9 0,0 0,0 UTEX 250 0,0 0,6 10,2 0,0 3,7 69,7 14,1 1,4 0,3 0,0 UTEX 256 0,0 0,9 10,1 0,3 5,6 64,4 17,4 1,3 0,0 0,0 UTEX 264 0,0 0,0 13,3 0,0 5,7 68,3 12,7 0,0 0,0 0,0 UTEX 411 0,0 0,5 9,6 0,2 2,8 71,3 13,5 1,5 0,2 0,2 CCAP 211/17 0,0 0,8 10,5 0,4 3,3 68,4 15,0 1,6 0,0 0,0 CCAP 22l/8d 0,0 0,8 11,5 0,1 3,0 70,3 12,9 1,2 0,2 0,0 SAG 221 10d 0,0 1,4 17,9 0,1 2,4 55,3 20,2 2,7 0,0 0,0 15 Esses dados mostram que, embora todas as cepas acima sejam

Chlorella protothecoides, existem diferenças no perfil lipídico entre algumas das cepas.

EXEMPLO 2

Três processos de fermentação foram realizados com três diferentes formulações de meio com o objetivo de gerar biomassa de alga com alto teor de óleo. A primeira formulação (Meio 1) teve base em um meio descrito em Wu et al. (1994 Science in China, vol. 37, N° 3, pp. 326 a 335) e consistia, por litro, em: KH2PO4, 0,7g; K2HPO4, 0,3g; MgSO4-7H2O, 0,3g; FeSO4-7H2O, 3mg; tiamina hidrocloreto, 10 pg; glicose, 20g; glicina, 0,1g; H3BO3, 2,9mg; MnCl2-4H2O, l,8mg; ZnSO4-7H2O, 220pg; CuSO4- 5H2O, 80pg; e NaMoO4-2H2O, 22,9mg. O segundo meio (Meio 2) foi obtido a partir do meio de frasco descrito no Exemplo 1 e consiste de por litro: K2HPO4, 4,2g; NaH2PO4, 3,lg; MgSO4-7H2O, 0,24g; ácido cítrico monohidratado, 0,25g; cloreto de cálcio desidratado, 25mg; glicose, 20g; extrato de levedura, 2g. O terceiro meio (Meio 3) foi um híbrido e consiste de por litro: K2HPO4, 4,2g; NaH2PO4, 3,lg; MgSO4-7H2O, 0,24g; ácido cítrico monohidratado, 0,25g; cloreto e cálcio desidratado, 25mg; glicose, 20g, extrato de levedura, 2g; H3BO3, 2,9mg; MnCl2-4H2O, 1,8 mg; ZnSO4-7H2O, 220pg; CUSO4-5H2O, 80pg; e NaMoO4-2H2O, 22,9mg. Todas as três formulações de meios foram preparados e esterilizados em autoclave em recipientes fermentador de laboratório durante 30 minutos a 121 °C .Glicose estéril foi adicionada a cada recipiente, após esfriar pós-esterilização em autoclave.

Inoculo para cada fermentador foi Chlorella protothecoides (UTEX 250), preparado em duas etapas de frasco utilizando condições do meio e de temperatura do fermentador inoculados. Cada fermentador foi inoculado com 10% (v / v) de cultura mid-log. Os três fermentadores em escala de laboratório foram realizadas em 28 °C durante o período do experimento. O crescimento de células de microalgas no meio 1 também foi avaliada a uma temperatura de 23 °C .Para todas as avaliações de fermentador, o pH foi mantido em 6,6-6,8, agitações em 500rpm e fluxo de ar em 1 vvm. As culturas de fermentação, foram cultivadas por 11 dias. O acúmulo de biomassa foi medida pela densidade ótica a 750 nm e peso seco.

A concentração de lipídeos / óleo foi determinada por meio de transesterificação direta com os métodos de cromatografia de gás padrão. Resumidamente, as amostras de caldo de fermentação de biomassa foi borradas em papel absorvente e transferidos para tubos de centrifugação e secas em forno a vácuo a 65 - 70 0 C por 1 hora. Quando as amostras estavam secas, 2mL de 5% H 2SO 4 em metanol foi adicionado aos tubos. Os tubos foram aquecidas em um bloco de aquecimento a 65 - 70 ° C durante 3,5 horas, sendo centrifugadas e sonicado de forma intermitente. 2 ml de heptano, em seguida, foi adicionada e os tubos foram agitados vigorosamente. 2ml de 6%K 2 CO 3 foi adicionada e os tubos foram agitados vigorosamente para misturar e, em seguida, centrifugado a 800 rpm por 2 minutos. O sobrenadante foi então transferido para frascos GC contendo agente desidratante Na2 SO 4 e realizado através de métodos cromatográficos de gás. O percentual de óleo / lipídico foi baseado em uma base seca de células de peso. O peso seco de células para células cultivadas por meio de: Meio 1 a 23 °C foi 9,4g/L; Meio 1 a 28 °C foi 1,0 g / L, meio 2 em 28 °C foi 21,2g / L; e Meio 3 em 28 °C foi 21,5g / L. A concentração de lipídeos / óleo para as células cresceram usando: Meio 1 a 23 0 C foi 3g / L; Meio 1 a 28 0 C foi 0,4 g/L; Meio 2 em 28 ° C foi de 18 g / L; e Meio 3 no 28 ° C foi 19g / L. O percentual de óleo com base no peso seco de células cultivadas por meio de: Meio 1 em 23 ° C foi de 32% , Meio 1 em 28 °C foi de 40% ; Meio 2 em 28 °C foi de 85%; e Meio 3 em 28 0 C foi de 88% . O perfil lipídico (em% da área, após a normalização do padrão interno) para a biomassa de alga gerada utilizando os três diferentes formulações de mídia da 28 0 C esta sintetizado na Tabela 2.

Tabela 2 Perfil lipídico para Chlorella protothecoides cultivada em condições diferentes de meios.

EXEMPLO 3 Preparação da Biomassa para Produtos Alimentícias

A biomassa de microalgas é gerado pelo cultivo de microalgas, como descrito em qualquer um dos exemplos 1-2. A biomassa de microalgas é colhida a partir do fermentador, frasco ou outro biorreator.

Os procedimentos GMP são seguidos. Qualquer pessoa que, por exame médico, ou a constatação de supervisão, é mostrado para ter, ou parece ter, uma doença, lesão aberta, incluindo furúnculos, úlceras ou feridas infectadas, ou qualquer outra fonte de contaminação microbiana anormal pela qual existe uma razoável possibilidade de alimentos, superfícies de contato com alimentos ou materiais de embalagem de alimentos tomarem-se contaminados, devem ser excluídos de quaisquer operações que possam vir a resultar na contaminação, até que a condição seja corrigida. O pessoal é instruído a relatar as condições de saúde a seus supervisores. Todas as pessoas que trabalham em contato direto com a biomassa de microalgas, superfícies de contato da biomassa, biomassa e materiais de embalagem estão de acordo com práticas de higiene durante o plantão, na medida do necessário para proteger contra a contaminação da biomassa de microalgas. Os métodos de manutenção de limpeza incluem, mas não estão limitados a: (1) Usar vestuário adequado para a operação de uma forma que protege contra a contaminação da biomassa, com superfícies de contato da biomassa, ou materiais de embalagem de biomassa. (2) Manter a limpeza pessoal adequada. (3) Lavar bem as mãos (e sanitização, se necessário, para proteger contra a contaminação por microorganismos indesejáveis) de um modo adequado de lavagem das mãos antes de iniciar o trabalho de instalação, depois de cada ausência do posto de trabalho, e em qualquer outro momento em que as mãos podem ter se tomado suja ou contaminados. (4) Remover todas as jóias sem garantia e outros objetos que possam cair na biomassa, equipamentos ou recipientes e remover jóias das mãos que não podem ser adequadamente higienizados durante os períodos em que a biomassa é manipulada pela mão. Se as jóias de mão não puderem ser removidas, ele pode ser coberta por material que pode ser mantida em uma condição intacta, limpa e saneamento e que protege efetivamente contra a contaminação por esses objetos da biomassa, as superfícies de contato da biomassa, ou da embalagem de biomassa materiais. (5) Luvas de manutenção, se eles são usados no tratamento da biomassa, na condição intacta, limpa e sanitária. As luvas devem ser de material impermeável. (6) Usar, quando necessário, de uma forma eficaz, as redes de cabelo, bandanas, bonés, barba cobre, ou de outros apoios de cabelo eficaz. (7) Armazenar roupas ou outros pertences pessoais em outras áreas longe de onde a biomassa é exposta ou em equipamentos e utensílios são lavados. (8) Limitar o seguinte para outras áreas onde a biomassa que pode ser exposto ou em equipamentos ou utensílios são: comer biomassa, mascar chiclete, tomar bebidas ou fumar. (9) Tomar as precauções necessárias para proteger contra a contaminação da biomassa, com superfícies de contato da biomassa, ou materiais de embalagem de biomassa por microorganismos ou substâncias estranhas, incluindo mas não limitado a, suor, cabelo cosméticos, tabaco, produtos químicos e medicamentos aplicados para a pele. A biomassa de microalgas podem, opcionalmente, ser submetido a um processo de rompimento celular para gerar um processo de lise e/ou, opcionalmente secar para formar uma composição de biomassa de microalgas.

EXEMPLO 4 Cultura de Chlorella protothecoides para gerar Flocos de algas com Alto teor de óleo.

A biomassa de Chlorella protothecoides(UTEX 250) foi produzida usando tanques de fermentação com 5,000 L utilizando processos descritos nos exemplos 2 e 3. A concentração de glicose (xarope de milho) esteve entre a que foi monitorado durante toda a execução. Quando a concentração de glicose foi baixa, mais glicose foi adicionada ao tanque de fermentação. Depois de todo o nitrogênio foi consumido, as células passaram a acumular lipídeos. As amostras de biomassa foram obtidos durante a execução para monitorar os níveis de lipídeos e a corrida foi interrompida quando a biomassa atingiu o teor de lipídeos desejado (mais de 40% de lipídeos por peso seco). Neste caso, a biomassa foi colhida quando atingiu cerca de 50% de lipídeos por peso seco.

Para processar a biomassa microde alga em flocos de algas, a biomassa de Chlorella protothecoides cultivada foi separada do meio de cultura através de centrifugação e seca em um secador de tambor utilizando métodos padronizados em aproximadamente 150 - 170 ° C.. O resultado do biomassa de Chlorella protothecoides seco em tambor com lipídeos cerca de 50% por peso seco, (lipídio) foram embalados e armazenados para uso como flocos de algas.

EXEMPLO 5 Ausência de toxinas de algas em Biomassa de Chlorella protothecoides seca

Uma amostra de biomassa de Chlorella protothecoides (UTEX 250) foi cultivado e preparado utilizando os métodos descritos no Exemplo 4. A biomassa seca foi determinada através de espectrometria de massa de cromatografia líquida / espectrometria de massas (LC-MS/MS) análise da presença de contaminação de toxinas de algas e cianobactérias. A análise abrangeu todos os grupos de toxinas de algas e cianobactérias na literatura e citados na regulamentação internacional de alimentos. Os resultados mostram 5 que a amostra de biomassa não continham níveis detectáveis de qualquer uma das toxinas de algas ou cianobactérias que foram testados. Os resultados estão resumidos na Tabela 3. Tabela 3. Resultados analíticos LC-MS/MS para as toxinas de algas e cianobactérias.

10 EXEMPLO 6 Conteúdo de fibras como biomassa de Chlorella protothecoides

A análise centesimal foi realizada em amostras secas de biomassa de Chlorella protothecoides (UTEX 250) cultivada e preparada 15 usando os métodos descritos no Exemplo 4 e Exemplo 17, em conformidade com Official Methods of ACOC International (Método AO AC 991,43). A hidrólise ácida para os teores de gordura (lipídio / óleo) foi realizada em ambas as amostras e o teor de matéria gorda para lipídico alta biomassa de alga foi em tomo de 50% e para a proteína da biomassa de alga foi de aproximadamente 15%. O teor de fibra bruta foi de 2% para ambos os lipídio e proteína de alta biomassa de alga. A umidade (determinada por gravimetria) foi de 5% para ambos os lipídio e proteína de alta biomassa de alga. O teor de cinzas, determinado pela queima de cadinho e análise inorgânica das cinzas, foi de 2% para os lipídeos de alta biomassa de alga e 4% para a biomassa rica em proteínas. A proteína bruta, determinado pela quantidade de nitrogênio liberada pela queima de biomassa de cada um, foi de 5% para a biomassa de lipídeos e 50% para a biomassa rica em proteínas. O teor de carboidrato foi calculado pela diferença, levando em conta os valores conhecidos acima para gordura, fibra crua, umidade, cinzas e proteína crua e subtraindo aquele total de 100. O teor de carboidratos calculado para a biomassa de lipídeos foi de 36% e o teor de carboidratos com a biomassa rica em proteínas de 24%.

A análise mais aprofundada do conteúdo de carboidratos, tanto a biomassa de algas apresentaram cerca de 4-8% (peso / peso), açúcares livres (principalmente sacarose) nas amostras. Os lotes múltiplos de alta lipídico contendo biomassa de algas foram testados para açúcares livres (ensaios para a ffutose, glicose, maltose, sacarose e lactose) e da quantidade de sacarose variou de 2,83% para 5,77%; maltose não-detectada variou de 0,6% e glicose variaram de não detectado a 0,6%. Os outros açúcares, ou seja, maltose, frutose e lactose, foram detectados em nenhum dos lotes analisados. Os lotes múltiplos de alta proteína, contendo biomassa de algas também foram testadas para açúcares livres e sacarose só foi detectado em nenhum dos lotes em uma faixa de 6,93% para 7,95%.

A análise do teor de fibra dietética total (dentro da fração de carboidratos da biomassa de algas), de ambos biomassa de alga foi realizada utilizando métodos de acordo com o Official Methods of ACOC International

(AOAC Método 991,43). A biomassa de lipídeos contem 19,58% de fibras solúveis e 9,86% de fibra insolúvel, por uma fibra dietética total de 29,44%. A biomassa rica em proteínas contem 10,31% de fibras solúveis e 4,28% de fibra insolúvel, por uma fibra dietética total de 14,59%.

Análise de monossacarideo de biomassa algal

Uma amostra de biomassa de Chlorella protothecoides seca (UTEX 250) com aproximadamente 50% de lipídio por peso de célula seca, cultivada e preparada com uso dos métodos descritos no Exemplo 4 foi analisada para composição de monossacarideo (glicosil) usando cromatografia de gás combinada/espectrometria de massa (GC/MS) dos derivados de per-O-trimetilsilil (TMS) dos glicosídeos de metila do monossacarideo produzidos a partir da amostra por metanólise ácida. Brevemente, os glicosídeos de metila foram, primeiramente, preparados a partir de uma amostra de Chlorella protothecoides seca por metanólise em IM HCI em metanol a 80°C (176°F) por 18 a 22°C (64-72°F), seguido de re- N-acetilação com piridina e anidrido acético em metanol (para detectar amino açúcares). As amostras foram, então, per-O-trimetilsililadas por tratamento com Tri-Sil (Pierce) a 80°C (176°F) por 30 minutos. Esses procedimentos foram previamente descritos em Merkle e Poppe (1994) Métodos Enzymol. 230:1 a 15 e York et al. (1985) Métodos Enzymol. 118:3 a 40. A análise por GC/MS dos metil glicosídeos TMS foi realizada em uma HP 6890 GC com interface para uma 5975b MSD, com o uso de uma coluna capilar de sílica fundida All Tech EC-1 (30m x 0,25 mm ID). Os monossacarídeos foram identificados por seu tempo de retenção em comparação a padrões, e o caráter de carboidrato destes foi autenticado por seu espectro de massa. A composição de monossacarideo (glicosil) de Chlorella protothecoides foi: 1,2 % em mol de arabinose, 11,9 % em mol de manose, 25,2 % em mol de galactose e 61,7 % em mol de glicose. Esses resultados são expressos como percentual em mol de total de carboidrato.

EXEMPLO 7 Perfil de ácidos aminados da biomassa de alga

Uma amostra seca de biomassa de Chlorella protothecoides (UTEX 250), com aproximadamente 50% de lipídeos por peso seco, cresceram e preparados usando os métodos descritos no Exemplo 4 foi analisada para teor de aminoácidos de acordo com o Official Métodos of AO AC International (triptofano análise: Método AO AC 988,15; análise de metionina + cistina digestíveis: Método AOAC 985,28 e os outros aminoácidos: Método AOAC 994,12). O perfil de aminoácidos a partir da biomassa de algas secas (expressa em porcentagem de proteína total) foi comparado ao perfil de aminoácidos do ovo desidratado (perfil da folha de especificação do produto para o ovo inteiro, fábrica da proteína Inc., New Jersey ), e Os resultados mostram que as duas fontes de proteína têm valores nutricionais semelhantes. Os resultados do perfil de ácidos aminados relativa (para o total de proteína) de uma amostra apresentada de biomassa de Chlorella protothecoides contém metionina (2,25%), cisteína (1,69%), lisina (4,87%), fenilalanina (4,31%), leucina (8,43% ), isoleucina (3,93%), treonina (5,62%), valina (6,37%), histidina (2,06%), arginina (6,74%), soja (5,99%), ácido aspártico (9,55%), serina (6,18%) , ácido glutâmico (12,73%), praliné (4,49%) hidroxiprolina (1,69%), alanina aminotransferase (10,11%), tirosina (1,87%) e triptofano (1,12%). A comparação dos perfis de aminoácidos da biomassa de alga e do ovo inteiro são mostrados na Figura 2.

EXEMPLO 8 Composição de carotenóides, fosfolipídeos, Tocotrienois e Tocoferol de Biomassa de Chlorella protothecoides UTEX 250

Uma amostra de biomassa de algas produzidas usando métodos descritos no Exemplo 4 foi analisada para o conteúdo de tocotrienol e tocoferol utilizando a fase normal de HPLC, Método AOCS Ce 8-89. A fração contendo tocotrienol e tocoferol da biomassa foi extraído por hexano ou outro solvente não-polar. Os resultados completos da composição de tocotrienol e tocoferol estão resumidos na Tabela 4.

Tabela 4 Conteúdo de tocotrienol e tocoferol em biomassa de algas.

A fração contendo carotenóides da biomassa foi isolada e analisadas para carotenóides usando métodos HPLC. A fração contendo carotenóides foi preparada pela mistura liofilizada de biomassa de alga (produzido usando métodos descritos no Exemplo 3) com carboneto de silício em um pilão de alumínio e moendo quatro vezes por 1 minuto de cada vez, com um pilão. A biomassa moída e a mistura de silicone foi então lavado com tetrahidrofurano (THF) e o sobrenadante foi coletado. Extração da biomassa foi repetido até que o sobrenadante estivesse incolor e o sobrenadante THF de todas as extrações foram reunidas e analisadas quanto ao teor de carotenóides, usando métodos padrão HPLC. O teor de carotenóides para a biomassa de algas que foi seco com um secador de tambor também foi analisada utilizando os métodos descritos acima. O teor de carotenóides de liofilizados biomassa de alga foi: luteína total (66,9-68,9mcg / g: com luteína-cis variando entre 12,4 12,7mcg / g, e luteína, que variam de 54,5 trans-56,2mcg / g); trans- zeaxantina (31,427- 33,45Imcg / g); cis-zeaxantina (1,201-1,315mcg / g); t-alfa criptoxantina (3,092-3,773mcg / g); t-beta criptoxantina (l,061-l,354mcg / g), 15-cis beta- caroteno (0,625-,0675mcg / g); caroteno 13-cis-beta (0,0269 -.0376mcg / g), alfa-caroteno t (0,269-,0376mcg / g); alfa-caroteno c (0,043-,010mcg / g), t- beta caroteno (0,664-0,74Imcg / g); e 9-cis-beta caroteno (0,241-0,263mcg / g). O total registrado de carotenóides variou de 105,819mcg / g para 110,815mcg / g. O conteúdo de carotenóides de biomassa de alga seca no tambor foi significativamente menor: luteína total (0,709mcg / g: com trans- luteína sendo 0,091mcg / g e cis-luteina de 0,618mcg ser / g), , trans zeaxantina(0,252mcg / g); cis zeaxantina (0,037mcg / g), alfa-criptoxantina (0,010mcg / g), beta-criptoxantina (g / 0,010mcg) e t-beta-caroteno 0,008mcg (/ g). O total de carotenóides foram relatados l,03mcg / g. Estes dados sugerem que o método utilizado para a secagem da biomassa de alga pode afetar significativamente o teor de carotenóides.

A análise fosfolipidea também foi realizada na biomassa de algas. A fração de teor de fosfolipídeos foi extraída usando o método de extração Folch (clorofórmio, metanol e mistura de água) e da amostra de óleo foi analisada utilizando método oficial AOCS 7b Ja-91, a análise por HPLC de Lecitinas hidrolisadas (International Lecithin and Phopholipid Society 1999), e análise HPLC de fosfolipídeos com métodos de detecção de dispersão de luz (International Lecithin e Phopholipid Society 1995) para teor de fosfolipídeos. O percentual de fosfolipídeos total peso/ peso foi de 1,18%. O perfil de fosfolipídeos do óleo de algas foi fosfatidilcolina (62,7%), fosfatidiletanolamina (24,5%), lisofosfatidiilcolina (1,7%) e fosfatidilinositol (11%). Uma análise semelhante usando a extração em hexano da fração de teor de fosfolipídeos a partir da biomassa de algas também foi realizada. O percentual de fosfolipídeos total peso/ peso foi de 0,5%. O perfil de fosfolipídeos foi fosfatidiletanolamina (44%), fosfatidilcolina (42%) e fosfatidilinositol (14%).

EXEMPLO 9 Floco Algal (Alto Teor de Óleo) que Contém Produtos de alimento Barrinha de Saúde Cardio/metabólica

Os ingredientes da barrinha para saúde cardio /metabólica consistem de aveia rápida (30,725%), crocante de arroz (9,855%), açúcar granulado fino (sacarose) (14,590%), açúcar mascavo claro (6,080%), sal (0,550%), óleo de canola (10,940%), xarope de milho 42 DE (7,700%), mel (3,650%), água (7,700%), lecitina (0,180%), bicarbonato de sódio (0,180%), biomassa de algas secas (Chlorella protothecoides UTEX 250, 48% de lipídeos) (1,540%), esteróis vegetais corowise (1,060%), inulina, fibras (solúveis) (4,280%) e psillium (fibras insolúveis) (0,970%).

Instruções: (1) Pré-aqueça o forno a 325 graus Fahrenheit com convecção. (2) Pese os 5 primeiros ingredientes numa tigela. (3) Misture a água, lecitina e bicarbonato de sódio em um mixer Hobart. (4) Misture o mel, xarope de milho e óleo de canola, aqueça no microondas por 30-40 segundos. Misture a mão com uma espátula e despeje a mistura no mixer Hobart. (5) Adicione o sabor do alimento padrão desejado. (6) Adicione o nutracêuticos secos (biomassa de algas, esteróis vegetais, fibras) no mixer Hobart. (7) Acrescente os demais ingredientes secos. (8) Coloque em uma fôrma e leve ao forno a 325 graus Fahrenheit durante 20-25 minutos com a convecção.

Dose Diária Cardio (um alimento líquido contendo biomassa de alga intacta com alto teor de óleo)

Os ingredientes da dose cardio aromatizada de laranja constituído de água destilada (869,858 g), benzoato de sódio (0,100 g), Pó Ticaloid 5415 (1,000 g), evaporado no açúcar de cana (88,500 g) biomassa de algas secas (mais de 40% de óleo) (16,930 g), Fibersol - 2 ADM (47,000 g), corowise ES esteróis vegetais-200 (18,300 g), ácido cítrico granular (1,312 g) extrato de laranja (WONF, Sabor 884,0062U) (1,000 g). Os ingredientes foram combinados e misturados até ficar homogêneo.

“vitamina” para Controle de Peso (um alimento líquido contendo biomassa de alga intacta com alto teor de óleo)

Os ingredientes da “vitamina” à base de frutas constituído de água destilada (815,365g), estabilizante (4,5 g), suco concentrado de maçã

(58g), suco de laranja concentrado (46,376g), concentrado de sumo de limão (l,913g), purê de manga concentrado (42,5g), purê de banana (40,656g), suco de maracujá concentrado (8,4g), ácido ascórbico (0,320g), flocos de algas (46,4lg), extrato de sabor laranja (lg), sabor abacaxi (0,4 g) e do sabor da manga (0,16g). Os ingredientes foram combinados e misturados até ficar homogêneo.

Comprimidos Cardio/Metabólicos (fórmulas encapsulado/ comprimido de biomassa de alga intacto com alto teor de óleo)

Os ingredientes do comprimido de saúde metabólica (1,25 1,75 g- tamanho) constituído em biomassa secas de microalgas Chlorella protothecoidesde (UTEX 250, mais de 40% do peso seco de células lipídicas) (1000 mg / comprimido), beta caroteno betateno (beta-caroteno 20 vitamina C% de Dunaliella) (15 mg / comprimido), como o ácido ascórbico (100 mg / comprimido) e Bioperine (potenciador Piper biodisponibilidade nigrem) (2,5 mg / comprimido).

Chips para lanche de algas

Os ingredientes do chips para lanche de algas composta de farinha branca não branqueada (1 xícara), farinha de batata (1/2 xícara), biomassa de algas (mais de 40% de lipídeos peso seco) (3 colheres de sopa), sal (3/4 colher de chá, ajuste a gosto), farinha de cevada (2 colheres de sopa), água (1/3-1 xícara) e temperos (por exemplo, cominho, curry, molho ranch) (a gosto).

Procedimento de preparação: Os ingredientes desidratados foram misturados e 1/3 de xícara de água foi adicionado aos ingredientes desidratados. Água adicional foi adicionada (até 1 xícara no total) para formar uma massa. A massa foi amassada em um produto uniforme e, em seguida, foi autorizado a descansar por 30 minutos em temperatura ambiente. O massa descansada foi cortada e transformada em chips fino e cozido em 275 ° F por 20-30 minutos ou até que fiquem crocantes.

Biscoitos de algas com Uva-passa

Os ingredientes dos biscoitos de algas com Uva-passa consiste de manteiga ou margarina (1/2 xícara, receita do alimento convencional exige 3 / 4 de xícara), flocos de cevada ou aveia (1 3 / 4 de xícara), noz- moscada (1/4 colher de chá), água ou leite (2-3 colheres de sopa), açúcar mascavo (1 xícara), sal (1 / 2 colher de chá) de fermento em pó (1 / 2 colher de chá), baunilha (1 colher de chá), canela (1 colher de chá), uvas-passas (opcionalmente pré-embebidas em conhaque ou suco de laranja) (3 / 4 de xícara), e biomassa de algas secas (mais de 30% de óleo) (1 / 3 de copo). Esta receita fez cerca de 2 dúzias de biscoitos.

A receita do alimento convencional exige dois ovos e % xícara de manteiga ou margarina. Com o uso de biomassa de algas secas, % de xícara de manteiga ou margarina e os ovos são eliminados por substituição da biomassa de algas que contêm óleo.

Procedimento de preparação: Bata a manteiga e o açúcar. Bata até ficar bastante macia. Adicione a baunilha. Misture os flocos de farinha de trigo e cevada e algas. Misture a manteiga com a mistura de farinha de flocos. Junte as passas. Modele com colheres de chá cheias e achate levemente. Leve ao forno por cerca de 9 a 10 minutos a 375 graus F.

Massa de algas e Cevada

Os ingredientes da massa de algas com cevada consistia em farinha de cevada (3 / 4 de xícara), biomassa de algas secas, com pelo menos 20% de lipídeos, em peso, de pilha seca (2 colheres de sopa), ovos grandes (1) e sal (1 / 2 colher de chá).

Procedimento de preparação: Colocar a farinha em uma tigela e adicionar algas e sal. Bata. Adicione ovos no meio (faça um poço), e gradualmente misture na farinha. Se estiver difícil de misturar, adicione 1 colher de sopa de água, borrifando-o ao redor. Quando toda a farinha foi incorporada, comece a amassar a massa para tomá-lo mais uniforme. Isso deve ser feito por 5-8 minutos. Quando a massa estiver uniforme, divida-o em duas pequenas bolas, e esfregue o azeite na parte externa. Cubra e deixe descansar cerca de 30 minutos. Achate a massa, em seguida, estique com um rolo com uma espessura de cerca de um oitavo de uma polegada, para uma massa tipo fettuccine. Corte a massa em tiras finas. Coloque em água fervente, com sal. Cozinhe por cerca de 8 a 10 minutos. A massa pode ser servida com uma pequena quantidade de queijo parmesão ralado por cima e um pouco de pimenta moída.

Massa

Este exemplo compara o macarrão feito por uma receita convencional e uma biomassa inteira de lipídeos de alto teor (Chlorella protothecoides (cepa UTEX 250) com 48% de lipídeos por peso seco) para substituir o ovo na receita convencional. Tabela 5. Receita para o controle de massas tradicionais.

Tabela 6. Receita para biomassa de alga inteira substituindo o ovo inteiro.

Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Em uma tigela auxiliar de cozinha com batedor, misture a farinha e o sal. 2. Bata levemente o ovo. Em baixa velocidade (Velocidade 2), adicione o ovo ligeiramente batido até formar uma massa firme. 3. Se necessário, junte 1-2 colheres de sopa de água . 4. Misturar por 3-4 minutos, adicione um pouco de farinha extra se a massa estiver muito grudenta. 5. Divida a massa em porções menores para esticar. Deixe a massa descansar 1 hora antes da esticar. 6. Usando um rolo de massa, estique as massas com a espessura desejada. 7. Corte a massa em tiras. 8. Coloque uma panela com água no fogão para ferver. 9. Cozinhe o macarrão e misture com o óleo / manteiga para evitar que grude. Servir com molho.

A textura e aspecto da massa de biomassa de células inteiras é semelhante à receita convencional. Nenhum sabor proeminente de algas era evidente. A biomassa de alga com células inteiras melhoraram o rendimento na massa seca, provavelmente devido a uma função de ligação de água. Essas observações são consistentes com a idéia de que a célula toda a biomassa de algas pode agir como um bom agente de volume em alimentos secos ou transformados.

Leite de algas

Leite de algas contém cerca de 8% de sólidos, que é composta de 4% de lipídeos saudáveis para o coração , 2,5% dos aminoácidos essenciais proteínas rico em ácido, carboidratos, 1,5% e 0,5% de fibra, e é enriquecido com vitaminas A e D. leite de algas é extremamente saudável, é vegan, e pode ser usado como um substituto para o leite de vaca e leite de soja. Diferente do leite de vaca, é muito baixa em gordura saturada, e ao contrário do leite de soja, a gordura é principalmente um mono-insaturada (mais de 50% de Cl8: O leite de algas tem um gosto agradável, não “leguminoso”, como no leite de soja. Os sabores podem ser adicionados, tais como morango ou framboesa.

Os ingredientes do leite de algas consiste em pó integral células de algas que contém aproximadamente 40% de lipídio (8%), vitamina D (200 unidades), vitamina A (200 unidades), goma xantana (0,2%) e água (até 100% ). A água foi aquecida e a goma xantana foi disperso. O células de algas inteiras, secas foram então dispersas na solução quente de goma xantana e vitaminas foram adicionadas. A solução foi então homogeneizada utilizando um homogeneizador de alta pressão e pasteurizado. Uma formulação adicional é incluída abaixo com o uso de farinha de algas.

EXEMPLO 10 Produção de Homogenato de Algas (lipídio)

Alto teor de lipídeos contendo Chlorella protothecoides cultivadas utilizando os métodos e condições descritos no Exemplo 4 foi transformado em um homogenato algas com alto teor de lipídeos. Para processar a biomassa de microalgas em um homogenato de algas, a biomassa de Chlorella protothecoides cultivada foi transformado em flocos de algas (ver Exemplo 4). Os flocos de algas secas foram reidratados em água deionizada na concentração de aproximadamente 40% de sólidos. A suspensão de flocos de algas resultante foi, então, micronizada usando um homogeneizador de alta pressão (GEA modelo NS1001) operando em um nível de pressão de 1000-1200 Bar até que o tamanho médio de partícula da biomassa foi inferior a 10 mM. O homogenato resultante de algas foi embalados e armazenados até à sua utilização.

EXEMPLO 11 Produtos alimentícias Funcionais: Flocos de algas com alto teor de Lipídeos e Homogenato de algas utilizado em alimentos como substituto de gordura

Os exemplos a seguir descrevem o uso de lipídeos elevados (acima de 40% em peso) de flocos de algas ou homogeneizado de algas como um substituto de gordura em receitas tradicionais e baixo teor de gordura. Flocos de algas com alto teor de lipídeos foram preparados utilizando os métodos descritos no Exemplo 4. Homogenato de algas com alto teor de lipídeos foi preparado usando os métodos descritos no Exemplo 8.

Brownies de Chocolate

Este exemplo compara brownies de chocolate feita com uma receita convencional, uma receita de controle de baixa gordura e com flocos de algas de alto teor de lipídeos (Chlorella protothecoides (cepa UTEX 250) com 48% de lipídeos por peso seco), que substitui parte da gordura no sistema 5 convencional receita. Tabela 7. Receita para controle de brownie de chocolate convencional.

Tabela 8. Receita para controle com baixo teor de gordura.

Tabela 9. Receita para brownies com a biomassa de algas inteira como substituta para manteiga e ovos.

10 Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Pré-aqueça o forno a 350 0 F. Unte e enfarinhe a assadeira 8x8. 2. Em uma pequena panela, derreta a manteiga com o cacau em pó. Deixe esfriar. 15 3. Em uma tigela auxiliar de cozinha, com batedor, bata os ovos até espumar. Aos poucos, adicione o açúcar. 4. Adicionar a mistura de manteiga / cacau em pó em temperatura ambiente à mistura de ovos. 5. Misture a farinha e o fermento em pó. Adicione 1/2 mistura lentamente a massa. 6. Adicione nozes pecãs a porção restante da farinha. Adicione a mistura na batedeira. Misture em velocidade baixa (velocidade 2) até misturar bem. Adicione a baunilha e misture. 7. Espalhe a massa na assadeira. Asse durante 20-25mins. 8. Deixe os brownies esfriar e coloque na geladeira, se desejar.

Os brownies de controle com baixo teor de gordura (com a manteiga e os ovos omitidos) não têm a mesma estrutura esfarelenta, em comparação com os brownies feitos com os flocos de algas ou os brownies convencional. Os brownies de flocos de algas tiveram uma estrutura agradável, com migalhas visíveis, mas ficaram um pouco mais densos e grudentos que os brownies com gordura. Em geral, os brownies feitos com os flocos de algas tinham uma redução de 64% no teor de gordura quando comparados com os brownies convencionais.

Pão de ló

Este exemplo compara pão de ló feito por uma receita convencional, uma receita de baixo teor de gordura, homogenato de algas com alto teor de lipídeos (HL-AH) para substituir os ovos e a manteiga na receita convencional, e os flocos de algas com alto teor de lipídeos para substituir os ovos da receita convencional. Tanto o homogenato de algas e os flocos de algas eram de Chlorella protothecoides (cepa UTEX 250) com 48% de lipídeos por peso seco. Tabela 10. Receita de pão de ló convencional.

Tabela 11. Receita para o controle negativo de baixo teor de gordura.

Tabela 12. Receita para biomassa de alga micronizada com alto teor de lipídeos como um substituto para o ovo e a manteiga.

Tabela 13. Receita para flocos de alga com alto teor de lipídeos como 5 substituto para ovos.

Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Pré-aqueça o fomo a 350 ° C. Unte e enfarinhe duas assadeiras 9x13. 2. Peneire juntos a farinha, o fermento e o bicarbonato de 10 sódio. Reserve. 3. Em uma tigela auxiliar de cozinha, bata a manteiga e o açúcar até clarear. Bata os ovos um de cada vez. 4. Adicionar o extrato de baunilha. 5. Adicione a mistura da farinha alternadamente com o soro de leite na batedeira. Misture até ficar incorporado. 6. Despeje a massa em assadeiras preparadas. 7. Asse durante 35-40 minutos, ou até o palito sair seco. 8. Deixe esfriar.

O pão de ló feita com os flocos de alga com alto teor de lipídeos (como um substituto do ovo) é muito densa, com quase nenhuma estrutura de migalhas. No entanto, o pão de ló feito com flocos de alga com alto teor de lipídeos ficou úmido quando comparado ao controle negativo de baixo teor de gordura, que era muito denso e seco. O pão de ló feito com homogenato de algas com alto teor de lipídio (HL-AH) (em substituição a toda manteiga e os ovos no pão de ló com gordura integral), era muito úmido e sabor amanteigado na textura e estrutura de miolo tinha muito boa que foi semelhante ao pão de ló de receita convencional. Na degustação, o pão de ló feito com HL-AH faltava um sabor amanteigado que estava presente no pão de ló convencional .. Globalmente, a HL-AH foi um bom substituto da manteiga e os ovos em uma receita de pão de ló convencional. O pão de ló com a HL-AH continha cerca de 75% menos gordura do que o pão de ló tradicional, mas produziu um pão de ló com boa estrutura do miolo, textura e umidade.

Bolachas

Este exemplo compara bolachas feitos por uma receita convencional, lipídeos alta de alga floco para substituir os ovos e redução na receita convencional, e homogenatos de alga com alto teor de lipídeos (HL- AH) para substituir os ovos e redução na receita convencional. Tanto os flocos de alga quanto a biomassa de homogenato de alga eram de Chlorella protothecoides (cepa UTEX 250) com 48% de lipídeos por peso seco. Tabela 14. Receita convencional para bolachas.

Tabela 15. Receita para flocos de alga com alto teor de lipídeos para substituir ovos e gordura.

Tabela 16. Receita de bolacha usando homogenato de algas com alto teor de 5 lipídeos (HL-AH).

Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Pré-aquecer o forno a 232,22°C. 2. Em uma tigela auxiliar de uma cozinha, misture a farinha, fermento, açúcar e sal. 10 3. Adicione gordura na mistura até formar migalhas grossas. (Velocidade 2). 4. Bata o ovo com o leite. Adicionar ingredientes úmidos nos secos e misture apenas até os ingredientes secos estarem umedecidos. 5. Misture até formar uma massa (Velocidade 2 durante 15 15 segundos). 6. Estique em 3/4” de espessura (ou passe o rolo de massa se necessário). Corte com um cortador de biscoito untado com farinha de 2 1/2”. 7. Coloque em uma assadeira levemente untada. Asse por 8- lOmin, ou até dourar. 8. Sirva quente. 5 A amostra feita com HL-AH pareceu similar ao controle com gordura na textura e aparência. Em geral, as bolachas HL-AH foram os mais próximos as bolachas da receita convencional, produzindo uma bolacha com 65% menos gordura, mas manteve a textura e o crescimento de uma bolacha da receita convencional.

10 Condimento Cremoso para Salada

Este exemplo compara maionese/ molho para salada, usando uma receita convencional de controle, com 40% de gordura, uma receita de controle com baixo teor de gordura, com 20% da gordura, e uma receita com homogenato de algas com alto teor de lipídeos (HL-AH) (com ~ 20% de 15 gordura, em peso) de Chlorella protothecoides (cepa UTEX 250) com 48% de lipídeos por peso seco. Tabela 17. Receita para o controle com 40% de gordura.

Tabela 18. Receita para o controle com 20% de gordura.

Tabela 19. Receita para condimento cremoso para salada HL-AH.

Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Usando um processador de alimentos, misture gema de ovo, ácido, água e sal. 2. Lentamente adicione o óleo, até que uma emulsão consistente seja formada. 3. Se a emulsão ficar muito consistente, adicione um pouco de água. 4. Raspe as laterais e bata novamente por 10 segundos para incorporar quaisquer gotícuias de óleo. O condimento de controle com 20% de gordura (feito com óleo de canola) não tem qualquer viscosidade e não conseguiu formar uma emulsão. A superfície ficou espumosa e gotas de óleo se formaram após deixar o condimento descansar. O condimento feito com a HL-AH teve um sabor de biomassa de alga, boa opacidade e viscosidade, e um paladar cremoso. Em geral, a HL-AH transmitiu uma melhor opacidade e viscosidade ao condimento quando comparada tanto com a receita de condimento de 20% e a receita de condimento de 40% de gordura. A HL-AH funciona como um emulsificante e produziu um condimento que tinha as propriedades de uma receita de condimento com 40% de gordura com o paladar adequado e a metade do conteúdo de gordura. Resultados semelhantes foram obtidos com a HL-AH micronizada (com um teor de 19% de gordura) em uma receita de molho holandês (receita convencional de controle com 80% de gordura). O molho holandês produzido com a HL-AH obteve um sabor harmonioso e rico, com um paladar cremoso e boa viscosidade. A cor do molho era um amarelo um pouco mais escuro que a receita de controle com gordura total. Em geral, o molho holandês com a HL-AH micronizada produziu um produto que foi comparável à receita de controle com gordura total, e com 75% menos de gordura.

Bebida de Chocolate Modelo

Este exemplo compara uma bebida nutricional de chocolate feita com uma receita convencional, com homogenado de algas de alto teor de lipídeos (HL-AH) para substituir leite e óleo na receita convencional, e uma biomassa de flocos de algas de alto teor de lipídeos para substituir leite e óleo na receita convencional. Tanto a biomassa de flocos de algas como HL-AH eram provenientes de Chlorella protothecoides (cepa UTEX 250) com 48% de lipídeos por peso celular seco. Tabela 20. Receita para controle da bebida de chocolate convencional.

Tabela 21. Receita para a bebida de chocolate usando HL-AH para substituir

Tabela 22. Receita para a bebida de chocolate usando biomassa de flocos de

Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1) Misturas os ingredientes secos. 2) Adicionar os ingredientes molhados (exceto aromatizante) à panela. 3) Bater nos ingredientes secos. 4) Bater com mixer por 1 minuto. 5) Aquecer em cima do fogão até 200° F. 6) Homogeneizar a 2500/500 psi. 7) Esfriar até <40° F e refrigerar.

A bebida de chocolate contendo HL-AH tinha um aspecto mais espesso, encorpado do que a bebida de chocolate contendo os flocos de algas, e se assemelhava mais à bebida de chocolate convencional. No geral, a amostra de HL-AH micronizada era mais semelhante ao controle da bebida de chocolate convencional, conferindo uma boa viscosidade e levemente com mais opacidade do que o controle de bebida de chocolate convencional.

EXEMPLO 12 Produção de Pó De algas (Alto teor de lipídeos)

Alto teor de lipídeos contendo Chlorella protothecoides cultivado usando os métodos de fermentação e condições descritas no Exemplo 4 foram processados em um pó de algas de alto teor de lipídeos. Para processar a biomassa de microalgas em pó de algas, a biomassa de Chlorella protothecoides colhida foi separada do meio e cultura e em seguida concentrada usando centrifugação e seca usando um secador de spray de acordo com métodos padrão. O pó de algas resultante (todas as células de algas que foram secas por spray em forma de pó) foi embalado e armazenado até o uso.

EXEMPLO 13 Produção de Farinha de algas (Alto teor de lipídeos)

Alto teor de lipídeos contendo Chlorella protothecoides cultivada usando métodos de fermentação e condições descritas no Exemplo 4 foi processado em uma farinha de algas de alto teor de lipídeos. Para processar a biomassa de microalgas em farinha de algas, a biomassa de Chlorella protothecoides colhida foi separada do meio de cultura usando centrifugação. A biomassa concentrada resultante, contendo mais de 40% de umidade, foi micronizada usando um homogeneizador de alta pressão (GEA modelo NS1001) operando a um nível de pressão de 1000 a 1200 Bar até o tamanho das partículas medias da biomassa ser inferior a 10 pm. O homogenado de algas foi em seguida seco por spray usando os métodos padrão. A farinha de algas resultante (célula de algas micronizada que havia sido seca por spray tem forma de pó) foi embalada e armazenada até o uso.

Uma amostra de farinha com alto teor de lipídio foi analisada para tamanho de partícula. Uma farinha de algas em dispersão de água foi criada e o tamanho de partícula de farinha de algas foi determinado com o uso de difração por laser em uma máquina Mastersizer 2000 de Malvem® com o uso de um anexo Hydro 2000S. Uma dispersão de controle foi criada pela mistura suave e outras dispersões foram criadas com o uso de 100 bar, 300 bar, 600 bar e 1000 bar de pressão. Os resultados mostraram que o tamanho médio de partícula da farinha de algas é menor na condição com pressão mais alta (3,039pm na condição de mistura suave e 2,484pm na condição de 1000 bar). A distribuição de tamanhos de partícula foi deslocada nas condições de pressão mais alta, com uma diminuição em partículas de tamanho maior (acima de 10 pm) e um aumento nas partículas menores (menos que Ipm). Os gráficos de distribuição da condição de mistura suave (Figura 5A), a condição de 300 bar (Figura 5B), e a condição de 1000 bar (Figura 5C) são mostrados na Figura 5. A Figura 4 mostra uma imagem de farinha de algas em dispersão de água sob microscopia de luz imediatamente após a homogeneização. As setas apontam para partículas de farinha de algas individuais (menos que lOpm) e as pontas apontam para partículas de farinha de algas aglomeradas ou aglutinadas (mais que 10 pm).

EXEMPLO 14 Farinha de algas (Alto teor de óleo) Contendo Produtos Alimentícios

Os exemplos a seguir descrevem o uso de farinha de algas de alto teor de lipídeos (pelo menos 20% por peso, geralmente 25 a 60% de 5 lipídeos por peso) como uma substituição de gordura em receitas convencionais. Exemplos adicionais também demonstram funcionalidade única da farinha de algas em retenção de aumento de umidade e melhora de textura quando usada em alimentos preparados como ovos mexidos em pó. A farinha de algas de alto teor de lipídeos que usou os exemplos abaixo foi 10 preparada usando os métodos descritos no Exemplo 13.

Brownies de Chocolate

Em um esforço para avaliar diferenças funcionais e de perfil de sabor usando farinha de algas de alto teor de lipídeos, brownies de chocolate feitos com uma receita convencional foram comparados a brownies 15 feitos com farinha de algas e um brownie de gordura reduzida convencional. Farinha de algas de alto teor de lipídeos (aproximadamente 53% de lipídeos por peso seco) foi usada no lugar de manteiga e ovos. Tabela 23. Receita de brownie convencional.

Tabela 24. Receita de brownie de gordura reduzida.

Tabela 25. Receita de brownie de farinha de algas.

Em cada caso, o procedimento de cozimento foi: 1. Pré-aqueça o forno a 350 ° C. Unte e enfarinhe uma assadeira de 8” x 8”. 2. Em uma pequena panela, derreta a manteiga com o cacau em pó. Deixe esfriar. 3. Bata os ovos juntamente com a baunilha até ficar ligeiramente espumosa. Aos poucos, adicione o açúcar e o restante dos ingredientes molhados. 4. Adicione mistura de manteiga/cacau à mistura de ovos. Junte o restante dos ingredientes secos e adicione lentamente a mistura molhada até misturar bem. 5. Espalhe a massa na assadeira e asse por 20 a 25 minutos, ou até endurecer.

Para os brownies com farinha de algas, os ingredientes secos foram combinados e a farinha de algas foi em seguida adicionada aos ingredientes secos. Os ingredientes molhados (água e baunilha) foram em seguida lentamente misturados aos ingredientes secos. Espalhar a massa na panela e assar por 27 a 28 minutos.

A receita de gordura reduzida convencional produziu um brownie que tinha uma textura seca e era mais semelhante a bolo do que uma textura de brownie. Os brownies feitos com farinha de algas (que tinham percentual de gordura semelhante aos brownies de receita de gordura reduzida, aproximadamente 8% de gordura) eram muito úmidos e tinham uma textura de brownie, mas uma estrutura de migalha mais frágil em comparação à receita de brownie convencional (aproximadamente 19% de gordura). Quando comparados aos brownies feitos com flocos de algas que foram descritos no Exemplo 11, os brownies feitos com farinha de algas não eram tão densos, tinham uma estrutura de migalha mais suave. No geral, a farinha de algas foi uma substituição eficaz para manteiga e ovos em uma receita de alimento assado, e produziu um produto semelhante em textura, gosto e aspecto ao produto de receita convencional. A farinha de algas exibe funcionalidade única (e.g., estrutura de migalha mais fina, não tão pegajosa e textura leve) não vista com o uso de flocos de algas.

Bolo de Chocolate livre de Glúten de Tamanho Individual

Um bolo de chocolate sem farinha, livre de glúten foi preparado com o uso de farinha de algas (8% de farinha de algas em água para fazer uma pasta aquosa) no lugar de gemas de ovos e manteiga. Os seguintes ingredientes com a quantidade entre parênteses foram usados: açúcar granulado (130 gramas); chocolate meio amargo (150 gramas); água (20 gramas); 8% de pasta aquosa de farinha de algas (100 gramas); sal (2,45 gramas); fermento em pó (4,5 gramas); extrato de baunilha (4 gramas); e claras de ovos (91,5 gramas). O chocolate foi combinado à água e fundido lentamente sobre água quase fervendo em fogo brando. A pasta aquosa algal foi, então, batida na mistura de chocolate à temperatura ambiente. O açúcar (reserva de 5 gramas de açúcar para as claras dos ovos) e a baunilha foram, então, adicionados à mistura de chocolate e, então, o fermento em pó e o sal (reserva de 0,15 gramas de sal para claras de ovos) foram adicionados. As claras dos ovos foram batidas em velocidade média até que ficassem espumosas e, então, o sal reservado foi adicionado. As claras dos ovos foram, então, batidas até que picos macios fossem formados e, então, o açúcar reservado adicionado. As claras dos ovos foram, então, batidas até que picos rígidos fossem formados. As claras dos ovos foram, então, incluídas na mistura de chocolate até que completamente misturadas. A massa foi, então, vertida em ramequins de tamanho individual e assada a 190,55°C (375°F) por 14 a 15 minutos (girado a 8 minutos). Esse bolo de chocolate sem farinha livre de glúten tinha a textura e aparência de um bolo de chocolate sem farinha convencional feito com manteiga e gemas de ovos. A farinha de algas 5 foi uma substituição de sucesso para manteiga e gemas de ovos nessa formulação para um bolo de chocolate sem farinha livre de glúten.

Maionese

Para avaliar as capacidades emulsificantes de farinha de algas, maionese feita com farinha de algas que foi reconstituída em água (40% por 10 w/v) e homogeneizada em pressão baixa (100 a 200 bar) para produzir uma pasta fluida foi comparada à maionese feita com uma receita convencional e uma maionese de gordura reduzida. A pasta fluida de farinha de algas foi feita com farinha de algas de alto teor de lipídeos tendo aproximadamente 53% de lipídeos por peso seco e substituiu completamente o óleo e gemas de ovos nas 15 receitas convencionais. Tabela 26. Receita de maionese convencional.

Tabela 27. Receita de maionese de gordura reduzida convencional.

Tabela 28. Receita para maionese feita com pasta fluida de farinha de algas.

Em cada caso, o procedimento foi: 1. Usar um processador de alimentos, misturar ácidos, água e ingredientes secos. 2. Adicionar gemas de ovos e lentamente deixar fluir em óleo ou pasta fluida de farinha de algas. Uma emulsão firme deve ser formada. Se a emulsão for muito firme, adicionar mais água até a emulsão alcançar a consistência desejada. 3. Raspe as laterais e corte novamente por 10 segundos para incorporar quaisquer gotas de óleo/pasta fluida.

A maionese feita com a pasta fluida de farinha de algas tinha a viscosidade considerada entre a maionese convencional e a maionese de gordura reduzida. O paladar da maionese de pasta fluida de algas era comparável a da maionese convencional (mas contendo menos de 50% de gordura total). Amido de comida instantânea foi necessário tanto na maionese de gordura reduzida como na maionese de pasta fluida para ligar mais água e apertar o produto para que se tome mais “espalhável”. No geral, usando a pasta fluida de algas para substituir todas as fontes de gordura (e.g., óleo e gemas de ovos) meu ma receita de maionese convencional produziu uma maionese com boa viscosidade e uma sensação de boca que não era possível de ser distinguida da maionese convencional. A pasta fluida de farinha de algas funcionou como um emulsificante eficaz, substituindo de forma bem sucedida a funcionalidade de óleo e gemas de ovos encontrada na maionese convencional.

Em um pedido adicional, pasta fluida de farinha de algas de alto teor de lipídeos foi usada para fazer um molho de mostarda com mel de gordura reduzida. Mel, mostarda, vinagre branco, aroma de suco de limão e sal marítimo foram adicionados à maionese preparada (levemente modificada para alcançar a consistência adequada de um molho/molho de mergulho) descrita acima. Todos os ingredientes foram combinados e misturados em um processador de alimentos até se tomarem homogêneos e lisos. O produto final continha aproximadamente 14% de farinha de algas por peso, e aproximadamente 8% de gordura total. O molho/molho de mergulho de mostarda com mel contendo farinha de algas tinha uma paladar cremoso comparável a um molho de mostarda com mel (gordura complete) convencional.

Molho de Salada Missô

Para avaliar a farinha de algas em uma aplicação de molho de salada cremoso, foi preparado molho de salada missô usando uma receita convencional e uma receita contendo farinha de algas de alto teor de lipídeos reconstituída como uma pasta fluida (40% de sólidos), produzida usando métodos conforme descrito na formulação de maionese anterior. Tabela 29. Receita para o molho de salada missô convencional. Tabela 30. Receita para molho de salada missô feito com pasta fluida de

Em cada caso, os ingredientes secos foram misturados deixados de lado. A água, vinagre e ácido foram misturados e deixados de lado. A massa missô foi medida separadamente. Para a receita convencional, os óleos foram combinados e deixados de lado. Para a receita contendo algas, a pasta fluida de farinha de algas, óleo e dióxido de titânio foram pesados e combinados. A mistura de água/vinagre foi em seguida misturada com um liquidificador de lâminas altas. Após a mistura, os ingredientes secos foram adicionados na mistura de água/vinagre. A mistura de óleos foi em seguida adicionada lentamente enquanto a água/vinagre e os ingredientes secos estavam sendo misturados com um liquidificador de lâminas altas. O molho foi em seguida aquecido até 190°F por 2 minutos e em seguida o molho foi preparado através de um moinho coloidal na configuração mais apertada. O molho final foi em seguida colocado em uma garrafa e refrigerado até o uso.

Tanto as receitas convencionais como as que contêm farinha de algas produziram um molho de salada cremoso espesso e opaco. Visualmente, os dois molhos eram comparáveis em cor e textura. O molho de salada missô feito com a receita convencional continha aproximadamente 30% de gordura, enquanto o molho de sala missô feito com a pasta fluida de farinha de algas continha aproximadamente 12,65% de gordura. No geral, o molho missô feito com a pasta fluida de farinha de algas continha menos que a metade de gordura do molho missô feito com a receita convencional, enquanto preservava um paladar cremoso e opacidade.

Massa de pizza/Palitos de pão

A capacidade de a farinha de algas funcionar em uma aplicação de massa de foi testada usando uma receita de massa de pizza/palitos de pão convencional e uma receita de massa de pizza/palitos de pão contendo 5% ou 10% por peso de farinha de algas. A massa de pizza/palitos de pão contendo a farinha de algas foi feita com pasta fluida de algas de alto teor de lipídeos (40% de sólidos), produzida usando os métodos conforme descrito na formulação de maionese anterior.

Em cada caso, 7,3 gramas de levedura foram combinadas com 9,3 gramas de farinha sem fermento e misturadas com 58 gramas de água morna. A mistura de levedura pôde permanecer em temperatura ambiente por pelo menos 10 minutos. Na amostra contendo a pasta fluida de algas, a pasta fluida foi misturada com 167 gramas de água e combinada com 217 gramas de farinha sem fermento e 4,9 gramas de sal em um mixer. Na receita convencional, a água foi apenas combinada com a farinha e sal no mixer. Após ser combinada, a mistura de levedura foi adicionada à massa e 90 gramas adicionais de farinha sem fermento foram adicionadas. A massa foi, em seguida, amassada com a mão, adicionando mais farinha se necessário caso a massa estivesse muito molhada. A massa foi coberta e pôde crescer por 1 hora em um local momo. Após crescer, a massa foi dividida em porções e amassada como massa de pizza ou em formato de palitos de pão. A massa foi em seguida assada em um fomo de 450°F por 8 a 12 minutos ou até estar pronta.

A massa de pizza e palitos de pão de receita convencional eram mastigáveis com uma casca tradicional. A massa de pizza contendo 5% de pasta fluida de algas tinha uma textura mais semelhante a biscoito e era mais crocante do que a massa de pizza de receita convencional. A massa de pizza contendo 10% de pasta fluida de algas era mais crocante do que a massa de pizza contendo 5% de pasta fluida de algas. Nos palitos de pão feitos com a pasta fluida de algas, 5% de palitos de pão de algas tinham um centro úmido, mastigável em comparação aos palitos de pão de receita convencional. Os palitos de pão contendo 10% de pasta fluida de algas eram ainda mais úmidos do que os palitos de pão de 5% de algas. O tempo para assar foi aumentado para ambos os palitos de pão contendo farinha de algas. Novamente, houve sabor de algas mínimo nos palitos de pão contendo a pasta fluida de farinha de algas, o que não interferiu no sabor geral. No geral, a pasta fluida de farinha de algas aumentou a crocância da massa de pizza e a conferiu uma textura mais semelhante a biscoito, além de ter aumentado a umidade dos palitos de pão quando comparados aos palitos de pão de receita convencional. Em outro pedido, pasta fluida de farinha de algas de alto teor de lipídeos (40% de sólidos) foi usada em uma receita de tortilha de milho e comparada a tortilhas de milho feitas a partir de uma receita convencional. Assim como os resultados da massa de pizza, as tortilhas de milho contendo pasta fluida de farinha de algas tinham textura mais semelhante a biscoito e eram mais crocantes do que as tortilhas de receita convencional.

Brioche

Um brioche com o uso de farinha de algas no lugar de gemas de ovos e manteiga foi preparado com o uso dos seguintes ingredientes com as quantidades entre parênteses: água morna, aproximadamente 43,33°C (110°F) (54,77 gramas); levedura de crescimento rápido (3,5 gramas); leite integral escaldado (58,47 gramas); farinha de algas (45,5 gramas); açúcar granulado (10 gramas); farinha para todos os propósitos (237 gramas); farinha de glúten Vital (15 gramas); sal (3,5 gramas); e calaras de ovos (42 gramas). A levedura foi pulverizada sobre a água morna e descansou por 5 minutos. O leite escaldado foi adicionado à solução de levedura quando a temperatura do leite alcançou 43,33 a 46,11 °C (110 a 115°F) e misturado para combinar. O açúcar foi adicionado e misturado para dissolver. A farinha de algas foi, então, adicionada e misturada até que combinada a fundo. Os ingredientes desidratados restantes foram combinados e a mistura de levedura/leite foi adicionada aos ingredientes desidratados restantes. As claras dos ovos foram, então, imediatamente adicionadas à mistura e misturadas com o uso de um processador de alimento (10 vezes, pulsando a massa 1-2 cada vez). A massa foi, então, pulsada mais cinco vezes por 3 a 5 segundos, adicionando mais água, se necessário. A massa terminada era macia e levemente grudenta. A massa foi coberta com um pano e deixou-se que descansasse em um local aquecido por uma hora e tinha dobrado em tamanho em cerca de 2 a 3 vezes de seu tamanho original. A massa foi, então, pulsada novamente com o processador de alimento de 2 a 3 vezes por 1 a 2 segundos, para desinflar e permitiu-se que descansasse até que tivesse dobrado de tamanho novamente. A massa foi, então, revirada em uma superfície e planificada para remover o ar. A massa foi, então, rolada em um retângulo e enrolada para cima e as bordas foram seladas. Então, a massa foi colocada em uma assadeira e permitiu-se que crescesse novamente até que seu tamanho tivesse dobrado e, então, foi colocada em um fomo pré-aquecido a 204,44°C (400°F) e assada por aproximadamente 35 minutos. O brioche tem a aparência e textura de um brioche convencional e representou uma formulação de sucesso de uma receita de brioche com o uso de farinha de algas e nenhuma manteiga ou gema de ovos.

Pão livre de Glúten

A habilidade de a farinha de algas funcionar em uma condição de levedura livre de glúten foi testara pela preparação de um pão livre de glúten que contém farinha de algas. Sendo livre de glúten e não um trigo, a farinha de algas é adequada para a incorporação nas dietas de pessoas com alergias/intolerâncias a glúten e/ou trigo. Os seguintes ingredientes com as quantidades entre parênteses: mistura de farinha livre de glúten para todos os propósitos (3 xícaras) que consiste em: 2 xícaras de farinha de sorgo, 2 xícaras de farinha de arroz de arroz marrom, 1,5 xícaras de amido de batata, 0,5 xícara de farinha de arroz branco, 0,5 xícara de farinha de arroz doce, 0,5 xícara de farinha de tapioca, 0,5 xícara de farinha de amaranto e 0,5 xícara de farinha de quinoa; pó de leite desidratado (1/3 xícara); goma guar (2 colheres de chá); goma de xantana (1 % colheres de chá); gelatina sem sabor ou pó de ágar (1 16 colheres de chá); açúcar (3 colheres de chá); sal (1 colher de chá); substituto de ovos (1 16 colheres de chá); levedura de padaria (1 pacote ou 2 !6 colheres de chá); ovos inteiros (2); manteiga (5 colheres de sobremesa, cortada em pedaços pequenos); água ou água gaseificada simples (1 16 xícaras); mel (1 colher de sobremesa); e vinagre de cidra de maçã (1 colher de chá). Uma assadeira de pão foi levemente untada e polvilhada com farinha de arroz doce. Os ingredientes secos foram batidos em uma tigela para mistura até que misturados a fundo. Os ovos, manteiga, vinagre e mel foram misturados em uma grande tigela e, então, 1 xícara de água ou água gaseificada foi adicionada à mistura de ovos. Os ingredientes secos misturados foram levemente combinados à mistura de ovos. A água restante foi adicionada lentamente e o resto dos ingredientes secos foi, então, adicionado e misturado até que a massa tivesse a consistência de uma massa de bolo. Essa massa foi, então, mistura a uma alta velocidade por aproximadamente 5 minutos. A massa foi, então, vertida na assadeira de pão e coberta e deixou-se que descansasse em um local aquecido por 1 hora. A massa foi, então, assada por 55 a 60 minutos em um forno pré-aquecido a 190,55°C (375°F), coberta com papel alumínio após 15 minutos para evitar o super-escurecimento da crosta. O pão foi, então, removido imediatamente do forno e resfriado completamente em um grade de fios antes de cortar. O pão livre de glúten tinha a aparência e textura de um pão convencional. Isso demonstra o uso de sucesso da farinha de algas em uma aplicação de massa de levedura livre de glúten.

Biscoito de Chocolate Levemente Assado

A habilidade de a farinha de algas funcionar em uma aplicação de biscoito foi testada com o uso de uma receita de biscoito com gotas de chocolate levemente assado convencional, uma receita de biscoito com gotas 5 de chocolate levemente assados com teor de gordura reduzido e um biscoito com gotas de chocolate feito com pasta aquosa de farinha de algas com alto teor de lipídio. A pasta fluida de farinha de algas também substituiu a manteiga e ovos tanto na receita de biscoito convencional como na de gordura reduzida. 10 Tabela 31. Receita para biscoito de chocolate levemente assado convencional.

Tabela 32. Receita para biscoitos de chocolate levemente assados de gordura reduzida.

Tabela 33. Receita para biscoitos de chocolate levemente assados com pasta fluida de farinha de algas.

Em cada caso, o procedimento foi: 1. Pré-aquecer o fomo a 350 ° C. Em uma tigela, misturar a farinha, o bicarbonato de sódio, fermento em pó e sal. Reserve. 2. Misturar de modo a formar creme manteiga/pasta fluida de farinha de algas com açúcar e xarope de milho até ficar homogêneo. Bater em ovos (se houver) e baunilha. 3. Adicionar aos poucos ingredientes secos e misturar até formar uma massa. Dobrar o chocolate em lascas. 4. Pegar colheres de sopa de massa; colocar no tabuleiro ou formar bolas e colocar no tabuleiro. 5. Assar por 16 a 18 minutos ou até dourar, girar o tabuleiro na metade do tempo necessário para assar.

Os biscoitos de receita convencional se espalhavam satisfatoriamente ao ser assado e ficavam suave e macio fora do fomo. Nos biscoitos de gordura reduzida, a massa não se espalhou na primeira fornada, assim nas fornadas seguintes, a massa ficava achatada antes de ser assada. Os biscoitos de gordura reduzida ficavam suave fora do fomo, e se tomavam denso após resfriar. Os biscoitos de gordura reduzida também tinham sabor de xarope de milho marcante. Os biscoitos de farinha de algas, ao ser assado, se espalhavam de forma semelhante aos biscoitos de receita convencional e tinham textura melhor do que os biscoitos de gordura reduzida. Após três dias em temperatura ambiente, os biscoitos de farinha de algas estavam mais úmidos do que ambos os biscoitos de receita convencional e os biscoitos de gordura reduzida. No geral, a pasta fluida de biomassa de algas era eficaz como uma substituição para manteiga e ovos em um pedido de biscoitos. Funcionalmente, a pasta fluida de biomassa de algas estendeu a vida útil dos biscoitos, de modo que os biscoitos retiveram mais umidade após três dias em temperatura ambiente.

Estudo de vida útil de biscoitos de aveia e passas sem glúten

Com os resultados de extensão de vida útil dos experimentos de biscoitos de chocolate acima, um biscoito de aveia e passas sem glúten foi feito usando farinha de algas de alto teor de lipídeos (aproximadamente 53% de lipídeos por peso seco), produzido usando os métodos descritos no Exemplo 13. Os biscoitos foram assados e em seguida deixados em temperatura ambiente por sete dias. Teste sensoriais iniciais e testes de atividade da água foram realizados nos biscoitos imediatamente após serem assados e esfriados. Testes sensoriais e testes atividade da água adicionais foram realizados no Io, 3o e 7o dia.Em cada dia de teste, um biscoito foi picado em pequenos pedaços para que as passas e aveia fossem distribuídas uniformemente na amostra. Pelo menos duas amostras por biscoito do tipo cookie foram testadas no teste de atividade de água para garantir a precisão da medição. Os testes de atividade da água (Aw) foram realizados de acordo com os protocolos do fabricante usando um instrumento Aqua Lab, Modelo de Série 3 TE (Decagon Devices, Inc.). Em resumo, a atividade da água mede a pressão de vapor de água que quantifica a água não ligada quimicamente disponível em um produto; quanto maior o valor de Aw, mais úmido é o produto. Neste pedido de biscoito, quanto mais elevado o valor de Aw, mais longa é a vida útil. Um nível de Aw de 0,65 foi o ideal desejado. Tabela 34. Receita para biscoitos de aveia e passas sem glúten feitos com pasta fluida de farinha de algas.

O procedimento foi: 1. Pré-aquecer o fomo a 375°F. 2. Misturar os ingredientes secos exceto aveia e farinha de algas. Hidratar a aveia em !4 de água. Hidratar a farinha de algas em % de água e misturar bem usando um mixer manual. Deixar a aveia e farinha de algas hidratarem por 10 minutos. 3. Adicionar a farinha de algas hidratada aos ingredientes secos e misturar bem. Adicionar baunilha e misturas bem até ficar homogênea. 4. Adicionar aveia e passas até se tomar homogênea. 5. Distribuir os biscoitos em um tabuleiro e achatar levemente cada um. 6. Assar os biscoitos no fomo por 20 minutos, girando o tabuleiro na metade do tempo necessário para assar.

Os resultados dos testes sensoriais e de atividade da água são resumidos abaixo na Tabela 5. As amostras para o teste sensorial foram avaliadas em uma escala de 10 pontos: 1-2 = inaceitável; 3-4 = insuficiente; 5-6 = razoável; 7-8 = bom; e 9-10 = excelente. No geral, os biscoitos preparados com farinha de algas retiveram um bom nível de umidade quando deixados em temperatura ambiente por sete dias, com pouca deterioração de sabor e textura. Tabela 35. Pontuações sensoriais e resultados de atividade da água para biscoitos de aveia e passas em temperatura ambiente.

Ovos mexidos (a partir de ovos em pó)

A capacidade de a farinha de algas reter umidade e oferecer melhora de textura foi testada em um pedido de ovos em pó reconstituído. Os ovos em pó foram preparados usando uma receita convencional, com níveis 5 variantes (5%, 10% e 20%) de farinha de algas de alto teor de lipídeos como uma substituição para o percentual correspondente (w/w) de ovos em pó. A farinha de algas usada na formulação abaixo foi preparada usando os métodos descritos no Exemplo 13 e continha aproximadamente 53% de lipídeos por peso seco. 10 Tabela 36. Receita convencional para ovos mexidos a partir de ovos em pó.

Tabela 37. Receita para ovos mexidos a partir de ovos em pó com 5% de farinha de algas.

Tabela 38. Receita para ovos mexidos a partir de ovos pulverizados com 10% de farinha de algas.

Tabela 39. Receita para ovos mexidos a partir de ovos em pó com 20% de farinha de algas.

Em todos os casos, os ovos foram preparados como segue: 1. Misturar a farinha de algas (se houver) com os ovos em pó. Misturar os ovos com água. Bater até ficar suave. Se necessário, usar liquidificador portátil para cortar em vários pedaços. 2. Em uma panela pré-aquecida, antiaderente colocar a mistura de ovos. 3. Cozinhar a mistura de ovos até estar no ponto e temperar conforme desejado.

Todas as preparações eram semelhantes em cor e não houve diferenças de cor notáveis entre os ovos de receita convencional e os ovos contendo a farinha de algas. Os ovos de receita convencional foram secos, aerados em excesso, tinham textura esponjosa e não tinham paladar cremoso. Os ovos preparados com 5% de biomassa algal estavam mais umedecidos e mais firmes em textura do que os ovos da receita convencional. A sensação na moca era mais cremosa do que os ovos de receita convencional. Os ovos preparados com 10% de farinha de algas eram ainda mais úmidos do que os ovos de receita convencional e tinham a textura e paladar de ovos mexidos preparados a partir de ovos frescos. Os ovos preparados com 20% de farinha de algas estavam muito molhados e tinham a textura de ovos não cozidos, escorregadios. No geral, a inclusão da farinha de algas melhorou o paladar, textura e umidade dos ovos em pó preparados em comparação a ovos em pó preparados convencional. Em 5% e 10%, a farinha de algas funcionou bem no pedido de ovos sem aumentar de forma significativa o teor de gordura. Em 20%, a farinha de algas conferiu muita umidade, tomando a mistura os ovos em pó preparados inaceitável.

Teste de aquecimento de ovos em pó

Devido à farinha de algas ser capaz de adicionar umidade significativa e melhorar a textura de ovos em pó, o teste de aquecimento seguinte foi realizado para avaliar como os ovos cozidos reagiriam quando aquecidos em uma mesa de vapor. Os ovos mexidos feitos com uma receita convencional usando ovos em pó, 5% de farinha de algas e 10% de farinha de algas (todas feitas usando os métodos descritos acima) foram hidratados 10a 15 minutos antes de serem cozidos. Após o cozimento, as amostras foram imediatamente transferidas para uma mesa de vapor, onde foram mantidas cobertas por 30 minutos em uma temperatura entre 160 a 200°F. A cada 10 minutos, amostras frescas foram feitas para serem comparadas às amostras aquecidas. As amostras foram avaliadas em uma escala de 10 pontos: 1-2 = inaceitável; 3-4 = insuficiente; 5-6 = razoável; 7-8 = bom; e 9-10 = excelente. Os resultados do teste estão resumidos abaixo na Tabela 40. Tabela 40. Resultados sensoriais a partir do teste de aquecimento de ovos em pó.

Egg Beaters®

A capacidade de a farinha de algas melhorar a textura e paladar de clara de ovos mexidas foi testada usando Egg Beaters . 100 gramas de Egg Beaters® foram mexidas usando uma frigideira antiaderente pequena por aproximadamente 1 a 2 minutos até os ovos ficarem no ponto. Não foram usados manteiga ou temperos. Uma amostra com 10% w/w de substituição de farinha de algas de alto teor de lipídeos (preparada usando os métodos descritos acima no pedido de maionese com a farinha de algas contendo aproximadamente 53% de lipídeos por peso seco). Egg Beaters® com a farinha de algas foi preparada de forma idêntica ao controle.

A amostra controle tinha uma consistência mais aquosa e dissolvia na boca de forma mais semelhante à água, com relativamente pouca ou nenhuma textura. A amostra contendo 10% de pasta fluida de farinha de algas cozinhou mais como os ovos mexidos feitos com ovos frescos. A amostra de 10% de pasta fluida de farinha de algas também tinha mais uma textura de ovos mexidos e um paladar pleno, semelhante àquele dos ovos mexidos feitos com ovos frescos. No geral, adição da pasta fluida de farinha de algas foi muito bem sucedida na melhora de textura e paladar de claras de ovos mexidas, fazendo com que as claras de ovos tivessem sabor mais parecido com o dos ovos mexidos feitos com ovos frescos inteiros.

Ovos Inteiros Líquidos

A capacidade de a farinha de algas melhorar textura e umidade de ovos mexidos usando ovos inteiros líquidos foi testada em um estudo de aquecimento e usando um painel sensorial. Os ovos inteiros líquidos foram preparados de acordo com as instruções do fabricante como um controle e comparados aos ovos inteiros líquidos preparados com 10% de pasta fluida de farinha de algas (2,5% de farinha de algas com 7,5% de água). Tanto a amostra controle como os ovos de 10% de farinha de algas foram cozidos como ovos mexidos e deixados em uma mesa de vapor por 60 minutos no total. As amostras de cada produto de ovos mexidos foram tomadas e testadas em um painel sensorial a cada 10 minutos. O painel sensorial avaliou a aparência geral, nível de umidade, textura e paladar do produto de ovos mexidos em uma escala de 1 a 9, com 1 sendo inaceitável, 3 sendo moderadamente inaceitável, 5 sendo razoável, 7 sendo aceitável e 9 sendo excelente.

No geral, a adição de 10% de pasta fluida de farinha de algas (2,5% de sólidos de farinha de algas) melhorou a textura, nível de umidade e paladar dos ovos preparados. Após 60 minutos na mesa de vapor, o produto de ovos mexidos com 10% de pasta fluida de farinha de algas ainda era aceitável (5 na escala sensorial) em comparação aos ovos mexidos controle, que estavam na faixa de inaceitável a moderadamente inaceitável (2,7 na escala sensorial). Os resultados de todos os pontos no tempo são resumidos na Figura 3.

Panquecas com ovos em pó

Misturas de panqueca/waffle encontradas em lojas de varejo contêm ovos em ó como um ingrediente. Como mostrado acima na formulação de ovos em pó, a adição de farinha de algas de alto teor de lipídeos melhorou a textura e paladar do produto de ovos preparados. A capacidade de a farinha de algas de alto teor de lipídeos melhorar a textura e paladar das panquecas feitas com misturas de panquecas misturadas prontas foi testada. Tabela 41. Receita para as panquecas controle.

Tabela 42. Receita para panquecas contendo farinha de algas de alto teor de lipídeos.

Em ambos os casos, a água foi usada para reidratar os ovos em pó, farinha de algas e sólidos de leite desnatado. Os ingredientes restantes foram em seguida adicionados e batidos até a massa ficar homogêneo. A massa foi despejada em uma panela antiaderente não-untada quente em porções do tamanho de panquecas. As panquecas foram cozidas até as bolhas estourarem e em seguida foram viradas e cozidas até ficarem prontas.

Ambas as massas tinham aparência semelhante e gastaram aproximadamente a mesma quantidade de tempo para cozinhar. As panquecas contendo a farinha de algas eram mais leves, cremosas e macias e menos borrachudas do que as panquecas controle. No geral, a substituição de 50% por peso dos ovos inteiros em pó com a farinha de algas produziu uma panqueca de textura melhor com um paladar melhor.

Leite de algas/sobremesa gelada

Uma formulação adicional para o leite de algas foi produzida usando farinha de algas de alto teor de lipídeos. O leite de algas continha os seguintes ingredientes (por peso): 88,4% de água, 6,0% de farinha de algas, 3,0% de concentrado de proteína de soro, 1,7% de açúcar, 0,6% de extrato de baunilha, 0,2% de sal e 0,1% de estabilizadores. Os ingredientes foram misturados e homogeneizados em baixa pressão usando um homogeneizador portátil. O leite de algas resultante foi esfriado antes de ser servido. O paladar era comparável àquele do leite integral e tinha boa opacidade. A farinha de algas usada continha cerca de 50% de lipídeos, assim o leite de algas resultante continha cerca de 3% de gordura. Quando comparado ao leite de soja com sabor de baunilha (Silk), o leite de algas tinha um paladar e opacidade comparáveis, porém não tinha o sabor característico de soja do leite de soja. O leite de algas foi em seguida misturado com açúcar adicional e extrato de baunilha e misturado até ficar homogêneo em um liquidificador por 2 a 4 minutos. A mistura foi colocada em uma sorveteira pré-esfriada (Cuisinart) por 1 a 2 horas até a consistência desejada ser alcançada. Um sorvete de receita convencional feito com 325 gramas meio a meio, 220 gramas de 2% de leite e uma gema de ovo foi preparado como comparação. O sorvete receita convencional tinha a consistência comparáveis às de sorvete servido macio, tinha um gosto forte, sorvete com uma textura lisa. Embora o sorvete feito de leite de algas não tivesse a cremosidade e paladar geral do sorvete de receita convencional, a consistência e paladar eram comparáveis a um leite gelado de gosto forte. . No geral, o uso de leite de algas em um pedido de sobremesa gelada foi bem-sucedido: a sobremesa gelada leite de algas produziu uma alternativa menos gordurosa a um sorvete convencional.

Bebida Algal de Laranja

Uma bebida algal de sabor de laranja foi preparada com ouso dos seguinte ingredientes com as quantidades entre parênteses: água destilada (879,51 gramas); açúcar granulado (30 gramas); sal (1,9 gramas); farinha de algas (50 gramas); carreagena (0,14 gramas); Estabilizante 359 Viscarin FMC (0,75 gramas); extrato de baunilha (6 gramas); proteína de soro (Eggstend) (30 gramas); e sabor de laranja (1,7 gramas). Os ingredientes foram combinados e homogeneizados com um homogeneizados de batelada para 1 passagem a 300 bar. A bebida algal de laranja foi resfriada e, então, servida. A bebida tinha um gosto similar a um picolé leitoso do tipo dreamcicle e estava muito macia e tinha uma sensação na boca cremosa, similar a leite integral, embora contivesse apenas 2,5% de gordura por peso molhado.

Gemada sem ovos

Uma gemada sem ovos foi preparada com o uso dos seguintes ingredientes com as quantidades entre parênteses: água destilada (842,5 gramas); açúcar granulado (50 gramas); sal (2,3 gramas); farinha de algas (50 gramas); carreagena (0,2 gramas); Estabilizante 359 Viscarin FMC (1,0 grama); extrato de baunilha (3 gramas); proteína de soro (Eggstend) (50 gramas); e noz moscada (1 grama). Os ingredientes foram combinados e homogeneizados com um homogeneizados de batelada para 1 passagem a 300 bar. A gemada foi resfriada e servida fria. A gemada tinha a aparência e sensação na boca de uma gemada convencional, mas o teor de gordura (2,5% de gordura em peso molhado) foi significativamente reduzido devido à falta de gemas de ovos e creme pesado na receita.

Molho de queijo

Um molho de queijo foi preparado com o uso dos seguintes ingredientes com o percentual de peso total entre parênteses: 40% de pasta aquosa de farinha de algas (65,9%); goma de xantana (0,22%); amido de fluxo puro (0,81%); água (26,6%); açúcar (0,25%); sal (0,54%); 50% de ácido acético (0,5%); pó de queijo de enzima modificada (5%). Os ingredientes foram misturados juntos até que estivessem macios. Essa foi uma demonstração de sucesso do uso da farinha de algas em uma aplicação de molho de queijo saboroso.

Iogurtes Algais

Um iogurte foi preparado com o uso dos seguintes ingredientes com o percentual de peso total (500 gramas) entre parênteses: farinha de algas (1,25%); leite desnatado (50%); açúcar (1%); sal (0.1%); água deionizada (47,15%) e cultura iniciadora (0,5%). A cultura iniciadora usada era Euro Cuisine Yogurt Starter Culture que continha pó de leite desnatado, sacarose, ácido ascórbico, bactéria láctica (L. bulcaricus, S. thermophilus e L. acidophilus). Todos os ingredientes, exceto pela cultura iniciadora, foram combinados e aquecidos a 85°C (185°F) por 5 a 10 minutos, então resfriados até 40,55 a 43,33°C (105 a 110°F) com o uso de um banho de gelo. A cultura iniciadora foi, então, adicionado à mistura de iogurte resfriada e incubada em um produtor de iogurte Waring Pro YM 350 de uso doméstico por aproximadamente 8 horas. O iogurte estava com um gosto azedo, indicando que o processo de fermentação usando a cultura iniciadora viva teve sucesso. A consistência do iogurte era macia e um pouco mais espessa que uma bebida de iogurte.

Experiências adicionais foram realizadas em iogurte sem sabor, sem gordura e incorporando a farinha de algas para determinar as contribuições de sensação na boa do iogurte sem gordura. Cinco por cento (em peso) de farinha de algas foi misturado em um iogurte sem sabor, sem gordura (Pavel) até que estivesse macia e bem incorporada. O iogurte foi resfriado e servido. O iogurte sem gordura que continha 5% de farinha de algas, que agora contém aproximadamente 2,5% de gordura) tem a sensação na boca de rico e cremoso como um controle de iogurte de gordura total sem sabor (Pavel), que tem um teor dé gordura de 3,5%.

EXEMPLO 15 Oleo de algas Extração com Solvente de Óleo de Biomassa

O óleo de algas é extraído de biomassa de microalgas preparada conforme descrito nos Exemplos 1 a 4 secando a biomassa usando os métodos divulgados aqui, quebrando a biomassa usando os métodos divulgados aqui e colocando a biomassa quebrada com um solvente orgânico, e.g., hexano, por um período de tempo suficiente para permitir que o óleo forme uma solução com o hexano. A solução é em seguida filtrada e o hexano removido através de rotoevaporação para recuperar o óleo extraído.

Extração sem Solvente de Óleo de Biomassa

O óleo de algas é extraído da biomassa de microalgas preparada conforme descrito nos Exemplos 1 a 4, secando a biomassa, e quebrando fisicamente a biomassa em uma prensa de sementes oleaginosas, em que o óleo de algas é liberado da biomassa. O óleo, assim separado da biomassa quebrada, é então recuperado.

Extração de Fluido Supercrítica de Óleo de Biomassa algal

O óleo microalgal foi extraído de Chlorella protothecoides (UTEX 250) cultivada conforme descrito nos Exemplos 1 a 4 com o uso de extração de fluido supercrítica (SFE). Uma amostra da biomassa microalgal (25,88 gramas) foi carregada em um vaso de extração e o gás de CO2 (em condições de pressão e temperatura selecionadas) foi passado pelo vaso por um período de tempo até que a massa total desejada de gás foi passada pelo vaso. O fluxo de alta pressão de gás e o material extraído foi, então, passado por uma válvula de redução de pressão em um coletor que contém os extraíveis (óleo algal). Após a quantidade desejada de gás ter fluído pelo vaso de extração, o coletor foi removido. O material que permanece no vaso (ou residual) foi coletado pós-extração. 15,68 gramas de óleo algal foram extraídos e o resíduo pesava 10,2 gramas. O resíduo compreendia biomassa algal delipidada e tinha uma aparência branca, pulverizada.

O óleo algal produzido com o uso de SFE foi analisado para antioxidantes (12,7 ppm tert-butilhidroquinona (TBHQ)), clorofila (1 ppm), ácidos graxos livres (1,34%), umidade de Karl Fischer (0,05), monoglicerídeos (0,04%), diglicerídeos (2,52%), fosfolipídeos (nenhum abaixo de níveis de detecção), tocoferóis e esteróis e tocotrienóis com o uso de métodos de HPLC padrão e os métodos descritos no Exemplo 8. O óleo algal continha os seguintes tocoferóis e esteróis: delta tocoferol (0,13 mg/100g); gama tocoferol (0,20 mg/g), alfa tocoferol (5,58 mg/100mg); ergosterol (164 mg/lOOg); campesterol (6,97 mg/100g), estigmasterol (6,97 mg/100g); β-sitosterol (5,98 mg/100g); e 176 mg/100g de outros esteróis. O óleo algal também continha 0,24 mg/g de alfa tocotrienol.

Diversidade de Cadeias de Lipídeos em Espécies de Algas

As amostras de lipídeos de um subconjunto de cepas cultivadas no Exemplo 1 foram analisadas para perfil de lipídeos usando HPLC. Os resultados são mostrados na Figura 1.

EXEMPLO 16 Produtos Nutracêuticos e Alimentícios Contendo Oleo de Algas

Cápsulas de Óleo de Algas (óleo encapsulado que foi extraído de algas (a) através de uma extração com solvente ou (b) através de extração sem solvente)

Sistema de Proteção Completo - Óleo de algas que fornece 5 tocotrienóis, tocoferóis e carotenóides, Omega 3s e esteróis de ocorrência natural. Oferece uma alternativa não animal, com base de plantas ao uso do óleo de peixe. Tabela 43. Ingredientes de exemplo de composição neutracêutica

Óleo de algas (óleo que foi extraído de algas através de 10 extração com solvente ou extração sem solvente) Tabela 44. Ingredientes de exemplo de composição neutracêutica

Brownies e bolos de baunilha contendo óleo de algas

O óleo extraído de Chlorella protothecoides (UTEX 250) cultivada usando os métodos de fermentação descritos no Exemplo 4 foi 15 usado em pedidos de alimentos assados. Bolo amarelo (Moist Deluxe, Duncan Hines) e brownies (Chocolate Chunk, Pillsbury) foram produzidos usando 1/3 de xícara de óleo extraído de Chlorella protothecoides de acordo com as instruções sugeridas pelo fabricante. Os resultados de ambos o bolo amarelo e os brownies não puderam ser distinguidos de bolo amarelo e brownies produzidos usando óleo vegetal e a mesma mistura de caixa.

EXEMPLO 17 Produção de Biomassa de Algas de Alto Teor de Proteínas Cultivo heterotrófíco de microalgas com alto teor de proteínas

Chlorella protothecoides (UTEX 250) produzida heterotroficamente foi cultivada sob condições ricas em nitrogênio fornecido por um ou mais dos seguintes: extrato de levedura (fonte de nitrogênio orgânico), NH4OH e (NHO2SO4, suplementando o meio descrito nos Exemplos 2 a 4. Exceto no meio de cultura, as condições de fermentação eram idênticas às condições descritas no Exemplo 2. A biomassa de alto teor de proteínas foi colhida após aproximadamente 3 a 5 dias de crescimento exponencional, quando alcançou a densidade de cultura desejada. Qualquer um dos métodos de processamento descritos acima (flocos de algas no Exemplo 4, homogenado de algas no Exemplo 10 e pó de algas no Exemplo 12 e farinha de algas no Exemplo 13) podem ser aplicados à biomassa de algas de alto teor de proteínas.

Análise aproximada de biomassa de microalgas

A biomassa de alto teor de proteínas foi processada nos flocos de algas usando os métodos descritos no Exemplo 4. Tanto a biomassa seca como de alto teor de lipídeos (Exemplo 4) e alto teor de proteínas foram analisadas para umidade, gordura, fibras, resíduos, proteína crua e digestibilidade de proteína usando os métodos em conformidade com os Métodos Oficiais da ACOC Internacional. Os resultados estão resumidos na tabela 45 abaixo. Tabela 45. Análise aproximada de microalgas com alto teor de proteínas.

O total de carboidratos foi calculado através de diferença: 100% menos os percentuais conhecidos de análise aproximada. O total de carboidratos por peso para a biomassa de alto teor de lipídeos foi aproximadamente 36% e o total de carboidratos por peso para a biomassa de alto teor de proteína foi aproximadamente 24%.

A fibra crua acima representa a quantidade de celulose e lignina (entre outros Componentes) nas amostras de biomassa. Ambas as biomassas foram submetidas a medições de fibra solúvel e insolúvel (juntas foram a fibra dietária total), que são parte do Componente de carboidrato da biomassa, usando os métodos em conformidade com os Métodos Oficiais da ACOC Internacional (método AOAC 991,43). Para a biomassa de alto teor de lipídeos, a fibra solúvel era 19,58% e a fibra insolúvel era 9,86% (fibra dietária total de 29,44%). Para a biomassa de alto teor de proteínas, a fibra solúvel era 10,31% e a fibra insolúvel era 4,28% (fibra dietária total de 14,59%).

Duas amostras (amostra A e amostra B) da biomassa de alto teor de proteína que eram dois lotes de biomassa cultivados conforme descritos acima também foram analisados para clorofila, esteróis, tocoferóis e tocotrienóis com o uso de métodos descritos no Exemplo 8. Os resultados para a amostra A foram: clorofila (93,1 ppm); esteróis totais (1,299 g/100g) incluindo: colesterol (1,05 mg/100g); brassicasterol (301 mg/100g); ergosterol (699 mg/100g); campesterol (13,8 mg/100g); estigmasterol (15,7 mg/100g); e β-sitosterol (3,72 mg/100g); outro esteróis (265 mg/100g); alfa tocoferol (0,18 mg/g); e alfa tocotrienol (0,03 mg/g). Os resultados para a amostra B foram: clorofila (152 ppm); esteróis totais (2,460 g/100g) incluindo: colesterol (1,01 mg/100g); brassicasterol (549 mg/100g); ergosterol (1,39 g/100g); campesterol (22,6 mg/100g); estigmasterol (26,1 mg/100g); β-sitosterol (2,52 mg/100g); e outros esteróis (466 mg/100g); tocoferóis totais (0,79 mg/g) incluindo: alfa tocoferol (0,35 mg/g), gama tocoferol (0,35 mg/g) e delta tocoferol (0,09 mg/g); e alfa tocotrienol (0,01 mg/g).

Digestibilidade de proteínas na biomassa de algas

Lotes múltiplos de biomassa e alto teor de proteína e alto teor de lipídeos (produzidos usando os métodos descritos no Exemplo 4) e biomassa de alto teor de proteínas foram analisados para digestibilidade usando um ensaio de digestibilidade in vitro (0,2% de digestibilidade de pepsina, Método AO AC número 971,09). Para a biomassa de alto teor de lipídeos, o percentual de total de proteína crua variou de 5,4% a 10,3% com o percentual de total de proteínas digeríveis variando de 46,4% a 58,6%. Para a biomassa de alto teor de proteínas, o percentual de total de proteínas cruas variou de 40,8% a 53,3%, com o percentual total de proteínas digeríveis variando de 71,6% a 85,3%. O mesmo ensaio de digestibilidade foi também realizado em bio-refeição extraída de hexano (biomassa de alto teor de lipídeos após extração com hexano de óleo de algas). O percentual de total de proteína crua era aproximadamente de 11 a 12% para todos os lotes testados, com o percentual de total de proteínas digeríveis variando de 76,72% a 80,2%.

Quando comparada à farinha de soja integral que tem um percentual de proteína crua de cerca de 40,9% e 95,35% de total de proteína digerível, a biomassa de algas de alto teor de proteína teve um percentual de total de proteínas digeríveis que era um pouco menor do que a farinha de soja integral. Foram realizados ensaios adicionais de biomassa de algas de alto teor de proteínas que tinham sido processadas de modo que as células de algas fossem predominantemente lisadas. Estes ensaios resultaram no percentual de total de proteínas digeríveis a serem comparáveis ao de farinha de soja integral (aproximadamente 95% do total de proteínas digeríveis). No geral, os níveis de percentual de total de proteínas cruas e o percentual de total de proteínas digeríveis da biomassa de alto teor de proteínas são comparáveis àqueles de farinha de soja integral.

Os resultados de ensaio de digestibilidade da bio-refeição extraída com hexano indicaram que a bio-refeição pode ser um aditivo viável para alimento animal. A bio-refeição tinha tanto proteína residual e óleo e tinha um nível de percentual de total de proteínas digeríveis de aproximadamente 80%.

EXEMPLO 18 Produtos Alimentícios Contendo Biomassa de Algas de Alto Teor de Proteínas Composições Alimentícias que Usam Biomassa Algal com Alto Teor de Proteína (flocos algais e homogenato algal)

A biomassa de algas de alto teor de proteínas usada nas receitas foi produzida com os métodos descritos no Exemplo 17 acima. A biomassa de algas usada nas receitas abaixo era proveniente de Chlorella protothecoides UTEX 250, que continha aproximadamente 51% de proteína por peso e é denominada abaixo como biomassa de algas de alto teor de proteínas e designada como flocos de algas ou homogenado de algas.

Hambúrguer Vegetariano

Este exemplo compara hambúrgueres vegetarianos feitos com receita convencional, com biomassa de algas de alto teor de proteínas, seja flocos de algas ou homogenado de algas (AH), substituindo fontes de proteínas vegetarianas (proteína de soja texturizada (TSP), glúten integral e/ou isolado de proteína de soja (SPI)). Tabela 46. Receita de Hambúrguer Vegetariano Convencional.

Tabela 47. Receita para um hambúrguer vegetariano feito com flocos de algas de alto teor de proteínas substituindo o isolado de proteína de soja (SPI).

Tabela 49. Receita para um hambúrguer vegetariano feito com homogenado de algas de alto teor de proteínas (AH) substituindo o isolado de proteínas de soja (SPI), metilcelulose e glúten integral.

Tabela 50. Receita para um hambúrguer vegetariano com homogenado de 5 algas de alto teor de proteínas substituindo concentrado de proteína de soja texturizada (TSP) e isolado de proteína de soja.

Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Pesar juntas as duas proteínas de soja texturizadas (se pertinente). 10 2. Em uma tigela de batedeira, adicionar a primeira porção de água (2,5 a 3 vezes o peso de TSP e misturar por 10 minutos. 3. Pesar concentrado de proteína de soja, metilcelulose, glúten integral, biomassa de algas e misturar a seco. 4. Adicionar os ingredientes secos à batedeira. Adicionar a 15 água restante e misturar por 5 a 10 minutos. 5. Pesar o sal e temperos. Pesar o óleo. Adicionar à batedeira e misturar por 5 minutos. 6. Formar massas usando moldes (65 a 75g por massa), cobrir e congelar.

Nas amostras em que a biomassa de algas (flocos de algas e homogenado de algas) substituiu TSP, as massas eram muito pegajosas e relativamente não tinham nenhuma estrutura quando assadas. A adição de outros aglutinantes, como aveia, farelo de aveia e farinha de arroz marrom produziu uma massa que quando assada tinha textura firme. As receitas em que os flocos de algas substituíram o isolado de proteína de soja produziram uma massa mais suave, mais macia e menos texturizada que o controle. . As massas contendo o homogenado de algas que substituiu o isolado de proteína de soja tinham uma firmeza e textura que era comparável ao controle. No geral, o hambúrguer vegetariano feito com homogenado de algas substituindo o isolado de proteína de soja foi a mais bem sucedida das receitas testadas e produziu uma massa que era comparável à massa controle vegetariana, mas com quase duas vezes mais fibra dietária.

Barra de Proteínas

O exemplo a seguir compara uma barra de proteínas convencional com a biomassa de algas de alto teor de proteínas, seja flocos de algas ou homogenado de algas (AH), substituindo as fontes de proteína convencionais (isolado de proteína de soja (SPI) e concentrado de proteínas do leite (MPC)). Tabela 51. Receita de Barra de Proteínas Convencional.

Tabela 52. Receita para barras de proteína feitas com flocos de algas de alto teor de proteínas substituindo SPI e MPC.

Tabela 53. Receita para barras de proteína feitas com homogenado de algas de alto teor de proteínas (AH) substituindo SPI e MPC.

5 Em cada caso, o processo de cozimento foi: 1. Misturar todos os ingredientes de xarope. 2. Aquecer no fogão a 190°F e deixar formar buracos por 10 minutos sem retirar a tampa. Agitar ocasionalmente. 3. Manter o calor por 10 minutos. Esfriar até cerca de 140°F. 10 4. Misturar com os ingredientes secos. 5. Dividir em pedaços e deixar em placas e repousar durante a noite. 6. Cortar em barras, revestir com revestimento de composto conforme desejado e embalar. 15 No geral, a barra de proteínas feita com o homogenado de algas de alto teor de proteínas mostrou aglutinação levemente melhor em comparação à barra de proteínas feita com os flocos de algas. Além disso, a barra de proteínas feita com o homogenado de algas exigiu a quantidade mínima de xarope de milho para unir os ingredientes. A barra de proteína feita 20 com o homogenato algal com alto teor de proteína foi a composição de maior sucesso se comparada com a barra de proteína convencional: para a quantidade comparável de proteína e gordura, continha cerca de 3 vezes mais fibra dietária.

Bebida Nutricional de Chocolate (Substituição de Refeição)

O exemplo a seguir compara uma bebida nutricional com 5 sabor de chocolate convencional com bebidas nutricionais de chocolate feitas com flocos de algas de alto teor de proteínas ou homogenado de algas de alto teor de proteínas (AH), substituindo as fontes de proteína convencionais (isolado de proteína de soja (SPI) e concentrado de proteína do leite (MPC)). Tabela 54. Receita para a bebida nutricional de chocolate convencional.

10 Tabela 55. Receita para a bebida nutricional de chocolate feita com os flocos de algas substituindo SPI, maltodextrina e isolado de proteína do leite.

Tabela 56. Receita para bebida nutricional de chocolate feita com homogenado de algas de alto teor de proteínas (AH) substituindo SPI, maltodextrina e isolado de proteína do leite.

O homogenato algal de alto teor de proteína produziu uma bebida nutricional que era mais espessa no corpo quando comparada à bebida da receita convencional. Os flocos de algas de alto teor de proteínas produziram uma bebida nutricional que era mais fina do que a bebida controle. No geral, a bebida contendo homogenado de algas de alto teor de proteínas foi mais bem sucedida neste pedido, produzindo uma bebida nutricional espessa com boa opacidade. A bebida nutricional feita com o homogenado de algas foi comparável à bebida convencional em níveis de açúcar, gordura e proteína, enquanto continha quase dez vezes mais fibra.

EXEMPLO 19 Genotipificação para Identificar Outras Cepas de Microalgas Adequadas para Uso como Alimento Genotipificação de Algas

DNA genômico foi isolado de biomassa de algas como segue. As células (aproximadamente 200 mg) foram centrifugadas a partir de culturas de líquido por 5 minutos a 14.000 x g. As células foram, então, resuspensas em água destilada esterilizada, centrifugada por 5 minutos a 14.000 x g e o sobrenadante descartado. Uma única esfera de vidro de ~2mm de diâmetro foi adicionada à biomassa e os tubos foram colocados a -80°C por pelo menos 15 minutos. As amostras foram removidas e 150 pl de tampão (1% Sarkosyl, 0,25 M de Sucrose, 50 mM de NaCI, 20 mM de EDTA, 100 mM de Tris-HCl, pH 8,0, 0,5 ug/ul de RNase A) foi adicionado. As pelotas foram suspensas novamente através de processo de vórtice curto, seguido da adição de 40 ul de 5M de NaCI. As amostras foram submetidas a processo de vórtice curto, seguido da adição de 66 pl de 5% de CTAB (brometo de cetil trimetilamônio) e um vórtice curto final. Em seguida, as amostras foram incubadas a 65°C por 10 minutos após os quais foram centrifugadas a 14,000 x g por 10 minutos. O sobrenadante foi transferido para um tubo fresco e extraído uma vez com 300 pl de Fenol:Clorofórmio:Alcool isoamil 12:12:1, seguido de centrifugação por 5 minutos a 14,000 x g. A fase aquosa resultante foi transferida para um tubo fresco contendo 0,7 vol de isopropanol (-190 pl), misturado por inversão e incubado em temperatura ambiente por 30 minutos ou durante a noite a 4°C. DNA foi recuperado através de centrifugação a 14,000 x g por 10 minutos. A pelota resultante foi em seguida lavada duas vezes com 70% de etanol, seguido de uma lavagem final com 100% de etanol. As pelotas foram secas a ar por 20 a 30 minutos em temperatura ambiente seguido de resuspensão em 50 pl delOmM de TrisCl, lmM de EDTA (pH de 8,0).

Cinco pl do total de DNA de algas, preparados conforme descrito acima, foi diluído 1:50 em 10 mM de Tris, pH de 8,0. As reações de PCR, volume final de 20 pl, foram montadas como segue. Dez pl de 2 x de mistura mestre iProof HF (BIO-RAD) foram adicionados a 0,4 pl do iniciador SZ02613 (5’-TGTTGAAGAATGAGCCGGCGAC-3’ (SEQ ID NO:24) a lOmM de concentração de estoque). Esta seqüência de iniciadores ocorre da posição 567 a 588 no acesso de Gen Bank (Banco de Genomas) n° L43357 e é altamente conservada em plantas maiores e genomas plastidiais de algas. Isto foi seguida da adição de 0,4 pl do iniciador SZ02615 (5’- CAGTGAGCTATTACGCACTC-3’ (SEQ ID NO:25) a 10 mM concentração de estoque). Esta seqüência de iniciadores é complementar à posição 1112 a 1093 no acesso de Gen Bank (Banco de Genomas) n° L43357 e é altamente conservada em plantas maiores e genomas plastidiais de algas. Em seguida, 5 pl do total de DNA diluído e 3,2 pl de dH2O foram adicionados. As reações de PCR ocorreram como segue: 98°C, 45”; 98°C, 8”; 53°C, 12”; 72°C, 20” para 35 ciclos seguidos de 72°C por 1 min e aquecimento a 25°C. Para purificação de produtos de PCR, 20 pl de 10 mM de Tris, pH de 8,0, foi adicionado a cada reação, seguido de extração com 40 pl de Fenol:Clorofórmio:isoamil álcool 12:12:1, vórtice e centrifugação a 14,000 x g por 5 minutos. As reações de PCR foram aplicadas a colunas S-400 (GE Healthcare) e centrifugadas por 2 minutos a 3,000 x g. Produtos de PCR purificados foram subsequentemente clonados por TOPO em PCR8/GW/TOPO e clones positivos selecionados em placas LB/Spec. DNA plasmidial purificado foi seqüenciado em ambas as direções usando iniciadores Ml3 diretos e reversos. Os alinhamentos de sequência e as árvores sem raiz foram geradas com o uso do software de análise Geneious DNA. As sequências das cepas 1 a 23 (designadas no Exemplo 1, Tabela 1) estão listadas como as SEQ ID NOs: 1 a 23 na Listagem de Seqüência em anexo.

Análise de DNA genômico de 23 S rRNA a partir de 9 cepas de Chlorella protothecoides O DNA genômico de 8 cepas de Chlorella protothecoides (UTEX 25, UTEX 249, UTEX 250, UTEX 256, UTEX 264, UTEX 411, SAG 211 10d, CCAP 211/17, e CCAP 211/8d) foi isolado e a análise de DNA genômico de 23 S rRNA foi realizada de acordo com os métodos descritos acima. Todas as cepas de Chlorella protothecoides testadas eram idênticas em sequência exceto por UTEX 25. As sequências para todas as oito cepas estão listadas como SEQ ID NOs: 26 e 27 na listagem de seqüência em anexo.

Análise de genotipificação de amostras de Chlorella adquiridas comercialmente

Três amostras de Chlorella adquiridas comercialmente, Chlorella regularis (New Chapter, 390mg/cápsula de gel), Whole Foods Broken Cell Wall Chlorella (Whole Foods, 500mg/tablete comprimido) e NutriBiotic CGF Chlorella (NutriBiotic, 500mg/tablete comprimido), foram genotipadas com o uso dos métodos descritos acima. Aproximadamente 200 mg de cada amostra de Chlorella adquirida comercialmente foram resuspensos e água destilada esterilizada para o isolamento de DNA genômico.

Os produtos de PCR resultantes foram isolados e clonados em vetores e seqüenciados usando iniciadores Ml3 diretos e reversos. As seqüências foram comparadas a seqüências conhecidas usando uma pesquisa de BLAST.

A comparação de seqüências de 23 s rRNA DNA revelou que duas das três amostras de Chlorella adquiridas comercialmente tinham seqüências de DNA compatíveis com Lyngbya aestuarii presente (Whole Foods Broken Wall Chlorella e NutriBiotic CGF). Lyngbya aestuarii é uma cianobactéria de espécie marítima. Esses resultados mostram que parte de Chlorella comercialmente disponível contém outras espécies de microorganismos contaminadores, incluindo organismos do gênero como Lyngbya que são conhecidos por produzir toxinas (consultar, por exemplo, Teneva et. al, Environmental Toxicology, 18(1)1, pp. 9 a 20 (2003); Matthew et al., J Nat Prod., 71(6):pp. 1113 a 6 (2008); e Carmichael et al., Appl Environ Microbiol, 63(8): pp. 3104 a 3110 (1997).

EXEMPLO 20 Mutantes de Cor de Biomassa de Microalgas Adequadas para Uso como Alimento Metagênese Química para Gerar Mutantes de Cor

Chlorella protothecoides (UTEX 250) foi cultivado de acordo com os métodos e condições descritos no Exemplo 1. A metagênese química foi realizada em cepa de algas usando N-metil-N’-nitro-N-nitroguanidina (NTG). A cultura de algas foi submetida ao mutagene (NTG) e em seguida selecionada através de ciclos de reisolamento em 2,0% de placas de glicose- ágar. As colônias foram submetidas à varredura para mutantes de cor. Chlorella protothecoides (tipo selvagem) apresenta uma cor dourada quando cultivada heterotoficamente. A varredura produziu uma cepa de cor branca na placa de ágar. Esse mutante de cor foi chamado 33-55 (depositada em 13 de outubro de 2009, de acordo com o Tratado de Budapeste na Coleção de Cultura de Tipos Americana em 10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110-2209 com uma Designação de Depósito de Patente de PTA-10397). Outra colônia também foi isolada e submetida a três ciclos de reisolamento para confirmar que esta mutação era estável. Esse mutante pareceu ser amarelo claro em cor na placa de ágar e foi chamado 25-32 (depositada em 13 de outubro de 2009, de acordo com o Tratado de Budapeste na Coleção de Cultura de Tipos Americana em 10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110-2209 com a Designação de Depósito de Patente de PTA-10396). Perfil de Lipídeos de Chlorellaprotothecoides 33-55

Chlorella protothecoides 33-55 e Chlorella protothecoides (UTEX 250) parental foram cultivados de acordo com os métodos e condições descritos no Exemplo 1. O percentual de lipídeos (por peso celular seco) foi determinado para ambas as cepas: Chlorella protothecoides 33-55 tinha 68% de lipídeos e a cepa parental 62% de lipídeos. Os perfis de lipídeos foram determinados para ambas as cepas e eram como segue (expressos como % de área) Chlorella protothecoides 33-55, C14:0 (0,81); C16:0 (10,35); C16:l (0,20); C18:0 (4,09); C18:l (72,16); C18:2 (10,60); C18:3 (0,10); e outros (1,69); para a cepa parental, C14:0 (0,77); C16:0 (9,67); C16:l (0,22); C18:0 (4,73); C18:l (71,45); C18:2 (10,99); C18:3 (0,14) e outros (2,05).

EXEMPLO 21 Matéria-prima celulósico para o Cultivo de Biomassa de Microalgas Adequada para Uso como Alimento

Para avaliar se Chlorella protothecoides (UTEX 250) era capaz de utilizar uma fonte de carbono sem ser alimento, materiais celulósicos (palha de milho explodida) foram preparados para uso como uma fonte de carbono para cultivo heterotrófico de Chlorella protothecoides que é adequada para uso em quaisquer dos pedidos de alimentos descritos acima nos Exemplos anteriores.

Material de palha de milho explodido e molhado foi preparado pelo Laboratório Nacional de Energia Renovável (Golden, CO) cozinhando a palha de milho em uma solução de 1,4% de ácido sulfurico e desaguando a pasta fluida resultante. Usando um analisador de umidade Mettler Toledo, os sólidos secos na palha de milho molhada foram determinados como sendo 24%. Uma amostra molhada de 100 g foi re-suspensa em água deionizada a um volume final de 420 ml e o pH foi ajustado a 4,8 usando 10 N de NaOH. Celluclast™ (Novozimas) (uma celulase) foi adicionada a uma concentração final de 4% e a pasta fluida resultante incubada com agitação a 50°C por 72 horas. O pH deste material foi em seguida ajustado a 7,5 com NaOH (mudança de volume insignificante), esterilizado a filtro através de um filtro de 0,22um e armazenado a -20°C. Uma amostra foi reservada para determinação de concentração de glicose usando um kit com base de hexoquinase da Sigma, como descrito abaixo.

As concentrações de glicose foram determinadas usando Reagente de Ensaio de Glicose Sigma N° G3293. As amostras, tratadas como descrito acima, foram diluídas 400 vezes e 40pl foi adicionado à reação. A preparação celulósica de palha de milho foi determinada para conter aproximadamente 23 g/L glucose.

Após tratamento enzimático e sacarificação de celulose em glicose, xilose e outros açúcares monosacarídeos, o material preparado acima foi avaliado como uma matéria-prima para o crescimento de Chlorella protothecoides (UTEX 250) usando o meio descrito no Exemplo 1. As concentrações variantes de açúcares celulósicos misturados com glicose pura foram testadas (0, 12,5, 25, 50 e 100% de açúcares celulósicos). As células foram incubadas no escuro nas concentrações variantes de açúcares celulósicos a 28°C com agitação (300 rpm). O crescimento foi avaliado através de medição da absorção a 750nm em um espectrofotômetro UV. As culturas de Chlorella protothecoides cresceram no material de palha de milho preparado com Celluclast, incluindo condições de meio nas quais 100% de açúcar fermentável eram derivados de celulose. Experimentos semelhantes foram também realizados usando polpa de beterraba tratada com Acelerase como a matéria-prima celulósica. Como os resultados obtidos com material de palha, todas as culturas de Chlorella protothecoides foram capazes de utilizar açúcar derivado de celulose como uma fonte de carbono.

Pedido de Patente PCT N°: PCT/US2007/001319, depositado em 19 de janeiro de 2007, denominado “Composições Nutracêuticas a partir de Microalgas e Métodos de Produção e Administração Relacionados” é aqui incorporado integralmente para todos os fins. Pedido de Patente PCT N°: PCT/US2007/001653, depositado em 19 de janeiro de 2007, denominado “Composição Derivada de Microalgas para Melhorar a Saúde e Aparência da Pele” é aqui incorporado integralmente para todos os fins. Pedido de Patente PCT N°: PCT/US2008/065563, depositado em 2 de junho de 2008, denominado “Produção de Oleo em Microorganismos” é aqui incorporado integralmente para todos os fins. O Pedido de Patente Provisório N° US 61/043.318, depositado em 8 de abril de 2008, intitulado “Fractionation of Oil-Bearing Microbial Biomass,” Pedido de Patente Provisório N° US 61/043.620, depositado em 9 de abril de 2008, intitulado “Direct Chemical Modification of Microbial Biomass,” e o Pedido de Patente PCT N° (N° do Dossiê do Advogado 026172-004910PC), depositado em 14 de abril de 2010, intitulado “Methods of Microbial Oil

Extraction and Separation” estão, cada um, aqui incorporados a título de referência em sua totalidade para todos os fins.

Todas as referências citadas aqui, inclusive patentes, pedidos de patente e publicações são aqui incorporados por referência integralmente, 5 sejam anteriormente especificamente incorporados ou não. As publicações mencionadas aqui são citadas para o propósito de descrever e divulgar reagentes, metodologias e conceitos que podem ser usados em relação a presente invenção. Este documento não deve ser interpretado como admissão de que estas referências são estado da técnica em relação às invenções 10 descritas aqui.

Embora esta invenção tenha sido descrita em relação a modalidades específicas da mesma, será entendido que será capaz de modificações posteriores. Este pedido se destina a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção seguindo, no geral, os princípios da invenção 15 e incluindo tais desvios da presente divulgação como consta na prática conhecida ou comum dentro da técnica a qual pertence a invenção e conforme pode ser aplicado a características essenciais estipuladas aqui.

Claims

1. Produto alimentício, caracterizado pelo fato de compreender: (i) uma composição de ingrediente alimentício que compreende (a) pelo menos 0,5% p/p de farinha microalgal, consistindo de um homogenato de biomassa microalgal seca contendo células predominante ou completamente lisadas na forma de um pó que compreende pelo menos 16% em peso seco de óleo de triglicerídeo, em que menos do que 5% em peso do óleo de triglicerídeo é ácido docosahexaenóico (DHA) (22:6), a biomassa tendo um conteúdo de clorofila de menos de 200 ppm, e sendo de uma espécie de Chlorella que foi crescida heterotroficamente em açúcares, na ausência de luz e pasteurizada, e (b) pelo menos um outro ingrediente comestível; e (ii) um líquido comestível.

2. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a biomassa tem um conteúdo de clorofila de menos do que 100 ppm.

3. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mais do que 70% das células são lisadas.

4. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que mais do que 80% das células são lisadas.

5. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que mais do que 90% das células são lisadas.

6. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cerca de 100% das células são lisadas.

7. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos 50% em peso do óleo de triglicerídeo é um lipídeo 18:1 e está contido em uma forma de glicerolipídeo

8. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o óleo de triglicerídeo compreende a. menos que 2% de 14:0; b. 13 a 16% de 16:0; c. 1 a 4% de 18:0; d. 64 a 70% de 18:1; e. 10 a 16% de 18:2; f. 0,5 a 2,5% de 18:3; e g. menos que 2% de óleo de um comprimento de cadeia de carbono de 20 ou mais longa.

9. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a farinha é derivada de uma alga que é um mutante de cor com pigmentação de cor reduzida se comparado à cepa da qual foi derivada, em que a alga que é uma mutante de cor é uma cepa obtida a partir de Chlorella protothecoides 33-55 (PTA-10397) ou Chlorella protothecoides 25-32 (PTA-10396).

10. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a farinha não possui pigmentação verde ou amarela

11. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a farinha é micronizada ou possui um tamanho de partícula médio de não mais do que 100 pm.

12. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a farinha possui entre 20- 115 pg/g de carotenóides totais, incluindo 20-70 pg/g de luteína.

13. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a composição de ingrediente alimentício compreende um produto de ovo seco, em que o produto de ovo seco são ovos inteiros secos, claras de ovo secas, ou gemas de ovo secas.

14. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a composição de ingrediente alimentício é um produto de ovo pulverizado, produto de ovos mexidos, mistura de panqueca ou mistura de waffle.

15. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício é um produto assado, pão, cereal, biscoito ou massa.

16. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício é uma bebida, em que o líquido comestível é leite de soja, leite de arroz, ou leite de amêndoa.

17. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a bebida é um iogurte.

18. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício é um substituto de carne vegetariano.

19. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o produto alimentício é um produto assado livre de glúten.

20. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um antioxidante.

21. Produto alimentício de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8 e 10 a 20, caracterizado pelo fato de que a espécie de Chlorella é Chlorella protothecoides.

22. Produto alimentício, caracterizado pelo fato de compreender (i) uma composição de ingrediente alimentício que compreende (a) pelo menos 0,5% p/p de biomassa algal, compreendendo predominantemente células intactas, contendo pelo menos 10% em peso seco de óleo de triglicerídeo, em que menos do que 5% em peso do óleo de triglicerídeo é ácido docosahexaenóico (DHA) (22:6), a biomassa tendo um conteúdo de clorofila de menos de 200 ppm, e sendo de uma espécie de Chlorella que foi crescida heterotroficamente em açúcares na ausência de luz e pasteurizada, e (b) pelo menos um outro ingrediente comestível; e (ii) um líquido comestível.

23. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a biomassa tem um conteúdo de clorofila de menos de 100 ppm.

24. Produto alimentício de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de que a espécie de Chlorella é Chlorella protothecoides.