CN105792668A - 富含蛋白的微藻生物质粉的颗粒和用于制备它的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及富含蛋白的微藻生物质粉的颗粒，其特征在于具有：在库尔特

Description

富含蛋白的微藻生物质粉的颗粒和用于制备它的方法
本发明涉及富含蛋白的微藻生物质粉的颗粒，所述生物质是完整的(未研磨的)微藻。
更具体地说，本发明涉及具有完全值得注意的粒度分布和压缩率与充气密度特性的微藻生物质粉的颗粒。
本发明涉及具有完全令人满意的流动和润湿性特性的微藻生物质粉的颗粒。
本发明还涉及用于制备这些富含蛋白的微藻生物质粉的颗粒的方法。
最终，本发明涉及微藻生物质粉的颗粒在用于人类消费的食物和动物饲料(宠物、水产养殖等)、或用于在制药和化妆品行业中应用的用途。
存在若干可用于食品中的藻类物种，大部分为“大型藻类”，例如海带、海白菜(石莼(Ulvalactuca))和紫菜属(Porphyra)(培养于日本)或“红皮藻(dulse)”(帕尔玛利亚掌叶(Palmariapalmata))型用于食品的红藻。
然而，除了这些微藻外，还存在由“微藻”代表的很多藻类来源，具体地是经种植用于在生物燃料或食品中应用的海产或非海产光合作用类或非光合作用类单细胞微藻。
例如，螺旋藻(钝顶螺旋藻(Arthrospiraplatensis))是在开放泄湖中种植的(通过光合作用生长)，用作一种食品补充剂，或少量地掺于糖果或饮品中(一般不到0.5％w/w)。
其他微藻，包括小球藻(Chlorella)属的某些物种，在亚洲国家作为食品增补剂也非常受欢迎。
本发明由此涉及适用于(或适合)人类消费的富含营养物、尤其蛋白的微藻生物质。
本发明涉及富含蛋白的微藻生物质粉，该微藻生物质粉可以被掺入食物产品中，其中该微藻粉的蛋白含量可以全部地或部分地替代存在于常规食物产品中的蛋白。
微藻生物质粉也提供其他益处，例如微量营养素、膳食纤维(可溶性和不溶性的碳水化合物)、甘油三酸酯、磷脂、糖蛋白、植物甾醇、生育酚、生育三烯酚和硒。
出于本发明的目的，考虑中的微藻是在高度丰富的水平生产蛋白的物种。
该微藻生物质包括按干重计至少50％的蛋白，优选是在按干重计50％和70％之间的蛋白。
对它们来说，本发明的优选微藻可以在异养条件(在作为碳源的糖上并且在缺乏光的条件下)生长。
本申请公司建议选择小球藻属的富含蛋白质的微藻。
小球藻是单细胞绿色微藻，属于绿藻门分支。
优选地，根据本发明所用微藻属于根腐小球藻(Chlorellasorokiniana)或原壳小球藻(Chlorellaprotothecoides)类型。
在液体培养基中培养微藻用于产生像这样的生物质。
根据本发明，在含有碳源和氮源的培养基中在不存在光下(异养条件)培养微藻。
固体和液体生长培养基在文献中通常都有，并且适合于许多微生物株的特定培养基的制备的推荐做法可以容易地见于例如网上http://www.utex.org/(由德克萨斯大学奥斯汀分校维护的一个网站，针对其藻类培养物保藏(UTEX))。
在发酵器(或生物反应器)中产生生物质。
生物反应器、培养条件和异养性生长与繁殖方法的特定实例可以按任何适合的方式组合以改善微生物生长和蛋白产生的效率。
为了制备用于食品的生物质，从发酵培养基中浓缩或收获在发酵结束时得到的生物质。
在从发酵培养基中收获微藻生物质时，该生物质包括主要悬浮在一个水性培养基中的完整细胞。
为浓缩生物质，然后通过此外本领域普通技术人员已知的任何手段，进行单独地或组合地经由过滤或经由离心的固液分离的步骤。
浓缩后，可加工该微藻生物质，以生产真空包装的糕点、藻片、藻匀浆、藻粉末或藻粉。
根据本发明，干燥微藻生物质，以协助随后的加工，或用于生物质在其不同应用中的用途。
取决于藻类生物质是否经干燥，并且如果经干燥，根据所用干燥方法，可赋予食物产品各种质感和风味。
举例来说，专利US6607900描述使用鼓式干燥器在并无先前离心下来干燥微藻生物质以制备微藻片。
可以从浓缩的微藻生物质，使用气流干燥器或通过喷雾干燥来制备微藻粉末，如专利US6372460中所描述。
然后，在一个喷雾干燥器中，将液体悬浮液以加热空气流中的细液滴分散体的形式喷出。将夹带的物质迅速干燥并形成干粉末。
在某些情况下，也可以使用脉冲燃烧干燥器，以在干燥的最终物质中获得粉状质感。
仍在其他情况下，实施喷雾干燥、随后使用流化床干燥器的组合来实现用于获得干燥微藻生物质的最佳条件(例如参见专利US6255505)。
在由本发明解决的技术领域中，本发明是为了从已经浓缩并且然后喷雾干燥或急骤干燥的微藻生物质制备微藻生物质粉。
干燥后粉末的水含量或水分含量按重量计一般小于10％。
然而，在用于回收富含蛋白的微藻生物质的常规方法中，获得低压缩率和低堆密度的干粉末是高度不令人希望的。
因此，仍然存在对新形式的富含蛋白的微藻生物质粉的未满足的需要，以便可以大规模地容易地将它们引入那些必须保持美味和营养的食物产品中。
因此本申请公司已经发现，可以通过提供具有完全值得注意的粒度分布和压缩率与堆密度特性的微藻生物质粉的颗粒来满足这一需要。
因此，根据本发明的微藻生物质粉的颗粒特征在于它们具有：
-在库尔特牌的LS激光粒度分析器上测量的如下粒度分布：具有60和300μm之间的Dmode和70和420μm之间的D4,3，
-在细川(HOSOKAWA)粉末特征测试仪上测量的在0.60％和0.70％之间的堆密度，
-在细川(HOSOKAWA)粉末特征测试仪上测量的在15％和25％之间、优选在18％和21％之间的压缩率。
根据本发明的微藻生物质粉的颗粒第一特征在于它们的粒度分布。
此测量是根据制造商规程(在“小体积模块操作说明书(SmallVolumeModuleOperatinginstruction)”中)在库尔特牌LS激光粒径分析仪上实施，该仪器配备有其小体积分散模块或SVM(125ml)。
通过Dmode(主要群体的直径)值和D4,3(算术平均直径)值来说明粒度分布。
则根据本发明的微藻生物质粉的颗粒具有单模态粒度分布，其特征在于60和300μm之间的Dmode和70和420μm之间的D4,3。
更具体地说，取决于它们的微藻来源，根据本发明的微藻生物质粉的颗粒可以被分为两个家族：
-根腐小球藻生物质粉的颗粒的第一家族具有70和130μm之间的Dmode和75和140μm之间的D4,3；
-原壳小球藻生物质粉的颗粒的第二家族具有200和280μm之间的Dmode和300和420μm之间的D4,3。
根据本发明的微藻生物质粉的颗粒还具有在细川(HOSOKAWA)粉末特征测试仪上测量的、在0.60％和0.70％之间的堆密度，以及在细川(HOSOKAWA)粉末特征测试仪上测量的、在15％和25％之间、优选在18％和21％之间的压缩率。
根据制造商的说明书，使用由细川(HOSOKAWA)公司出售的粉末特征测试仪装置类型PTE，确定根据本发明的微藻生物质粉的颗粒的振实密度、堆密度和压缩率值。
这一装置使得有可能在标准化的和可再现的条件下，通过具体地测量堆密度和振实堆密度，并且然后借助以下公式从这些数据计算压缩率值，来测量粉末的流动性：
如以上提及的,根据操作说明中建议的用于所述粉末测试仪的方法(对于测量振实密度，默认设置在180摇动)，在粉末特征测试仪装置类型PTE上进行振实密度和堆密度的测量。
由于根据本发明的微藻生物质粉的颗粒具有比常规干燥的微藻粉更高的堆密度，这一堆密度值更加突出。
确实，可以认为，如果产品是通过喷雾干燥制成颗粒的，它的密度都会更低。
然而，虽然制成颗粒，根据本发明的产品具有比预期更高的堆密度：通过比较，如将在下文例证，常规喷雾干燥的微藻粉末的堆密度具有在0.35和0.50g/ml之间的更低堆密度。
根据测试A，根据本发明的微藻生物质粉的颗粒也具有完全令人满意的流动特性。
测试A由以下组成：测量根据本发明的微藻粉的颗粒的凝聚程度。
此凝聚测试是受由细川(HOSOKAWA)公司出售的粉末特征测试仪类型PTE的“操作说明书”中所描述的凝聚测试的启发。
第一，测试A包括在具有800μm的筛孔尺寸的筛上筛分根据本发明的微藻生物质粉的颗粒。
然后，回收具有小于800μm的尺寸的颗粒并且引入封闭容器，并经由外摆线运动混合，使用Turbula牌实验室混合器，T2C型。
凭借这种混合，根据本发明的微藻生物粉的颗粒将根据其自身特征表现其团聚或相斥的倾向。
然后，将由此混合的颗粒在具有三个(2000μm；1400μm；800μm)筛的柱上沉积，用于进一步筛分。
一旦筛分结束，则量化每一筛上的筛上物，并且结果给出了对微藻生物质粉的颗粒的“凝聚”或“粘性”性质的说明。
由此，颗粒的自由流动并且因此微弱凝聚的粉末将几乎不停在多个具有大筛孔尺寸的筛，但是随着所述筛的网眼变得更密，将越来越多停下来。
实验方案如下：
-在800μm筛上筛分必要量的产物以便回收50g尺寸小于800μm的产物，
-将这些50g的粒度小于800μm的颗粒引入容积为一升的玻璃罐(参考：BVBLVerrerieVilleurbannaise-法国维勒班)并合上盖，
-将这个罐放在速度设为42rpm的TURBULA型号T2C混合器中(维利(Willy)A.巴霍芬有限责任公司(BachofenSarl)-索西姆(Sausheim)-法国)并混合5分钟，
-准备具有三个筛(具有Saulas牌-直径200mm；佩西科斯东(PaisyCosdon)-法国)的柱，将其放置在弗里奇(Fritsch)摇筛机、型号Pulverisette型00.502上；该组件从底部起始至顶部的细节：摇筛机、筛底座、800μm筛、1400μm筛、2000μm筛、摇筛机盖，
-使混合得到的粉末沉积在该柱的最上部(2000μm筛)上，合上摇筛机盖并在FRITSCH摇筛机上以连续位置振幅5过筛5分钟，
-称量每层筛网上的筛上物。
然后根据本发明的微藻生物质粉的颗粒显示在这些筛的每一个上没有筛上物，反映根据现有的富含蛋白的微藻的粉末所获得的结果，完全地自由流动。
最终，根据本发明的微藻生物质粉的颗粒的特征在于根据测试B测量的令人满意的润湿度。
润湿性是技术特性，经常用于表征重悬浮于水中的粉末，例如在奶制品行业中。
其传达了粉末已经在水表面沉积后变得浸渍的能力(豪格尔德索伦森(HaugaardSorensen)等人，1978，用于分析脱水奶产品的方法(“Méthodesd'analysedesproduitslaitiersdéshydratés”[“Methodsforanalyzingdehydratedmilkproducts”])，尼罗A/S(编辑)哥本哈根(Copenhagen)，丹麦(Denmark))，且由此反映粉末在水表面吸收水的能力(卡约特(Cayot)和洛里昂(Lorient)，1998，奶产品的结构和技术功能(“Structuresettechnofonctionsdesprotéinesdulait”[“Structuresandtechnofunctionsofmilkproteins”])巴黎：埃拉特研究公司(AirlaitRecherches)：Tec和Doc，拉瓦锡(Lavoisier))。
此指数的确定包括测量某一量的粉末穿过静止状态的水的自由表面渗透入水中所需的时间。
也有必要将粉末的膨胀能力与润湿性相关联。确实，当粉末吸水时，它逐渐膨胀。然后，当各种组分被溶解或分散时，该粉末的结构消失。
在影响润湿性的因素之中的是大的原生粒子的存在、精细粒子的再引入、粉末的密度、粉末粒子的孔隙率和毛细管作用以及空气的存在、在粉末粒子表面脂肪的存在以及重构条件。
由本申请公司开发的测试B在这种情况下包括，更具体地，当与水接触时考虑微藻粉末的表现，这是通过测量置于水面上时，经过一段接触时间后粉末倾析的高度。
用于该测试的方案如下：
-在20℃将500ml脱矿质水引入一个600ml的矮宽式烧杯(FISCHERBRANDFB33114烧杯)中，
-将25g微藻粉末均匀地放在水表面上，不混合，
-接触3小时后观察粉末的行为，
-测量烧杯底部的倾析的产物的高度。
非常有凝聚力并且有粘性的低润湿性的粉末将留在液体的表面，而更好润湿性的粘性较小的粉末更容易倾析。
然后，根据本发明的微藻生物质粉的颗粒具有如下的润湿性程度，根据这一测试B其表示为烧杯中倾析的产物的高度，其值为在5mm和25mm之间。
更具体地说：
-该第一家族具有5和15mm之间的倾析产物高度，
-该第二家族具有15和25mm之间的倾析产物高度，
根据本发明的微藻生物质粉的颗粒还特征在于它们的比表面积。
跨该微藻生物质粉的颗粒的整个粒度分布确定比表面积，例如，采用康塔公司(Quantachrome)比表面积分析仪基于对被分析产品表面上的氮吸收测试，该测试是在来自贝克曼库尔公司(BeckmannCoulter)的SA3100装置上进行的，根据S.布鲁诺尔(BRUNAUER)等人(美国化学学会期刊(JournalofAmericanChemicalSociety)，60，309，1938)的“通过氮吸收发测定BET表面积(BETSurfaceAreabyNitrogenAbsorption)”一文中所描述的技术。
根据本发明的微藻生物质粉的颗粒，在30℃在真空下脱气30分钟后，则具有在0.45和0.70m2/g之间的比表面积。
更具体地说，根据BET方法，微藻生物质粉的颗粒的第一家族具有0.45和0.50m2/g之间的比表面积。
关于微藻生物质分的颗粒的第二家族，根据BET方法，它具有0.60和0.70m2/g之间的比表面积。
本发明的微藻生物质粉的颗粒不同于通过常规喷雾干燥获得的微藻粉。
根据本发明的微藻生物质粉的颗粒能够借助特别的喷雾干燥法获得，该喷雾干燥法在并流塔中使用高压喷嘴，该并流塔将半干燥粒子引向底部，引向移动带。
然后，将该材料作为多孔层穿过干燥和冷却后区域运送，这赋予其一个松脆结构，就像糕点的松脆结构，其在移动带的末端断开，并且通常经由粒度最终控制系统排出。
为了遵循这一喷雾干燥原理将该藻生物质粉颗粒化，例如，可使用基伊埃尼鲁(GEANIRO)公司出售的FILTERMATTM喷雾干燥器或TETRAPAK公司出售的TETRAMAGNAPROLACDRYERTM干燥系统。
令人惊讶地并且出乎意料地，本申请公司因此已经注意到，通过实施例如这一FILTERMATTM方法的微藻生物质粉的颗粒化，使得有可能在粒度分布方面，在其堆密度方面和在其压缩率方面，以高产率制备根据本发明的产品。
确实，之前描述的方法(例如，单效喷雾干燥或多效喷雾干燥-MSD塔)并不使得可能获得全部希望的特征。
因此，用于制备根据本发明的微藻生物质粉的颗粒的方法包括以下步骤：
1)制备存于水中的富含蛋白的微藻生物质的悬浮液，其固体含量是在按干重计10％和35％之间，
2)将这种悬浮液在一个其基部装有移动带并且在其上部装有高压喷嘴的竖直喷雾干燥器中进行喷雾，同时调节：
·初级空气的第一温度是在160℃和220℃之间的值，
·初级空气的第二温度是在90℃和150℃之间的值，
·喷雾压力在50和250巴之间、优选在80和150巴之间的值，
3)调节移动带上的干燥后区域的入口温度在70℃和90℃之间的值，并且调节冷却区域的温度在15℃和25℃之间的值，
4)收集如此获得的微藻生物质粉的颗粒。
本发明方法的第一步骤包括制备固体含量在按干重计10％和35％之间的存于水中的富含蛋白的微藻生物质悬浮液。
为了说明根据本发明的方法而选择的微藻是：
-根腐小球藻(UTEX1663株系-美国德克萨斯州大学奥斯汀分校藻种保存库(TheCultureCollectionofAlgaeattheUniversityofTexasatAustin-USA))，
-原壳小球藻(UTEX250株系-美国德克萨斯州大学奥斯汀分校藻种保存库)。
如后文中要示例的，然后通过快速加热处理对通过本领域普通技术人员已知的任何手段(例如通过离心)从发酵培养基提取的生物质进行失活。
根据本发明的方法的第二步骤包括：在一个其基部装有运动带并且在其上部装有高压喷嘴的竖直喷雾干燥器中喷雾生物质的悬浮液，同时调节：
·初级空气的第一温度是在160℃和220℃之间的值，
·初级空气的第二温度是在90℃和150℃之间的值，
·喷雾压力在50和250巴之间、优选在80和150巴之间的值，
本发明的方法的第三步骤包括调节移动带上的干燥后区域的入口温度至70℃和90℃之间的值，并且调节冷却区域的温度至15℃和25℃之间的值。
在离开主舱时，微藻生物质粉的颗粒具有8％和15％之间的残留水分含量。
为了使微藻粉颗粒的水分程度达到希望的值(在离开该干燥器时：在3％和6％之间)，本申请公司已经发现，必须遵守干燥和冷却区域的这些温标。
最终，根据本发明的方法的最终步骤包括最终收集由此获得的微藻生物质粉的颗粒。
归因于上述其功能特性的质量，根据本发明的微藻粉颗粒可以被用于人类消费的食物和动物饲料(宠物、水产养殖等)方面的应用、或用于在制药和化妆品行业的应用。重要的是注意到，关于术语“制药行业”，根据本发明的微藻粉颗粒并不用作活性成分，而是用作用于制备片剂的调配剂。
因此，本发明还涉及用于制备人类食物组合物或动物饲料组合物或制药的或化妆品的组合物的方法，该方法包括掺入根据本发明的微藻粉颗粒的步骤。
因此，从其功能特性的观点，根据本发明的微藻粉颗粒具有很大兴趣：
-其自由流动(已经团聚，更少的细粉末)使得有可能协助挤压机进料和料斗的填充；
-其更高堆密度还使得有可能协助其运输(降低的成本)，并且还协助降低在粉末袋的处理过程中的粉尘的排放；
-其在液体中容易的分散使得有可能：
o避免团块的形成，
o协助饮料的制备，
o将其掺入粘性介质，而没有团块的形成，或不需要有力的“分散剂”，例如胶。
-其被压缩的能力，是指它们目的在于制造不溶性固体颗粒，对用于制造食物的方法有抗性，这使得对于根据本发明的绿色微藻粉颗粒而言有可能产生有吸引力的绿色斑点产品(糕点、曲奇、片剂、胶、包衣等)。
例如，在食品增补剂领域，微藻生物质粉的颗粒可以被容易地掺入口服可分散片剂，例如，它是适合儿科和老年科的植物制剂形式。
以说明的方式，本申请公司已经将根据本发明的微藻粉颗粒与其用于配制口服可分散片剂的快速崩解赋形剂中的一种，即Flash，组合在一起。
如后文中要示例的，这些片剂的特征的评估示出：
-掺入微藻生物质粉的颗粒对片剂的硬度没有负面影响；
-微藻生物质粉的颗粒降低了片剂的脆性。
本发明的其他特征和优点将在阅读以下实例时显现。然而，在此仅以非限制性说明的方式给出它们。
实例
实例1：在有限葡萄糖供应下，在分批补料发酵中，根腐小球藻的生产
所用株系是根腐小球藻(UTEX1663株系-美国德克萨斯州大学奥斯汀分校藻种保存库)。
预培养：
-在一个2L埃伦迈尔烧瓶(Erlenmeyerflask)中的600ml培养基；
-培养基的组成(下表1)
表1.
在灭菌之前通过添加8NNaOH来将pH调节到7。
孵育在以下条件下进行：
-时间：72h；
-温度：28℃；
-摇动：110rpm(伊孚森莫特顿(InforsMultitron)孵育器)。
随后将预培养物转移到赛多利斯(Sartorius)30L发酵罐中。
用于生物质生产的培养：
起始培养基类似于预培养的培养基：
表2.
在接种后将发酵罐的初始体积(Vi)调节至13.5L。
达到16-20L的最终体积。
用于进行发酵的参数如下：
表3.
温度 28℃
pH 6.5，使用28％w/w NH3
pO2 >20％(通过摇动来维持)
摇动 最小300rpm
气流速率 15L/min
当已经耗尽初始供应的葡萄糖时，以包含500g/l的葡萄糖和8g/l的MgSO4.7H2O的浓溶液的形式，连续地供应培养基。
供应的速率小于株系可能进行的消耗的速率，这样使得培养基中葡萄糖的残留含量为零，即通过葡萄糖可获得性来限制株系生长(葡萄糖限制条件)。
视需要添加ClerolFBA3107消泡剂以防止过多起泡。
结果：
在培养75h后，获得具有57％的蛋白含量(通过N6.25来评估)的74g/L的生物质。
对于剩余操作来说，将温度维持在低于8℃-10℃。
在这一步骤后，生物质的浓度是大约18％(干燥，细胞团块)。
实例2.根腐小球藻生物质的干燥
对在实例1中获得的生物质进行干燥：
-在FILTERMAT装置中，以便获得根据本发明的微藻粉颗粒，
-在多效喷雾干燥器(在热流中干燥液体，并且然后在该塔底部在旋流器或在套筒过滤器的水平面处回收)中，以便根据商业上可获取的方式，获得对照微藻粉。
用于具有18％的固体含量的微藻生物质的悬浮液的多效喷雾干燥的主要操作条件如下：
-喷雾压力(2喷嘴)：150巴，
-入口温度：275℃，
-出口温度：80℃，
-固定床温度：80℃，
-在振动流化床上冷却：
o第1段进口温度：50℃
o第2段进口温度：20℃
关于根据本发明的喷雾干燥方法，它包括在下列条件下，在高压下将生物质在一台由GEA/NIRO公司出售的装有德拉万(Delavan)型高压喷射喷嘴的FILTERMAT型号装置中进行喷雾：
-微藻生物质悬浮液的固体含量：18％
-初级空气的第一温度：175℃+/-10℃
-初级空气的第二温度：110℃+/-10℃
-喷雾压力：120巴
-干燥后区域入口温度：80℃
-冷却区域温度：18℃
-舱出口温度：55℃+/-2℃
干燥后，微藻生物质粉的颗粒具有3％和6％之间的残留水分含量。
实例3：在28℃，通过分批补料发酵，原壳小球藻的生产
为了获得高生物质浓度，在培养过程中供应葡萄糖(分批补料)，以防止由于葡萄糖的生长抑制。
在发酵开始时供应盐(分批)。
所用株系是原壳小球藻UTEX250(美国德克萨斯州大学奥斯汀分校藻种保存库)。
预培养：
-在一个2L埃伦迈尔烧瓶(Erlenmeyerflask)中的500ml培养基；
-该培养基的组成(以g/L计)：
表4.
孵育在以下条件下进行：时间：72h；温度：28℃；摇动：110rpm(伊孚森莫特顿(InforsMultitron)孵育器)。
随后将预培养物转移到赛多利斯(Sartorius)30L发酵罐中。
用于生物质生产的培养：
该培养基如下：
表5.
在接种后将发酵罐的初始体积(Vi)调节至17L。达到大约20-25L的最终体积。
用于进行发酵的参数如下：
表6.
温度 28℃
pH 5.0-5.2，使用28％w/w NH3
pO2 20％+/-5％(通过摇动来维持)
摇动 最小300rpm
气流速率 15L/min
当葡萄糖的残余浓度下降至低于10g/L，则供应处于在大约800g/L的浓缩溶液的形式的葡萄糖，以维持发酵罐中的葡萄糖含量在0和20g/L之间。
结果
在40h时获得包含68.5％的蛋白的89g/L的生物质。
通过在70℃下于HTST区中热处理3分钟来失活细胞。
对于剩余操作来说，将温度维持在低于8℃-10℃。
在这一步骤后，生物质的浓度是大约20％(干燥的细胞团块)。
实例4：原壳小球藻生物质的干燥
对在实例3中获得的生物质进行干燥：
-在FILTERMAT装置中，以便获得根据本发明的微藻粉颗粒，
-在多效喷雾干燥器(在热流中干燥液体，并且然后在该塔底部在旋流器或在套筒过滤器的水平面处回收)中，以便根据商业上可获取的方式，获得对照微藻粉。
用于具有20％的固体含量的微藻生物质的悬浮液的多效喷雾干燥的主要操作条件如下：
-喷雾压力(2喷嘴)：150巴，
-入口温度：270℃，
-出口温度：80℃。
-固定床温度：80℃
-在振动流化床上冷却：
o第1段进口温度：50℃
o第2段进口温度：20℃
关于根据本发明的喷雾干燥方法，它包括在下列条件下，在高压下将生物质在一台由GEA/NIRO公司出售的装有德拉万(Delavan)型高压喷射喷嘴的FILTERMAT型号装置中进行喷雾：
-微藻生物质悬浮液的固体含量：20％
-初级空气的第一温度：174℃+/-10℃
-初级空气的第二温度：102℃+/-10℃
-喷雾压力：150巴
-干燥后区域入口温度：80℃
-冷却区域温度：20℃
-舱出口温度：57℃+/-3℃
干燥后，微藻生物质粉的颗粒具有3％和6％之间的残留水分含量。
实例5.根据本发明的微藻生物质粉的颗粒的表征
下表7呈现了根据本发明的四个批次的微藻粉颗粒的物理化学属性(用根腐小球藻生产的两个批次-批次1和2，以及用原壳小球藻的两个批次-批次3和4)，与在多效喷雾干燥器上(在MSD塔上)干燥的粉进行比较。
表7.
*Nd：未检测到
下表8具体呈现了以下值：
-粒度，
-压缩率，
-表观密度，
-比表面积，
-流动，
-润湿性
根据本发明的微藻生物质粉的颗粒的参数，与通过常规喷雾干燥而干燥的微藻粉的这些相同参数进行比较。
表8.
对于润湿性测量：
根腐小球藻：
(*)在将粉末引入烧杯中后，产物缓慢迁移至底部-在T3h时：5mm的沉积并且约50％的产物在表面
(**)在将粉末引入烧杯中后，产物缓慢迁移至底部-在T3h时：15mm的沉积并且约20％的产物在表面
(***)在粉末沉积在水的表面时，产物直接落到烧杯的底部。
原壳小球藻
(*)以块的形式，产物即刻落到烧杯的底部
(**)在T.3h时，所有产物已经沉积在底部
(***)关于第一测试的相同观测，在T3h时，仅一部分粉末已经迁移至底部，并且大约20％的产物留在表面。
实例6.将微藻生物质粉的颗粒掺入口服可分散片剂
在此实例中，将根腐小球藻生物质粉的颗粒(实例5的批次1)与本申请公司出售的Flash(成粒的淀粉和甘露醇)组合在一起，制备口服可分散片剂。
基于以下参数制备片剂：
直径13mm的斜面平冲头的最大阻力＝92kN。
直径13mm的冲头具有1.327cm2的表面积(截面)。
将五种不同的压缩力(表示为“上冲力”)-为5、10、15、20和25kN-施加至同一粉末，以获得具有五种渐增的硬度的片剂(下表中引用的测试1至5)。
用(约10％)或不用根据本发明的微藻粉颗粒生产两种片剂配方，并且评估硬度和质感参数。
包含微藻生物质粉的片剂
配方：
Flash
89.7％627.9g
批次1
10.0％70.0g
基于百尔罗赫工厂的硬脂酸镁0.3％
2.1g
程序：
将所有Flash和批次1引入一个两升容器，然后使用混合器混合五分钟。
添加硬脂酸镁，然后再次使用混合器混合五分钟。
在装有直径13mm的平冲头的KORSCHXP1压片机上以20个片剂/min的速度，压缩该混合物。
表9.
“对照”片剂
配方：
Flash批次E019F
99.7％627.9g
基于百尔罗赫工厂的硬脂酸镁0.3％
2.1g
程序：
将Flash和硬脂酸镁引入一个两升容器并且然后使用混合器混合五分钟。
在装有直径13mm的平冲头的KORSCHXP1压片机上以20个片剂/min的速度，压缩该混合物。
表10.
结论：
使用装有直径13mm的平冲头的KORSCH交替压力机压缩两种不同粉末：
-作为对照，仅具有Flash的粉末，
-具有Flash和10％的根据本发明的微藻粉颗粒(批次1)的另一种粉末。
对于两种配方，滑润剂的量是恒定的，为0.3％的硬脂酸镁。
在阅读结果时，出现：
-所有混合物都是均一的并且完美地流动。同样，不存在粘附和/或开裂问题。
-“微藻粉颗粒”组分对片剂的硬度没有负面影响。
-根据本发明的微藻粉颗粒降低了片剂的脆性。
实例7.将微藻生物质粉的颗粒配制为食品增补剂
使用批次1的颗粒开发了十一种食谱。
韭菜汤
将所有粉末一起预混合
分散在热水中并且混合
蔬菜汤(谷氨酸盐)
将所有粉末一起预混合
分散在热水中并且混合
富含纤维的柠檬糕点
在霍巴特(hobart)碗中使用薄板，以速度1混合A30sec，然后以速度2混合2min
掺入B，以速度1混合1min，然后以速度2混合2min
添加C，以速度1混合1min，然后以速度2混合3min
掺入D，以速度1混合15sec
填充该模具并且焙烘
在170℃，在旋转炉中焙烘18min
用于32个大约31g的糕点的量
焙烘时的失水量：15％
具有10％的FB06的批次1
曲奇
在霍巴特(hobart)碗中使用薄板，以速度1混合A2min
掺入B，以速度1混合1min，然后以速度2混合2min
添加C，以速度1混合1min，然后以速度2混合3min
引入粉末C的混合物，以速度1混合4min
留下面团，静置15分钟
使其穿过旋转曲奇机
将曲奇放置在托盘上并且焙烘
番茄酱
将所有成分一起混合
在90℃-95℃，在水浴中烹制10min
蛋黄酱
在混合器碗中，混合A1min
掺入蛋黄(B)
滴入C，并且以最大速度混合
继续搅拌1分钟
“酒胶糖”
裹衣花生(coatedpeanuts)
在50℃，在水浴中加热FB06浆料(40％固体)
混合粉末
将烤花生放置在汽轮机中
添加FB06浆料(15-20g)，和粉末的混合物(大约30g)
尽可能多地重复这一操作
在200℃下，在炉中焙烘7分钟
香蒜酱
干狗食
混合粉末+脂肪
在提供足以用于烹制干食物的水的条件下进行挤出
烹制T℃：115℃-130℃
用于10至12kg的比格尔(Beagle)型的狗的大约240g的干食物
用于大约40kg的拉布拉多(Labrador)型的狗的大约500g的干食物
蔬菜炸丸子
制备蔬菜高汤：在300ml的沸水中1块
使这一高汤中的Nutralys98％TVP(70g)水合30min
在掺混机中切割(1min，两次)，以便获得纤维状外观
添加粉末的混合物
使炸丸子(10g)成形，并且在蒸气炉中烹制30min
深度冷冻
将炸丸子浸没在面糊中，然后浸没在面包屑中
在190℃炸1min
深度冷冻
通过在190℃炸3min30，烹制这些食块
认为这餐是由六个10g的“炸丸子”组成。推荐的每日VitB12摄取量时2g(最小量)。
下表11呈现了与它们的功能特性相比，用于掺入作为食品增补剂的根据本发明的微藻粉颗粒的这些条件的结果。
表11
通过将根据本发明的微藻生物质粉的颗粒掺入针对以下项的食谱，获得了良好结果：
-早餐谷物
-酸奶
-调料片(seasoningflakes)
-奶油甜点(阿月浑子)
-用于稚鱼的干食物
-干马食。
实例8.将微藻生物质粉的颗粒配制为食品增补剂
使用批次3的颗粒开发了类似于实例7的那些食谱的十种食谱。
曲奇(常规食谱和具有谷物的食谱)
面包
早餐谷物
南瓜浓汤
韭菜/马铃薯浓汤
用于包含21％蛋白的饮料的混合物
用于巧克力奶油的混合物
100％基于蔬菜的饮料
下表12呈现了与它们的功能特性相比，用于掺入作为食品增补剂的根据本发明的微藻粉颗粒的这些条件的结果。
表12
实例9.将微藻生物质粉的颗粒掺入高蛋白棒
在这一实例中，根据下表中呈现的食谱，将原壳小球藻生物质粉颗粒(实例5的批次3)与本申请公司出售的其他成分组合在一起，生产高蛋白棒。
高蛋白棒(high-proteinbar)
结论：
在搓揉期间非常快地观察到柔性面团的形成；并且在掺入小麦和豌豆蛋白过程中，质感被描述为柔性、可咀嚼并且非颗粒状的。“烤谷物”味道被判断为令人愉快的。
实例10.将微藻生物质粉的颗粒掺入运动饮料
在这一实例中，根据下表中呈现的食谱，将原壳小球藻生物质粉颗粒(实例5的批次3)与本申请公司出售的其他成分组合在一起，生产用于运动人群的高蛋白饮料。
用于包含74％蛋白的饮料的混合物
结论：
该配方是非常适合的；同时保留蔬菜味道，不存在苦味。原壳小球藻生物质粉甚至赋予在口中令人愉快的丰满度。

Claims (19)

1.富含蛋白的微藻生物质粉的颗粒，其特征在于所述颗粒具有：
o在牌的LS激光粒度分析器上测量的如下粒度分布：具有60μm和300μm之间的Dmode和70μm和420μm之间的D4,3，
o在细川粉末特征测试仪上测量的在0.60％和0.70％之间的堆密度，
o在细川粉末特征测试仪上测量的在15％和25％之间、优选在18％和21％之间的压缩率。
2.如权利要求1所述的颗粒，其特征在于该微藻选自下组，该组由以下各项组成：根腐小球藻(Chlorellasorokiniana)和原壳小球藻(protothecoides)。
3.如权利要求2所述的颗粒，其特征在于该微藻是根腐小球藻。
4.如权利要求2所述的颗粒，其特征在于该微藻是原壳小球藻。
5.如权利要求3所述的颗粒，其特征在于它们具有以下粒度分布：该粒度分布具有在70μm和130μm之间的Dmode和在75μm和140μm之间的D4,3。
6.如权利要求4所述的颗粒，其特征在于它们具有以下粒度分布：该粒度分布具有在200μm和280μm之间的Dmode和在300μm和420μm之间的D4,3。
7.如权利要求1所述的颗粒，其特征在于它们具有如下的润湿性程度：根据测试B该润湿性程度利用烧杯中倾析的产物的高度进行表示，其值在5mm和25mm之间。
8.如权利要求3所述的颗粒，其特征在于它们具有如下的润湿性程度：根据测试B该润湿性程度利用烧杯中倾析的产物的高度进行表示，其值在5mm和15mm之间。
9.如权利要求3所述的颗粒，其特征在于它们具有如下的润湿性程度：根据测试B该润湿性程度利用烧杯中倾析的产物的高度进行表示，其值在15mm和25mm之间。
10.如权利要求1至9中任一项所述的颗粒，其特征在于根据BET方法，它们具有在0.45m2/g和0.70m2/g之间的比表面积。
11.如权利要求3所述的颗粒，其特征在于根据BET方法，它们具有在0.45m2/g和0.50m2/g之间的比表面积。
12.如权利要求4所述的颗粒，其特征在于根据BET方法，它们具有在0.60m2/g和0.70m2/g之间的比表面积。
13.一种用于制备如权利要求1至12中任一项所述的颗粒的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1)制备富含蛋白的微藻生物质在水中的悬浮液，固体含量按干重计在10％和35％之间，
2)将该悬浮液在基部装有移动带并且上部装有高压喷嘴的竖直喷雾干燥器中进行喷雾，同时调节：
·初级空气的第一温度在160℃和220℃之间的值，
·初级空气的第二温度在90℃和150℃之间的值
·喷雾压力在50巴和250巴之间、优选在80巴和150巴之间的值，
3)调节移动带上的干燥后区域的入口温度在70℃和90℃之间的值，并且调节冷却区域的温度在15℃和25℃之间的值，
4)收集如此获得的微藻生物质粉的颗粒。
14.如权利要求1至12中任一项所述的颗粒或根据如权利要求13所述的方法获得的颗粒在用于人类消费的食物和动物饲料(宠物、水产养殖等)中、或用于在制药和化妆品行业中应用的用途。
15.如权利要求14所述的用途，用于生产口服可分散片剂。
16.如权利要求14所述的用途，用于生产汤、酱、糕点、曲奇、早餐谷物、蛋黄酱、番茄酱、酒胶糖、裹衣花生、酸奶、奶油甜点、蔬菜食块、和调料片。
17.如权利要求14所述的用途，用于生产高蛋白棒。
18.如权利要求14所述的用途，用于生产高蛋白运动饮料。
19.如权利要求14所述的用途，用于生产干狗食、干马食、或针对稚鱼的干食物。
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