ES2629108T3 - Método para la producción de una biomasa de microalgas de calidad sensorial optimizada - Google Patents
Método para la producción de una biomasa de microalgas de calidad sensorial optimizada Download PDFInfo
- Publication number
- ES2629108T3 ES2629108T3 ES14750547.3T ES14750547T ES2629108T3 ES 2629108 T3 ES2629108 T3 ES 2629108T3 ES 14750547 T ES14750547 T ES 14750547T ES 2629108 T3 ES2629108 T3 ES 2629108T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- biomass
- microalgae
- chlorella
- fermentation
- flour
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 27
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims abstract description 92
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 59
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 claims abstract description 34
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 27
- 241000195645 Auxenochlorella protothecoides Species 0.000 claims abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 7
- 230000029219 regulation of pH Effects 0.000 claims description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 40
- 239000000047 product Substances 0.000 description 23
- 206010013911 Dysgeusia Diseases 0.000 description 22
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 22
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 19
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 14
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 13
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 13
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 12
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 12
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 12
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 11
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 11
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 10
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 10
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 10
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 241001036353 Parachlorella Species 0.000 description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 4
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 4
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 4
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 3
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 3
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 2,4-Hexadienoic acid, potassium salt (1:1), (2E,4E)- Chemical compound [K+].CC=CC=CC([O-])=O CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LFYXNXGVLGKVCJ-FBIMIBRVSA-N 2-methylisoborneol Chemical compound C1C[C@@]2(C)[C@](C)(O)C[C@@H]1C2(C)C LFYXNXGVLGKVCJ-FBIMIBRVSA-N 0.000 description 2
- LFYXNXGVLGKVCJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylisoborneol Natural products C1CC2(C)C(C)(O)CC1C2(C)C LFYXNXGVLGKVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 description 2
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000206754 Palmaria palmata Species 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 241000196251 Ulva arasakii Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 235000021474 generally recognized As safe (food) Nutrition 0.000 description 2
- 235000021473 generally recognized as safe (food ingredients) Nutrition 0.000 description 2
- 230000009569 heterotrophic growth Effects 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 235000012054 meals Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 235000010241 potassium sorbate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 2
- 229940069338 potassium sorbate Drugs 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 235000019615 sensations Nutrition 0.000 description 2
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 2
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000195651 Chlorella sp. Species 0.000 description 1
- 240000009108 Chlorella vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000007089 Chlorella vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000199913 Crypthecodinium Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241001442242 Heterochlorella luteoviridis Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 241000195659 Neodesmus pupukensis Species 0.000 description 1
- 241000195646 Parachlorella kessleri Species 0.000 description 1
- 241000206609 Porphyra Species 0.000 description 1
- 241001074118 Prototheca moriformis Species 0.000 description 1
- 241001597169 Prototheca stagnorum Species 0.000 description 1
- 241000195648 Pseudochlorella pringsheimii Species 0.000 description 1
- 241000542943 Pseudochlorella subsphaerica Species 0.000 description 1
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 1
- 241000233671 Schizochytrium Species 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000290333 Vanilla fragrans Species 0.000 description 1
- 235000009499 Vanilla fragrans Nutrition 0.000 description 1
- 235000012036 Vanilla tahitensis Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 229940011019 arthrospira platensis Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 1
- 230000036978 cell physiology Effects 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- JLPUXFOGCDVKGO-UHFFFAOYSA-N dl-geosmin Natural products C1CCCC2(O)C(C)CCCC21C JLPUXFOGCDVKGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N dl-isoborneol Natural products C1CC2(C)C(O)CC1C2(C)C DTGKSKDOIYIVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000010981 drying operation Methods 0.000 description 1
- 239000001921 dulse Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 235000021472 generally recognized as safe Nutrition 0.000 description 1
- 235000021552 granulated sugar Nutrition 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 235000009569 green tea Nutrition 0.000 description 1
- 230000007407 health benefit Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 230000001936 parietal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 239000011049 pearl Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000008823 permeabilization Effects 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 230000037039 plant physiology Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229940082787 spirulina Drugs 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 239000012134 supernatant fraction Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 235000019587 texture Nutrition 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 235000019149 tocopherols Nutrition 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N γ-tocopherol Chemical class OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1 QUEDXNHFTDJVIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/065—Microorganisms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/16—Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L17/00—Food-from-the-sea products; Fish products; Fish meal; Fish-egg substitutes; Preparation or treatment thereof
- A23L17/60—Edible seaweed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
- A61K36/02—Algae
- A61K36/05—Chlorophycota or chlorophyta (green algae), e.g. Chlorella
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Mycology (AREA)
- Alternative & Traditional Medicine (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Marine Sciences & Fisheries (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Un método para acondicionar una biomasa de microalgas del género Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, producida en condiciones heterotróficas y en ausencia de luz para la preparación de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado, donde el método de acondicionamiento se caracteriza por que comprende los siguientes pasos: - recolección de la biomasa directamente al final de la fermentación y almacenamiento durante menos de 8 horas antes del acondicionamiento de la misma, - tratamiento de calor de alta temperatura / corto tiempo (HTST) de la biomasa recuperada y almacenada de este modo, durante de 30 segundos a 1 min 30, a una temperatura de entre 60 y 68°C y - lavado de la biomasa tratada con HTST con a lo sumo 3 volúmenes de agua por volumen de biomasa.
Description
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
DESCRIPCION
Metodo para la produccion de una biomasa de microalgas de calidad sensorial optimizada
La presente invencion se refiere a un metodo novedoso para producir una biomasa de microalgas del genero Chlorella que permite la preparacion de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado. La presente invencion por lo tanto permite la incorporacion de esta harina de microalgas en formulaciones de alimentos sin generar gustos no deseables.
Presentacion de la tecnica anterior
Las algas, que historicamente han requerido "solo agua y luz solar" para crecer, han sido consideradas desde hace mucho tiempo una fuente de alimentos.
Existen varias especies de algas que pueden utilizarse en alimentos, la mayona siendo "microalgas" tales como alga marina, lechuga de mar (Ulva lactuca) y algas rojas del tipo Porphyra (cultivadas en Japon) o "dulse" (Palmaria palmata).
Sin embargo, ademas de estas microalgas, tambien hay otras fuentes de algas representadas por las "microalgas", es decir, algas microscopicas unicelulares fotosinteticas o no fotosinteticas, de origen marino y no marino, cultivadas para aplicaciones en biocombustibles o alimentos.
Por ejemplo, la espirulina (Arthrospira platensis) se cultiva en lagunas abiertas (en condiciones fototroficas) para su uso como un complemento de alimentos o se incorpora en pequenas cantidades en productos de repostena o bebidas (generalmente menos de 0.5% de peso/peso).
Otras microalgas ricas en lfpidos, incluyendo ciertas especies de Chlorella, tambien son muy populares en pafses asiaticos como complementos de alimentos (se hace mencion de las microalgas que producen omega 3 del genero Crypthecodinium o Schizochytrium).
La produccion y el uso de la harina de microalgas del tipo Chlorella se describen, por ejemplo, en los documentos WO 2010/120923 y WO 2010/045368.
La fraccion de aceite de la harina de microalgas que puede estar compuesta esencialmente de aceites monoinsaturados puede proporcionar ventajas nutricionales y de salud en comparacion con los aceites saturados, hidrogenados y poliinsaturados a menudo encontrados en productos alimenticios convencionales.
Cuando se desea producir industrialmente polvos de harina de microalgas a partir de la biomasa de dichas microalgas, persisten dificultades considerables, no solo desde el punto de vista tecnologico, sino tambien desde el punto de vista del perfil sensorial de las harinas producidas.
En efecto, mientras que los polvos de algas, por ejemplo producidos con algas cultivadas fotosinteticamente en estanques exteriores o mediante fotobiorreactores, estan comercialmente disponibles, tienen un color verde oscuro (asociado con la clorofila) y un sabor desagradable y fuerte.
Incluso formuladas en productos alimenticios o como complementos nutricionales, estos polvos de algas siempre proporcionan este color verde visualmente no atractivo al producto alimenticio o al complemento nutricional y tienen un gusto a pescado desagradable o el sabor a algas marinas.
Mas aun, es conocido que ciertas especies de algas azules naturalmente producen moleculas qmmicas de olor tales como geosmina (trans-1,10-dimetil-trans-9-decalol) o MIB (2-metilisoborneol), que generan olores a tierra y moho.
En cuanto a chlorellae, el descriptor comunmente aceptado en este campo es el sabor a "te verde", levemente similar a otros polvos vegetales verdes, tales como cebada verde en polvo o trigo verde en polvo, siendo el sabor atribuye a su contenido alto de clorofila.
A menudo su sabor se enmascara solo cuando se mezclan con vegetales con un sabor fuerte o zumos de frutas cftricas.
Por lo tanto, aun hay una necesidad no satisfecha de tener un metodo para preparar biomasa de microalgas del genero Chlorella de calidad organoleptica adecuada que permita el uso de la harina preparada a partir de dichas microalgas en productos alimenticios mas numerosos y diversificados. Ademas, siempre en un sentido de optimizacion industrial, un metodo que proporciona de forma reproducible microalgas del genero Chlorella de calidad organoleptica reproducible sena muy ventajoso.
Objeto de la invencion
Con el fin de idear el metodo de la invencion, la empresa solicitante primero elige formar un panel sensorial para evaluar las propiedades sensoriales de varios lotes de harina de biomasa de Chlorella protothecoides. La
5
10
15
20
25
30
35
40
45
descripcion sensorial de los lotes de produccion permite entonces la identificacion de los pasos clave del metodo que permitiran la produccion de harina de biomasa de microalgas de calidad organoleptica de acuerdo con las expectativas y de forma reproducible.
Al llevar a cabo su produccion de la biomasa de microalgas mediante fermentacion en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz, como sera ejemplificado mas adelante, la empresa solicitante variara de este modo los diversos parametros de fermentacion y tratamiento de la biomasa para generar estos diversos lotes. La empresa solicitante finalmente logro demostrar una correlacion entre la nota sensorial dada por el panel sensorial a cada lote producido y algunas de las condiciones para llevar a cabo el metodo para producir dichos lotes.
Esta correlacion luego permitio a la empresa solicitante seleccionar los parametros para llevar a cabo la fermentacion y tratamiento de la biomasa que, tomada sola o en combinacion, garantiza la produccion de biomasa de Chlorella que tiene un perfil sensorial optimizado.
La empresa solicitante propuso entonces un metodo de produccion para acondicionar una biomasa de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, para la preparacion de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado.
La presente invencion de este modo se refiere a un metodo para acondicionar una biomasa de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, producida en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz para la preparacion de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado, siendo el metodo de acondicionamiento caracterizado por que comprende los siguientes pasos:
- recoleccion de la biomasa directamente al final de la fermentacion y almacenamiento durante menos de 8 horas antes del acondicionamiento de la misma,
- tratamiento de calor de alta temperatura / corto tiempo (HTST) de la biomasa recuperada y almacenada de este modo, durante 30 segundos a 1 min 30, a una temperatura por debajo de 70°C, y
- lavado de la biomasa con a lo sumo 3 volumenes de agua por volumen de biomasa.
Preferiblemente, el tiempo de almacenamiento para la biomasa antes de ser acondicionada y molida es menos de 3 horas, preferiblemente menos de 1 hora.
Preferiblemente, el tratamiento de calor HTST se lleva a cabo durante 1 minuto a una temperatura de entre 60 y 68°C, preferiblemente 65°C ± 2°C, en particular 65°C.
Preferiblemente, la biomasa se lava con un volumen de agua por volumen de biomasa.
En una realizacion preferida, el tratamiento HTST se lleva a cabo antes del paso de lavado de la biomasa.
En una realizacion preferida, la biomasa acondicionada fue obtenida por fermentacion de la microalga del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, a un pH inicial entre 6.5 y 7, preferiblemente 6.8 y con regulacion del pH de la fermentacion a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8.
La presente invencion tambien se refiere a un metodo para producir una biomasa de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, para la preparacion de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado que comprende:
- la produccion de una biomasa mediante fermentacion de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz, siendo el pH inicial de la fermentacion y la regulacion del pH durante la fermentacion fijados a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8; y
- el acondicionamiento de la biomasa por medio de un metodo como se describe en el presente documento.
Finalmente, la presente invencion tambien se refiere a un metodo para preparar una harina de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, que tiene un perfil sensorial optimizado que comprende:
- el acondicionamiento de la biomasa por medio de un metodo como se describe en el presente documento;
- la molienda de la biomasa acondicionada; y
- el secado de la biomasa molida.
Opcionalmente, el metodo tambien comprende, antes del acondicionamiento, la produccion de una biomasa mediante fermentacion de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz, siendo el pH inicial de la fermentacion y la regulacion del pH durante la fermentacion fijados a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8.
Descripcion detallada de la invencion
5
10
15
20
25
30
35
40
45
A los efectos de la invencion, una harina de microalgas tiene un "perfil sensorial optimizado" cuando su evaluacion por un panel sensorial en una formulacion alimenticia o formulacion de degustacion (por ejemplo helado o receta de degustacion como se describe en la presente) concluye que hay una ausencia de mal sabor que afecta a la calidad organoleptica de dichas formulaciones de alimentos que contienen esta harina de microalgas.
Estos malos sabores pueden estar asociados con la presencia de moleculas de olor y/o aromaticas espedficas indeseables que se caracterizan por un umbral de percepcion que corresponde al valor mmimo del estfmulo sensorial requerido para despertar una sensacion.
El "perfil sensorial optimizado" se refleja entonces por un panel sensorial al obtener las mejores puntuaciones en una escala de evaluacion de los 4 criterios sensoriales (apariencia, textura, sabores y gustos).
A los efectos de la presente invencion, la expresion "harina de microalgas" debe comprenderse en su interpretacion mas amplia y que denota, por ejemplo, una composicion que comprende una pluralidad de partfculas de biomasa de microalgas. La biomasa de microalgas deriva de celulas de microalgas, que pueden ser enteras o lisadas, o una mezcla de celulas enteras o lisadas.
Un cierto numero de documentos de la tecnica anterior, tal como la solicitud de patente internacional WO 2010/120923, describe metodos para la produccion y el uso en alimentos de la biomasa de microalgas Chlorella.
Las microalgas objeto de la presente invencion son microalgas del genero Chlorella, mas particularmente Chlorella protothecoides, incluso mas particularmente Chlorella privada de pigmentos de clorofila, mediante cualquier metodo conocido de por sf por los expertos en la tecnica (ya sea debido a que el cultivo se lleva a cabo en la oscuridad en ciertas condiciones operativas bien conocidas para los expertos en la tecnica o porque la cepa ha mutado de modo que no produce mas estos pigmentos).
El metodo fermentativo descrito en la presente solicitud WO 2010/120923 permite de este modo la produccion de un cierto numero de harinas de microalgas de calidad sensorial variable, si se vanan las condiciones para la fermentacion y tratamiento de la biomasa producida.
La empresa solicitante elige de este modo variar y analizar el impacto de los siguientes parametros:
- pH inicial del medio de fermentacion,
- pH durante la fermentacion,
- acidificacion durante la cosecha del mosto de fermentacion,
- tratamiento de calor de la biomasa (tratamiento denominado HTST),
- lavado de la biomasa,
- molienda de la biomasa,
- ajuste del pH,
- pasteurizacion,
- secado y
- almacenamiento de la harina obtenida de este modo.
Como se ha ejemplificado mas adelante, los pasos clave del metodo para acondicionar la biomasa de modo que optimice el perfil sensorial de las harinas de microalgas son los siguientes:
- recoleccion de la biomasa directamente al final de la fermentacion y almacenamiento durante menos de 8 horas antes de su acondicionamiento precediendo la molienda de la misma,
- tratamiento HTST de la biomasa recuperada y almacenada de este modo, llevado a cabo durante entre 30 segundos y 1 min 30, a una temperatura por debajo de 70°C,
- lavado de la biomasa tratada con HTST con a lo sumo 3 volumenes de agua por volumen de biomasa.
Por lo tanto, la biomasa se recoge tan rapidamente como es posible para someterla a pasos de tratamiento de calor y/o de lavado posteriores. Se determino que el almacenamiento debe ser tan corto como sea posible. Preferiblemente, el almacenamiento dura menos de 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 o 1 hora. Preferiblemente, el tiempo de almacenamiento para la biomasa antes de ser acondicionada y molida es menos de 3 horas, preferiblemente menos de 1 hora. Idealmente, el paso de almacenamiento esta ausente y la biomasa recogida se somete directamente a los pasos de tratamiento de calor y/o lavado posteriores.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Tambien se determino que el tratamiento de calor HTST tambien terna un impacto en el perfil sensorial y por tanto en la calidad organoleptica de la harina de microalgas. Por lo tanto, la temperature es preferiblemente inferior o igual a 70°C y superior a 50°C. Puede ser de entre 55 y 70°C, preferiblemente entre 60 y 68°C, preferiblemente 65°C. El tiempo de tratamiento es preferiblemente 1 minuto.
Tambien se mostro que el lavado podfa ser optimizado mientras al mismo tiempo se mejoraba el perfil sensorial y de este modo la calidad organoleptica de la harina de microalgas. Por lo tanto, preferiblemente, la biomasa se lava con 3, 2.5, 2, 1.5 o 1 volumen de agua para un volumen de biomasa. En una realizacion, se utilizara un volumen de agua para un volumen de biomasa.
Finalmente, se mostro que el orden de los pasos de acondicionamiento terna un impacto en el perfil sensorial y por tanto en la calidad organoleptica de la harina de microalgas. En particular, es preferible llevar a cabo el tratamiento de calor HTST antes del paso de lavado de la biomasa.
La biomasa de microalgas acondicionada es una biomasa preparada mediante fermentacion, en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz, de una microalga del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides.
Opcionalmente, las microalgas utilizadas pueden elegirse, de manera no exhaustiva, de Chlorella protothecoides, Chlorella kessleri, Chlorella minutissima, Chlorella sp., Chlorella sorokiniama, Chlorella luteoviridis, Chlorella vulgaris, Chlorella reisiglii, Chlorella ellipsoidea, Chlorella saccarophila, Parachlorella kessleri, Parachlorella beijerinkii, Prototheca stagnora y Prototheca moriformis.
Preferiblemente, las microalgas utilizadas de acuerdo con la invencion pertenecen a la especie Chlorella protothecoides. De acuerdo con este modo preferido, las algas destinadas a la produccion de la harina de microalgas tienen el estado GRAS. El concepto GRAS (Generalmente Reconocido como Seguro), creado en 1958 por la Administracion de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en ingles), permite la regulacion de sustancias o extractos agregados a alimentos y que son considerados inofensivos por un panel de expertos.
Las condiciones de fermentacion son bien conocidas para los expertos en la tecnica. Las condiciones de cultivo apropiadas para ser utilizadas estan en particular descritas en el artroulo por Ikuro Shihira-Ishikawa y Eiji Hase, "Nutritional Control of Cell Pigmentation in Chlorella protothecoides with special reference to the degeneration of chloroplast induced by glucose", Plant and Cell Physiology, 5, 1964.
Este artroulo describe en particular que todos los grados de color pueden producirse por Chlorella protothecoides (incoloro, amarillo, verde amarillento y verde) al variar las fuentes y las relaciones de nitrogeno y carbono. En particular, las celulas "descoloridas" e "incoloras" se obtienen utilizando medios de cultivo que son ricos en glucosa y escasos en nitrogeno.
La distincion entre celulas incoloras y celulas amarillas se realiza en este artroulo. Ademas, las celulas descoloridas cultivadas en glucosa en exceso y en nitrogeno limitado tienen una tasa de crecimiento alta. Mas aun, estas celulas contienen altas cantidades de lfpidos.
Otros artroulos, tales como el de Han Xu, Xiaoling Miao, Qingyu Wu, "High quality biodiesel production from a microalga Chlorella protothecoides by heterotrophic growth in fermenters", Journal of Biotechnology, 126, (2006), 499-507, indican que las condiciones de cultivo heterotroficas, es decir en ausencia de luz, hacen posible obtener una biomasa aumentada con un alto contenido de lfpidos en las celulas de las microalgas.
Los medios de crecimiento solido y lfquido estan generalmente disponibles en la literatura, y las recomendaciones para preparar los medios particulares que estan disponibles para una gran variedad de cepas de microorganismos pueden encontrarse, por ejemplo, en lmea en
www.utex.org/, un sitio web mantenido por la Universidad de Texas en Austin para su coleccion de cultivo de algas (UTEX).
www.utex.org/, un sitio web mantenido por la Universidad de Texas en Austin para su coleccion de cultivo de algas (UTEX).
A la luz de su conocimiento general y la tecnica anterior mencionada, los expertos en la tecnica responsables de cultivar las celulas de microalgas seran completamente capaces de ajustar las condiciones de cultivo para obtener una biomasa adecuada, preferiblemente rica en lfpidos.
En particular, el protocolo de fermentacion puede definirse en funcion del descrito de forma general en la solicitud de patente WO 2010/120923.
De acuerdo con la presente invencion, las microalgas se cultivan en medio lfquido para producir la biomasa como tal.
La produccion de biomasa se lleva a cabo en fermentadores (o biorreactores). Los ejemplos espedficos de biorreactores, las condiciones de cultivo y el crecimiento heterotrofico y metodos de propagacion pueden combinarse en cualquier modo apropiado para mejorar la eficiencia del crecimiento microbiano y los lfpidos y/o de produccion de protema.
En una realizacion particular, la fermentacion se lleva a cabo en un modo de lote de alimentacion con una tasa de flujo de glucosa ajustada de modo que mantiene la concentracion de glucosa residual entre 3 a 10 g/l.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Durante la fase de alimentacion de glucosa, el contenido de nitrogeno en el medio de cultivo esta preferiblemente limitado de modo que permite la acumulacion de Upidos en una cantidad de 30%, 40%, 50% o 60%. La temperatura de fermentacion se mantiene a una temperatura adecuada, preferiblemente entre 25 y 35°C, en particular 28°C. El oxfgeno disuelto se mantiene preferiblemente a un mmimo de 30% al controlar la aireacion, la contrapresion y la agitacion de la fermentadora.
En una realizacion preferida, se mostro que el pH durante la fermentacion tuvo un impacto en la calidad organoleptica del producto final. Por lo tanto, el pH inicial de la fermentacion se fija entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8 y luego se regula durante la fermentacion a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8. El tiempo de fermentacion de la produccion es de 3 a 6 dfas, por ejemplo de 4 a 5 dfas.
Preferiblemente, la biomasa obtenida tiene una concentracion de entre 130 g/l y 250 g/l, con un contenido de lfpidos de aproximadamente 50% en peso seco, un contenido de fibra de 10% a 50% en peso seco, un contenido de protema de 2% a 15% en peso seco y un contenido de azucar de menos de 10% en peso.
Luego, la biomasa obtenida al final de la fermentacion se cosecha desde el medio de fermentacion y se somete al metodo de acondicionamiento como se describio anteriormente.
Despues del acondicionamiento, la biomasa se convierte en harina de microalgas. Los pasos principales para preparar la harina de microalgas comprenden en particular molienda, homogenizacion y secado.
La harina de microalgas puede prepararse a partir de la biomasa de microalgas concentrada que ha sido mecanicamente lisada y homogenizada, donde el homogenado luego se seca por pulverizacion o secado rapido.
Las celulas de biomasa utilizadas para la produccion de harina de microalgas son preferiblemente lisadas para liberar su aceite o lfpidos. Las paredes celulares y los componentes intracelulares se muelen o reducen, por ejemplo, utilizando un homogeneizador, a partfculas o desechos de celulas no aglomeradas. Preferiblemente, las partfculas resultantes tienen un tamano promedio de menos de 500 pm, 100 pm o incluso 10 pm o menos.
Las celulas lisadas tambien pueden secarse. Por ejemplo, un interruptor de presion puede utilizarse para bombear una suspension que contiene las celulas a traves de un orificio restringido para lisar las celulas. Se aplica una presion alta (hasta 1500 bar), seguido por una expansion instantanea a traves de una boquilla. Las celulas pueden romperse mediante tres mecanismos diferentes: viajando hacia la valvula, alto corte del lfquido en el orificio y una cafda repentina en la presion a la salida, provocando que la celula explote. Puede utilizarse un homogeneizador Niro (GEA Niro Soavi) (o cualquier otro homogeneizador de alta presion) para romper las celulas. Este tratamiento de la biomasa de algas a presion alta (aproximadamente 1500 bar) en general lisa mas de 90% de las celulas y reduce el tamano de las partfculas a menos de 5 p. Preferiblemente, la presion aplicada es de 900 bar a 1200 bar, en particular 1100 bar.
Ademas, y con el fin de aumentar el porcentaje de celulas lisadas, la biomasa de microalgas puede someterse a tratamiento doble de alta presion o incluso mas (tratamiento triple, etc.). Preferiblemente, se utiliza una homogenizacion doble para aumentar el porcentaje de celulas lisadas superior al 50%, superior al 75% o superior al 90%. El porcentaje de celulas lisadas de aproximadamente 95% se ha observado gracias a este tratamiento doble.
La lisis de las celulas de microalgas es opcional pero preferida cuando se desea una harina rica en lfpidos (en particular superior al 10%). Por lo tanto, la harina de microalgas puede estar opcionalmente en la forma de celulas no lisadas.
Preferiblemente, se desea al menos una lisis parcial, es decir que la harina de microalgas este en la forma de celulas parcialmente lisadas y contenga de 25% a 75% de celulas lisadas. Preferiblemente, se desea una lisis maxima o incluso total, es decir, que la harina de microalgas este en la forma de celulas fuertemente o incluso totalmente lisadas y contenga 85% o mas de celulas lisadas, preferiblemente 90% o mas. Por lo tanto, la harina de microalgas es capaz de estar en una forma no molida hasta extremadamente molida con grados de molienda superiores al 95%. Ejemplos espedficos se refieren a harinas de microalgas que tienen grados de molienda de 50%, 85% o 95% de lisis celular, preferiblemente 85% o 95%.
Alternativamente, puede utilizarse un molino de bolas. En este tipo de molino, las celulas se agitan en suspension con pequenas partfculas abrasivas. La rotura de las celulas es provocada por las fuerzas de corte, la molienda entre las perlas y las colisiones con perlas. De hecho, estas perlas rompen las celulas para liberar el contenido celular de las mismas. La descripcion de un molino de bolas apropiado se proporciona, por ejemplo en la patente US 5 330 913.
De este modo se obtiene una suspension de partfculas, opcionalmente de tamano mas pequeno que las celulas de origen, en la forma de una emulsion "aceite en agua".
Esta emulsion puede entonces secarse por pulverizacion y el agua se elimina, dejando un polvo seco que contiene el residuo celular y los lfpidos. Despues del secado, el contenido de agua o el contenido de humedad del polvo es en general inferior al 10%, preferentemente inferior al 5% y mas preferiblemente inferior al 3% en peso.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Preferiblemente, la harina de microalgas se prepara en forma de granulos. Los granulos de harina de microalgas se pueden obtenerse por medio de un proceso de secado por pulverizacion particular, que utiliza boquillas de pulverizacion a alta presion en una torre de flujo paralelo que dirige las partfculas a una cinta en movimiento ubicada en el fondo de la torre. El material se transporta entonces como una capa porosa a traves de zonas de post-secado y enfriamiento, que le proporciona una estructura crujiente, como la de una torta, que se deshace en el extremo de la cinta. El material se procesa entonces para obtener el tamano de partfcula deseado. Para llevar a cabo la granulacion de la harina de algas, de acuerdo con este principio de secado, puede utilizarse por ejemplo una secadora por pulverizacion Filtermat™ vendida por la empresa GEA Niro o un sistema de secado Tetra Magna Prolac Dryer™ vendido por la empresa Tetra Pak.
En una realizacion preferida, posterior al metodo de acondicionamiento, el metodo para preparar los granulos de harina de microalgas puede comprender los siguientes pasos:
1) preparar una emulsion de harina de microalgas con un contenido de solidos de entre 15% y 40% en peso seco,
2) introducir esta emulsion en un homogeneizador de alta presion. Esta homogeneizacion de alta presion de la emulsion se puede acompanar en un dispositivo de dos etapas, por ejemplo, un homogeneizador Gaulin vendido por la empresa APV, con una presion de 100 a 250 bar en la primera etapa, y 10 a 60 bar en la segunda etapa,
3) pulverizar en una secadora por pulverizacion vertical equipada con una cinta en movimiento en su base y con una boquilla de alta presion en su parte superior, mientras al mismo tiempo regula:
a) la presion aplicada en el nivel de las boquillas de pulverizacion a valores de mas de 100 bar, preferiblemente entre 100 y 200 bar y mas preferiblemente entre 160 y 170 bar,
b) la temperatura de entrada comprendida entre 150°C y 250°C, preferiblemente entre 180°C y 200°C, y
c) la temperatura de salida en esta zona de secado por pulverizacion comprendida entre 60°C y 120°C, preferiblemente entre 60°C y 110°C y mas preferiblemente entre 60°C y 80°C,
4) regular las temperaturas de entrada de la zona de secado en la cinta en movimiento comprendida entre 40°C y 90°C, preferiblemente entre 60°C y 90°C, y la temperatura de salida comprendida entre 40°C y 80°C, y regular las temperaturas de entrada de la zona de enfriamiento a una temperatura entre 10°C y 40°C, preferiblemente entre 10°C y 25°C y la temperatura de salida comprendida entre 20°C y 80°C, preferiblemente entre 20°C y 60°C,
5) recoger los granulos de harina de microalgas obtenidos de este modo.
De acuerdo con la invencion, la biomasa extrafda del medio de fermentacion por cualquier medio conocido para un experto en la tecnica luego:
- se concentra (por ejemplo mediante centrifugacion),
- opcionalmente se conserva al agregar conservantes estandar (benzoato de sodio y sorbato de potasio por ejemplo),
- se muele celularmente.
La invencion se comprendera mas claramente a partir de los ejemplos a continuacion, que pretenden ser ilustrativos y no limitativos.
Ejemplos
Ejemplo 1. Preparacion de varios lotes de harina de biomasa de Chlorella protothecoides
A. Descripcion del protocolo estandar: de la produccion de biomasa a la produccion de harina
1_____Fermentacion
El protocolo de fermentacion se adapta del descrito en general en la solicitud de patente WO 2010/120923.
El fermentador de produccion se inocula con un pre-cultivo de Chlorella protothecoides. El volumen despues de la inoculacion alcanza 9000 l.
La fuente de carbono utilizada es 55% peso/peso de jarabe de glucosa esterilizado a 130°C durante 3 minutos.
La fermentacion se lleva a cabo en un modo de lote de alimentacion con tasa de flujo de glucosa ajustada de modo que mantiene una concentracion de glucosa residual de 3 a 10 g/l.
El tiempo de fermentacion de la produccion es de 4 a 5 dfas.
5
10
15
20
25
30
Al final de la fermentacion, la concentracion celular alcanza 185 g/l.
Durante la fase de alimentacion de glucosa, el contenido de nitrogeno en el medio de cultivo esta limitado para permitir la acumulacion de lfpidos en una cantidad de 50%.
La temperature de fermentacion se mantiene a 28°C.
El pH de la fermentacion antes de la inoculacion se ajusta a 6.8 y luego se regula en este mismo valor durante la fermentacion.
El oxfgeno disuelto se mantiene a un mmimo de 30% al controlar la aireacion, la contrapresion y la agitacion de la fermentadora.
2. ____Acondicionamiento de la biomasa
El mosto de fermentacion se trata con calor en una zona de alta temperatura /corto tiempo ("HTST", por sus siglas en ingles) durante 1 min a 75°C y se enfna a 6°C.
La biomasa entonces se lava con agua potable descarbonatada con una relacion de dilucion de 6 volumenes de agua para 1 volumen de biomasa y se concentra mediante centrifugacion utilizando un Alfa Laval Feux 510.
La biomasa entonces se acidifica a pH 4 con 75% de acido fosforico y luego se agregan conservantes (500 ppm benzoato de sodio / 1000 ppm sorbato de potasio).
3. _____Molienda de biomasa
La biomasa se muele entonces con un molino de bolas Netzsch LME500 utilizando bolas de silicato de circonio de 0.5 mm de diametro.
El grado de molienda objetivo es de 85% a 95%.
El producto se mantiene fno en todo este proceso durante las fases de almacenamiento y mediante enfriamiento en lmea con intercambiadores dedicados.
Se agregan antioxidantes (150 ppm/secos de acido ascorbico y 500 ppm/secos de una mezcla de tocoferoles) como prevencion de la degradacion mediante oxidacion.
El medio se ajusta a pH 7 con hidroxido de potasio.
4. _____Secado de la harina
El producto entonces se pasteuriza a 77°C durante 3 minutos en lmea con la operacion de secado.
Esto ultimo se lleva a cabo en un Filtermat FMD125 con un ciclon. La presion de la boquilla es de 160-170 bar.
B. Definition del panel sensorial y de los descriptores que permiten la evaluation de la calidad
organoleptica de las harinas de microalgas obtenidas de la biomasa
Se reunio un conjunto de 14 individuos para evaluar los diversos lotes de biomasa producidos utilizando los siguientes descriptores:
- Descriptores
- Referencia
- Apariencia
- Color (de claro a oscuro)
- Textura
- Recubrimiento Leche entera + 5% de crema
- Sabores
- Dulce 1% de sacarosa
- Gustos
- Hongos 100 g de hongos en 100 ml de agua fna / dilucion X 4
- Cereales
- 10% de solucion Ebly
- Manteca/producto lacteo
- Aceite rancio
- 1.5% de aceite oxidado
- Retrogusto vegetal
- Harina de microalgas muy inaceptable
5
10
15
20
25
30
35
40
La empresa solicitante descubrio entonces que la matriz de degustacion esta construida de manera ventajosa a partir de la siguiente formula:
- 7% de harina de microalgas -1% de azucar granulada
- 0.25% de esencia de vainilla de uso domestico
- 91.75% de leche descremada.
La mezcla se homogeniza con una mezcladora de immersion hasta que se obtiene una mezcla homogenea (aproximadamente 20 segundos) y luego se calienta a 75°C durante 5 minutos en un bano de agua.
En cada sesion de degustacion, 4 o 5 productos son evaluados con respecto a cada descriptor en comparacion con un lote de referencia 1 de harina de microalgas.
Todos los productos son evaluados uno tras otro, en escalas en el rango de 1 a 9 del siguiente modo:
Valor de 1: el descriptor evaluado no esta presente en el producto.
Valor de 5: el descriptor evaluado esta presente en el producto en exactamente el mismo modo que en el producto de referencia 1.
Valor de 9: el descriptor evaluado esta muy presente en el producto.
El lote de referencia 1 es una harina de microalgas que cumple con los requisitos en el sentido que tiene un perfil sensorial que "satisface" todos estos descriptores.
Preferiblemente, el lote de referencia 1 no debe considerarse como la harina de microalgas que tiene el perfil sensorial optimizado: es una harina de microalgas percibida por el panel sensorial como "satisfactoria", en particular que tiene una nota de 5 en todos los descriptores evaluados.
Por lo tanto, los otros lotes de harina de microalgas seran clasificados por el panel sensorial en cada lado de este lote de referencia 1.
Preferiblemente, tambien se incluye un lote de referencia 2 considerado "muy inaceptable" ya que no satisface los descriptores que se refieren a las notas aromaticas, en particular de Sabores y Gustos. Este lote esta por lo tanto tan distante como es posible del lote de referencia 1.
Los analisis de varianza (ANOVA) se llevan a cabo para evaluar la capacidad discriminante de los descriptores (descriptores cuyo valor p asociado con la prueba Fisher, ANOVA tipo 3, es menor que 0.20 para el efecto de la Harina en el descriptor modelo ~ Harina + juez).
El efecto de la Harina se interpreta como la capacidad discriminante de los descriptores: si no hay efecto (Probabilidad cntica > 0.20), las harinas no fueron discriminadas de acuerdo con este criterio. Cuanto mas pequena es la probabilidad cntica, mas discriminante el descriptor.
Se lleva a cabo entonces un Analisis de Componente Principal (PCA, por sus siglas en ingles) para obtener un mapeo sensorial de las harinas y una representacion simultanea de todas las harinas con respecto a todos los descriptores.
Programa informatico de procesamiento de datos
Los analisis se llevaron a cabo utilizando el programa informatico R (vendido libremente):
R version 2.14.1 (22 de diciembre de 2011)
Derecho de autor (C) 2011 La Fundacion R para Calculo Estadfstico ISBN 3-900051-07-0
Plataforma: i386-pc-mingw32/i386 (32-bit)
El programa informatico es un entorno de trabajo que requiere la carga de modulos que contienen las funciones de calculo.
Los modulos utilizados en este estudio son los siguientes:
- Para PCA: Paquete FactoMineR version 1.19
5
10
15
20
25
- Para ANOVA: Paquete car version 2.0-12
C. Impacto del pH de la fermentacion
Las condiciones del pH de la fermentacion se definen convencionalmente en el protocolo estandar comenzando con la premisa de que el pH de la fermentacion debe fijarse a un valor de 6.8 (pH de crecimiento optimo conocido para los expertos en la tecnica para microalgas del genero Chlorella protothecoides), pero sin que el impacto de este valor de pH en las propiedades organolepticas de las harinas de microalgas sea estudiado o establecido.
Se producen de este modo dos series de lotes de harina a partir de biomasa, preparados en dos condiciones de pH: neutras (6.8) y acidas (5.2). Este valor de 5.2 de manera que se tuviesen en cuenta unas restricciones bacteriologicas (siendo un pH acido relativamente desfavorable para el crecimiento de bacterias contaminantes).
La Tabla I a continuacion presenta las referencias de los lotes producidos en estos dos valores de pH.
Tabla I
- lotes
- pH
- lote 21
- 6.8
- lote 23
- 6.8
- lote 24
- 5.2
- lote 31
- 6.8
- lote 53
- 5.2
- lote 61
- 5.2
- lote 111
- 6.8
- lote 131
- 6.8
Cada uno de estos lotes se evalua despues por el panel sensorial de acuerdo con los descriptores presentados anteriormente.
Se analizaron 8 lotes diferentes (lote 21, lote 23, lote 24, lote 31, lote 53, lote 61, lote 111 y lote 131) de acuerdo con el metodo descrito anteriormente.
Aqu se presentan dos ejemplos con respecto a los descriptores "manteca/productos lacteos" y "retrogusto vegetal". "retrogusto vegetal": Analisis de la tabla de varianzas
- Df Suma cu. Media cu Valor F Pr(>F)
- Harina
- 9 109.693 12.1881 18.2423 < 2e-16
- Juez
- 13 18.732 1.4409 2.1566 0.01298
- Residuos
- 185 123.603 0.6681 ---
- "manteca/productos lacteos" : Analisis de la tabla de varianzas
- Df Suma cu. Media cu Valor F Pr(>F)
- Harina
- 9 8.292 0.92131 1.4530 0.1699
- Juez
- 13 8.235 0.63347 0.9991 0.4547
- Residuos
- 160 101.451 0.63407 ---
Como puede observarse, las probabilidades cnticas asociadas con el efecto de Harina para los 2 descriptores estudiados son inferiores a 0.2: los 2 descriptores son por tanto discriminantes. La probabilidad cntica es menor con respecto al descriptor "retrogusto vegetal" que con respecto al descriptor "manteca/productos lacteos", lo que significa que se observa una mayor diferencia entre las Harinas con respecto al primer criterio que con respecto al segundo.
A continuacion la Tabla II resume las probabilidades cnticas obtenidas para los efectos de Harina y juez para todos los descriptores.
5
10
15
20
25
30
Tabla II
- Harina Juez
- Color
- 1.62E-31 1.16e-05
- Retrogusto vegetal
- 1.60E-21 1.30e-02
- Sabor a aceite rancio
- 4.00E-06 9.00e-04
- Recubrimiento
- 1.48E-05 1.63e-02
- Cereales
- 4.05E-04 1.94e-07
- Hongos
- 1.37E-03 5.66e-05
- Dulce
- 3.23E-03 4.02e-04
- Productos lacteos
- 1.70E-01 4.55e-01
Todos los descriptores son discriminantes; todos se mantienen para establecer el PCA.
Ya que el aroma es un criterio esencial de las harinas, el PCA se llevo a cabo sobre los descriptores que se relacionan solo con los sabores (hongos, cereales, retrogusto vegetal, producto lacteo, rancio). La representacion grafica de este PCA esta en las figuras 1 y 2.
Puesto que el primer eje de PCA resume mas del 75% de la informacion, son las coordenadas de los productos en este eje las que nos sirven como "variable/clasificacion". Esta clasificacion por tanto da cuenta claramente de las distancias sensoriales entre los productos.
Este metodo hace posible establecer una clasificacion de la calidad organoleptica de varias harinas de microalgas, que pueden representarse de la siguiente manera:
lote 111 > lote 31 > lote 21 > lote 23 > lote de referencia 1 > lote 131 > lote 24 > lote 53 > lote 61 > lote de referencia 2, con una clara separacion entre, por un lado, los lotes 111, 31, 21,23 y 131 y, por otro lado, los lotes 24, 53 y 61.
Desde un punto de vista general, el panel juzgo los lotes 111, 31, 21, 23 y 131 aceptables y los lotes 24, 53 y 61 inaceptables.
Por lo tanto, estos resultados ilustran claramente el impacto del pH de la fermentacion en presencia de un retrogusto totalmente inaceptable para la aceptabilidad del producto.
A pH 5.2, el perfil sensorial sistematicamente tiene un retrogusto vegetal, mientras que a pH 6.8, el perfil sensorial es en general mas neutral, sin un retrogusto vegetal significativo.
En una primera lectura parece, por lo tanto, que controlar el pH de la fermentacion a un valor de 6.8 es un criterio clave para la preparacion de una harina de microalgas que tiene un perfil sensorial adecuado o incluso optimizado (lote 111).
Sin embargo, dada la variabilidad organoleptica de los lotes producidos a pH 6.8, debe destacarse que el pH no es el unico parametro responsable de los efectos observados.
D. Medicion del impacto de los pasos para acondicionar la biomasa antes de la molienda de la misma en la calidad organoleptica de la harina producida
Tambien se estudia la influencia de los dos pasos principales de acondicionamiento (= pre-molienda) de la biomasa antes de la molienda de la misma, el tratamiento de calor HTST y el lavado.
Comenzando a partir de la misma biomasa producida a pH 6.8 de acuerdo con el paso 1 del metodo estandar descrito anteriormente, los pasos de acondicionamiento de la biomasa se llevaron a cabo de acuerdo con 4 combinaciones diferentes (figura 3).
Dichos pasos permitieron la produccion de 4 lotes: No. 1 a 4:
- Combinacion No.1 es el testigo sin tratamiento HTST ni lavado
- Combinacion No.2: solo lavado
5
10
15
20
25
30
35
- Combinacion No.3: solo HTST
- Combinacion No.4: HTST antes del lavado.
Se producen 4 lotes de harina de acuerdo con estas 4 combinaciones. El resto de los pasos son comunes a cada serie y hacen posible acondicionar la muestra para el analisis sensorial. La Tabla III a continuacion presenta la lista de descriptores que son discriminates en este conjunto de productos (valor p menor que 0.2 con respecto al efecto de Harina):
Tabla III
- Harina Juez
- Recubrimiento
- 2.30E-02 5.79E-03
- Color
- 3.08E-02 5.30E-02
- Dulce
- 1.22E-01 6.61E-02
- Retrogusto vegetal
- 1.69E-01 7.37E-01
- Manteca/productos lacteos
- 3.74E-01 2.50E-03
- Hongos
- 3.88E-01 4.02E-02
- Cereal
- 5.56E-01 3.33E-02
Un Analisis del Componente Principal se lleva a cabo para representar las diferencias entre las diversas harinas producidas (en comparacion con una harina seleccionada como Referencia 1, es decir, como se explico anteriormente, harina de microalgas percibida por el panel sensorial como "satisfactoria", en particular que tiene una nota de 5 en todos los descriptores evaluados).
Los resultados estan presentes en las figuras 4 y 5.
Se observa que:
- la harina de referencia 1 es menos dulce que los 4 lotes producidos, mas colorida, mas recubrimiento;
- las harinas 1 y 3 son ambas las mas dulces; el lavado es por lo tanto un paso importante para asegurar la neutralidad del producto;
- las harinas 1 y 2 tienen un retrogusto, que muestra la ventaja del tratamiento HTST. En estas 2 harinas, el panel nota un aroma diferente, nunca encontrado previamente, descrito de la siguiente manera: acidez del yogur, "herbal", amargor, qmmico, picante, siendo este mas intenso/caractenstico en la harina 1 que en la harina 2.
Cuando se agrega un paso de lavado despues de la operacion de tratamiento de calor HTST, la neutralidad sensorial de la muestra se mejora, con una reduccion en la nota dulce.
La combinacion que integra los pasos de HTST y luego el lavado de la biomasa antes de la molienda hace posible de este modo mejorar las propiedades organolepticas del producto final al eliminar una nota caractenstica de la biomasa "cruda", al mejorar su neutralidad y al reducir la nota dulce.
Las combinaciones adicionales fueron evaluadas para refinar la caracterizacion del impacto sensorial del metodo de "pre-molienda". Figura 6
Aqrn, el HTST y las operaciones de lavado se invierten:
Combinacion 4: HTST luego lavado (misma combinacion que antes)
Combinacion 5: HTST despues del lavado.
La Tabla IV a continuacion presenta la lista de descriptores que son discriminantes en este conjunto de productos (valor p menor que 0.2 con respecto al efecto de harina):
5
10
15
20
25
Tabla IV
- Harina Juez
- Color
- 5.33E-04 0.05
- Dulce
- 0.01 0.64
- Cereales
- 0.06 0.61
- Hongo
- 0.17 0.29
- Recubrimiento
- 0.25 0.64
- Retrogusto vegetal
- 0.43 0.89
- Manteca/productos lacteos
- 0.71 0.78
- Rancio
- 0.98 0.88
Un Analisis del Componente Principal se lleva a cabo para representar las diferencias entre las dos harinas diferentes producidas (aun con respecto al testigo: lote de referencia 1).
Los resultados estan presentes en las figuras 7 y 8.
Cuando los dos pasos se invierten, la harina de microalgas correspondiente al lavado antes de HTST (Combinacion 5) tiene un aroma que es mas fuerte en terminos de hongo/cereales y dulce.
Ademas, los panelistas comentaron que el producto era "picante".
La Combinacion 4 es en este caso preferida por su perfil sensorial mas neutral y mas favorable en aplicaciones de alimentos.
E. Impacto del tratamiento de calor en si sobre la calidad de la biomasa
La operacion del tratamiento de calor provoca una desactivacion celular que tiene un efecto en las propiedades de la biomasa.
La desactivacion celular porcentual (expresada como % de celulas viables residuales despues de 1 minuto de tratamiento de calor) en funcion de las condiciones de tratamiento de calor se presenta en la figura 9.
Para que un tratamiento de calor dure 1 minuto, se alcanza una desactivacion porcentual superior al 90% comenzando a 50°C.
La desactivacion celular esta acompanada por un fenomeno de liberacion de materiales solubles intracelulares en el medio extracelular. Este fenomeno esta probablemente unido a una permeabilizacion parietal.
Una disminucion en la pureza celular, unida a un aumento en el contenido de solidos del medio extracelular, se observa en general despues del tratamiento de calor de la biomasa (figura 10). Los materiales solubles liberados consisten principalmente en sacarosa y, en menor grado, sales y protemas.
Se produjo un diseno experimental en el cual las condiciones de tratamiento de calor se hacen variar.
La tabla a continuacion presenta los lotes producidos mientras se hacen variar las condiciones del tratamiento de calor (HTST).
- lotes
- Condiciones operativas
- 42
- Sin tratamiento HTST
- 23
- HTST 1 min a 75°C
- 43
- HTST 1 min a 65°C
- 45
- HTST 1 min a 50°C
- 46
- HTST 3 min a 95°C
5
10
15
20
25
La Tabla V a continuacion presenta la lista de descriptores que son discriminantes en este conjunto de lotes (valor p menor que 0.2 con respecto al efecto producido):
Tabla V
- Harina juez
- Retrogusto vegetal
- 0.09 0.93
- Color
- 0.10 0.05
- Recubrimiento
- 0.18 0.61
- Hongo
- 0.29 0.01
- Manteca/productos lacteos
- 0.31 0.52
- Rancio
- 0.44 0.90
- Cereales
- 0.48 0.72
- Dulce
- 0.54 0.01
El PCA se lleva a cabo para representar las diferencias entre los diversos lotes (figuras 11 y 12).
Pocos descriptores son discriminantes con respecto a este espacio producido ya que el mal sabor fue percibido con respecto a otros descriptores diferente de los de la evaluacion.
De hecho, los lotes 42 y 45, ademas de tener un color mas oscuro, son particularmente amargos, picantes y fermentados, dejando una sensacion metalica en la boca.
Estos 2 lotes son los tratados con menos calor (42 no recibio ningun tratamiento HTST y 45: 1 min a 50°C).
El lote 46, por su parte, tiene un retrogusto vegetal; el tratamiento de calor durante 3 min a 95°C sena de este modo desfavorable para la calidad sensorial del producto.
El lote 23 tiene un perfil intermedio; el tratamiento de calor para 1 min/65°C (lote 43) es mas favorable para obtener un perfil sensorial neutral.
F. Impacto del lavado
En el mismo modo que previamente, la empresa solicitante exploro el acoplamiento de estas nuevas condiciones de tratamiento de calor optimizadas con un paso de lavado optimizado, que hace posible atrapar estos materiales solubles extracelulares, para obtener propiedades organolepticas mejoradas de las harinas de microalgas producidas.
Se evaluaron varias condiciones de lavado.
La tabla a continuacion presenta los lotes producidos al variar las condiciones de lavado (de acuerdo con una relacion volumen de agua/volumen de biomasa).
- Lotes
- Condiciones operativas
- 47
- Sin lavado
- 49
- Lavado 6/1 (agua/biomasa)
- 50
- Lavado 1/1 (agua/biomasa)
- 51
- Lavado 3/1 (agua/biomasa)
Se destacara que este diseno experimental hace posible analizar el impacto por el lavado "creciente" (del "menos lavado" al "mas lavado", lote 47 <lote 50 <lote 51 < lote 49).
5
10
15
20
25
30
La Tabla VI a continuacion presenta la lista de descriptores que son discriminates en este conjunto de lotes (valor p menor que 0.2 con respecto al efecto de harina):
Tabla VI
- Harina juez
- Color
- 0.00 0.00
- Recubrimiento
- 0.02 0.19
- Dulce
- 0.10 0.01
- Hongo
- 0.24 0.00
- Cereales
- 0.46 0.00
- Retrogusto vegetal
- 0.51 0.01
- Manteca/productos lacteos
- 0.60 0.27
- Rancio
- 0.84 0.04
El PCA se lleva a cabo para representar las diferencias entre los diversos lotes. Los resultados en las figuras 13 y 14.
Este estudio claramente demuestra la naturaleza esencial del lavado. El producto 47, que no dulce y fue juzgado inaceptable. El producto no lavado (47) se distingue de los otros ya que es sabor atfpico diferente.
Los otros productos de este estudio tienen un perfil sensorial similar.
Sin embargo se destacara que un "simple" lavado (solo 1 volumen de agua por volumen de biomasa) conduce a una calidad de producto que es completamente adecuada y, por lo mismo, a un ahorro economico apreciable en la escala industrial (1 volumen util de agua mas que 6 volumenes de agua por volumen de biomasa tratada).
G. Impacto de la acidificacion durante la cosecha de la biomasa
Uno de los parametros que no es considerado en absoluto en el control de los pasos responsables por la calidad organoleptica de las harinas producidas es el efecto del protocolo para detener la fermentacion.
Convencionalmente, cuando al final de la fermentacion el valor de pO2 vuelve a subir, que es un signo de consumo total de la glucosa residual, el protocolo del final de la fermentacion consiste en los siguientes pasos:
- Detener la regulacion del pH,
- Enfriar la fermentadora a Tp < 20°C,
- Reducir la agitacion y la tasa de flujo de aire y
- Mantener una presion de aire en el domo.
En general ocurre una cafda gradual en el pH de la fermentacion inicial (ya sea que este ademas fijado a 5.2 o a 6.8) a un pH cerca de 4.
Se demostro por la empresa solicitante que esta acidificacion se correlaciona con una secrecion de acido lactico que resulta de un metabolismo limitado en terminos de suministro de O2.
Esta observacion fue, por lo tanto, evaluada desde un punto de vista sensorial para medir el impacto de la duracion de la fase de almacenamiento antes del acondicionamiento de la biomasa, conduciendo dicho almacenamiento a esta acidificacion.
Se producen dos lotes: con almacenamiento para un periodo de 8 horas (favoreciendo la acidificacion) y sin almacenamiento.
La Tabla VII a continuacion presenta la lista de descriptores que son discriminantes en este conjunto de productos (valor p menor que 0.2 con respecto al efecto de Harina):
Tabla VII
estan representados
esta lavado, es mas mas dulce y tiene un
5
10
15
20
25
30
35
- Harina juez
- Recubrimiento
- 1.71E-02 7.50E-02
- Retrogusto vegetal
- 2.27E-02 6.29E-02
- Hongo
- 2.35E-02 1.25E-02
- Cereal
- 7.40E-02 7.30E-02
- Dulce
- 9.41E-02 3.69E-01
- Manteca/productos lacteos
- 1.10E-01 7.27E-02
- Rancio
- 2.61E-01 3.25E-01
- Color
- 6.10E-01 4.29E-03
El PCA se lleva a cabo para representar las diferencias entre las harinas. Los resultados estan representados en las figuras 15 y 16.
Los 3 productos (incluyendo el lote de referencia 1) se clasifican en un eje en el rango de manteca/productos lacteos/dulce a cereal/hongo/retrogusto vegetal/recubrimiento.
El lote "sin almacenamiento/acidificacion" es el mas dulce con manteca/productos lacteos mas pronunciados. La referencia 1 es mas recubrimiento con cereal/hongo/retrogusto vegetal; la prueba de "con almacenamiento/ acidificacion" se situa entre los dos.
Si las pruebas "con almacenamiento/acidificacion" y "sin almacenamiento/acidificacion" se comparan relativamente, la prueba "sin almacenamiento/acidificacion" es de este modo mas "neutral", tiene menos mal sabor que la prueba "con almacenamiento/acidificacion".
El analisis sensorial claramente demuestra de este modo que una fase de almacenamiento larga acoplada a este fenomeno de acidificacion degrada levemente el perfil sensorial del producto final ya que aparece una nota de cereal/hongo/retrogusto vegetal de intensidad debil.
Descripcion de las figuras
FIGURA 1: Representacion grafica de los diversos lotes (nube de puntos) del PCA. Impacto del pH de la fermentacion.
FIGURA 2: Cfrculo de correlacion del PCA que representa los perfiles sensoriales de los diversos lotes. Impacto del pH de la fermentacion.
FIGURA 3: Combinaciones de pre-molienda evaluadas.
FIGURA 4: Representacion grafica de los diversos lotes (nube de puntos) del PCA, impacto de los pasos para acondicionar la biomasa antes de ser molida.
FIGURA 5: Cfrculo de correlacion del PCA que representa los perfiles sensoriales de los diversos lotes, impacto de los pasos de acondicionamiento de la biomasa antes de ser molida.
FIGURA 6: Otras combinaciones de pre-molienda evaluadas.
FIGURA 7: Representacion grafica de los diversos lotes (nube de puntos) del PCA, impacto de los pasos para acondicionar la biomasa antes de ser molida.
FIGURA 8: Cfrculo de correlacion del PCA que representa los perfiles sensoriales de los diversos lotes, impacto de los pasos de acondicionamiento de la biomasa antes de ser molida.
FIGURA 9: Porcentaje de celulas viables residuales despues de 1 minuto de tratamiento de calor en funcion de las condiciones de tratamiento de calor.
FIGURA 10: Comparacion de la composicion de la fraccion de sobrenadante extrafda de la biomasa antes y despues del tratamiento de calor (HTST).
FIGURA 11: Representacion grafica de los diversos lotes (nube de puntos) del PCA, impacto del tratamiento de calor.
FIGURA 12: Cfrculo de correlacion del PCA que representa los perfiles sensoriales de los diversos lotes, impacto del tratamiento de calor.
FIGURA 13: Representacion grafica de los diversos lotes (nube de puntos) del PCA, impacto del lavado.
FIGURA 14: Cfrculo de correlacion del PCA que representa los perfiles sensoriales de los diversos lotes, impacto del 5 lavado.
FIGURA 15: Representacion grafica de los diversos lotes (nube de puntos) del PCA, impacto de la acidificacion durante la cosecha de la biomasa.
FIGURA 16: Cfrculo de correlacion del PCA que representa los perfiles sensoriales de los diversos lotes, impacto de la acidificacion durante la cosecha de la biomasa.
10
Claims (9)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Un metodo para acondicionar una biomasa de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, producida en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz para la preparacion de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado, donde el metodo de acondicionamiento se caracteriza por que comprende los siguientes pasos:- recoleccion de la biomasa directamente al final de la fermentacion y almacenamiento durante menos de 8 horas antes del acondicionamiento de la misma,- tratamiento de calor de alta temperatura / corto tiempo (HTST) de la biomasa recuperada y almacenada de este modo, durante de 30 segundos a 1 min 30, a una temperatura de entre 60 y 68°C y- lavado de la biomasa tratada con HTST con a lo sumo 3 volumenes de agua por volumen de biomasa.
- 2. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 1, caracterizado por que el tiempo de almacenamiento para la biomasa antes de ser acondicionada y molida es de menos de 3 horas, preferiblemente menos de 1 hora.
- 3. El metodo como se reivindica en la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el tratamiento de calor HTST se lleva a cabo durante 1 minuto a una temperatura de 65°C ± 2°C, preferiblemente de 65°C.
- 4. El metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la biomasa se lava con un volumen de agua por volumen de biomasa.
- 5. El metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el tratamiento HTST se lleva a cabo antes del paso de lavado de la biomasa.
- 6. El metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la biomasa se obtuvo con fermentacion de la microalga del genero Chlorella a un pH inicial entre 6.5 y 7, preferiblemente 6.8 y con regulacion del pH de la fermentacion a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8.
- 7. Un metodo para producir una biomasa de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, para la preparacion de una harina que tiene un perfil sensorial optimizado que comprende:- la produccion de una biomasa mediante fermentacion de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz, donde el pH inicial de la fermentacion y la regulacion del pH durante la fermentacion se fijan a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8; y- el acondicionamiento de la biomasa por medio de un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.
- 8. Un metodo para preparar una harina de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, que tiene un perfil sensorial optimizado que comprende:- el acondicionamiento de la biomasa por medio de un metodo como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5;- la molienda de la biomasa acondicionada; y- el secado de la biomasa molida.
- 9. El metodo para preparar una harina de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorellaprotothecoides, que tiene un perfil sensorial optimizado, como se reivindica en la reivindicacion 8, que tambien comprende, antes del acondicionamiento, la produccion de una biomasa mediante fermentacion de microalgas del genero Chlorella, preferiblemente Chlorella protothecoides, en condiciones heterotroficas y en ausencia de luz, siendo el pH inicial de la fermentacion y la regulacion del pH durante la fermentacion fijados a un valor de entre 6.5 y 7, preferiblemente a un valor de 6.8.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1356110A FR3007625B1 (fr) | 2013-06-26 | 2013-06-26 | Procede de production de biomasse de microalgues de qualite sensorielle optimisee |
| FR1356110 | 2013-06-26 | ||
| PCT/FR2014/051588 WO2014207376A1 (fr) | 2013-06-26 | 2014-06-25 | Procede de production de biomasse de microalgues de qualite sensorielle optimisee |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2629108T3 true ES2629108T3 (es) | 2017-08-07 |
Family
ID=49274824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES14750547.3T Active ES2629108T3 (es) | 2013-06-26 | 2014-06-25 | Método para la producción de una biomasa de microalgas de calidad sensorial optimizada |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20160143336A1 (es) |
| EP (1) | EP3019032B1 (es) |
| JP (1) | JP2016526384A (es) |
| KR (1) | KR20160023663A (es) |
| CN (1) | CN105338831B (es) |
| BR (1) | BR112015031586B1 (es) |
| ES (1) | ES2629108T3 (es) |
| FR (1) | FR3007625B1 (es) |
| MX (1) | MX351265B (es) |
| WO (1) | WO2014207376A1 (es) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014154787A2 (fr) | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Roquette Freres | Procédé d'enrichissement en protéines de la biomasse de microalgues |
| FR3007837B1 (fr) | 2013-06-26 | 2015-07-17 | Roquette Freres | Compositions de farine de microalgues de qualite sensorielle optimisee |
| FR3009619B1 (fr) | 2013-08-07 | 2017-12-29 | Roquette Freres | Compositions de biomasse de microalgues riches en proteines de qualite sensorielle optimisee |
| EP3035807A2 (fr) * | 2013-08-13 | 2016-06-29 | Roquette Frères | Procede de preparation de compositions de farine de microalgues riches en lipides de qualite organoleptique optimisee |
| MX368472B (es) | 2013-08-23 | 2019-10-03 | Corbion Biotech Inc | Método para la producción industrial de harina de biomasa de microalgas ricas en lípidos sin mal sabor al controlar la disponibilidad del oxígeno. |
| FR3031987B1 (fr) * | 2015-01-26 | 2019-05-24 | Corbion Biotech, Inc. | Procede de fractionnement des composants d'une biomasse de microalgues riches en proteines |
| JP2019503700A (ja) | 2016-02-08 | 2019-02-14 | コービオン・バイオテック・インコーポレーテッド | 微細藻類バイオマスのタンパク質濃縮のための方法 |
| CN106562402A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-04-19 | 洛阳鼎威材料科技有限公司 | 一种香菇精素的萃取方法 |
| CN106830335A (zh) * | 2017-01-20 | 2017-06-13 | 武汉净宇微藻科技有限公司 | 一种应用于水产养殖水体净水剂的制备方法 |
| CN115379768A (zh) * | 2020-04-27 | 2022-11-22 | 雀巢产品有限公司 | 包含经热处理的藻类的食物组合物 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7678931B2 (en) * | 2004-10-22 | 2010-03-16 | Martek Biosciences Corporation | Process for preparing materials for extraction |
| US20100303989A1 (en) * | 2008-10-14 | 2010-12-02 | Solazyme, Inc. | Microalgal Flour |
| MX339664B (es) * | 2008-10-14 | 2016-06-03 | Solazyme Inc | Composiciones alimenticias a partir de biomasa de microalgas. |
| WO2010120923A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | Solazyme, Inc. | Novel microalgal food compositions |
| JP2011050279A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 脂肪族化合物の製造方法 |
| MX352746B (es) * | 2010-05-28 | 2017-12-06 | Terravia Holdings Inc | Aceites específicos producidos a partir de microorganismos heterótrofos recombinantes. |
-
2013
- 2013-06-26 FR FR1356110A patent/FR3007625B1/fr active Active
-
2014
- 2014-06-25 KR KR1020157033851A patent/KR20160023663A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-06-25 JP JP2016522701A patent/JP2016526384A/ja active Pending
- 2014-06-25 US US14/900,681 patent/US20160143336A1/en not_active Abandoned
- 2014-06-25 CN CN201480037020.4A patent/CN105338831B/zh active Active
- 2014-06-25 ES ES14750547.3T patent/ES2629108T3/es active Active
- 2014-06-25 MX MX2015017507A patent/MX351265B/es active IP Right Grant
- 2014-06-25 BR BR112015031586-0A patent/BR112015031586B1/pt active IP Right Grant
- 2014-06-25 EP EP14750547.3A patent/EP3019032B1/fr active Active
- 2014-06-25 WO PCT/FR2014/051588 patent/WO2014207376A1/fr active Application Filing
-
2018
- 2018-04-04 US US15/945,651 patent/US20180228193A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR112015031586B1 (pt) | 2020-10-27 |
| EP3019032A1 (fr) | 2016-05-18 |
| FR3007625A1 (fr) | 2015-01-02 |
| FR3007625B1 (fr) | 2015-07-17 |
| MX2015017507A (es) | 2016-04-13 |
| US20180228193A1 (en) | 2018-08-16 |
| KR20160023663A (ko) | 2016-03-03 |
| CN105338831A (zh) | 2016-02-17 |
| US20160143336A1 (en) | 2016-05-26 |
| WO2014207376A1 (fr) | 2014-12-31 |
| JP2016526384A (ja) | 2016-09-05 |
| EP3019032B1 (fr) | 2017-03-29 |
| BR112015031586A2 (pt) | 2017-07-25 |
| MX351265B (es) | 2017-10-06 |
| CN105338831B (zh) | 2019-07-05 |
| BR112015031586A8 (pt) | 2018-01-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2629108T3 (es) | Método para la producción de una biomasa de microalgas de calidad sensorial optimizada | |
| Chronakis et al. | Algal proteins | |
| ES2752019T3 (es) | Grasa vegetal a base de harina de microalgas y su uso en panificación y pastelería | |
| CN104322767B (zh) | 一种葛仙米奶茶、葛仙米奶茶粉及制备方法 | |
| Mithra et al. | Coconut value-added products | |
| AU2008284737A1 (en) | Chlorella extract-containing material and method of improving the storage stability thereof | |
| JP2021045127A (ja) | カロテノイドの大量生産方法 | |
| WO2015200888A1 (en) | High-protein food products made using high-protein microalgae | |
| Otegbayo et al. | Physico-chemical properties of beetroot (Beta vulgaris l.) wine produced at varying fermentation days | |
| JP2017538423A (ja) | 低脂肪フライ製品およびその調製方法 | |
| CN102940298A (zh) | 一种金针菇乳酸菌发酵饮料的制备方法 | |
| CN105285995A (zh) | 苦荞花叶超微粉及其应用 | |
| WO2019102732A1 (ja) | 飲食品用藻類含有組成物及びその製造方法 | |
| Krishna et al. | Changes in phenolic contents and antioxidant capacity of bayberry (Myrica esculenta Buch. Ham. ex D. Don) and yellow Himalayan raspberry (Rubus ellipticus Smith) based health beverages | |
| KR20180118361A (ko) | 아로니아 농축액의 제조방법 | |
| Bhatnagar et al. | Algae: A promising and sustainable protein-rich food ingredient for bakery and dairy products | |
| CN105969607B (zh) | 一种树莓果酒及其制备方法 | |
| CN111386970B (zh) | 一种富含花青素的花脸香蘑菌丝体及其培养方法与应用 | |
| KR101449904B1 (ko) | 갱년기 증상 개선용 건강 식품 및 그 제조방법 | |
| KR20220006227A (ko) | 이취가 감소된 밀싹의 제조방법, 이에 따라 제조된 밀싹 및 이를 이용하여 제조된 식품 | |
| KR101424379B1 (ko) | 장미 꽃잎과 보리 순을 활용한 고단위 영양 드레싱(고명 또는 소스) 제조 방법 및 그 조성물. | |
| GÜROY | Determination of the phycocyanin, protein content and sensory properties of muffins containing Spirulina powder or fresh Spirulina | |
| KR20170001047A (ko) | 산 용매와 초음파를 이용한 유색감자 추출물의 제조방법 및 상기 추출물의 살균방법 | |
| Luo et al. | Nutritional and functional insight into novel probiotic lycopene-soy milk by genome edited Bacillus subtilis | |
| Ramaswamy et al. | Organoleptic acceptability, selected nutrient content and physicochemical characteristics of coconut neera on storage |