JP2022062000A - ブランチングしたバイオマスから高濃度タンパク質生成物を生成するための装置および方法 - Google Patents

ブランチングしたバイオマスから高濃度タンパク質生成物を生成するための装置および方法 Download PDF

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Abstract

【課題】本開示は、いくつかの実施形態によれば、微小作物（例えば、水生種、Ｌｅｍｎａ）をブランチングするための装置および方法、およびそれらから誘導される高濃度タンパク質生成物に関する。【解決手段】装置は、ブランチングトレイ１１７にバイオマス１０４を搬送するように動作可能な搬送機構１１６と、ブランチングトレイ内のバイオマスの少なくとも１つの表面上にブランチング溶液１０６を分配するように動作可能なアプリケータ１１４と、アプリケータから、ある容積のブランチング溶液を受け入れるように向けられたブランチングトレイと、ブランチングトレイを振動させて、ブランチング溶液の波が形成されるように、ブランチングトレイ内に受け入れられた容積のブランチング溶液の正味の動きを作り出すことができる振動機構１２０とを含んでいてもよい。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年９月１０日に出願された米国仮出願第６２／２１６，９７５号に対する優先権を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。出願人はまた、同時係属出願第１５／２６３，２５３号の内容全体を参照により本明細書に組み込む。
本開示は、いくつかの実施形態において、微小作物（例えば、水生種、Ｌｅｍｎａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）およびそれらから誘導されるタンパク質生成物（例えば、高濃度タンパク質生成物）をブランチングするための装置および方法に関する。いくつかの実施形態において、本開示は、微小作物を連続的にブランチングし、それらから誘導されるタンパク質生成物（例えば、高濃度タンパク質生成物）を生成するための装置および方法に関する。
世界の人口がますます増加しており、特に発展途上国において、動物飼料およびヒトの摂取の両方のためのタンパク質源を十分に、かつ手頃に得ることを含め、持続可能性に関する多くの関心が高まり続けている。海洋性タンパク質源は、望ましい栄養学的プロフィールおよび高い嗜好性に起因して、飼料に利用されることが多いが、高い生産コストから、代替物の需要が増している。しかしながら、多くの植物種は、劣ったアミノ酸プロフィール、劣ったタンパク質品質および／または量、劣った消化率、高い繊維含量、および／または高いシュウ酸含量などの品質のため、不適当な代替物である。さらに、いくつかのタンパク質源は、特定の消費者に重大なアレルギー懸念をもたらす（例えば、大豆、乳製品）。適切にブランチングされ、処理された微小作物種（例えば、Ｌｅｍｎａ、Ｓｐｉｒｏｄｅｌｌａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）は、多くの望ましい品質を有するタンパク質調製物を生じる。しかしながら、これらの微小作物種（例えばＬｅｍｎａ）の生物学的特性は、生産および品質の問題を提起する。例えば、多くの微小作物種は、成長媒体の表面上に自由に浮遊する葉状体として成長する。このような微小作物種の浮揚性は、均一なブランチングを達成する際に固有の問題をもたらす。
さらに、特に赤道および乾燥地帯における水質保護の懸念は、微小作物種から高濃度タンパク質生成物の生産に適した装置および方法を特定する上での原動力である。さらに、エネルギー効率も重要な考慮事項である。微小作物種からの高濃度タンパク質生成物の生産は、経済的に発展途上の地域におけるタンパク質不足を緩和する大きな可能性を有するからである。
したがって、微小作物（例えば、水生種、Ｌｅｍｎａ）を（例えば、連続的に）ブランチングするための改良された装置および方法、およびそれらから誘導されるタンパク質生成物（例えば、高濃度タンパク質生成物）の必要性が生じている。
本開示は、いくつかの実施形態によれば、微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）をブランチングするための装置に関し、この装置は、ブランチングトレイにバイオマスを搬送するように動作可能な搬送機構と、ブランチングトレイ内のバイオマスの少なくとも１つの表面上にブランチング溶液を分配するように動作可能なアプリケータと、アプリケータから、ある容積のブランチング溶液を受け入れるように向けられたブランチングトレイと、ブランチングトレイを振動させて、ブランチング溶液の波が形成されるように、ブランチングトレイ内に受け入れられた容積のブランチング溶液の正味の動きを作り出すことができる振動機構とを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、振動機構は、ブランチングトレイの第１の側面からブランチングトレイの第２の側面へとバイオマスを向かわせることができる原動力を生成するように動作可能であってもよい。いくつかの実施形態において、装置は、約７：１の生成物流速比（例えば、ブランチング溶液：バイオマス（ｗ／ｗ））でバイオマスを処理することができてもよい。
いくつかの実施形態において、装置は、前記装置の１つ以上の構成要素と連通するように動作可能な中央制御システムと、ブランチング溶液を少なくとも６０℃の温度に加熱することが可能な加熱要素と、前記装置内のブランチング溶液を噴射するように動作可能なポンプおよびバルブシステムとをさらに含んでいてもよい。ある実施形態において、装置は、第１のゲージを含んでいてもよい。第１のゲージは、ブランチングトレイ内に受け入れられたブランチング溶液の体積、ブランチングトレイ内のバイオマスの質量、ブランチングトレイを出るブランチング溶液の容積、ブランチングトレイから出るバイオマスの質量、ブランチングトレイ内のブランチング溶液の温度、ブランチンクトレイから出るブランチング溶液の温度、および正味の動きの速度のうち少なくとも１つを測定するように動作してもよい。いくつかの実施形態によれば、第１のゲージは、中央制御システム、加熱要素、ポンプおよびバルブシステム、シャワー、振動機構、およびそれらの任意の組み合わせのうちの少なくとも１つと連通することができてもよい。
いくつかの実施形態において、微小作物（例えばＬｅｍｎａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）をブランチングするための装置は、ブランチングしたバイオマスがブランチングトレイから沈降タンクに流れ得るように、ブランチングトレイに接続された沈降タンクを含んでいてもよい。沈降タンクは、いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの傾斜面を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、微小作物をブランチングするための装置は、ブランチングしたバイオマスが沈降タンクからすすぎ機構に流れ得るように、沈降タンクに接続されたすすぎ機構を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、微小作物（例えばＬｅｍｎａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）をブランチングするための装置は、ブランチングしたバイオマスが、ブランチングトレイから脱水機構へと流れることができるように、ブランチングトレイに接続された脱水機構（例えば、スクリュープレス、振動ふるい、その両方）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスが沈降タンクから脱水機構に流れることができるように、脱水機構を沈降タンクに接続してもよい。
本開示は、タンパク質生成物（例えば、高濃度タンパク質生成物）を作成するためにバイオマスを処理する方法に関し、この方法は、バイオマスの第１の部分を、第１の容積のブランチング溶液と接触させて、第１のブランチングしたバイオマスを作成することと；ブランチングしたバイオマスの第１の部分を脱水し（例えば、スクリュープレスを用いて）、分離した溶液を作成することと；第１のブランチングしたバイオマスを乾燥させ、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することとを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスの第１の部分を接触させることは、第１の容積のブランチング溶液を、バイオマスの第１の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、ブランチング溶液の波の中にバイオマスの第１の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第１の容積のブランチング溶液は、少なくとも６０℃の温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスの第１の部分を接触させることは、約８：１、または約７．５：１、または約７：１、または約６．５：１、または約６：１、または約５．５：１、または約５：１、または約４．５：１、または約４：１から選択される生成物流速比で行われてもよい。いくつかの実施形態によれば、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、少なくとも４５％のタンパク質を含んでおり、タンパク質消化性補正アミノ酸スコア（ＰＤＣＡＳＳ）値が少なくとも０．８８である。
いくつかの実施形態において、接触は２分未満（例えば、約４５秒間）であってもよい。いくつかの実施形態によれば、接触が２分未満の時間であってもよく、第１の容積のブランチング溶液は、約７５℃～９５℃の温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、第１の容積のブランチング溶液は、少なくとも８５℃の温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、第１の容量のブランチング溶液は、少なくとも１種のカルシウム塩を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、方法は、バイオマスの第１の部分を、第１の洗浄液、第２の洗浄液および第３の洗浄液のうちの少なくとも１つで洗浄することを含んでいてもよく、第１の洗浄液、第２の洗浄液および第３の洗浄液は、水、リサイクルされた流体およびオゾン処理された溶液から独立して選択されてもよい。いくつかの実施形態において、タンパク質生成物（例えば、高濃度タンパク質生成物）を作成するためにバイオマスを処理する方法は、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを粉砕し、第１のタンパク質濃縮物の粉状物を作成することをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、方法は、ブランチングしたバイオマスを沈降溶液中に沈降させることをさらに含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、微小作物を含むバイオマスを処理する方法は、ブランチングしたバイオマスの第１の部分を溶媒抽出することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、濡れたタンパク質濃縮物を、振動ふるいを用い、分離した溶液から分離してもよい（例えば、溶媒抽出前）。
微小作物を含むバイオマスを処理する方法は、分離した溶液を希釈すること；分離した溶液を濾過すること；および分離した溶液をモニタリングすることのうち少なくとも１つを行うことによって、分離した溶液をリサイクルすることをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、方法は、バイオマスの第２の部分を、第２の容積のブランチング溶液またはリサイクルされたブランチング溶液と接触させて、第２のブランチングしたバイオマスを作成することと；第２のブランチングしたバイオマスを脱水し、分離した溶液を作成することと；第２のブランチングしたバイオマスを乾燥させ、第２のタンパク質濃縮物のフレークおよび第２のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することとを含んでいてもよい。第２のタンパク質濃縮物のフレークおよび第２のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、少なくとも４５％のタンパク質を含んでいてもよく、ＰＤＣＡＳＳ値が少なくとも０．８８である。
本開示は、いくつかの実施形態において、バイオマス（例えば、Ｌｅｍｎａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）を連続的にブランチングして高濃度タンパク質生成物を生成する方法であって、この方法が、バイオマスの第１の部分をブランチング溶液と接触させ、第１のブランチングしたバイオマスを作成することと；前記第１のブランチングしたバイオマスを脱水し（例えば、スクリュープレスを用いて）、分離した溶液を作成することと；前記分離した溶液を集めることと；バイオマスの第２の部分を、前記分離した溶液と接触させ、第２のブランチングしたバイオマスを作成することと；前記バイオマスの第２の部分を脱水し、分離した溶液を作成することと；前記第１のブランチングしたバイオマスおよび前記第２のブランチングしたバイオマスのうち少なくとも１つを乾燥させ、タンパク質濃縮物のフレークおよびタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することとを含む、方法に関する。いくつかの実施形態によれば、バイオマスの第１の部分またはバイオマスの第２の部分を接触させることは、第１の容積のブランチング溶液、第２の容積のブランチング溶液、またはリサイクルされたブランチング溶液を、バイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）の少なくとも１つの表面に適用すること、ブランチング溶液の波の中にバイオマスを沈めることのうち、少なくとも１つを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液は、少なくとも６０℃の温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）を接触させることは、約８：１、または約７．５：１、または約７：１、または約６．５：１、または約６：１、または約５．５：１、または約５：１、または約４．５：１、または約４：１から選択される生成物流速比で行われてもよい。いくつかの実施形態において、接触は２分未満（例えば、約４５秒間）であってもよい。いくつかの実施形態によれば、接触が２分未満の時間であってもよく、第１の容積のブランチング溶液は、約７５℃～９５℃の温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、第１の容積のブランチング溶液は、少なくとも８５℃の温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、第１の容量のブランチング溶液は、少なくとも１種のカルシウム塩を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、少なくとも４５％ＤＭＢのタンパク質を含んでおり、タンパク質消化性補正アミノ酸スコア（ＰＤＣＡＳＳ）値が少なくとも０．８８である。
いくつかの実施形態において、方法は、分離した溶液を希釈することを含んでいてもよい。方法は、いくつかの実施形態において、第１のブランチングしたバイオマス、または第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を沈降溶液中に沈降させることをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、方法は、タンパク質濃縮物のフレークおよびタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを粉砕し、タンパク質濃縮物の粉状物を作成することを含んでいてもよい。
方法は、いくつかの実施形態において、抗光合成色素および少なくとも１００ｐｐｍのカルシウム組成のうち少なくとも１つを含む第１の媒体中で微小作物を栽培することと；微小作物を収穫し、バイオマスを作成することとをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、方法は、第２の媒体にバイオマスを浸漬することを含んでいてもよく、第２の媒体が、約８ｐｐｍ未満のカルシウム源または約４ｐｐｍ未満の窒素源、またはその両方を含む。
いくつかの実施形態において、方法は、第１のブランチングしたバイオマス、または第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を溶媒抽出することを含んでいてもよい。振動ふるいを使用して、溶媒抽出する前に、第１のブランチングしたバイオマス、第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を脱水してもよい。いくつかの実施形態において、方法は、第１のブランチングしたバイオマス、または第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を溶媒抽出した後に脱水することをさらに含んでいてもよく、ここで、脱水は、スクリュープレスを用いて行われる。
いくつかの実施形態において、本開示は、さらに、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成するための本明細書に記載される方法によって、微小作物を含むバイオマスを処理することによって作成されるタンパク質生成物（例えば、高濃度タンパク質生成物）に関する。第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、少なくとも４５％のタンパク質を含んでいてもよく、ＰＤＣＡＳＳ値が少なくとも０．８８である。いくつかの実施形態において、ＰＤＣＡＳＳ値は、ヒスチジンによって制限されてもよい。
いくつかの実施形態において、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つは、タンパク質が、少なくとも０．９２のＰＤＣＡＳＳ；少なくとも９０％の消化率；１０％未満ＤＭＢの灰分；少なくとも３０％の食物繊維含量；１％未満ＤＭＢのシュウ酸含量；３．２ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量のうち少なくとも１つの特徴を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つは、０．２５％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、１．７５ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、またはその両方を有していてもよい。
本特許のファイルには、少なくとも１つのカラーで表された図面が含まれている。カラーの図を含む本特許の写しは、請求と必要な手数料の支払いがあれば、特許商標庁から提供されるだろう。
本開示のいくつかの実施形態は、部分的に、本開示および添付の図面を参照することによって理解されるだろう。
本開示の特定の例示的な実施形態による、バイオマスをブランチングすることができる装置を示す。 本開示の特定の例示的な実施形態による、バイオマスをブランチングすることができる装置を示す。 本開示の具体的な実施形態の例にしたがって高濃度タンパク質生成物を生成するために微小作物を栽培し、収穫し、処理するためのプロセスを示すフロー図である。 本開示の具体的な実施形態の例にしたがって高濃度タンパク質生成物を生成するために微小作物をブランチングするためのプロセスを示すフロー図である。 本開示の具体的な実施形態の例にしたがって高濃度タンパク質生成物を生成するために微小作物を栽培し、収穫し、処理するためのプロセスを示すフロー図である。
本開示は、いくつかの実施形態において、微小作物を（例えば連続的に）ブランチングし、高濃度タンパク質生成物を作成するための方法および装置に関する。いくつかの実施形態によれば、本開示は、微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ）を（例えば連続的に）ブランチングするための方法および装置を用いて誘導される高濃度タンパク質生成物に関する。
微小作物
いくつかの実施形態において、微小作物は、単一の水生種（例えば、Ｌｅｍｎａ種、Ｓａｌｖｉｎｉａ種）を含んでいてもよい。微小作物は、Ｌｅｍｎａ（例えば、ウキクサ）、Ｓｐｉｒｏｄｅｌａ、Ｌａｎｄｏｌｔｉａ、Ｗｏｌｆｉｅｌｌａ、Ｓａｌｖｉｎｉａ（例えば、ウキシダ）、Ｗｏｌｆｆｉａ（例えば、ミジンコウキクサ）、Ａｚｏｌｌａ（例えば、アカウキクサ科のシダ）、Ｐｉｓｔｉａ（例えば、ボタンウキクサ）、またはこれらの組み合わせの種を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、微小作物は、Ｌｅｍｎａの一種、例えば、Ｌｅｍｎａ ｍｉｎｏｒ、Ｌｅｍｎａ ｏｂｓｃｕｒａ、Ｌｅｍｎａ ｍｉｎｕｔａ、Ｌｅｍｎａ ｇｉｂｂａ、Ｌｅｍｎａ ｖａｌｄｉｖｉａｎａまたはＬｅｍｎａ ａｅｑｕｉｎｏｃｔｉａｌｉｓであってもよい。微小作物は、いくつかの実施形態によれば、２種類以上の水生種の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、微小作物は、局所的な環境条件の中で発生した、特定された組成および成長の特徴に基づき、局所的な水生種から選択されてもよい。局所的な種は、局所的な環境条件への適応に基づいて、開放した池またはバイオリアクターの中で、他の種を打ち負かす可能性がある。いくつかの実施形態において、微小作物は、温度および光の利用可能性の季節変動に応じて調整されてもよい。
微小作物は、他の水生種と比較して有利な特徴を有していてもよい（例えば、成長速度が早い；栄養要求が少ない；収穫および／または処理の容易さ；強化されたアミノ酸プロフィール；強化された嗜好性；蒸発蒸散速度の低下；タンパク質組成の増加）。
例えば、Ｌｅｍｎａは、迅速に成長する、Ｌｅｍｎａｃｅａｅ科の自由に浮遊する水生植物（例えば、ウキクサ）の１つの属である。Ｌｅｍｎａタンパク質は、他の大部分の植物タンパク質よりも動物タンパク質に酷似した必須アミノ酸プロフィールを有する。表１は、Ｌｅｍｎａタンパク質の典型的な必須アミノ酸組成プロフィールを示す。さらに、Ｌｅｍｎａは、高いタンパク質収量を与え、新しく収穫したＬｅｍｎａは、乾燥重量で約４３％までのタンパク質を含有する。さらに、他の大部分の植物と比較して、Ｌｅｍｎａの葉は、繊維含量が低く（例えば、乾燥物質中約５％～約１５％）、単胃動物であっても非常に消化率が高い。このことは、繊維含量が約５０％であり、消化率が低い多くの作物種（例えば、大豆、米、トウモロコシ）の組成とは対照的である。
Figure 2022062000000002
微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ）を処理することによって、未処理の微小作物の生成物と比較して、改良された品質および／または組成（例えば、優れたタンパク質含量、優れたＰＤＣＡＳＳ値、優れた消化率、優れたアミノ酸プロフィール、所望の繊維含量および／または低減したシュウ酸含量）を有する高タンパク質濃縮生成物を作成してもよい。本開示のいくつかの実施形態において、微小作物を処理することは、微小作物をブランチングすることを含んでいてもよい。
微小作物をブランチングするための装置
図１および図２は、本開示のいくつかの実施形態に係る微小作物をブランチングする（例えば、連続的にブランチングする）ための装置１００／２００の実施形態の例を示す。いくつかの実施形態によれば、バイオマス１０４／２０４は、ポンプ速度を供給速度で割り算することによって計算された生成物流速比で、装置１００／２００を通って（例えば、搬送によって、重力によって、液体の流れによって）移動することができる。例えば、ポンプ速度２８リットル／分（Ｌ／分）および供給速度４ｋｇ／分（ｋｇ／分）で実施される装置１００／２００は、７：１の生成物流速比をもたらす。いくつかの実施形態によれば、装置１００／２００は、生成物流速比が、いくつかの実施形態によれば、約１０：１、または約９：１、または約８：１、または約７．５：１、または約７：１、または約６．５：１、または約６：１、または約５．５：１、または約５：１、または約４．５：１、または約４：１、または約３．５：１、または約３：１、または約２．５：１、または約２：１、または約１．５：１、または約１：１であってもよい。いくつかの実施形態によれば、装置１００／２００は、装置の１つ以上の構成要素と通信し、１つ以上の条件（例えば、生成物の流量比）をモニタリングし、調整を実施するように動作可能な中央制御システム１０２／２０２を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、中央制御システムはプログラム可能な論理コントローラであってもよい。いくつかの実施形態において、中央制御システム１０２／２０２は、第１のゲージ（例えば、図２の２２２）、第２のゲージ（例えば、図２の２２９）、収集タンクゲージ（例えば、図２の２３８）、ポンプおよびバルブシステム（例えば、図２の２４８）、またはそれらの任意の組み合わせと通信していてもよい。いくつかの実施形態において、中央制御システム１０２／２０２は、生成物の流速（例えば、７：１）、供給速度、ポンプ速度、またはそれらの任意の組み合わせを維持および／または調整するように動作可能であってもよい。
図１および図２に示されるように、微小作物をブランチングするための装置１００／２００は、搬送機構１１６／２１６およびブランチングトレイ１１７／２１７を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、搬送機構１１６／２１６は、バイオマス（例えば、収穫された微小作物、洗浄されたバイオマス）１０４／２０４をブランチングトレイ１１７／２１７に運ぶように動作可能であってもよい。搬送機構１１６／２１６は、いくつかの実施形態において、バイオマス１０４／２０４（例えば、Ｌｅｍｎａ）をブランチングトレイ２１８に搬送するための任意のメカニズムを含んでいてもよい。例えば、搬送機構１１６／２１６は、いくつかの実施形態において、コンベアベルトまたは一連のコンベアベルトを備えていてもよい。いくつかの実施形態において、搬送機構１１６／２１６は、バイオマス１０４／２０４が少なくとも部分的に重力によってブランチングトレイ１１７／２１７に入るスライドまたはシュートを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、バイオマス１０４／２０４は、供給速度でブランチングトレイ１１７／２１７に運ばれてもよい。いくつかの実施形態によれば、供給速度は、装置１００／２００の全体的な大きさおよび／または所望の生成物流速比（例えば、７：１）を維持するためのポンプ速度に基づいて調整されてもよい。いくつかの実施形態において、供給速度は、約０．５ｋｇ／分、または約１ｋｇ／分、または約１．５ｋｇ／分、または約２ｋｇ／分、または約３ｋｇ／分、または約４ｋｇ／分、または約５ｋｇ／分、または約１０ｋｇ／分、または約２０ｋｇ／分、または約５０ｋｇ／分、または約１００ｋｇ／分、または約１５０ｋｇ／分、または約２００ｋｇ／または約２５０ｋｇ／分、または約３００ｋｇ／分、または約３５０ｋｇ／分、または約４００ｋｇ／分であってもよい。
図１および図２に示されるように、装置１００／２００は、いくつかの実施形態において、装置１００／２００の１つ以上の構成要素にブランチング溶液１０６／２０６を与えるように動作可能な供給源１１０／２１０を含んでいてもよい。供給源１１０／２１０は、いくつかの実施形態において、保持タンク、井戸、水道管、または液体を保持および／または運ぶことができる任意の他の容器またはシステムを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、供給源１１０／２１０は、水、地下水、井戸水、蒸留水、脱イオン水、逆浸透水、ナノ濾過水、超濾過水、またはそれらの任意の組み合わせで構成されるブランチング溶液１０６／２０６を含んでいてもよく、および／またはこのブランチング溶液１０６／２０６を運んでもよい。いくつかの実施形態において、供給源１１０／２１０は、少なくとも１つの溶解した固体（例えば、灰）を含むブランチング溶液１０６／２０６を含んでいてもよく、および／またはこのブランチング溶液１０６／２０６を運んでもよい。供給源１１０／２１０は、いくつかの実施形態において、カルシウム塩（例えば、塩化カルシウム、酢酸カルシウム）を含むブランチング溶液１０６／２０６を含んでいてもよく、および／またはこのブランチング溶液１０６／２０６を運んでもよい。いくつかの実施形態において、供給源１１０／２１０は、微小作物にさらされ、集められ、リユースされるブランチング溶液１０６／２０６（例えば、リサイクルされたブランチング溶液（例えば、図２の２３５））を含んでいてもよく、および／またはこのブランチング溶液１０６／２０６を運んでもよい。
図１および図２に示されるように、いくつかの実施形態において、装置１００／２００は配管システム１１１／２１１を含んでいてもよい。配管システム１１１／２１１は、装置１００／２００の様々な構成要素を互いに直接的または間接的に接続し、液体（例えば、ブランチング溶液、分離した溶液、沈降した溶液）が中を通って移動し得る導管を提供する。例えば、配管システム１１１／２１１は、ブランチング溶液１０６／２０６が供給源からアプリケータへ移動し得るように、供給源１１０／２１０をアプリケータ１１４／２１４（例えば、シャワー）に直接的または間接的に接続することができる。いくつかの実施形態において、配管システム１１１／２１１は、金属（例えば、鋼、ステンレス鋼、銅、鉛）、ＰＶＣ、プラスチック、またはそれらの任意の組み合わせで構成されていてもよい。配管システム１１１／２１１は、剛性、可撓性、または半可撓性であってもよい。いくつかの実施形態によれば、配管システム１１１／２１１は少なくとも部分的に絶縁されていてもよい。液体（例えば、ブランチング溶液１０６／２０６）は、任意の力（例えば、重力、ポンピング、強制空気）、または力の組み合わせの影響下で、配管システム１１１／２１１を通って移動してもよい（例えば、供給源１１０／２１０からアプリケータ１１４／２１４へと）。配管システム１１１／２１１は、本開示の範囲から逸脱することなく、単一の要素または一連の要素であってもよい。さらに、本開示の範囲は、さらなる要素（例えば、ゲージ、ポンプ）が配管システム１１１／２１１に沿って点在し得る可能性を含む。
いくつかの実施形態によれば、アプリケータ１１４／２１４は、ブランチング溶液１０６／２０６が（例えば、制御された流れで）アプリケータ１１４／２１４から出てブランチングトレイ１１７／２１７および／またはバイオマス１０４／２０４に接触するように動作可能な任意の要素または要素の組み合わせを含んでいてもよい。例えば、アプリケータ１１４／２１４は、いくつかの実施形態において、シャワーであってもよい。いくつかの実施形態において、アプリケータ１１４／２１４は、流れ落とし、シャワー、スプレー、ミスト、霧、注ぎ込み、滴下、またはそれらの任意の組み合わせとしてブランチング溶液を放出するように動作可能であってもよい。いくつかの実施形態において、アプリケータ１１４／２１４は、投入口および少なくとも１つの穴を有する本体を備えていてもよい。いくつかの実施形態による投入は、投入源が液体（例えば、ブランチング溶液１０６／２０６）を輸送することができるような投入源（例えば、配管システム１１１／２１１）を受け入れるように動作可能であってもよい。アプリケータ１１４／２１４は、いくつかの実施形態において、少なくとも一部の液体がアプリケータから少なくとも１つの穴を通って出るように、投入口から少なくとも１つの穴へと液体（例えば、ブランチング溶液）の流れを向かわせてもよい。少なくとも１つの穴は、任意の大きさおよび／または形状であってもよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの穴は、穿孔されたふるい、多孔質材料（例えば、ポリエステル製の濾布）、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態によれば、アプリケータ１１４／２１４は、少なくとも１つの穴を通して、選択された液滴の大きさおよび／または容積（例えば、流れの大きさ）のブランチング溶液を滝のように流すように構成されていてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、アプリケータ１１４／２１４は、約５μＬ、または約１０μＬ、または約２０μＬ、または約３０μＬ、または約４０μＬまたは約５０μＬ、または約１００μＬ、または約２００μＬの液滴または流れの大きさで、ブランチング溶液１０６／２０６を滝のように流すような構成であってもよい。いくつかの実施形態によれば、アプリケータ１１４／２１４は、ブランチング溶液の流れがアプリケータ１１４／２１４を出るような液滴の大きさおよび速度でブランチング溶液１０６／２０６が滝のように流れるように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、アプリケータ１１４／２１４は、ボックスと、ボックスの上側に接続され、投入源を受け入れる投入口と、ボックスの底面にある少なくとも１つの穴とを含む本体を備えていてもよい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの穴は、３／１６インチ（約０．５ｃｍ）の大きさであってもよい。いくつかの実施形態によれば、穴は、多孔質材料の層、例えばポリエステル製の濾布（例えば、厚さ約３／１６インチ（約０．５ｃｍ））であってもよい。
いくつかの実施形態において、アプリケータ１１４／２１４は、選択された容積のブランチング溶液が選択された時間にわたって滝のように流れるように、ブランチング溶液１０６／２０６が制御された流れで滝のように流れるように動作可能であってもよい。例えば、アプリケータ１１４／２１４は、いくつかの実施形態において、少なくとも０．５Ｌ／分、または少なくとも１Ｌ／分、または少なくとも２Ｌ／分、または少なくとも３Ｌ／分、または少なくとも４Ｌ／分、または少なくとも５Ｌ／分、または少なくとも６Ｌ／分、または少なくとも７Ｌ／分、または少なくとも８Ｌ／分、または少なくとも１０Ｌ／分、または少なくとも約２５Ｌ／分、または少なくとも約５０Ｌ／分、または少なくとも約１００Ｌ／分、または少なくとも約２００Ｌ／分、または少なくとも約３００Ｌ／分、または少なくとも約５００Ｌ／分、または少なくとも約７５０Ｌ／分、または少なくとも約１０００Ｌ／分、または少なくとも約１５００Ｌ／分、または少なくとも約２０００Ｌ／分、または少なくとも約２２５０Ｌ／分、または少なくとも約２５００Ｌ／分の速度でブランチング溶液１０６／２０６が滝のように流れるように動作可能であってもよい。
いくつかの実施形態において、微小作物１００／２００をブランチングする（例えば、連続的にブランチングする）ための装置は、ブランチング溶液１０６／２０６、分離した溶液（例えば、図２の２３５）、希釈溶液（例えば、図２の２０８）、またはこれらの任意の組み合わせを加熱するように動作可能な加熱要素１１２／２１２をさらに備えていてもよい。加熱要素１１２／２１２は、本開示の範囲から逸脱することなく、装置１００／２００の様々な場所に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、加熱要素は、供給源１１０／２１０、配管システム１１１／２１１、またはアプリケータ１１４／２１４、または収集タンク１３６／２３６、または希釈源１４２／２４２、またはそれらの任意の組み合わせに直接的または間接的に接続していてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液１０６／２０６、分離した溶液（例えば、図２の２３５）、希釈溶液（例えば、図２の２０８）、またはそれらの任意の組み合わせは、加熱要素１１２／２１２に入る、迂回する、またはその他の様式で相互作用して、加熱されたブランチング溶液を作成してもよい。図１に示されるように、いくつかの実施形態において、加熱要素１１２は、ブランチング溶液１０６が供給源１１０またはその近傍で加熱され得るように、供給源１１０の中に組み込まれていてもよく、または供給源１１０に隣接していてもよい（例えば、加熱要素は保持タンク内に組み込まれる）。いくつかの実施形態によれば、加熱要素１１２／２１２は、ブランチング溶液１０６／２０６が光源１１０／２１０からアプリケータ１１４／２１４へ移動している間に加熱されるように、配管システム１１１／２１１に沿った１つ以上の点に組み込まれていてもよいし、隣接していてもよい。図２に示されるように、いくつかの実施形態において、加熱要素１１２／２１２は、ブランチング溶液１０６／２０６が、パイプ１１１／２１１を通過した後に加熱されるように、アプリケータ１１４／２１４内に、またはそれに隣接して組み込まれてもよい。いくつかの実施形態において、装置１００／２００は、複数の加熱要素を有することができ、各加熱要素の位置は独立して選択される。例えば、いくつかの実施形態において、装置１００／２００は、アプリケータ１１４／２１４に組み込まれているか、または隣接する第１の加熱要素と、希釈源１４２／２４２に組み込まれているか、または隣接する第２の加熱要素とを有していてもよい。
加熱要素１１２／２１２は、いくつかの実施形態によれば、少なくとも６０℃、または少なくとも６５℃、または少なくとも７０℃、または少なくとも７５℃、または少なくとも８０℃、または少なくとも８５℃、または少なくとも９０℃、または少なくとも９５℃、または少なくとも１００℃の温度でブランチング溶液１０６／２０６を加熱するように動作可能であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイ１１７／２１７は、（例えば、少なくとも１つの穴を通って）アプリケータ１１４／２１４を出るある容積のブランチング溶液１０６／２０６を受け入れるような向きを向いていてもよい。ブランチングトレイ１１７／２１７は、バイオマス１０４／２０４（例えば、第１の部分、第２の部分）および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６を含むように動作可能であってもよい。ブランチングトレイ１１７／２１７は、その操作性に適した任意の寸法および組成を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイ１１７／２１７は、正方形または長方形の形状であってもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングトレイ１１７／２１７は、第２の側面１１９／２１９に対向する第１の側面１１８／２１８と、第４の側面に対抗する第３の側面を有していてもよく、ここで、第１の側面、第３の側面、第４の側面は、それぞれ第１の高さを有し、第２の側面は、第１の高さよりも短い第２の高さを有する。例えば、いくつかの実施形態において、第２の側面は、ブランチングトレイの中に所望な容積のブランチング溶液を維持するように操作可能な堰であってもよい。いくつかの実施形態によれば、第２の側面の上端は、１つ以上のノッチを含んでいてもよい。ブランチングトレイ１１７／２１７は、いくつかの実施形態において、深さが約０．５ｃｍ、または約１ｃｍ、または約２ｃｍ、または約３ｃｍ、または約４ｃｍ、または約５ｃｍ、または約６ｃｍ、または約８ｃｍ、または約１０ｃｍであってもよく、「約」は、例えば、±１ｃｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイの第２の側面は、ブランチンクトレイの第１の側面、第３の側面および第４の側面の高さより約０．５ｃｍ未満小さく、または約１ｃｍ未満小さく、または約２ｃｍ未満小さく、または約３ｃｍ未満小さく、または約４ｃｍ未満小さく、または約５ｃｍ未満小さく、ここで、「約」は、例えば、±０．５ｃｍであってもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイ１１７／２１７は、コンベアベルトのような搬送システムに過渡的に（例えば、その表面に置かれる）、または固定的に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態において、アプリケータ１１４／２１４から流れ落ちるブランチング溶液１０６／２０６が、ブランチングトレイ１１７／２１７に入るような方向で、ブランチングトレイ１１７／２１７を駆動するために、このような輸送システムを使用してもよい。他の実施形態において、ブランチングトレイ１１７／２１７は静止していてもよく、アプリケータ１１４／２１４を出るブランチング溶液１０６／２０６の流れの少なくとも一部がブランチングトレイ１１７／２１７に入るようにアプリケータ１１４／２１４を配置してもよい。
図１および２に示されるように、装置１００／２００は、ブランチングトレイ１１７／２１７を振動させて、ブランチングトレイ１１７／２１７内である容積のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動き（例えば、波の作用）を作り出すことができる振動機構１２０／２２０を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、振動機構１２０／２２０は、ブランチングトレイ１１７／２１７に直接接続されてもよく、またはブランチングトレイ１１７／２１７の設計に組み込まれてもよい。他の実施形態において、振動機構１２０／２２０は、ブランチングトレイ１１７／２１７に隣接していてもよい。例えば、振動機構１２０／２２０は、ブランチングトレイ１１７／２１７がプラットフォームに取り付けられ（例えば、固定的に、取り外し可能に）、それによって、生成された振動力（例えば振幅）にさらされるように、バネ１２１／２２１のシステム上に懸架されたプラットフォームを含んでいてもよい。振動機構１２０／２２０は、いくつかの実施形態において、振動されるプラットフォーム上に直接的に、または振動されるプラットフォームに間接的に結合していてもよい。いくつかの実施形態において、振動機構１２０／２２０は、は、１つ以上の１軸モータ、１つ以上のステッパモータ、１つ以上のサーボモータ、１つ以上の軸モータドライブ、１つ以上のおもり（例えば、平衡、不均衡）、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、振動機構１２０／２２０は、一定量のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動きを作成することができる。ある容積のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動きは、いくつかの実施形態において、バイオマス１０４／２０４をブランチングトレイ１１７／２１７の第１の側面からブランチングトレイの第２の側面に向かわせることができる（例えば、推進する）原動力を生成することができ、ここで、第１の側面は第２の側面と対向している。いくつかの実施形態において、ブランチングトレイの第２の側面は、ブランチングトレイの第１の側面の高さ（例えば、堰）よりも低い高さを有していてもよく、それによって、ある容積のブランチング溶液および／またはある質量のバイオマスがブランチングトレイの第１の側面１１８／２１８から第２の側面１１９／２１９に搬送された後、ブランチングトレイから出ることを可能にする。
いくつかの実施形態において、ある容積のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動きは、その容積のブランチング溶液の上面の乱れ（例えば、波の作用、隆起、うねり、波状の作用）を含んでいてもよい。ある容積のブランチング溶液の上面の乱れ（例えば、波動、隆起、膨潤）は、バイオマス１０４／２０４の上面（すなわち、ブランチングトレイ１１７／２１７の底面から離れた方を向いている表面）上に任意の量のブランチング溶液を堆積させることが可能であろう。ある容積のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動き（例えば、波の作用）によって、バイオマス１０４／２０４の上面（すなわち、ブランチングトレイ１１７／２１７の底面から離れた方に面する表面が、ある量のブランチング溶液１０６／２０６によって覆われ（例えば、繰り返し覆われ、部分的に覆われ）てもよい。例えば、ある容積のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動き（例えば、波の作用）によって、バイオマス１０４／２０４の上面が、ブランチングトレイ１１７／２１７を横切って回転するブランチング溶液の乱れ（１つ以上の波）として、この容積のブランチング溶液に繰り返しさらされてもよい。いくつかの実施形態によれば、ある質量のバイオマス１０４／２０４および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６が、ブランチングトレイ１１８／２１８の第１の側面からブランチングトレイの第２の側面に推進された後、ブランチングトレイ１１７／２１７を出てもよい。ある容積のブランチング溶液１０６／２０６の正味の動き（例えば、波の作用による乱れ）にバイオマス１０４／２０４がさらされると、バイオマスのより均一なブランチングをもたらし得る。
いくつかの実施形態によれば、微小作物をブランチングする（例えば、連続的にブランチングする）ための装置１００／２００は、第１のゲージ１２２／２２２を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第１のゲージ１２２／２２２は、ブランチングトレイ１１８／２１８に組み込まれるか、または（例えば、取り外し可能に、固定して）取り付けられてもよく、またはブランチングトレイ１１８／２１８に隣接してもよい。いくつかの実施形態によれば、第１のゲージ１２２／２２２は、ブランチングトレイ１１８／２１８内のブランチング溶液１０６／２０６の体積、ブランチングトレイ内のバイオマス１０４／２０４の質量、ブランチングトレイを出るブランチング溶液の容積、ブランチングトレイから出るバイオマスの質量、ブランチングトレイ内のブランチング溶液の温度（例えば、平均温度、特定の位置での温度）、ブランチンクトレイから出るブランチング溶液の温度、正味の動きの速度、ある容積のブランチング溶液の偏りの高さおよび頻度（例えば、波の作用）、ブランチングトレイの偏り（例えば、プラットフォームの設定点に対する）、ブランチング溶液の溶解した固体の含量（例えば、灰）のうちの１つ以上を測定するように動作可能であってもよい。いくつかの実施形態において、第１のゲージ１２２／２２２は、アプリケータ１１４／２１４から流れ落ちるブランチング溶液の速度、アプリケータから出てくるブランチング溶液１０６／２０６の温度、正味の動きの速度、希釈率（すなわち、分離した溶液を希釈する割合）、またはこれらの任意の組み合わせを含む種々の条件を調整し得るように、加熱要素１１２／２１２、アプリケータ１１４／２１４、振動機構１２０／２２０、タンク１３６／２３６、ポンプおよびバルブシステム１４８／２４８、またはこれらの任意の組み合わせと（例えば、直接的に、中央制御システムを介して）連通することが可能であってもよい。いくつかの実施形態によれば、所望の生成物流速比（例えば、７：１）または希釈率（例えば、２．５：１）を維持または調整するために、第１のゲージ１２２／２２２は、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と（例えば、直接的に、中央制御システムを介して）連通してもよい。
図１に示されるように、いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイ１１８の第１の側面からブランチングトレイ１１９の第２の側面へと推進された後（ここで、第１の側面は第２の側面に対向している）、ある質量のバイオマス１０４および／またはある容積のブランチング溶液１０６は、（例えば、堰を介して）ブランチングトレイから出て、脱水機構１３４に入ってもよい。いくつかの実施形態において、脱水機構は、ブランチングしたバイオマス１４６からブランチング溶液１０６を分離するように動作可能であってもよい。ブランチング溶液１０６は、いくつかの実施形態において、重力分離、排液、傾斜ふるい、振動ふるい、濾過、デカンター遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリープレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、またはこれらの任意の組み合わせを用い、ブランチングしたバイオマス１４６から分離されてもよい。
図２に示されるように、いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイ１１８の第１の側面からブランチングトレイ１１９の第２の側面へと推進された後（ここで、第１の側面は第２の側面に対向している）、ある質量のバイオマス２０４および／またはある容積のブランチング溶液２０６は、（例えば、堰を介して）ブランチングトレイから出て、沈降タンク２２４に入ってもよい。沈降タンク２２４は、ある質量のバイオマス２０４およびある容積のブランチング溶液２０６が沈降タンク２２４に流入し得る（例えば、重力による流れ、推進）ように、ブランチングトレイ２１８に直接的または間接的に接続されてもよい。いくつかの実施形態によれば、沈降タンク２２４は、ある質量のバイオマス２０４（例えば、第１の部分、第２の部分）およびある容積のブランチング溶液２０６が沈降タンク２２４に流入し得る（例えば、重力による流れ、推進）ように、ブランチングトレイ２１８に対して向いていてもよい。沈降タンク２２４は、汚染物質および／または残屑が、ある質量のバイオマス２０４から脱落し、沈降溶液の表面より下に沈むことを可能にするように動作可能であってもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンク２２４は、バイオマス２０４から浮力のない固体を除去するように動作可能であってもよい。浮遊しない固体は、いくつかの実施形態において、淡水節足動物または軟体動物（例えば、ガンマラスおよびカタツムリ）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、望ましくない生命体をブランチングすることは、それらの生命体の浮力変化をもたらすことがあり、その結果、以前に浮遊していた生命体が浮かなくなる。
沈降タンク２２４は、その操作性に適した任意の寸法および組成を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、沈降タンクは、（例えば、上から見たときに）正方形または長方形であってもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンク２２４は、第２の側面２２６に対向する第１の側面２２５と、第４の側面に対抗する第３の側面を有していてもよく、ここで、第１の側面、第３の側面、第４の側面は、それぞれ第１の高さを有し、第２の側面２２６は、第１の高さよりも短い第２の高さを有する。例えば、いくつかの実施形態において、第２の側面２２６は、ブランチングトレイの中に所望な容積のブランチング溶液を維持するように操作可能な堰であってもよい。いくつかの実施形態によれば、第２の側面の上端は、１つ以上のノッチを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンク２２４は、深さが、約５ｃｍ、または約７．５ｃｍ、または約１０ｃｍ、または約１２．５ｃｍ、または約１５ｃｍ、または約１７．５ｃｍ、または２０ｃｍ、または約２２．５ｃｍ、または約２５ｃｍ、または約３０ｃｍ、または約３５ｃｍ、または約４０ｃｍ、または約４５ｃｍ、または約５０ｃｍであってもよく、「約」は、例えば、±２ｃｍを表していてもよい。
いくつかの実施形態において、沈降タンク２２４は、ある容積の沈降溶液を含んでいてもよい。沈降溶液は、汚染物質および／または残屑が沈降溶液の上面から離れて沈降することを可能にする特性を有する任意の液体を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、沈降溶液は、ブランチング溶液２０６を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降溶液は、水、地下水、井戸水、蒸留水、脱イオン水、逆浸透水、ナノ濾過水、超濾過水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降溶液は、特定の粘度を有するように選択されてもよい。
いくつかの実施形態において、沈降タンク２２４は、沈降溶液の表面より下に沈む汚染物質、残屑、または浮遊していない固体の除去を助けることが可能な１つ以上の傾斜側面および／または傾斜底を含んでいてもよい。沈降タンク２２４は、いくつかの実施形態において、残屑、汚染物質および／または浮遊しない固体からバイオマスを分離するのを助けることができるフィルターまたはふるいを含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、沈降タンクは、沈降タンクの表面を横切るが、沈降溶液の上面の下に、ふるいを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ふるいは、バイオマスを保持するほどは十分に小さいが、少なくともいくらかの残屑、汚染物質、および／または浮いていない固体を通過させるのに十分な大きさのメッシュサイズを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ふるいは、バイオマスを沈降タンクの第１の側面２２５から沈降タンクの第２の側面２２６（ここで、第１の側面と第２の側面は対向している）に輸送することができるように、振動運動が可能であろう。いくつかの実施形態によれば、ある質量の残屑、汚染物質および／または浮いていない固体が沈降タンク２２４から（例えば、沈降タンクの底部から）一定容積の沈降溶液とともに排出されてもよい。フィルター２２８は、残屑、汚染物質および／または浮いていない固体を集めることができ、いくつかの実施形態において、収集タンク２３６内に沈降溶液の流れを集めることができる（例えば、分離した溶液２３５として）。
いくつかの実施形態によれば、残屑、汚染物質、および／または浮力のない固体は、沈降タンクの底に沈殿するだろう。残屑、汚染物質、および／または浮遊していない固体は、いくつかの実施形態において、リサイクルすることができる（例えば、微小作物栽培システム、魚用食品に使用する）。
いくつかの実施形態において、沈降タンク２２４は、沈降タンクの第１の側面２２５から沈降タンクの第２の側面２２６にバイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）を運ぶように動作可能な推進機構を含んでいてもよく、ここで、第１の側面と第２の側面は、互いに対向している。いくつかの実施形態において、推進機構は、重力、パドルホイール、バブリング、水中または水面水ジェット、水中ミキサー、振動機構、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、推進機構は、沈降タンクの入口点から出口点に沈降溶液を圧送するように動作可能なポンプを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、沈降タンク２２４は、バイオマスを冷却するように動作可能であってもよい。例えば、沈降タンク２２４内の沈降溶液は、ブランチング溶液２０６の温度より低い温度（例えば、約６０℃未満）または周囲温度より低い温度（例えば、約２３℃）を有していてもよい。いくつかの実施形態において、沈降溶液は、使用時に、約９０℃未満、または約８０℃未満、または約７０℃未満、または約６０℃未満、または約５０℃未満、または約４０℃未満、または約３０℃未満、または約２０℃未満の温度を有していてもよい。沈降溶液は、いくつかの実施形態において、使用時に、約２０℃～約８０℃、または約４０℃～約８０℃、または約４０℃～約６０℃、または２０℃～約４０℃、または約２０℃～約３０℃の間の温度を有していてもよい。
いくつかの実施形態において、微小作物を（例えば、連続的に）ブランチングするための装置２００は、第２のゲージ２２９を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第２のゲージ２２９は、沈降タンク２２４に組み込まれるか、または（例えば、取り外し可能に、固定して）取り付けられてもよく、または沈降タンク２２４に隣接してもよい。
いくつかの実施形態において、第２のゲージ２２９は、所望の生成物流速比（例えば、７：１）をモニタリングし、維持し、および／または調整するように動作可能であってもよい。第２のゲージ２２９は、いくつかの実施形態において、以下のうちの１つ以上を測定するように動作可能であり得る：沈降タンク２２４内の沈降溶液の容積；沈降タンク内のバイオマス２０４の質量；沈殿タンクを出る沈殿溶液の容積；沈殿槽を出るバイオマスの質量；沈殿槽内の沈殿溶液の温度（例えば、平均温度、特定の位置での温度）；沈殿槽から出る沈殿溶液の温度；沈殿溶液の溶解固体含有量（例えば、灰）。いくつかの実施形態において、様々な条件を調整できるように、第２のゲージ２２９は、加熱要素１１２／２１２、アプリケータ１１４／２１４、振動機構１２０／２２０、タンク１３６／２３６、ポンプおよびバルブシステム、またはそれらの任意の組み合わせと（例えば直接的に、中央制御システムを介して）連通することができる。いくつかの実施形態によれば、所望の生成物流速比（例えば、７：１）または希釈率（例えば、２：１）を維持または調整するために、第２のゲージ２２９は、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と（例えば、直接的に、中央制御システムを介して）連通してもよい。
図２に示されるように、沈降タンクの第１の側面２２５から沈降タンクの第２の側面２２６へと推進された後（第１の側面は、第２の側面と対向している）、ある質量のバイオマス２０４および／またはある容積の沈降溶液が沈降タンクを出て、脱水機構２３４に入ってもよい。図１に示されるように、いくつかの実施形態において、ブランチングトレイの第１の側面１１８からブランチングトレイの第２の側面１１９へと推進された後（ここで、第１の側面は第２の側面に対向している）、ある質量のバイオマス２０４および／またはある容積のブランチング溶液１０６は、ブランチングトレイから出て、脱水機構２３４に入ってもよい。さらに、いくつかの実施形態において、ブランチングトレイまたは沈降タンクの第１の側面から第２の側面へ移動することなく、バイオマス２０４を脱水機構２３４に直接的に堆積させることができる。例えば、いくつかの実施形態において、本開示の範囲から逸脱することなく、バイオマスおよびブランチング溶液を含むブランチングトレイを脱水機構に直接空にすることができる（例えば、シュートフィード、重力フィード）。いくつかの実施形態において、脱水機構は、ブランチングしたバイオマス１４６からブランチング溶液１０６、沈降溶液、すすぎ溶液、またはそれらの任意の組み合わせ（個々におよび集合的に「分離した溶液」１３５／２３５）を分離するように操作可能であってもよい。脱水機構２３４は、いくつかの実施形態において、重力分離、排液、傾斜ふるい、振動ふるい、濾過、デカンター遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリープレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、またはこれらの任意の組み合わせを用いることを含んでいてもよい。
図１および図２に示されるように、いくつかの実施形態において、分離した溶液１３５／２３５が集められ、リユース／リサイクルされてもよい。いくつかの実施形態によれば、図１および図２に示されるように、分離した溶液１３５／２３５は、収集タンク１３６／２３６に運ばれてもよい（例えば、重力、ポンプ圧送）。収集タンク１３６／２３６は、液体を集め、保持するのに適した任意の大きさ、形状、寸法、または組成を有していてもよい。収集タンク２３６内の分離した溶液１３５／２３５は、静止していてもよく、または動いていてもよい（例えば、攪拌、推進）。いくつかの実施形態において、装置１００／２００は、供給源１１０／２１０および収集タンク１３６／２３６として機能するように動作可能な単一のタンクを有していてもよい。
図１および図２に示されるように、微小作物をブランチングするための装置１００／２００は、収集タンクゲージ１３８／２３８を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、収集タンクゲージ１３８／２３８は、所望の生成物流速比（例えば、７：１）をモニタリングし、維持し、および／または調整するように動作可能であってもよい。収集タンクゲージ１３８／２３８は、いくつかの実施形態において、分離した溶液の組成（例えば、全溶解固体）および／または温度をモニタリングするように動作可能であってもよい。分離した溶液の組成をモニタリングすることは、全ての溶解した固体、全固形分、濁度、電気伝導度、栄養素（例えば窒素）の組成、塩分、ｐＨのうちの１つ以上をモニタリングすることを含んでいてもよい。収集タンクゲージ２３８は、いくつかの実施形態において、（例えば、希釈率を調整することによって）分離した溶液の組成を調節するために、ポンプおよびバルブシステム２４８と（例えば、直接、間接的に）連通していてもよい。
いくつかの実施形態において、収集タンクゲージ１３８／２３８は、タンク１３６／２３６に保存された、ある容積の分離した溶液１３５／２３５の全溶解固体含有量を維持または調節するために、装置１００／２００の１つ以上の構成要素（例えば、ポンプおよびバルブシステム、希釈タンク）と（例えば直接的に、中央制御システムを介して）連通可能であってもよい。例えば、収集タンクゲージ１３８／２３８は、いくつかの実施形態において、ある容積の分離した溶液１３５／２３５および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６の全固形含量を０．５％（ｗ／ｗ）未満、または１％（ｗ／ｗ）未満、または２％（ｗ／ｗ）未満、または４％（ｗ／ｗ）未満、または６％（ｗ／ｗ）未満、または８％（ｗ／ｗ）未満、または１０％（ｗ／ｗ）未満の値に維持または調整するために、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と連通していてもよい。いくつかの実施形態によれば、収集タンクゲージ１３８／２３８は、いくつかの実施形態において、ある容積の分離した溶液１３５／２３５および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６の濁度の値（例えば、５００ｎｍ光源の吸光度に対する、ここで、１．０は１０％の吸光度と等しく、１０．０は１００％の吸光度と等しい）を約０．５未満、または約０．７５未満、または約１．０未満、または約１．２５未満、または約１．５未満の値に維持または調整するために、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と連通していてもよく、ここで、約は、±５％を表していてもよい。いくつかの実施形態において、収集タンクゲージ１３８／２３８は、いくつかの実施形態において、分離した溶液の導電率値を約２０００μＳ／ｃｍ未満、または約２５００μＳ／ｃｍ未満、または約３０００μＳ／ｃｍ未満、または約３５００μＳ／ｃｍ未満、または約４０００μＳ／ｃｍ未満、または約４５００μＳ／ｃｍ未満、または約５０００μＳ／ｃｍ未満、または約５５００μＳ／ｃｍ未満、または約６０００μＳ／ｃｍ未満の値に維持または調整するために、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と連通していてもよく、ここで、約は、±２５０μＳ／ｃｍを表していてもよい。いくつかの実施形態によれば、所望の生成物流速比（例えば、７：１）を維持または調整するために、収集ゲージ１３８／２３８は、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と（例えば、直接的に、中央制御システムを介して）連通してもよい。
いくつかの実施形態によれば、装置１００／２００は、分離した溶液を濾過するように動作可能なフィルターを含んでいてもよい。濾過は、いくつかの実施形態によれば、粗濾過（例えば、重力濾過、振動ふるい濾過）、微細濾過（例えば、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透濾過）、またはこれらの任意の組み合わせを達成するように動作可能であってもよい。濾過した分離溶液を、洗浄液として、微小作物の栽培における成長媒体として、ブランチング溶液として、沈降溶液として、すすぎ溶液として、またはこれらの任意の組み合わせとしてリサイクルしてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング廃棄物（例えば、濾過法からの残留物）は、微小作物の栽培における成長媒体の一部として（例えば、栄養源として）リサイクルされてもよい。
いくつかの実施形態において、分離した溶液１３５／２３５は、リサイクルする（例えば、ブランチング溶液としてリサイクルする）前に希釈されてもよい。分離した溶液の組成（例えば、溶解した固形分、濁度）を調整するために、分離した溶液１３５／２３５の希釈が望ましい場合がある。希釈された分離溶液は、いくつかの実施形態において、ブランチング溶液１０６／２０６として、洗浄液（例えば、図４の４５７）として、沈降溶液として、すすぎ溶液として、またはそれらの任意の組み合わせとしてリサイクルされてもよい。いくつかの実施形態において、廃棄溶液１４３／２４３は、微小作物の栽培における成長媒体としてリサイクルされてもよい（例えば、図４の４５０）。
図１および図２に示されるように、微小作物をブランチングするための装置は、いくつかの実施形態において、希釈溶液１０８／２０８を保存し、および放出するように動作可能な希釈源１４２／２４２を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、希釈溶液１０８／２０８は、水、地下水、井戸水、蒸留水、脱イオン水、逆浸透水、ナノ濾過水、超濾過水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。希釈源１４２／２４２は、いくつかの実施形態において、保持タンク、井戸、水道管、または液体を保持することができる任意の他の容器またはシステムを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、分離した溶液を希釈することは、ある容積の分離した溶液（すなわち、廃棄溶液１４３／２４３）を収集タンクから廃棄することを含んでいてもよい。廃棄溶液１４３／２４３は、いくつかの実施形態によれば、溶解した固体（例えば、灰）の所望の組成を達成するのに必要な希釈溶液の容積に等しい容積を有していてもよい。いくつかの実施形態において、廃棄溶液１４３／２４３は、溶解した固体（例えば、灰）の所望の組成を達成するのに必要な希釈溶液の容積よりも大きな容積を有していてもよい。収集タンクから、ある容積の分離した溶液を廃棄する速度は、収集タンクゲージ（例えば、総タンク容積）によって調節することができる。
いくつかの実施形態によれば、タンク１３６／２３６の中の分離した溶液１３５／２３５および／またはブランチング溶液１０６／２０６は、溶解した固体（例えば、灰）および／または全固形分の所望の組成物を含むように希釈されてもよい。いくつかの実施形態において、タンク１３６／２３６の中のある容積の分離した溶液１３５／２３５および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６は、合計固形物含量が０．５％（ｗ／ｗ）未満、１％（ｗ／ｗ）未満、または２％（ｗ／ｗ）未満、または４％（ｗ／ｗ）未満、または６％（ｗ／ｗ）未満、または８％（ｗ／ｗ）未満、または１０％（ｗ／ｗ）未満の値になるように希釈されてもよい。いくつかの実施形態によれば、タンク１３６／２３６の中の分離した溶液１３５／２３５は、ある容積の分離した溶液１３５／２３５および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６の濁度値（例えば、５００ｎｍ光源の吸光度に対する、ここで、１．０は１０％の吸光度と等しく、１０．０は１００％の吸光度と等しい）が約０．５未満、または約０．７５未満、または約１．０未満、または約１．２５未満、または約１．５未満の値になるように希釈されてもよい。ここで、約は、±５％を表していてもよい。いくつかの実施形態において、タンク１３６／２３６の中の分離した溶液１３５／２３５および／またはブランチング溶液１０６／２０６は、導電率値が約２０００μＳ／ｃｍ未満、または約２５００μＳ／ｃｍ未満、または約３０００μＳ／ｃｍ未満、または約３５００μＳ／ｃｍ未満、または約４０００μＳ／ｃｍ未満、または約４５００μＳ／ｃｍ未満、または約５０００μＳ／ｃｍ未満、または約５５００μＳ／ｃｍ未満、または約６０００μＳ／ｃｍ未満の値になるように希釈されてもよい。ここで、約は、±２５０μＳ／ｃｍを表していてもよい。
いくつかの実施形態において、タンク１３６／２３６の中の分離した溶液１３５／２３５は、バイオマス供給速度に対して希釈されてもよい。例えば、４ｋｇ／分の供給速度を有する装置１００／２００は、タンク１３６／２３６の中の分離した溶液１３５／２３５の希釈率が８Ｌ／分であってもよく、２：１の希釈対供給比が得られる。いくつかの実施形態によれば、装置１００／２００は、希釈対供給比が約４：１、または約３．５：１、または約３：１、または約２．５：１、または約２：１、または約１．５：１、または約１：１であってもよい。
図１および図２に示すように、いくつかの実施形態において、微小作物を（例えば、連続的に）ブランチングするための装置１００／２００は、ポンプおよびバルブ機構１４８／２４８を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、ポンプおよびバルブ機構１４８／２４８は、装置１００／２００内のブランチング溶液、沈降溶液、すすぎ溶液、分離した溶液および希釈溶液のうちの１つ以上を推進するように動作可能であってもよい。いくつかの実施形態において、ポンプおよびバルブ機構１４８／２４８は、第１のゲージ、第２のゲージ、収集タンクゲージ１３８／２３８、またはそれらの任意の組み合わせと連通していてもよい。いくつかの実施形態によれば、所望の生成物流速比（例えば、７：１）を維持または調整するために、ポンプおよびバルブ機構１４８／２４８は、装置１００／２００の１つ以上の構成要素と（例えば、直接的に、中央制御システムを介して）連通していてもよい。
図１および図２に示されるように、装置１００／２００は、熱交換器１４４／２４４を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、熱交換器１４４／２４４（例えば、熱エネルギー交換機構）は、微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ、Ｗｏｌｆｆｉａ）由来の高濃度タンパク質生成物（例えば、タンパク質フレーク）の生成に必要な全エネルギー入力を減らすだろう。いくつかの実施形態によれば、熱交換器１４４／２４４は、収集タンク１３６／２３６からの廃棄溶液１４３／２４３の流れ（すなわち、ドナー流）および希釈溶液の流れ（すなわち、レシピエント流）が熱エネルギー交換が起こり得るように隣接する流れシステムを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、希釈溶液の流れ（すなわち、レシピエント流）は、ドナー流（例えば、ブランチング溶液からの熱を保持する廃棄溶液の流れ１４３／２４３）よりも低い温度を有していてもよく、したがって、低い熱エネルギーを有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、熱交換器は、希釈溶液の流れ（すなわち、レシピエント流）が廃棄溶液の流れ１４３／２４３（すなわち、ドナー流）から少なくともいくらかの熱エネルギーを吸収することができるようなフローシステム（例えば、導電性材料から構成される一連のパイプ）を備えていてもよい。いくつかの実施形態において、熱交換器１４４／２４４は、タンク１３６／２３６内の希釈溶液の流れおよび／または分離した希釈溶液の温度を上昇させてもよい。いくつかの実施形態において、熱交換器１４４／２４４は、加熱要素２１２内のリサイクルされた溶液を加熱するために必要なエネルギー量を低減することができる。
図２に示されるように、いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液２０６および／または沈降溶液から分離された後、ブランチングしたバイオマス２４６は、すすぎ機構２３０に運ばれてもよい。すすぎ機構２３０は、直接的または間接的に、ブランチングしたバイオマス２４６が重力または推進によってすすぎ機構２３０に搬送されるように、脱水機構２３４に接続されてもよい。
いくつかの実施形態において、すすぎ機構２３０は、ブランチングしたバイオマス２４６から望ましくない溶解した固体を除去するように動作可能であってもよい。すすぎ機構２３０は、その操作性に適した任意の寸法および組成を有していてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ機構は、スプリンクラーおよび振動ふるいを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、すすぎ機構は、任意の適切な寸法の形状を有するすすぎタンクを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎタンク２３０は、深さが少なくとも約５ｃｍ、または少なくとも約１０ｃｍ、または少なくとも約１５ｃｍ、または少なくとも約２０ｃｍ、または少なくとも約２５ｃｍであってもよく、ここで、「約」は、例えば、±３ｃｍであってもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ機構２３０は、ブランチングしたバイオマス２４６および／またはある体積のすすぎ溶液を含むことができるだろう。いくつかの実施形態によれば、すすぎ機構２３０（例えばすすぎタンク）は、すすぎ溶液がすすぎ機構内のブランチングしたバイオマス２４６の少なくとも１つの表面と接触するように、すすぎ溶液を受け入れるように動作可能であってもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ機構２３０（例えば、すすぎタンク）は、ブランチングしたバイオマス２４６がすすぎ溶液の表面上に浮遊するように、ある容積のすすぎ溶液を含んでいてもよい。他の実施形態において、すすぎ機構は、ある容積のすすぎ溶液が、ブランチングしたバイオマス２４６の少なくとも１つの表面上に堆積されるように、スプリンクラー機構を含んでいてもよい。すすぎ機構は、いくつかの実施形態において、すすぎ溶液の少なくとも一部を、ブランチングしたバイオマスから除去することができるような振動ふるいをさらに備えていてもよい。
いくつかの実施形態によれば、すすぎ溶液は、水、蒸留水、逆浸透水、ナノ濾過水、ブランチング溶液２０６、沈降溶液、リサイクルされたブランチング溶液、リサイクルされた沈降溶液、リサイクルされたすすぎ液、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、すすぎ溶液を滅菌（例えば、ＵＶ照射、濾過、加熱）してもよい。
すすぎ機構２３０は、いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマス２４６を冷却するように動作可能であってもよい。例えば、すすぎタンク２３０内のすすぎ溶液は、ブランチング溶液２０６の温度より低い温度、または周囲温度より低い温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ溶液は、使用時に室温より低い温度（例えば、約１２℃）を有していてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ溶液は、使用時に、約５０℃未満、または約４０℃未満、または約３０℃未満、または約２０℃未満、または約１５℃未満、または約１０℃未満、または約５℃未満、または約２℃未満、または約１℃未満、または約０℃未満の温度を有していてもよい。
いくつかの実施形態において、すすぎ機構２３０は、すすぎ機構の第１の側面からすすぎ機構の第２の側面へと、ブランチングしたバイオマスを運ぶように動作可能な推進機構を備えてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、すすぎ機構は、推進システムとすすぎタンクとを含んでいてもよく、推進機構は、すすぎタンクの第１の側面からすすぎタンクの第２の側面へと、ブランチングしたバイオマスを推進する。他の実施形態において、すすぎ機構２３０は、振動ふるいとスプリンクラーシステムとを含んでいてもよく、振動ふるいは、ブランチングされたバイオマスを第１の側面から第２の側面に推進する。いくつかの実施形態によれば、すすぎ機構の推進機構は、重力、パドルホイール、バブリング、水中または水面水ジェット、水中ミキサー、振動機構、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。
図１および図２に示されるように、いくつかの実施形態において、すすぎ機構２３０は、ブランチングしたバイオマスからある容積のすすぎ溶液を分離し、分離した溶液２３５を作成することができる構成要素（例えば、振動ふるい）を備えていてもよい。いくつかの実施形態によれば、分離した溶液は、収集タンク２３６に集められ、希釈され、濾過され、リサイクルされ、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。
微小作物のブランチングによって高濃度タンパク質生成物を作成するための方法
微小作物の栽培
いくつかの実施形態において、作物を大きくする条件下、微小作物と第１の媒体（例えば、水性栄養組成物、成長媒体）とを接触させることによって、微小作物を無性的に繁殖させ（例えば、栽培し）てもよい。いくつかの実施形態によれば、微小作物をバイオリアクターシステムで栽培してもよい（図３の３５０、図４の４５０）。バイオリアクターシステムは、いくつかの実施形態によれば、水および／または栄養組成物を含む第１の媒体（例えば、成長媒体）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、栄養組成物は、窒素、リン、カリウムおよびカルシウムのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第１の媒体は、溶解した気体状酸素および／または溶解した気体状二酸化炭素を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、第１の媒体は、カルシウムの量が多い組成（例えば、カルシウムの量が多い成長媒体）を有するような構成であってもよい。例えば、カルシウムを多く含む第１の媒体は、カルシウム濃度が約１２０パーツパーミリオン（ｐｐｍ）以上、または約１１５ｐｐｍ以上、または約１１０ｐｐｍ以上、または約１０５ｐｐｍ以上、または約１００ｐｐｍ以上、または約９５ｐｐｍ以上、または約９０ｐｐｍ以上、または約８５ｐｐｍ以上、または約８０ｐｐｍ以上、または約７５ｐｐｍ以上、または約７０ｐｐｍ以上、または約６５ｐｐｍ以上、または約６０ｐｐｍ以上、または約５５ｐｐｍ以上、または約５０ｐｐｍ以上、または約４５ｐｐｍ以上、または約４０ｐｐｍ以上、または約３５ｐｐｍ以上、または約３０ｐｐｍ以上、または約２５ｐｐｍ以上、または約２０ｐｐｍ以上であってもよく、ここで、「約」は、±１０％を構成している。いくつかの実施形態において、カルシウムを多く含む第１の媒体は、カルシウム濃度が約２０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、約２５ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約３０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約４０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約５０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約６０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約７０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約８０ｐｐｍ～約１２０ｐｐｍ、または約２０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約３０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約４０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約５０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約６０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約７０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍ、または約８０ｐｐｍ～約１００ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、カルシウムを多く含む第１の媒体は、カルシウム濃度が少なくとも約２０ｐｐｍ（例えば、±１０％）であってもよい。いくつかの実施形態において、カルシウムを多く含む第１の媒体は、少なくとも１００ｐｐｍのカルシウムを含む。バイオリアクターシステムは、特定の時間インジケータで、またはセンサの読みに応答して、第１の媒体にさらなる栄養素（例えば、窒素、リン、カリウム、カルシウム）または気体（例えば、酸素、二酸化炭素）を挿入するような構成であってもよい。いくつかの実施形態において、カルシウムは、カルシウム、炭酸カルシウム、シュウ酸カルシウム、酸化カルシウム、クエン酸カルシウム、炭化カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、第１の媒体は、成長媒体内で光合成に活性な放射光線を弱めるような構成の１つ以上の抗光合成色素を含んでいてもよい。１つ以上の抗光合成色素は、いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの他の水生生物（例えば、水中水生種、植物プランクトン、植物藻類、表皮藻類）の成長を阻害するのに十分な容積または濃度で添加されてもよい。抗光合成色素は、（ｎ－エチル－ｎ－［４－［［４－エチル［（３－スルホフェニル）メチル］アミノ］－フェニル］（２－スルホフェニル）－メチレン）］２，５－シクロヘキサジエン－１－イリデン］－３－スルホベンゼンメタンアミニウムヒドロキシド内部塩，二ナトリウム塩（Ｃｏｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘがＡｃｉｄ Ｂｌｕｅ ９（Ｒｅｆ．Ｎｏ．４２０９０））、三ナトリウム （４Ｅ）－５－オキソ－１－（４－スルホナトフェニル）－４－［（４－スルホナトフェニル）ヒドラゾノ］－３－ピラゾールカルボキシレート（Ｃｏｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘがＡｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ２３（Ｒｅｆ．Ｎｏ．１９１４０））、ジアザニウム；２－［［４－［エチル－［（３－スルホナトフェニル）メチル］アミノ］フェニル］－［４－［エチル－［（３－スルホナトフェニル）メチル］アザニウミリデン］シクロヘキサ－２，５－ジエン－１－イリデン］メチル］ベンゼンスルホネート（Ｃｏｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘがＡｃｉｄ Ｂｌｕｅ ３４（Ｒｅｆ．Ｎｏ．４２６４５）；ベンジル－［４－［［４－ベンジル（エチル）アミノ］フェニル］－（５－ヒドロキシ－２，４－ジスルホフェニル）メチリデン］シクロヘキサ－２，５－ジエン－１－イリデン］－エチルアザニウム（Ｃｏｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘがＡｃｉｄ Ｂｌｕｅ ５（Ｒｅｆ．Ｎｏ．４２０５２））；二ナトリウム－２－（１，３－ジオキソインデン－２－イル）キノリン－６，８－ジスルホネート（Ｃｏｌｏｕｒ ＩｎｄｅｘがＡｃｉｄ Ｙｅｌｌｏｗ ３（Ｒｅｆ．Ｎｏ．１５９８５））、および（ｎ－エチル－ｎ－［４－［［４－［エチル［（３－スルホフェニル）メチル］アミノ］－フェニル］（２－スルホフェニル）－メチレン）］２，５－シクロヘキサジエン－１－イリデン］－３－スルホベンゼンメタンアミニウムヒドロキシド内部塩，二ナトリウム塩と三ナトリウム （４Ｅ）－５－オキソ－１－（４－スルホナトフェニル）－４－［（４－スルホナトフェニル）ヒドラゾノ］－３－ピラゾールカルボキシレートの混合物（Ａｑｕａｓｈａｄｅ（登録商標））のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。他の好適な抗光合成色素は、Ｗｉｌｓｏｎの米国特許第４，０４２，３６７号の表ＩおよびＩＩに見出すことができ、これは参照により本明細書に組み込まれる。
第１の媒体（例えば、水性栄養組成物）は、バイオリアクター（例えば、池）中で提供されてもよく、および／または添加されてもよく、いくつかの実施形態によれば、所望の設定レベル（例えば、特定の容積）に維持されてもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムは、雨水を集め、および／または地面水源、表面の水源からの水、またはリサイクルされた水（例えば、暴風雨による水、リサイクルされた水）または任意の他の適切な水源からの水を取り込むような構成であってもよい。いくつかの実施形態によれば、バイオリアクターシステムは、余分な成長媒体のための追加の貯蔵容器（例えば、容器または池）をさらに含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、１つ以上の小さなバイオリアクター（例えば、池）を、より大きなバイオリアクターへの「フィーダー」バイオリアクターとして十分に機能するように、設計し、サイズ変更してもよい。いくつかの実施形態において、小さなバイオリアクターに最初に播種し、高密度にまるまで成長させ、その時点で、場合により、もっと速い成長を補助するような方法で、もっと大きなバイオリアクターに最適に播種してもよい。
いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムは、モニタリングシステムを備えていてもよい。モニタリングシステムは、いくつかの実施形態において、バイオリアクターの条件（例えば、栄養素濃度、ｐＨ、溶存酸素の量、成長媒体の量、微小作物の分布、流速、温度）に関する１つ以上のユーザアラートを表示し、および／または与え、および／または操作条件（例えば、成長媒体の流速および／または栄養素添加、「フィーダー」の微小作物添加、酸素または二酸化炭素の添加のタイミングおよび／または量）を調整するような構成であってもよい。調整は、連続的に、半連続的に、定期的に、断続的に、必要に応じて、設定された時間または可変の時間に、または他の任意の間隔で行われてもよい。いくつかの実施形態において、水生種の成長速度および／または収量を最適化するように調整を選択することができる。例えば、微小作物種を、例えば、光にさらされることに基づき、材料（例えば、新鮮な水またはリサイクルされた水、新鮮な成長媒体またはリサイクルされた成長媒体）の導入を調整し、それによって栄養素の消費速度を制御し得るような構成のモニタリングシステムを備える大スケールの開放したバイオリアクター内で成長させてもよい。
バイオリアクターシステムは、いくつかの実施形態において、微小作物を栽培可能な単一の容器を備えていてもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムは、複数の栽培容器を備えていてもよく、この栽培容器は、接続されていてもよく、部分的に接続されていてもよく、または切断されていてもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクター（例えば、池）は、バイオリアクターの内側底部から除去された、圧縮された汚れからなる堤防を備えた土槽であってもよい。いくつかの実施形態によれば、バイオリアクターは、人工の容器（例えば、金属、プラスチック、樹脂）であってもよい。バイオリアクターシステムは、開放したバイオリアクター、閉じたバイオリアクター、半開放したバイオリアクター、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムは、１または複数の容器をチャネルまたはセルに分割するような構成であってもよい。バイオリアクターシステムは、いくつかの実施形態において、成長媒体の流れを可能にするように構成されてもよい。バイオリアクターシステムは、いくつかの実施形態において、推進システム（例えば、パドルホイール、バブリング、水中または表面水ジェット、水中ミキサー）および／または再循環システムを備えていてもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムは、（例えば、栄養素の濃度または微小作物の成長パターンを再分配するために）成長媒体の流速を調節するような構成であってもよい。
いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムは、バイオリアクター容器に含まれる成長媒体および／または成長媒体の上部表面で成長する微小作物が、バイオリアクター容器の外側から開始する風にさらされ得るように、バイオリアクター容器（例えば、蛇行する軌道）の開放した部分であってもよい（例えば、地面に対して水平面内に）。いくつかの実施形態によれば、バイオリアクターシステムは、（例えば、地面に対して水平な面で）部分的に開放していてもよく、含まれる栽培媒体の上部表面の少なくとも９０％、または少なくとも８０％、または少なくとも７０％、または少なくとも６０％、または少なくとも５０％、または少なくとも４０％、または少なくとも３０％、または少なくとも２０％、または少なくとも１０％が開放している。いくつかの実施形態によれば、上部表面が開放していてもよく、その場合、その表面に覆いまたは他の障壁が実質的に存在しない（例えば、存在しない）、表面が周囲の気候条件に直接さらされている、表面と大気との間に膜、ガラス、覆いまたは他の障壁（このような障壁が穴または開口部を有していても有していなくても）が実質的に存在しない、および／または表面から少なくとも約１ｍ上の距離について、周囲の大気が、表面の真上の空間を満たす唯一のものである。
バイオリアクターシステムは、いくつかの実施形態において、微小作物のマットの厚さおよび分布をモニタリングし、調整してもよい。例えば、微小作物が特定の厚さまたは分布に達すると、バイオリアクターシステムが収穫手順を開始してもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステム内の成長媒体の所望な蒸発散速度を維持し得るように、微小作物のマットの最小厚さが維持されてもよい。いくつかの実施形態において、微小作物の最小厚さは、より少ない日光が成長媒体の表面に浸透する（すなわち、藻類などの水中水生生物の成長能力を低下させる）ことができるように維持されてもよい。
微小作物は、任意の適切な方法によって栽培されてもよく、本明細書に記載の方法に限定されない。本開示の範囲から逸脱することなく、微小作物の栽培方法に様々な変更が加えられてもよい。
微小作物の収穫
図３および図４に示すように、微小作物は、バイオマス３５２／４５２を作成するために、任意の所望の時間に、全体的または部分的に収穫されてもよい（３５１／４５１）。例えば、１つ以上の特定の時間に、規則的な間隔または不規則な間隔で、および／または連続的に、微小作物を収穫してもよい。収穫時間および／または間隔の選択は、環境条件（例えば、降水量、相対湿度、温度範囲、平均、低または高閾値および／または光の強度、波長範囲、さらされる時間）および／または１つ以上の所望な特徴（例えば、マットの厚さ、マットの分布、成熟）を示す微小作物に基づいていてもよい。微小作物の収穫は、手作業であってもよく、自動化されていてもよい。自動化されたスキマーシステムは、いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムから微小作物を集め、収穫した微小作物を（例えば、圧送システムによって）傾斜のついた振動ふるいに移動し、成長媒体および残屑からバイオマスを分離してもよい。いくつかの実施形態において、バイオリアクターシステムから静止ふるいフィルターまたは移動ふるいフィルターを介して微小作物を減圧スキミングすることによって、微小作物を収穫してもよい。いくつかの実施形態によれば、収穫した微小作物（例えばＬｅｍｎａ）および成長媒体（例えば水）を含むバイオマススラリーを、傾斜振動ふるいに運んでもよく、ここでバイオマス（例えば、微小作物）は、成長媒体から分離されてもよい。
図３および図４に示されるように、収穫の間、分離した成長媒体は、いくつかの実施形態によれば、バイオリアクターシステムまたはさらなる保存容器（例えば、容器または池）にリサイクルされて戻されてもよい（３５３／４５３）。いくつかの実施形態において、バイオマスから分離した成長媒体（例えば、水）の少なくとも約４０％、または少なくとも約５０％、または少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％、または少なくとも約８０％、または少なくとも約９０％、または少なくとも約９５％が、微小作物を栽培し、収穫し、および／または処理する際の将来の使用のためにリサイクルされてもよい。いくつかの実施形態において、分離した成長媒体をリサイクルすることは、粗濾過（例えば、重力濾過、振動ふるい濾過）、微細濾過（例えば、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透濾過）、またはこれらの任意の組み合わせによって、分離した成長媒体を濾過することを含んでいてもよい。
バイオマスの浸漬および／またはバイオマスのｐＨの緩衝化
収穫後、バイオマスを浸漬し（例えば、図４の４５４）、および／または緩衝化してもよい。収穫したバイオマスを浸漬し、および／または緩衝化することは、タンパク質生成物のシュウ酸含量の低下に寄与し得る。いくつかの実施形態において、収穫したバイオマスを浸漬し、および／または緩衝化することは、タンパク質生成物のシュウ酸および／またはシュウ酸塩の含量の低下に寄与し得る。
いくつかの実施形態において、収穫したバイオマスを第２の媒体に浸漬してもよい（例えば、図４の４５４）。第２の媒体は、いくつかの実施形態によれば、水（例えば、地下水、表面水、リサイクルされた水）、蒸留水、逆浸透水またはナノ濾過水、および／または栄養組成物を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第２の媒体は、リサイクルされた流体の任意の所望の部分を含んでいてもよい。例えば、第２の媒体は、プロセスの別の段階からリサイクルされた流体を少なくとも約１０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約２０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約３０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約４０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約５０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約６０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約７０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約８０％（ｖ／ｖ）、または少なくとも約９０％（ｖ／ｖ）含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、第２の媒体は、低窒素組成物（例えば、低窒素の第２の媒体）を含むように構成されてもよい。例えば、低窒素の第２の媒体は、窒素濃度が約２０パーツパーミリオン（ｐｐｍ）以下、約１８ｐｐｍ以下、約１６ｐｐｍ以下、または約１４ｐｐｍ以下、または約１２ｐｐｍ以下、または約１０ｐｐｍ以下、または約９ｐｐｍ以下、または約８ｐｐｍ以下、または約７ｐｐｍ以下、または約６ｐｐｍ以下、または約５ｐｐｍ以下、または約４ｐｐｍ以下、または約３ｐｐｍ以下、または約２ｐｐｍ以下、または約１ｐｐｍ以下、または約０．５ｐｐｍ以下、または約０ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態において、低窒素の第２の媒体は、窒素濃度が約０ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約１５ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約１０ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約９ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約７ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約５ｐｐｍ、または約３ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約２ｐｐｍ～約８ｐｐｍであってもよい。低窒素の第２の媒体は、いくつかの実施形態によれば、最大で約１０ｐｐｍ（例えば、±１ｐｐｍ）の窒素濃度を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、低窒素の第２の媒体は、最大で約５ｐｐｍ（例えば、±０．５ｐｐｍ）の窒素濃度を含んでいてもよい。低窒素の第２の媒体は、例えば、検出可能な窒素（すなわち、Ｎ２）を有さない、窒素非含有の第２の媒体とは対照的に、少なくともある量の窒素を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第２の媒体は、窒素を含まない第２の媒体であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、第２の媒体は、低カルシウム組成物（例えば、低カルシウムの第２の媒体）を含むように構成されてもよい。例えば、低カルシウムの第２の媒体は、カルシウム濃度が約２０ｐｐｍ以下、約１８ｐｐｍ以下、約１６ｐｐｍ以下、または約１４ｐｐｍ以下、または約１２ｐｐｍ以下、または約１０ｐｐｍ以下、または約９ｐｐｍ以下、または約８ｐｐｍ以下、または約７ｐｐｍ以下、または約６ｐｐｍ以下、または約５ｐｐｍ以下、または約４ｐｐｍ以下、または約３ｐｐｍ以下、または約２ｐｐｍ以下、または約１ｐｐｍ以下、または約０．５ｐｐｍ以下、または約０ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態において、低カルシウムの第２の媒体は、カルシウム濃度が約０ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約１５ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約１０ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約９ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約７ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約５ｐｐｍ、または約３ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約２ｐｐｍ～約８ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、低カルシウムの第２の媒体は、最大で約１０ｐｐｍ（例えば、±１ｐｐｍ）のカルシウム濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、低カルシウムの第２の媒体は、最大で約５ｐｐｍ（例えば、±０．５ｐｐｍ）のカルシウム濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、低カルシウムの第２の媒体にバイオマスを浸漬することにより、シュウ酸濃度とシュウ酸塩（例えば、シュウ酸カルシウム）濃度との間の平衡が達成され得る。
いくつかの実施形態において、第２の媒体は、高カルシウム組成物（例えば、高カルシウムの第２の媒体）を含むように構成されてもよい。例えば、高カルシウムの第２媒体は、カルシウム濃度が約８００ｐｐｍ以下、または約７５０ｐｐｍ以下、または約７００ｐｐｍ以下、または約６５０ｐｐｍ以下、または約６００ｐｐｍ以下、または約５５０ｐｐｍ以下、または約５００ｐｐｍ以下、または約４５０ｐｐｍ以下、または約４００ｐｐｍ以下、または約３５０ｐｐｍ以下、または約３００ｐｐｍ以下、または約２５０ｐｐｍ以下、または約２００ｐｐｍ以下、または約１５０ｐｐｍ以下、または約１００ｐｐｍ以下、または約５０ｐｐｍ以下であってもよい。いくつかの実施形態において、高カルシウムの第２の媒体は、カルシウム濃度が約５０ｐｐｍ～約２００ｐｐｍ、または約５０ｐｐｍ～約４００ｐｐｍ、または約５０ｐｐｍ～約６００ｐｐｍ、または約１００ｐｐｍ～約８００ｐｐｍ、または約１００ｐｐｍ～約７００ｐｐｍ、または約１００ｐｐｍ～約６００ｐｐｍ、または約１００ｐｐｍ～約５００ｐｐｍ、または約３００ｐｐｍ～約６００ｐｐｍ、または約２００ｐｐｍ～約８００ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、高カルシウムの第２の媒体は、最大で約８００ｐｐｍ（例えば、±５０ｐｐｍ）のカルシウム濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、高カルシウムの第２の媒体は、最大で約６００ｐｐｍ（例えば、±５０ｐｐｍ）のカルシウム濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、高カルシウムの第２の媒体にバイオマスを浸漬することにより、シュウ酸濃度とシュウ酸塩（例えば、シュウ酸カルシウム）濃度との間の平衡が達成され得る。例えば、高カルシウムの第２の媒体にバイオマスを浸漬することにより、シュウ酸をシュウ酸塩に変換してもよい。
いくつかの実施形態において、第２の媒体は、低カルシウム組成物および低窒素組成物（例えば、低窒素および低カルシウムの成長媒体）を含むように構成されてもよい。例えば、低窒素および低カルシウムの成長媒体は、カルシウム濃度が約２０ｐｐｍ以下、または約１８ｐｐｍ以下、または約１６ｐｐｍ以下、または約１４ｐｐｍ以下、または約１２ｐｐｍ以下、または約１０ｐｐｍ以下、または約９ｐｐｍ以下、または約８ｐｐｍ以下、または約７ｐｐｍ以下、または約６ｐｐｍ以下、または約５ｐｐｍ以下、または約４ｐｐｍ以下、または約３ｐｐｍ以下、または約２ｐｐｍ以下、または約１ｐｐｍ以下、または約０．５ｐｐｍ以下、または約０ｐｐｍであってもよい。低窒素および低カルシウムの成長媒体は、窒素濃度が約２０ｐｐｍ以下、または約１８ｐｐｍ以下、または約１６ｐｐｍ以下、または約１４ｐｐｍ以下、または約１２ｐｐｍ以下、または約１０ｐｐｍ以下、または約９ｐｐｍ以下、または約８ｐｐｍ以下、または約７ｐｐｍ以下、または約６ｐｐｍ以下、または約５ｐｐｍ以下、または約４ｐｐｍ以下、または約３ｐｐｍ以下、または約２ｐｐｍ以下、または約１ｐｐｍ以下、または約０．５ｐｐｍ以下、または約０ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態において、低窒素および低カルシウムの第２の媒体は、カルシウム濃度が約０ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または０．５ｐｐｍ～約１５ｐｐｍ、または０．５ｐｐｍ～約１０ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約９ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約７ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約５ｐｐｍ、または約３ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約２ｐｐｍ～約８ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態において、低窒素および低カルシウムの第２の媒体は、窒素濃度が約０ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または約０．５ｐｐｍ～約２０ｐｐｍ、または０．５ｐｐｍ～約１５ｐｐｍ、または０．５ｐｐｍ～約１０ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約９ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約７ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約１ｐｐｍ～約５ｐｐｍ、または約３ｐｐｍ～約６ｐｐｍ、または約２ｐｐｍ～約８ｐｐｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、低窒素および低カルシウムの第２の媒体は、最大で約１０ｐｐｍ（例えば、±１ｐｐｍ）のカルシウム濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、低窒素および低カルシウムの第２の媒体は、最大で約５ｐｐｍ（例えば、±０．５ｐｐｍ）のカルシウム濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、低窒素および低カルシウムの第２の媒体は、最大で約１０ｐｐｍ（例えば、±１ｐｐｍ）の窒素濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、低窒素および低カルシウムの第２の媒体は、最大で約５ｐｐｍ（例えば、±０．５ｐｐｍ）の窒素濃度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、低窒素および低カルシウムの第２の媒体にバイオマスを浸漬することにより、シュウ酸濃度とシュウ酸塩（例えば、シュウ酸カルシウム）濃度との間の平衡が達成され得る。
バイオマスを浸漬すること（例えば、図４の４５４）は、いくつかの実施形態によれば、第２の媒体にバイオマスを沈め、バイオマスのスラリーを作成することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスを、約１時間、または約２時間、または約４時間、または約６時間、または約８時間、または約１０時間、または約１２時間、または約１６時間、または約２０時間、または約２４時間、または約３６時間、または約４８時間、または約６０時間、または約７２時間、または約８４時間、または約９６時間、または約１０８時間、または約１２０時間、または約１３２時間、または約１４４時間浸漬してもよい。バイオマスを浸漬することは、第２の媒体を機械攪拌する、流す、移動する、噴霧する、または攪拌することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、浸漬した微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ）および第２の媒体（例えば、低窒素の第２の媒体）を含むバイオマススラリーは、傾斜振動ふるいに運ばれてもよく、そこでバイオマス（例えば、微小作物）が第２の媒体から分離されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、バイオマスは、いくつかの実施形態によれば、第３の媒体中で緩衝化されてもよい。第３の媒体は、いくつかの実施形態によれば、水（例えば、地下水、表面水、リサイクルされた水）、蒸留水、逆浸透水および／またはナノ濾過水を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、第３の媒体は、リサイクルされた流体の任意の所望の部分を含んでいてもよい。例えば、第３の媒体は、プロセスの別の段階からリサイクルされた流体（例えば、濾過からの拒絶された流れ）の少なくとも約１０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約２０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約３０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約４０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約５０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約６０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約７０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約８０％（ｖ／ｖ）、または少なくとも約９０％（ｖ／ｖ）を含んでいてもよい。
バイオマスのｐＨを緩衝化することは、いくつかの実施形態によれば、第３の媒体にバイオマスを沈め、バイオマスのスラリーを作成することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスを、約１時間、または約２時間、または約４時間、または約６時間、または約８時間、または約１０時間、または約１２時間、または約１６時間、または約２０時間、または約２４時間、または約３６時間、または約４８時間、緩衝化してもよい。いくつかの実施形態によれば、緩衝化した微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ）および第３の媒体（例えば、蒸留水、地下水、表面水、雨水）を含むバイオマススラリーは、傾斜振動ふるいに運ばれてもよく、そこでバイオマス（例えば、微小作物）が第３の媒体から分離されてもよい。他の実施形態において、バイオマス（例えば、微小作物）を排水によって第３の媒体から分離してもよい。
いくつかの実施形態によれば、バイオマスのｐＨを緩衝化することは、バイオマスのｐＨ値を変化させる（例えば、上昇させる、下げる）か、または維持することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスを緩衝化することは、バイオマスのｐＨ値を約８．０未満、または約７．５未満、または約７．０未満、または約６．５未満、または約６．０未満、または約５．５未満、または約５．０未満、または約４．５未満、または約４．０未満、または約３．５未満、または約３．０未満に変化させる（例えば、上昇させる、下げる）か、または維持することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、バイオマスを緩衝化することは、バイオマスのｐＨ値を約３．０～約７．５、または約３．５～約７．５、または約４．０～約７．５、または約４．５～約７．５、または約５．０～約７．５、または約５．５～約７．５、または約６．０～約７．５、または約６．５～約７．５に変化させる（例えば、上昇させる、下げる）か、または維持することを含んでいてもよい。当業者には理解されるように、バイオマスのｐＨ値を調整することによってバイオマスを緩衝化することは、いくつかの実施形態において、非緩衝化バイオマスと比較してより高いタンパク質収率を促進することができるタンパク質安定性を促進し得る。
１つの手順で作成された１つ以上の浸漬されたバイオマスおよび緩衝化されたバイオマスは、１つ以上の下流の手順または装置に供給される前に、それぞれの容器（例えば、浸漬容器、緩衝化容器）に保存されてもよい。これは、例えば、連続モード、バッチモード、または１つ以上の下流の手順および／または装置への複数の供給流を含む異なる動作スケジュールまたはモードに対応することができる。例えば、いくつかの実施形態において、昼間にバイオマスを採取し、処理（例えば、浸漬および／または緩衝化）し、その後、処理されたバイオマスをより小さなバッチ（例えば、第１の部分、第２の部分）でさらに処理し（例えば、溶解、分離する）、下流の処理機械の容量の制限に対応することができる。
バイオマスの洗浄
図４に示されるように、いくつかの実施形態において、微小作物またはバイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）を処理することは、過剰な成長媒体、溶媒溶液、残屑、汚染物質、微生物および／または毒素を除去するための洗浄手順（４５５）を含んでいてもよい。バイオマスを洗浄することにより、タンパク質生成物の純度および／または収量を増加させてもよい。洗浄手順によって、バイオマスを殺菌および／または駆除し、バイオマスの表面またはその周囲にある細菌、真菌、ウイルス、昆虫、およびそれらの任意の組み合わせを減らすか、または除去してもよい。いくつかの実施形態において、洗浄手順は、バイオマスの少なくとも１つの表面を洗浄液（例えば、水、成長媒体、抗菌溶液）にさらす（例えば、沈める、噴霧する）ことによって実施されてもよい。いくつかの実施形態において、洗浄液をバイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）と組み合わせてスラリーを作成してもよい。
いくつかの実施形態において、洗浄液は、リサイクルされた流体の任意の所望の部分を含んでいてもよい。例えば、洗浄液は、プロセスの別の段階からリサイクルされたもの（例えば、リサイクルされた洗浄液、濾過されたブランチング溶液）を少なくとも約１０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約２０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約３０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約４０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約５０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約６０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約７０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約８０％（ｖ／ｖ）、または少なくとも約９０％（ｖ／ｖ）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、洗浄液は、水溶液または溶媒であってもよい。洗浄液は、１つ以上の抗菌剤、寄生防止化合物、脂肪酸、アルコール、塩素、酸化化合物、およびそれらの任意の組み合わせ（例えば、オゾン水）を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、洗浄液は、高温および／または高圧で適用されてもよい。洗浄液は、少なくとも約１秒間、または少なくとも約５秒間、または少なくとも約１０秒間、または少なくとも約２０秒間、または少なくとも約３０秒間、または少なくとも約１分間、または少なくとも約５分間、バイオマスと接触したままであってもよい。いくつかの実施形態において、第２の洗浄液（例えば、水、オゾン水、リサイクルされた洗浄液、濾過されたブランチング溶液）をバイオマスに適用してもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスに第３の洗浄液（例えば、水、オゾン水、リサイクルされた洗浄液、濾過されたブランチング溶液）を適用してもよい。第１の洗浄液、第２の洗浄液および第３の洗浄液の組成は、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。いくつかの実施形態において、第１の洗浄液は、濾過されたブランチング溶液あってもよく、またはこれを含んでいてもよく、または第２の洗浄液が水であってもよく、第３の洗浄液がオゾン水であってもよい。いくつかの実施形態において、（例えば、傾斜ふるいまたは振動ふるいを使用して）洗浄液の一部または全部（例えば、第１、第２、および／または第３の洗浄液）をバイオマスから分離することができる。
いくつかの実施形態において、図４の４５６に示されるように、洗浄液、第２の洗浄液および／または第３の洗浄液の一部または全部を集め、リユース／リサイクルしてもよい（例えば、リサイクルされた洗浄液）。いくつかの実施形態によれば、バイオマスから分離した洗浄液、第２の洗浄液および／または第３の洗浄液（例えば、水）の少なくとも約４０％、または少なくとも約５０％、または少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％、または少なくとも約８０％、または少なくとも約９０％、または少なくとも約９５％は、リサイクルされた洗浄液として、および／またはバイオリアクターシステム中の成長媒体としての将来の使用のためにリサイクルされてもよい。
いくつかの実施形態において、洗浄液、第２の洗浄液および／または第３の洗浄液は、任意の所望なｐＨを有していてもよく、または任意の所望なｐＨを有するように調整されてもよい。例えば、洗浄液、第２の洗浄液、および／または第３の洗浄液のｐＨは、中性または塩基性（例えば、約７．０、または約７．５、または約８．０、または約８．５、または約９．０、または約９．５、または約１０．０）であってもよい。いくつかの実施形態によれば、洗浄液、第２の洗浄液、および／または第３の洗浄液のｐＨは、約７．０～約７．５、または約７．５～約８．０、または約８．０～約８．５、または約８．５～約９．０、または約９．０～約９．５、または約９．５～約１０．０であってもよい。いくつかの実施形態によれば、洗浄液、第２の洗浄液および／または第３の洗浄液のｐＨは、約７．０～約１０．０、または約７．０～約９．５、または約７．０～約９．０、または約７．０～約８．５、または約７．０～約８．０、または約７．０～約７．５であってもよい。
洗浄液（例えば、第１、第２および／または第３の洗浄液）は、使用時に室温より低い温度（例えば、約１２℃）を有していてもよい。洗浄液、ひいては微小作物を冷却することは、タンパク質回収効率を改善し、および／またはタンパク質分解活性を低下させる可能性がある。いくつかの実施形態において、洗浄液（例えば、第１、第２、および／または第３の洗浄液）は、使用時に、約３０℃未満、または約２０℃未満、または約１５℃未満、または約１０℃未満、または約５℃未満、または約２℃未満、または約１℃未満、または約０℃未満の温度を有していてもよい。洗浄液（例えば、第１、第２および／または第３の洗浄液）は、いくつかの実施形態において、使用時に、約０℃～約１０℃、または約５℃～約１５℃、または約１０℃～約２０℃、または１５℃～約２５℃、または約２０℃～約３０℃の間の温度を有していてもよい。
バイオマスのブランチング
図３および図４に示されるように、いくつかの実施形態において、微小作物またはバイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）を処理することは、微小作物材料（例えば、バイオマス）をブランチングし（３５８／４５８）、ブランチングしたバイオマス（３６２／４６２）を作成することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング３５８／４５８は、例えば、バイオマス上で、（１）収穫した後（例えば、図３に示されるように）、または（２）収穫および洗浄した後、または（３）収穫および浸漬した後、または（４）収穫、洗浄、および浸漬した後に（図４に示されるように）行われてもよい。いくつかの実施形態によれば、洗浄手順の代わりに、または洗浄手順に加えて、ブランチング手順を使用してもよい。ブランチングは、いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物（例えば、濡れたもの、フレーク／顆粒、粉状物）の灰分、シュウ酸含量、および／またはフェノール（例えば、タンニン）含量を下げるだろう。図３Ａに示されるように、いくつかの実施形態によれば、バイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）をブランチングすること（３５８）は、ブランチングトレイにバイオマスを運搬すること（３５９）と、バイオマスとブランチング溶液とを接触させ（３６０）、ブランチングしたバイオマス（３６２）を作成することとを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスをブランチングすることは、ブランチングトレイの第１の側面からブランチングトレイの第２の側面（第１の側面が第２の側面に対向する）にバイオマスを向かわせる（例えば、推進する）こと（３６１）を含んでいてもよい。
ブランチングトレイにバイオマスを搬送する
ブランチングトレイにバイオマスを搬送すること（３５９）は、搬送機構を用いて行われてもよい。搬送機構は、いくつかの実施形態において、コンベアベルトまたは一連のコンベアベルトを備えていてもよい。いくつかの実施形態において、搬送機構は、バイオマスが少なくとも部分的に重力によってブランチングトレイに入るスライドまたはシュートを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、バイオマスは、所望の供給速度でブランチングトレイ３５９に搬送されてもよい。いくつかの実施形態において、供給速度は、約０．５ｋｇ／分、または約１ｋｇ／分、または約１．５ｋｇ／分、または約２ｋｇ／分、または約３ｋｇ／分、または約４ｋｇ／分、または約５ｋｇ／分、または約１０ｋｇ／分、または約２０ｋｇ／分、または約５０ｋｇ／分、または約１００ｋｇ／分、または約１５０ｋｇ／分、または約２００ｋｇ／または約２５０ｋｇ／分、または約３００ｋｇ／分、または約３５０ｋｇ／分、または約４００ｋｇ／分であってもよい。いくつかの実施形態において、所望の生成物流速比（例えば、７：１）を維持するように供給速度を調節してもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイは、アプリケータ（例えば、図１の１１４）（例えば、シャワー）から、ある容積のブランチング溶液を受け入れるような向きを向いていてもよい。ブランチングトレイは、バイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）および／またはある容積のブランチング溶液を含むことができるだろう。ブランチングトレイは、その操作性に適した任意の寸法および組成を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイは、（例えば、上から見たときに）正方形または長方形であってもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングトレイは、第２の側面（例えば、図１の１１９）に対向する第１の側面（例えば、図１の１１８）と、第４の側面に対抗する第３の側面を有していてもよく、ここで、第１の側面、第３の側面、第４の側面は、それぞれ第１の高さを有し、第２の側面は、第１の高さよりも短い第２の高さを有する。例えば、いくつかの実施形態において、第２の側面は、ブランチングトレイの中に所望な容積のブランチング溶液を維持するように操作可能な堰であってもよい。いくつかの実施形態によれば、第２の側面の上端は、１つ以上のノッチを含んでいてもよい。ブランチングトレイは、いくつかの実施形態において、深さが約０．５ｃｍ、または約１ｃｍ、または約２ｃｍ、または約３ｃｍ、または約４ｃｍ、または約５ｃｍ、または約６ｃｍ、または約８ｃｍ、または約１０ｃｍであってもよく、「約」は、例えば、プラスまたはマイナス１ｃｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイの第２の側面は、ブランチンクトレイの第１の側面より約０．５ｃｍ小さくてよく、またはブランチンクトレイの第１の側面、第３の側面および第４の側面の高さより約１ｃｍ未満小さく、または約２ｃｍ未満小さく、または約３ｃｍ未満小さく、または約４ｃｍ未満小さく、または約５ｃｍ未満小さく、ここで、「約」は、例えば、±０．５ｃｍであってもよい。
バイオマスとブランチング溶液との接触
図３Ａに示されるように、いくつかの実施形態によれば、バイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）をブランチングすること（３５８）は、バイオマスとブランチング溶液とを接触させ（３６０）、ブランチングしたバイオマス（３６２）を作成することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスをブランチング溶液と接触させること（３６０）は、（ａ）ブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に適用すること（例えば、シャワーすること）および（ｂ）ブランチング溶液の波にバイオマスを沈めること（例えば、完全に、部分的に）、または（ｃ）（ａ）と（ｂ）の組み合わせを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液は、水、地下水、井戸水、蒸留水、逆浸透水、ナノ濾過水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、少なくとも１つの溶解した固体（例えば、灰）をさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液は、少なくとも１種のカルシウム塩（例えば、塩化カルシウム、酢酸カルシウム）をさらに含んでいてもよい。バイオマスを、少なくとも１種のカルシウム塩（例えば、塩化カルシウム、酢酸カルシウム）を含むブランチング溶液でブランチングすると、不溶性シュウ酸カルシウムに変換することによってバイオマスから少なくともいくらかの可溶性シュウ酸を除去することができる。いくつかの実施形態において、カルシウム塩は、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、またはそれらの組み合わせから選択されてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、微小作物にさらされ、集められ、リユースされるブランチング溶液（例えば、図３の３６９のリサイクルされたブランチング溶液）を少なくとも部分的に含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、バイオマスと接触する時点で、約６０℃を超える、または約６５℃を超える、または約７０℃を超える、または約７５℃を超える、または約８０℃を超える、または約８５℃を超える、または約９０℃を超える、または約９５℃を超える、または約１００℃を超える温度を有していてもよい。
ブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に適用すること
いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液とバイオマスを接触させること（３６０）は、ブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に適用すること（例えばシャワーすること）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング溶液を適用することは、アプリケータを使用し、ある容積のブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に向かわせることを含んでいてもよい。アプリケータ（例えば、図１１４）は、ブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に適用することができる任意の要素または要素の組み合わせ（例えば、シャワー）であってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、アプリケータ（例えば、図１の１１４）は、シャワーであってもよい。いくつかの実施形態において、アプリケータは、滝のように流す、シャワー、スプレー、ミスト、霧、注ぎ込み、滴下、またはその他の方法でブランチング溶液、またはそれらの任意の組み合わせを分配することによって、ブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に適用してもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液は、選択された液滴の大きさおよび／または容積で、バイオマスの少なくとも１つの表面に適用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、約５μＬ、または約１０μＬ、または約２０μＬ、または約３０μＬ、または約４０μＬ、または約５０μＬ、または約１００μＬ、または約２００μＬの液滴の大きさで、バイオマスの少なくとも１つの表面に適用されてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、約０．５Ｌ／分、または約１Ｌ／分、または約２Ｌ／分、または約３Ｌ／分、または約４Ｌ／分、または約５Ｌ／分、または約６Ｌ／分、または約７Ｌ／分、または約８Ｌ／分、または約１０Ｌ／分、または少なくとも約２５Ｌ／分、または少なくとも約５０Ｌ／分、または少なくとも約１００Ｌ／分、または少なくとも約２００Ｌ／分、または少なくとも約３００Ｌ／分、または少なくとも約５００Ｌ／分、または少なくとも約７５０Ｌ／分、または少なくとも約１０００Ｌ／分、または少なくとも約１５００Ｌ／分、または少なくとも約２０００Ｌ／分、または少なくとも約２２５０Ｌ／分、または少なくとも約２５００Ｌ／分の速度で、いくつかの実施形態において、バイオマスの少なくとも１つの表面に適用されてもよい。
ブランチングソリューションの波にバイオマスを沈める
いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液とバイオマスを接触させること（３６０）は、ブランチングトレイ内のブランチング溶液の波にバイオマスを（例えば、完全に、部分的に）沈めることを含んでいてもよい。波は、任意の量のブランチング溶液を、バイオマスの上面（すなわち、ブランチングトレイ１１７／２１７の底面から離れた方を向いている表面）に堆積させることが可能な、ある容積のブランチング溶液の上面の任意の乱れ（例えば、波の作用、隆起、膨潤、または波紋（以下、「波」））を含んでいてもよい。
ブランチングトレイ（例えば、図１の１１７）は、バイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）および／またはある容積のブランチング溶液を含むように動作可能であってもよい。ブランチングトレイは、その操作性に適した任意の寸法および組成を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイは、（例えば、上から見たときに）正方形または長方形であってもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングトレイ（例えば、図１の１１７）は、第２の側面（例えば、図１の１１９）に対向する第１の側面（例えば、図１の１１８）と、第４の側面に対抗する第３の側面を有していてもよく、ここで、第１の側面、第３の側面、第４の側面は、それぞれ第１の高さを有し、第２の側面は、第１の高さよりも短い第２の高さを有する。例えば、いくつかの実施形態において、第２の側面は、ブランチングトレイの中に所望な容積のブランチング溶液を維持するように操作可能な堰であってもよい。いくつかの実施形態によれば、第２の側面の上端は、１つ以上のノッチを含んでいてもよい。ブランチングトレイは、いくつかの実施形態において、深さが約０．５ｃｍ、または約１ｃｍ、または約２ｃｍ、または約３ｃｍ、または約４ｃｍ、または約５ｃｍ、または約６ｃｍ、または約８ｃｍ、または約１０ｃｍであってもよく、「約」は、例えば、プラスまたはマイナス１ｃｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイの第２の側面は、ブランチングトレイの第１の側面の高さよりも約０．５ｃｍ未満小さく、または約１ｃｍ未満小さく、または約２ｃｍ未満小さく、または約３ｃｍ未満小さく、または約４ｃｍ未満小さく、または約５ｃｍ未満小さく、ここで、「約」は、例えば、±１ｃｍであってもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイ（例えば、図１の１１７）は、アプリケータ（例えば、図１の１１４）（例えば、シャワー）を出るある容積のブランチング溶液を受け入れるような向きを向いていてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチンクトレイ内のブランチング溶液の波は、ブランチンクトレイおよび振動機構を含む振動ブランチンクトレイ機構によって作られてもよい（例えば、図１および図２）。いくつかの実施形態によれば、振動機構（例えば、図１の１２０）は、ブランチングトレイ（例えば、図１の１１７）を振動させ、ブランチングトレイ内のある容積のブランチング溶液の正味の動きを作り出すことができるだろう。いくつかの実施形態において、振動機構（例えば、図１の１２０）は、ブランチングトレイ（例えば、図１の１１７）の直接接続されてもよく、またはブランチングトレイの設計に組み込まれてもよい。他の実施形態において、振動機構は、ブランチングトレイに隣接していてもよい。例えば、図２に示されるように、振動機構２２０は、ブランチングトレイ２１７がプラットフォームに取り付けられ（例えば、固定的に、取り外し可能に）、それによって、生成された振動力（例えば振幅）にさらされるように、バネ２２１のシステム上に懸架されたプラットフォームを含んでいてもよい。振動機構は、いくつかの実施形態において、振動されるプラットフォーム上に直接的に、または振動されるプラットフォームに間接的に結合していてもよい。いくつかの実施形態において、振動機構は、１つ以上の１軸モータ、１つ以上のステッパモータ、１つ以上のサーボモータ、１つ以上の軸モータドライブ、１つ以上のおもり（例えば、平衡、不均衡）、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングトレイ内のブランチング溶液の波は、ある容積のブランチング溶液の正味の動きを作り出す振動機構（例えば、図１の１２０）によって作成されてもよい。波は、バイオマスの上面（すなわち、ブランチングトレイ１１７／２１７の底面から離れた方に面する表面）上に任意の量のブランチング溶液を堆積させることができるだろう。ある容積のブランチング溶液の波は、沈められたバイオマス（例えば、完全に、部分的に）を生じる場合がある。ブランチング溶液の波にバイオマスを沈めることは、ある量のブランチング溶液１０６／２０６によって覆われる（例えば、繰り返し覆われる、部分的に覆われる）バイオマスの上面（すなわち、ブランチングトレイの底面から離れた方に面する表面）を含んでいてもよい。例えば、ブランチング溶液の波にバイオマスを沈めることは、ブランチングトレイを横切って回転する１つ以上の波（すなわち、ブランチング溶液の乱れ）として、ある容積のブランチング溶液に繰り返しさらされるバイオマスの上面を含んでいてもよい。ブランチング溶液の波にバイオマスを沈めることによって、バイオマスのより均一なブランチングをもたらす可能性がある。
いくつかの実施形態において、バイオマスをブランチング溶液と接触させること（３６０）は、（ａ）ブランチング溶液をバイオマスの少なくとも１つの表面に適用すること（例えば、シャワーすること）および（ｂ）ブランチング溶液の波にバイオマスを沈めること（例えば、完全に、部分的に）の両方を含んでいてもよい。
ブランチングトレイを横切る方向にバイオマスを向かわせる
いくつかの実施形態によれば、バイオマスとブランチング溶液を接触させること（３６０）は、ブランチングトレイ（例えば、図１の１１７）の第１の側面（例えば、図１の１１８）からブランチングトレイの第２の側面（例えば、図１の１１９）へとバイオマスを向かわせる（例えば、推進する）ことを含んでいてもよく、ここで、第１の側面は、第２の側面と対向している。いくつかの実施形態において、振動機構（例えば、図１の１２０）によって作られたある容積のブランチング溶液の正味の動きは、ブランチングトレイの第１の側面から第２の側面へバイオマスを向かわせる（例えば、推進する）ことが可能な原動力を作り出してもよく、ここで、第１の側面は、第２の側面と対向している。いくつかの実施形態において、ブランチングトレイの第２の側面は、ブランチングトレイの第１の側面の高さ（例えば、堰）よりも低い高さを有していてもよく、それによって、ある容積のブランチング溶液および／またはある質量のバイオマスがブランチングトレイの第１の側面（例えば、図１の１１８）から第２の側面（例えば、図１の１１９）に搬送された後、ブランチングトレイから出ることを可能にする。いくつかの実施形態によれば、ある質量のバイオマスおよび／またはある容積のブランチング溶液が、ブランチングトレイの第１の側面からブランチングトレイの第２の側面に推進された後、ブランチングトレイを出てもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングトレイの第１の側面からブランチングトレイの第２の側面（第１の側面は第２の側面と対向している）にバイオマスを向かわせる（例えば推進する）には、重力、パドルホイール、バブリング、水中または水面水ジェット、水中ミキサー、振動機構、またはそれらの任意の組み合わせを推進機構として使用することができる。
ブランチング条件および流速
いくつかの実施形態によれば、バイオマスは、約２０秒（ｓｅｃ）まで、または約３０秒まで、または約４０秒まで、または約５０秒まで、または約１分まで、または約１分１５秒まで、または約１分３０秒まで、または約１分４５秒まで、または約２分まで、または約２分３０秒まで、または約３分まで、または約４分まで、または約５分まで、または約６分まで、または約７分まで、または約８分まで、または約９分まで、または約１０分まで、いくつかの実施形態によれば、ブランチング溶液と接触してもよい（図３Ａの３６０）。いくつかの実施形態において、バイオマスは、約２０秒～約４０秒、または約３０秒～約４５秒、または約３０秒～約１分、または約３０秒～約１分３０秒、または約３０秒～約２分、または約３０秒～約５分、または約１分～約５分、または約１分～約５分、または約１分～約１０分、または約３０秒～約１０分、ブランチング溶液と接触してもよい（図３Ａの３６０）。ここで、「約」は、例えば、±１０％であってもよい。
いくつかの実施形態において、バイオマスを、約８５℃の温度を有するブランチング溶液と約４０秒間接触させてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、バイオマスと接触しながら温度を変化させてもよい。例えば、いくつかの実施形態によれば、約９２℃～約９４℃の初期温度を有するブランチング溶液によってバイオマスを接触させてもよく、ここで、接触は、約４０秒間続き、この時点で、ブランチング溶液は、約７５℃～約７７℃の最終的な接触温度を有していてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング溶液は、いくつかの実施形態において、初期温度（例えば、ブランチング溶液が最初にバイオマスに接触する時点での温度）が、約６０℃より高く、または約６５℃より高く、または約７０℃より高く、または約７５℃より高く、または約８０℃より高く、または約８５℃より高く、または約９０℃より高く、または約９５℃より高く、または約１００℃より高くてもよい。ブランチング溶液は、いくつかの実施形態において、最終的な接触温度（例えば、バイオマスがブランチングトレイを出る時点での温度）が、約６０℃未満、または約６５℃未満、または約７０℃未満、または約７５℃未満、または約８０℃未満、または約８５℃未満、または約９０℃未満、または約９５℃未満、または約１００℃未満であってもよい。
いくつかの実施形態において、バイオマスをブランチングすること（３５８）は、ポンプ速度を供給速度で割ることによって計算された生成物流速比で実施されてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、ブランチング溶液を２８リットル／分（Ｌ／分）のポンプ速度で推進してもよく、バイオマスを４ｋｇ／分の供給速度で搬送してもよく、生成物流速比７：１が得られる。いくつかの実施形態によれば、バイオマスをブランチングすること（３５８）は、生成物流速比が、いくつかの実施形態によれば、約１０：１、または約９：１、または約８：１、または約７．５：１、または約７：１、または約６．５：１、または約６：１、または約５．５：１、または約５：１、または約４．５：１、または約４：１、または約３．５：１、または約３：１、または約２．５：１、または約２：１、または約１．５：１、または約１：１であってもよい。
ブランチングプロセスのモニタリング
いくつかの実施形態によれば、バイオマスをブランチングすることは、ブランチングトレイ（図１の１１７）内のブランチング溶液の体積、ブランチングトレイ内のバイオマスの質量、ブランチングトレイを出るブランチング溶液の容積、ブランチングトレイから出るバイオマスの質量、ブランチングトレイ内のブランチング溶液の温度（例えば、平均温度、特定の位置での温度）、ブランチンクトレイから出るブランチング溶液の温度、正味の動きの速度、波の作用の高さおよび頻度、ブランチング溶液の溶解した固体の含量（例えば、灰）のうちの１つ以上をモニタリングすることを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、バイオマスをブランチングすることは、モニタリングされる条件に応じて、アプリケータ（例えば、図１の１１４）から出るブランチング溶液の割合、バイオマスに適用されるブランチング溶液の温度、正味の動きの速度、希釈割合（すなわち、分離した溶液を希釈する割合）、またはそれらの任意の組み合わせのうちの１つ以上の条件を調整することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングプロセスをモニタリングすることは、所望の生成物の流速比（例えば、７：１）または希釈割合（例えば、２．５：１）を維持するか、または調整するために、中央制御システムまたはブランチング装置（例えば、図１の１００）の１つ以上の構成要素と通信するモニタリングデバイス（例えば、第１のゲージ１２２／２２２）を含んでいてもよい。
ブランチングしたバイオマスの沈降
図４に示されるように、いくつかの実施形態によれば、方法は、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（４６３）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（４６３）は、沈降タンク（例えば、図２の２２４）内で行われてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイの第１の側面からブランチングトレイの第２の側面に推進された後（第１の側面は、第２の側面と対向している）、ブランチングしたバイオマスおよび／またはある容積のブランチング溶液は、ブランチングトレイを出て、沈降タンク（例えば、図２の２２４）に入ってもよい。沈降タンクは、いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスおよびある容積のブランチング溶液が沈降タンクに流入し得る（例えば、重力による流れ、推進）ような様式で、ブランチングトレイに直接的または間接的に接続されてもよい。
ブランチングしたバイオマス４６４を沈降させることにより、汚染物質および／または残屑がブランチングしたバイオマスから除去され、より純粋な生成物が生成される可能性がある。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降させることは、浮遊しない固体の重力による除去を含んでいてもよい。浮遊しない固体は、いくつかの実施形態において、淡水節足動物または軟体動物（例えば、ガンマラスおよびカタツムリ）を含んでいてもよい。
沈降タンク（例えば、図２の２２４）は、その操作性に適した任意の寸法および／または組成を有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、沈降タンク（例えば、図２の２２４）は、正方形または長方形であってもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンクは、第２の側面（例えば、図２の２２６）に対向する第１の側面（例えば、図２の２２５）と、第４の側面に対抗する第３の側面を有していてもよく、ここで、第１の側面、第３の側面、第４の側面は、それぞれ第１の高さを有し、第２の側面は、第１の高さよりも短い第２の高さを有する。例えば、いくつかの実施形態において、第２の側面は、ブランチングトレイの中に所望な容積のブランチング溶液を維持するように操作可能な堰であってもよい。いくつかの実施形態によれば、第２の側面の上端は、１つ以上のノッチを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンク（例えば、図２の２２４）は、深さが、約５ｃｍ、または約７．５ｃｍ、または約１０ｃｍ、または約１２．５ｃｍ、または約１５ｃｍ、または約１７．５ｃｍ、または２０ｃｍ、または約２２．５ｃｍ、または約２５ｃｍ、または約３０ｃｍ、または約３５ｃｍ、または約４０ｃｍ、または約４５ｃｍ、または約５０ｃｍであってもよく、「約」は、±２．５ｃｍを表していてもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンク（例えば、図２の２２４）は、沈降溶液の表面より下に沈む汚染物質、残屑、または浮遊していない固体の除去を助けることが可能な１つ以上の傾斜側面および／または傾斜底を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（例えば、図４の４６３）は、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面を沈降溶液にさらすことを含んでいてもよい。沈降溶液は、汚染物質および／または残屑が沈降溶液の上面から離れて沈降することを可能にする特性を有する任意の液体を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、沈降溶液は、ブランチング溶液を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降溶液は、水、地下水、井戸水、蒸留水、脱イオン水、逆浸透水、ナノ濾過水、超濾過水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降溶液は、特定の粘度を有するように選択されてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（４６３）は、沈降タンクから１つ以上の浮遊しない固体を濾過することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、沈降タンク（例えば、図２の２２４）は、残屑、汚染物質および／または浮遊しない固体からバイオマスを濾過するのを助けることができるフィルターまたはふるいを含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、沈降タンクは、沈降タンクの表面を横切るが、沈降溶液の上面の下に、ふるいを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ふるいは、バイオマスを保持するほどは十分に小さいが、少なくともいくらかの残屑、汚染物質、および／または浮いていない固体を通過させるのに十分な大きさのメッシュサイズを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降タンクの第１の側面２２５から沈降タンクの第２の側面２２６（ここで、第１の側面と第２の側面は対向している）に輸送することができるように、ふるいは振動運動が可能であろう。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（例えば、図４の４６３）は、沈降タンクの底部に沈降する残屑、汚染物質および／または浮遊しない固体を含んでいてもよい。残屑、汚染物質、および／または浮遊していない固体は、いくつかの実施形態において、リサイクルすることができる（例えば、微小作物栽培システム、魚用食品に使用する）。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（例えば、図４の４６３）は、ブランチングしたバイオマスを冷却することを含んでいてもよい。例えば、沈降タンク（例えば、図２の２２４）内の沈降溶液は、ブランチング溶液（例えば、図２の２０６）の温度（例えば、約６０℃未満）より低い温度を有していてもよく、したがって、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面が、沈降溶液にさらされると、ブランチングしたバイオマスが冷却される。いくつかの実施形態において、沈降溶液は、使用時に、約９０℃未満、または約８０℃未満、または約７０℃未満、または約６０℃未満、または約５０℃未満、または約４０℃未満、または約３０℃未満、または約２０℃未満の温度を有していてもよい。沈降溶液は、いくつかの実施形態において、使用時に、約２０℃～約８０℃、または約４０℃～約８０℃、または約４０℃～約６０℃、または２０℃～約４０℃、または約２０℃～約３０℃の間の温度を有していてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（例えば、図４の４６３）は、沈降タンクをモニタリングすることを含んでいてもよい（例えば、図２の２２９の第２のゲージを用いる）。いくつかの実施形態において、沈降タンクをモニタリングすることは、沈降タンク内の沈降溶液の容積；沈降タンク内のブランチングしたバイオマスの質量；沈殿タンクから出る沈殿溶液の容積；沈降タンクから出るブランチングしたバイオマスの質量；沈降タンク内の沈降溶液の温度（例えば、平均温度、特定の位置での温度）；沈降タンクから出る沈降溶液の温度；沈降溶液の溶解した固体の含量（例えば、灰）のうち１つ以上を測定することであってもよい。いくつかの実施形態において、（例えば、図２の２２９の第２のゲージを使用して）沈降タンクをモニタリングすることは、中央制御システムおよび／またはブランチング装置（例えば、図２の２００）の１つ以上の要素と連通するモニタリング機構を含んでいてもよい（例えば、図２の２２９の第２のゲージを用いる）。例えば、モニタリング機構（例えば、図２の２２９の第２のゲージ）は、種々の条件を調整し得るように、加熱要素（例えば、図２の２１２）、アプリケータ（例えば、図２の２１４）、振動機構（例えば、図２の２２０）、タンク（例えば、図２の２３６）、ポンプおよびバルブシステム（例えば、図２の２４８）、またはそれらの任意の組み合わせと（例えば、直接的に、中央制御システムを介して）連通していてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（例えば、図４の４６３）は、所望の生成物流速比（例えば、７：１）または希釈率（例えば、２：１）を維持するか、または調整するために、中央制御システムおよび／またはブランチング装置（例えば、図２の２００）の１つ以上の要素と連通するモニタリング機構（例えば、図２の２２９の第２のゲージ）を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを沈降させること（例えば、図４の４６３）は、沈降タンクの第１の側面（例えば、図２の２２５）から沈降タンクの第２の側面（例えば、図２の２２６）へとブランチングしたバイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）を推進することを含んでいてもよく、ここで、第１の側面と第２の側面は互いに対向している。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスの推進は、沈降タンクの推進機構の使用を含んでいてもよい。例えば、沈降タンクの推進機構は、いくつかの実施形態によれば、重力、パドルホイール、バブリング、水中または水面水ジェット、水中ミキサー、振動機構、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、推進機構は、沈降タンクの入口点から出口点に沈降溶液を圧送するように動作可能なポンプを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、バイオマスを沈降タンクの第１の側面から沈降タンクの第２の側面に向かわせる（例えば、推進する）と、ある質量のバイオマスおよび／またはある容積の沈降溶液が沈降タンクを出て脱水機構（例えば、図２の２３４）に入ってもよい。脱水機構は、いくつかの実施形態において、ある質量のバイオマス、ある容積のブランチング溶液、および／またはある容積の沈降溶液が、脱水機構に流入し得るような様式で（例えば、重力の流れ、推進）、ブランチングトレイまたは沈降タンクに直接的または間接的に接続していてもよい。
ブランチングしたバイオマスの脱水
図３および図４に示されるように、方法３００／４００は、ブランチングしたバイオマスを脱水すること（３６４／４６４）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、（１）バイオマスをブランチングした後（例えば、図３）、または（２）バイオマスをブランチングし、ブランチングしたバイオマスを沈降させた後（例えば、図４）、ブランチングしたバイオマスを脱水してもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを脱水することは、ブランチングしたバイオマスからブランチング溶液、沈降溶液、または任意の組み合わせ（個々に、またまとめて「分離した溶液」）（例えば、図１および２の１３５／２３５）を分離することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスを脱水することは、例えば、重力分離、排液、傾斜ふるい、振動ふるい、濾過、デカンター遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリープレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、またはこれらの任意の組み合わせを含む脱水機構を用いることを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、沈降タンクの第１の側面から沈降タンクの第２の側面に推進された後（第１の側面は、第２の側面と対向している）、ある質量のブランチングしたバイオマスおよび／またはある容積の沈降溶液は、沈降タンクを出て、脱水機構に入ってもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングトレイの第１の側面からブランチングトレイの第２の側面に推進された後（第１の側面は、第２の側面と対向している）、ある質量のブランチングしたバイオマスおよび／またはある容積のブランチング溶液は、ブランチングトレイを出て、脱水機構に入ってもよい。いくつかの実施形態において、方法は、ブランチングトレイ、沈降タンクまたはすすぎ機構の第１の側面から第２の側面に移動することなく、ブランチングしたバイオマスを脱水機構に堆積させることを含んでいてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、本開示の範囲から逸脱することなく、バイオマスおよびブランチング溶液を含むブランチングトレイを脱水機構に直接空にすることができる（例えば、シュートフィード、重力フィード）。
ブランチングしたバイオマスをすすぐ
いくつかの実施形態によれば、方法は、ブランチングしたバイオマスをすすぐこと（例えば、図４の４６５）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスをすすぐこと（例えば、図４の４６５）によって、ブランチングしたバイオマスから望ましくない溶解した固体を除去してもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスをすすぐことは、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面をすすぎ溶液にさらすことを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面をすすぎ溶液にさらすことは、スプリンクラーヘッドを通して、バイオマスの少なくとも１つの表面上にすすぎ溶液を堆積させることを含んでいてもよく、ここで、バイオマスは振動ふるい上に位置し、すすぎ溶液の少なくとも一部を除去するために振動ふるいを操作する。ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面をすすぎ溶液にさらすことは、いくつかの実施形態によれば、すすぎタンク（例えば、図２の２３０）にブランチングしたバイオマスを浮遊させること、または沈めることを含んでいてもよい。すすぎタンクは、任意の適切な寸法または形状を有していてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎタンクは、深さが、約５ｃｍ、または約７．５ｃｍ、または約１０ｃｍ、または約１２．５ｃｍ、または約１５ｃｍ、または約１７．５ｃｍ、または２０ｃｍ、または約２２．５ｃｍ、または約２５ｃｍ、または約３０ｃｍ、または約３５ｃｍ、または約４０ｃｍ、または約４５ｃｍ、または約５０ｃｍであってもよく、「約」は、±１ｃｍを表していてもよい。
いくつかの実施形態によれば、すすぎ溶液は、水、蒸留水、逆浸透水、ナノ濾過水、ブランチング溶液、沈降溶液、リサイクルされたブランチング溶液、リサイクルされた沈降溶液、リサイクルされたすすぎ液、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、すすぎ溶液を滅菌（例えば、ＵＶ照射、濾過、加熱）してもよい。いくつかの実施形態において、希釈溶液（例えば、図２の２０８）をすすぎ溶液として使用してもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスをすすぐこと（例えば、図４の４６５）によって、ブランチングしたバイオマスの温度を下げてもよい。例えば、ブランチングしたバイオマスをすすぐことは、ブランチングしたバイオマスの温度より低い温度を有するすすぎ溶液に、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面をさらすことを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ溶液は、使用時に室温より低い温度（例えば、約１２℃）を有していてもよい。いくつかの実施形態において、すすぎ溶液は、使用時に、約５０℃未満、または約４０℃未満、または約３０℃未満、または約２０℃未満、または約１５℃未満、または約１０℃未満、または約５℃未満、または約２℃未満、または約１℃未満、または約０℃未満の温度を有していてもよい。すすぎ溶液は、いくつかの実施形態において、使用時に、約０℃～約１０℃、または約５℃～約１５℃、または約１０℃～約２０℃、または１５℃～約２５℃、または約２０℃～約３０℃、または約０℃～約５０℃の間の温度を有していてもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスをすすぐことは、すすぎ機構（例えば、振動ふるい、すすぎタンク）の第１の側面からすすぎ機構の第２の側面にブランチングしたバイオマスを向かわせる（例えば、推進する）ことを含んでいてもよく、ここで、第１の側面と第２の側面は、互いに対向している。いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスを向かわせる（例えば、推進する）ことは、重力、パドルホイール、バブリング、水中または水面水ジェット、水中ミキサー、振動機構、またはそれらの任意の組み合わせを用いることを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスをすすぐことは、すすいだブランチングしたバイオマスを脱水し、過剰の液体を除去することをさらに含んでいてもよい。すすいだブランチングしたバイオマスを脱水することは、例えば、重力分離、排液、傾斜ふるい、振動ふるい、濾過、デカンター遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリープレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、またはこれらの任意の組み合わせを含む脱水機構を用いることによって行われてもよい。
分離した溶液を集める
図３および図４に示されるように、いくつかの実施形態において、方法は、分離した溶液（例えば、図２の２３５）を集めること（３６６／４６６）を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、分離した溶液は、ブランチング溶液、または沈降溶液、またはすすぎ溶液、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。分離した溶液を集めること（４６６）は、いくつかの実施形態において、分離した溶液を収集タンクに保存する（例えば、一時的に、長時間にわたって）ことを含んでいてもよい。収集タンク（例えば、図２の２３６）は、液体を集め、保持するのに適した任意の大きさ、形状、寸法、または組成を有していてもよい。いくつかの実施形態において、収集タンクは、供給源（例えば、図１の１１０）と同じであってもよい（すなわち、単一の容器が供給源および収集タンクの両方として機能する）。収集タンク内の分離した溶液は、静止していてもよく、または動いていてもよい（例えば、攪拌、推進）。
いくつかの実施形態によれば、分離した溶液を集めること（３６６／４６６）は、分離した溶液をモニタリングすることを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、分離した溶液をモニタリングすることは、組成物（例えば、全ての溶解した固体）および／または分離した溶液の温度をモニタリングすることを含んでいてもよい。分離した溶液の組成をモニタリングすることは、いくつかの実施形態において、全ての溶解した固体、全固形分、濁度、電気伝導度、栄養素（例えば窒素）の組成、塩分、ｐＨのうちの１つ以上をモニタリングすることを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、分離した溶液を集めること（３６６／４６６）は、分離した溶液の組成（例えば、全固形分、濁度）を維持するか、または調整することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、方法は、（例えば、希釈率を調節することによって）分離した溶液の組成を調整するために、直接的に、または中央制御システム（例えば、図２の２０２）を介して、ブランチング装置の１つ以上の構成要素（例えば、ポンプおよびバルブシステム、希釈タンク）と（例えば、図２の２３８の収集タンクゲージを介して）連通することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、方法は、望ましい生成物流速比（例えば、７：１）を維持し、および／または調整するために、直接的に、または中央制御システム（例えば、図２の２０２）を介して、ブランチング装置の１つ以上の構成要素（例えば、ポンプおよびバルブシステム、希釈タンク）と（例えば、図２の２３８の収集タンクゲージを介して）連通することを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、分離した溶液の組成を維持すること、または調整することは、収集タンクの中のある容積の分離した溶液および／またはある容積のブランチング溶液の全固形分を０．５％未満、または１％（ｗ／ｗ）未満、または２％（ｗ／ｗ）未満、または４％（ｗ／ｗ）未満、または６％（ｗ／ｗ）未満、または８％（ｗ／ｗ）未満、または１０％（ｗ／ｗ）未満の値に維持すること、または調整することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、分離した溶液の組成を維持すること、または調整することは、ある容積の分離した溶液１３５／２３５および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６の濁度値（例えば、５００ｎｍ光源の吸光度に対する、ここで、１．０は１０％の吸光度と等しく、１０．０は１００％の吸光度と等しい）を約０．５未満、または約０．７５未満、または約１．０未満、または約１．２５未満、または約１．５未満の値に維持すること、または調整することを含んでいてもよい。ここで、約は、±５％を表していてもよい。いくつかの実施形態において、分離した溶液の組成を維持すること、または調整することは、分離した溶液の導電率値を約２０００μＳ／ｃｍ未満、または約２５００μＳ／ｃｍ未満、または約３０００μＳ／ｃｍ未満、または約３５００μＳ／ｃｍ未満、または約４０００μＳ／ｃｍ未満、または約４５００μＳ／ｃｍ未満、または約５０００μＳ／ｃｍ未満、または約５５００μＳ／ｃｍ未満、または約６０００μＳ／ｃｍ未満の値に維持すること、または調整することを含んでいてもよい。ここで、約は、±２５０μＳ／ｃｍを表していてもよい。
いくつかの実施形態において、分離した溶液の組成を維持または調整することは、分離した溶液を希釈することを含んでいてもよい。分離した溶液の組成（例えば、溶解した固形分、濁度）を調整するために、分離した溶液（例えば、図１の１３５）の希釈が望ましい場合がある。希釈された分離溶液は、いくつかの実施形態において、ブランチング溶液（例えば、図４の３６８）として、洗浄液として、沈降溶液として、すすぎ溶液として、またはそれらの任意の組み合わせとしてリサイクルされてもよい。いくつかの実施形態において、分離した溶液を希釈することは、ある容積の廃棄溶液（例えば、図２の２４３）を収集タンクから廃棄し、ある容積（例えば、等しい容積）の希釈溶液（例えば、図２の２０８）を加えることを含んでいてもよい。廃棄溶液は、いくつかの実施形態によれば、溶解した固体（例えば、灰）の所望の組成を達成するのに必要な希釈溶液の容積に等しい容積を有していてもよい。いくつかの実施形態において、廃棄溶液は、溶解した固体（例えば、灰）の所望の組成を達成するのに必要な希釈溶液の容積よりも大きな容積を有していてもよい。いくつかの実施形態において、収集タンクから、ある容積の分離した溶液を廃棄する速度は、収集タンクゲージ（例えば、総タンク容積）によって調節することができる。
いくつかの実施形態において、廃棄溶液（例えば、図１の１４３）は、微小作物の栽培における成長媒体としてリサイクルされてもよい。いくつかの実施形態によれば、希釈溶液を希釈源に保存してもよい。いくつかの実施形態によれば、希釈溶液（例えば、図１の１０８）は、水、地下水、井戸水、蒸留水、脱イオン水、逆浸透水、ナノ濾過水、超濾過水、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。希釈源（例えば、図１の１４２）は、いくつかの実施形態において、保持タンク、井戸、水道管、または液体を保持することができる任意の他の容器またはシステムを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、分離した溶液を希釈することは、ある容積の分離した溶液（すなわち、廃棄溶液１４３／２４３）を収集タンクから廃棄することを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態によれば、収集タンク（例えば、図１の１３６）の中の分離した溶液（例えば、図１の１３５）および／またはブランチング溶液（例えば、図１の１０６）は、溶解した固体（例えば、灰）および／または全固形分の所望の組成物を含むように希釈されてもよい。いくつかの実施形態において、収集タンクの中のある容積の分離した溶液および／またはある容積のブランチング溶液は、合計固形物含量が０．５％（ｗ／ｗ）未満、１％（ｗ／ｗ）未満、または２％（ｗ／ｗ）未満、または４％（ｗ／ｗ）未満、または６％（ｗ／ｗ）未満、または８％（ｗ／ｗ）未満、または１０％（ｗ／ｗ）未満の値になるように希釈されてもよい。いくつかの実施形態によれば、収集タンクの中の分離した溶液は、ある容積の分離した溶液１３５／２３５および／またはある容積のブランチング溶液１０６／２０６の濁度値（例えば、５００ｎｍ光源の吸光度に対する、ここで、１．０は１０％の吸光度と等しく、１０．０は１００％の吸光度と等しい）が約０．５未満、または約０．７５未満、または約１．０未満、または約１．２５未満、または約１．５未満の値になるように希釈されてもよい。ここで、約は、±５％を表していてもよい。いくつかの実施形態において、収集タンクの中の分離した溶液および／またはブランチング溶液は、導電率値が約２０００μＳ／ｃｍ未満、または約２５００μＳ／ｃｍ未満、または約３０００μＳ／ｃｍ未満、または約３５００μＳ／ｃｍ未満、または約４０００μＳ／ｃｍ未満、または約４５００μＳ／ｃｍ未満、または約５０００μＳ／ｃｍ未満、または約５５００μＳ／ｃｍ未満、または約６０００μＳ／ｃｍ未満の値になるように希釈されてもよい。ここで、約は、例えば、±２５０μＳ／ｃｍを表していてもよい。
いくつかの実施形態において、収集タンクの中の分離した溶液は、バイオマス供給速度に対して希釈されてもよい。いくつかの実施形態によれば、収集タンク内の分離した溶液は、約４：１、または約３．５：１、または約３：１、または約２．５：１、または約２：１、または約１．５：１、または約１：１の飼料対希釈比に対して希釈されてもよい。
分離した溶液を希釈することは、ドナー流およびレシピエント流を熱交換器に供することを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、熱交換器（例えば、図１の１４４）（例えば、熱エネルギー交換機構）は、微小作物（例えば、Ｌｅｍｎａ）由来の高濃度タンパク質生成物（例えば、タンパク質フレーク）の生成に必要な全エネルギー入力を減らすだろう。いくつかの実施形態によれば、熱交換器は、収集タンク（例えば、図１の１３６）からの廃棄溶液の流れ（例えば、図１の１４３）（すなわち、ドナー流）および希釈溶液の流れ（例えば、図１の１０８）（すなわち、レシピエント流）が熱エネルギー交換が起こり得るように隣接する流れシステムを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、希釈溶液の流れ（すなわち、レシピエント流）は、ドナー流（例えば、ブランチング溶液からの熱を保持する廃棄溶液の流れ）よりも低い温度を有していてもよく、したがって、低い熱エネルギーを有していてもよい。いくつかの実施形態によれば、熱交換器は、希釈溶液の流れ（すなわち、レシピエント流）が廃棄溶液の流れ（すなわち、ドナー流）から少なくともいくらかの熱エネルギーを吸収することができるようなフローシステム（例えば、導電性材料から構成される一連のパイプ）を備えていてもよい。いくつかの実施形態において、熱交換器は、タンク内の希釈溶液の流れおよび／または分離した希釈溶液の温度を上昇させてもよい。いくつかの実施形態において、熱交換器は、加熱要素（例えば、図１の１１２）内のリサイクルされた溶液を加熱するために必要なエネルギー量を低減することができる。
いくつかの実施形態によれば、分離した溶液を集めることは、分離した溶液を濾過することを含んでいてもよい。分離した溶液を濾過することは、粗濾過（例えば、重力濾過、振動ふるい濾過）、微細濾過（例えば、精密濾過、限外濾過、ナノ濾過、逆浸透濾過）、またはこれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。濾過した分離溶液を、洗浄液として、微小作物の栽培における成長媒体として、ブランチング溶液として、沈降溶液として、すすぎ溶液として、またはこれらの任意の組み合わせとしてリサイクルしてもよい。いくつかの実施形態において、ブランチング廃棄物（例えば、濾過法からの残留物）は、微小作物の栽培における成長媒体の一部として（例えば、栄養源として）リサイクルされてもよい。
集めた分離溶液（例えば、希釈、濾過、モニタリング、熱交換、またはこれら任意の組み合わせをされたもの）を、洗浄液として、微小作物の栽培における成長媒体として、ブランチング溶液として、沈降溶液として、すすぎ溶液として、またはこれらの任意の組み合わせとしてリサイクルしてもよい。
ブランチングしたバイオマスの含水量を減らす
いくつかの実施形態において、方法は、ブランチングしたバイオマスの含水量を低減することをさらに含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスの含水量は、ブランチングしたバイオマスを冷却することなく減らされてもよい。ブランチングしたバイオマスの含水量を減らすと、例えば、最終タンパク質生成物（例えば、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒）を乾燥させるのに必要なエネルギーが減ることによって、資本コストおよび操作費を低減することができる。
いくつかの実施形態において、エバポレーションプロセスを使用し、ブランチングしたバイオマスの含水量を減らしてもよい。蒸発は、例えば、上昇膜蒸発器、流下薄膜蒸発器、自然循環蒸発器（垂直または水平）、攪拌膜蒸発器、多重効果蒸発器、蒸発器蒸発器などの熱（蒸発）真空蒸着、またはそれらの任意の組み合わせによって行うことができる。熱はエバポレーターに直接供給されてもよく、加熱ジャケットを介して間接的に供給されてもよい。熱は、生の供給源（例えば、天然ガスの燃焼、ボイラーからの蒸気）または廃熱流（例えば、乾燥機の排気）から、または流入流を冷却することによって移送された熱から生じ得る。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスの含水量は、重力分離、排液、傾斜ふるい、振動ふるい、濾過、デカンター遠心分離機、ベルトプレス、ファンプレス、ロータリープレス、スクリュープレス、フィルタープレス、フィニッシャープレス、またはこれらの任意の組み合わせを用いて減らされてもよい。
いくつかの実施形態において、製品の貯蔵寿命（例えば、包装された製品の貯蔵寿命）を改善するために、乾燥前に酸化防止剤（例えば、ローズマリー抽出物、Ｄｕｒａｌｏｘ（登録商標）、Ｐｈｙｔ－Ｏ－Ｂｌｅｎｄ ＣＡ）をブランチングしたバイオマスと混合することができる。
ブランチングしたバイオマスの溶媒抽出
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物を作成するためにバイオマスをブランチングする方法は、溶媒洗浄されたタンパク質生成物を作成するための溶媒抽出手順を含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、溶媒洗浄されたタンパク質生成物は、溶媒抽出手順を行わなかったタンパク質生成物と比較した場合、タンパク質の純度が上がっている可能性がある。溶媒抽出手順は、いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスを脱色し、洗浄していない対応物と比較して、クロロフィル含量が減少している（例えば、緑色発色の視覚的に知覚可能な減少）溶媒洗浄されたタンパク質生成物を得ることができる。いくつかの実施形態において、溶媒抽出手順は、タンパク質濃縮物（例えば、濡れたもの、フレーク／顆粒、粉状物）の脂肪含量を減らすことができる。脂肪含量の減少は、高濃度タンパク質生成物の貯蔵寿命を長くすることができる。
ブランチングしたバイオマスの溶媒抽出は、いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面を溶媒溶液（例えば、エタノール、メタノール、アセトン）にさらす（例えば、浸漬する、噴霧する、滴下する）ことを含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、溶媒溶液を、ブランチングしたバイオマス（例えば、第１の部分、第２の部分）と組み合わせてスラリーを作成してもよい。いくつかの実施形態によれば、溶媒抽出手順は、ブランチングしたバイオマスの少なくとも１つの表面を、少なくとも約５秒間、少なくとも約１５秒間、少なくとも約３０秒間、少なくとも約４５秒間、少なくとも約１分間、少なくとも約２分間、少なくとも約３分間、少なくとも約５分間、少なくとも約１０分間、少なくとも約２０分間、少なくとも約３０分間、少なくとも約４０分間、少なくとも約５０分間、少なくとも約１時間、少なくとも約２時間、少なくとも約３時間、少なくとも約４時間、少なくとも約５時間、少なくとも約６時間、少なくとも約１２時間、または少なくとも約２４時間、溶媒溶液にさらす（例えば、沈める、噴霧する、滴下する、スラリー化する）ことを含んでいてもよい。溶媒抽出手順は、いくつかの実施形態において、特定の時間に、間欠的に、または連続的に溶媒溶液の少なくとも一部を移動する（例えば、機械攪拌する、攪拌する、噴射する）ことを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、溶媒溶液は、１つ以上のアルコール（例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、グリセロール）、アセトン、ジクロロメタン、酢酸エチル、ヘキサン、ケトン、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。溶媒溶液は、少なくとも約１０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約２０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約３０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約４０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約５０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約６０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約７０％（ｖ／ｖ）、少なくとも約８０％（ｖ／ｖ）、または少なくとも約９０％の１つ以上アルコール（例えば、エタノール、メタノール、プロパノール、イソプロパノール、グリセロール）、アセトン、ジクロロメタン、酢酸エチル、ヘキサン、ケトン、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
いくつかの実施形態において、溶媒を回収し、リサイクルしてもよい。さらに、いくつかの実施形態によれば、溶媒抽出によって、ブランチングしたバイオマスから抽出されたクロロフィル副生成物および／または脂肪副生成物は、溶媒から回収されてもよい。
溶媒洗浄されたタンパク質生成物は、いくつかの実施形態において、減少した脂肪含量（例えば、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒の約２重量％またはそれ以下）および／または減少したクロロフィル含量（例えば、緑色発色の視覚的に知覚可能な減少）を有していてもよい。いくつかの実施形態において、溶媒洗浄したタンパク質生成物は、無色、白色、実質的に白色にみえてもよく、または緑色の発色が低減していてもよい。溶媒洗浄されたタンパク質生成物は、いくつかの実施形態において、改善された味、色、貯蔵寿命（例えば、脂肪の酸化の減少）、タンパク質密度、展性、またはそれらの組み合わせを示してもよい。
いくつかの実施形態において、溶媒洗浄されたタンパク質生成物は、脂肪含量（ｗ／ｗ）が、乾燥タンパク質濃縮物（例えば、フレーク、顆粒、粉状物）の約５０重量％未満、または約４０重量％未満、または約３０重量％未満、または約２５重量％未満、または約２０重量％未満、または約１５重量％未満、または約１０重量％未満、または約５重量％未満、または約４重量％未満、または約３重量％未満、または約２重量％未満、または約１重量％未満であってもよい。いくつかの実施形態によれば、溶媒洗浄したタンパク質生成物は、脂肪含量が、乾燥タンパク質濃縮物（例えば、フレーク、顆粒、粉状物）の約１重量％～約１０重量％、または約１０重量％～約２０重量％、または約２０重量％～約３０重量％、または約３０重量％～約４０重量％、または約４０重量％～約５０重量％であってもよい。
いくつかの実施形態において、溶媒洗浄されたタンパク質生成物は、乾燥タンパク質濃縮物（例えば、フレーク、顆粒、粉状物）の割合を含む脂肪含量が、重量で約１５％（ｗ／ｗ）未満、または約１０％（ｗ／ｗ）未満、または約６（ｗ／ｗ）未満、または約４％（ｗ／ｗ）未満、または約２％（ｗ／ｗ）未満、または約１％（ｗ／ｗ）未満、または約０．５％（ｗ／ｗ）未満、または約０．２％（ｗ／ｗ）未満、または約０．１％（ｗ／ｗ）未満であってもよい。いくつかの実施形態において、溶媒洗浄されたタンパク質生成物は、乾燥タンパク質濃縮物を含む脂肪含量が、約０．１重量％～約０．２重量％であってもよい。
タンパク質生成物の乾燥
図３および図４に示されように、いくつかの実施形態によれば、プロセスは、ブランチングしたバイオマスまたは溶媒洗浄されたタンパク質生成物を乾燥させ（３７０／４７０）、タンパク質濃縮物のフレークまたはタンパク質濃縮物の顆粒４７２（例えば、第１の部分、第２の部分）を作成することを含んでいてもよい。乾燥手順は、いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスまたは溶媒洗浄されたタンパク質生成物の水分含量を、所望のレベル（例えば、より低い水分含量、所望の含水量）まで下げることができる。タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒の含水量は、いくつかの実施形態において、例えば、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒の約９０重量％未満、または約８０重量％未満、または約７０重量％未満、または約６０重量％未満、または約５０重量％未満、または約４０重量％未満、または約３０重量％未満、または約２０重量％未満、または約１０重量％未満、または約５重量％未満、または約１重量％未満であってもよい。乾燥手順は、例えば、スプレードライヤー、ドラムドライヤー、ダブルドラムドライヤー、フラッシュドライヤー、流動床ドライヤー、対流ドライヤー、エバポレーター、またはこれらの任意の組み合わせを含む機構を用いて行われてもよい。
いくつかの実施形態において、乾燥機構の入口温度（乾燥機への入口における温度）は、２５℃より高く、または５０℃より高く、または７５℃より高く、または１００℃より高く、または１２５℃より高く、または１５０℃より高く、または１７５℃より高く、または２００℃より高く、または２２５℃より高く、または２５０℃より高く、または２７５℃より高く、または３００℃より高く、または３２５℃より高く、または３５０℃より高く、または３７５℃より高く、または４００℃より高く、または４２５℃より高く、または４５０℃より高く、または４７５℃より高く、または５００℃より高くてもよい。入口温度は、いくつかの実施形態において、約２５℃～約５０℃、または約５０℃～約７５℃、または約７５℃～約１００℃、または約１００℃～約１２５℃、または約１２５℃～約１５０℃、または約１５０℃～約１７５℃、または約１７５℃～約２００℃、または約２００℃～約２２５℃、または約２２５℃～約２５０℃、または約２５０℃～約２７５℃、または約２７５℃～約３００℃、または約３００℃～約３２５℃、または約３２５℃～約３５０℃、または約３５０℃～約３７５℃、または約３７５℃～約４００℃、または約４００℃～約４２５℃、または約４２５℃～約４５０℃、または約４５０℃～約４７５℃、または約４７５℃～約５００℃、または５００℃より高くてもよい。いくつかの実施形態において、入口温度は、約５０℃～約１００℃、または約１００℃～約１５０℃、または約１５０℃～約２００℃、または約２００℃～約２５０℃、または約２５０℃～約３００℃、または約３００℃～約３５０℃、または約３５０℃～約４００℃、または約４００℃～約４５０℃、または約４５０℃～約５００℃、または５００℃より高くてもよい。いくつかの実施形態によれば、乾燥機構の入口温度は、約２２５℃であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、乾燥機構の出口温度（乾燥機からの出口における温度）は、約３００℃未満、または約２７５℃未満、または約２５０℃未満、または約２２５℃未満、または約２００℃未満、または約１７５℃未満、または約１５０℃未満、または約１２５℃未満、または約１００℃未満、または約７５℃未満、または約５０℃未満、または約２５℃未満であってもよい。いくつかの実施形態において、出口温度は、約３００℃～約２７５℃、または約２７５℃～約２５０℃、または約２５０℃～約２２５℃、または約２２５℃～約２００℃、または約２００℃～約１７５℃、または約１７５℃～約１５０℃、または約１５０℃～約１２５℃、または約１２５℃～約１００℃、または約１００℃～約７５℃、または約７５℃～約５０℃、または約５０℃～約２５℃、または約２５℃未満であってもよい。出口温度は、いくつかの実施形態において、約３００℃～約２５０℃、または約２５０℃～約２００℃、または約２００℃～約１５０℃、または約１５０℃～約１００℃、約１００℃～約５０℃、または約５０℃～約２５℃、または約２５℃未満であってもよい。いくつかの実施形態によれば、乾燥機構の出口温度は、約７５℃であってもよい。
いくつかの実施形態において、ある体積のブランチングしたバイオマスまたはある体積の溶媒洗浄されたタンパク質生成物を、乾燥前に一定量のタンパク質濃縮物のフレーク／顆粒と混合してもよい。逆混合として知られているこのプロセスは、例えば、ブランチングしたバイオマスの含水量が、乾燥機構が受け入れることができるレベルを超える場合に採用され得る。タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒をブランチングしたバイオマスまたは溶媒洗浄されたタンパク質生成物と逆混合することにより、乾燥機構の仕様内に総含水量を維持することができ、それにより運転コスト（例えば、装置の摩耗）が下がる。
粉砕
図４に示されるように、いくつかの実施形態によれば、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒を粉砕し（４７４）、タンパク質濃縮物の粉状物４７６を作成してもよい。粉砕手順は、ハンマーミル、ピンミル、ナイフミル、振動ミル、流体エネルギーミル、ジェットミル、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。タンパク質濃縮粉４７６は、いくつかの実施形態において、粒径が３５０μｍ未満、または３００μｍ未満、または２５０μｍ未満、または２００μｍ未満、または１５０μｍ未満、または１００μｍ未満、または９０μｍ未満、または８０μｍ未満、または７０μｍ未満、または６０μｍ未満、または５０μｍ未満、または４０μｍ未満、または３０μｍ未満、または２０μｍ未満、または１０μｍ未満であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、抗酸化剤（例えば、ローズマリー抽出物、Ｄｕｒａｌｏｘ（登録商標）、Ｐｈｙｔ－Ｏ－Ｂｌｅｎｄ ＣＡ）は、包装前にタンパク質濃縮物のフレーク／顆粒またはタンパク質濃縮物の粉状物と混合されてもよい。
いくつかの実施形態によれば、ブランチングしたバイオマスまたは部分的に乾燥された（例えば、含水量が低減された）ブランチングしたバイオマスまたは溶媒洗浄されたタンパク質濃縮物を、凍結、急速凍結、または凍結乾燥してもよい。
いくつかの実施形態において、ブランチングしたバイオマスまたは溶媒洗浄されたタンパク質濃縮物を乾燥前に粉砕してもよい（例えば、粉砕した乾燥タンパク質濃縮物）。
連続的なブランチングプロセス
本開示はさらに、高濃縮タンパク質生成物（例えば、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒、タンパク質濃縮物の粉状物）を作成するためにバイオマスを連続的にブランチングする方法に関する。いくつかの実施形態において、バイオマスを連続的にブランチングする方法は、（ａ）バイオマスの第１の部分をブランチング溶液でブランチングすることと、（ｂ）バイオマスの第１の部分を脱水し、ブランチングしたバイオマスおよび分離した溶液を作成することと、（ｃ）分離した溶液を集めることと、（ｄ）バイオマスの第２の部分を、分離した溶液でブランチングすることと、（ｅ）バイオマスの第２の部分を脱水することと、（ｆ）バイオマスの第１の部分および第２の部分の少なくとも１つを乾燥させ、タンパク質濃縮物のフレークおよびタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することとを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、タンパク質濃縮物のフレークおよびタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを粉砕し、タンパク質濃縮物の粉状物を作成してもよい。
タンパク質濃縮物
いくつかの実施形態は、収穫した微小作物（例えば、水生植物種、Ｌｅｍｎａ、藻種）のバイオマスから高濃度タンパク質生成物（例えば、溶媒洗浄されたタンパク質濃縮物、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒、タンパク質濃縮物の粉状物、粉砕した乾燥タンパク質濃縮物）を製造するためのプロセスに関する。所望のタンパク質の収量（例えば、最大収量、選択された収量）を達成するためのプロセスを構成し、または実施することができる。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、タンパク質濃度が、それぞれの場合に乾燥質量基準（ＤＭＢ）で、少なくとも約３５％、または少なくとも約４０％、または少なくとも約４５％、または少なくとも約５０％、または少なくとも約６０％、または少なくとも約６５％、または少なくとも約７０％、または少なくとも約７５％、または少なくとも約８０％であってもよい。高濃度タンパク質生成物の残りの部分には、炭水化物、繊維、脂肪、ミネラル、またはそれらの任意の組み合わせが含まれていてもよい。高濃度タンパク質生成物のタンパク質濃縮物は、動物飼料および／またはヒトの摂取に適していてもよい。例えば、高濃度タンパク質生成物は、多数のヒト食品中で個々に、または成分および添加物として現在使用されているタンパク質濃縮物（例えば、大豆、エンドウ豆）の有効な代替物として役立つだろう。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物のタンパク質組成物の少なくとも一部は、変性タンパク質または部分変性タンパク質を含んでいてもよい。
タンパク質消化性補正アミノ酸スコア（ＰＤＣＡＳＳ）および消化率
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、参照標準（例えば、カゼイン）と比較して、ＰＤＣＡＳＳが少なくとも０．８８、または少なくとも０．８９、または少なくとも０．９０、または少なくとも０．９１、または少なくとも０．９２、または少なくとも０．９３、または少なくとも０．９４、または少なくとも０．９５であってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、ＰＤＣＡＳＳが０．８８～０．９４、または０．９０～０．９４、または０．９２～０．９４であってもよい。ＰＤＣＡＳＳは、例えば、動物（例えば、ラット）モデルによって、またはｉｎ ｖｉｔｒｏ酵素消化モデルによって評価されてもよい。ＰＤＣＡＳＳ値を計算することは、制限するアミノ酸に依存していてもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物のＰＤＣＡＳＳ値は、ヒスチジン組成物によって制限される場合がある。
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、それぞれの場合に、消化率が少なくとも８８％、または少なくとも９０％、または少なくとも９２％、または少なくとも９４％、または少なくとも９５％、または少なくとも９６％、または少なくとも９７％、または少なくとも９８％であってもよい。消化率は、例えば、ラットモデル（カゼイン消化率）を用いて決定されてもよく、またはｉｎ ｖｉｔｒｏ消化率法（例えば、Ａｎｉｍａｌ－Ｓａｆｅ Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｃｏｒｅ（ＡＳＡＰ－Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｃｏｒｅ）法、ＴＩＭモデル、動的な胃のモデル（ＤＧＭ））を用いて決定されてもよい。
アミノ酸組成
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、１つ以上の必須アミノ酸を含んでいてもよい。例えば、高濃度タンパク質生成物は、ロイシン、イソロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、スレオニン、トリプトファン、バリン、ヒスチジン、アルギニン、アスパラギン酸、セリン、グルタミン酸、プロリン、グリシン、アラニン、チロシンおよびシステインから選択される１つ以上のアミノ酸を含んでいてもよい。必須アミノ酸の濃度は、いくつかの実施形態において、少なくとも約１ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約１．５ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約２ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約２．５ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約３ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約４ｇ／乾燥物（１００ｇ）、少なくとも約２．５ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約３ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約４ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約５ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約６ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約７ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約８ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約９ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）、または少なくとも約１０ｇ／タンパク質濃縮物（１００ｇ）であってもよい。
いくつかの実施形態において、アミノ酸（例えば、必須アミノ酸）の濃度は、高濃度タンパク質生成物から回収されたタンパク質の重量分率として表されてもよく、少なくとも約１ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約１．５ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約２ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約２．５ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約３ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約４ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約５ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約６ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約７ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約８ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約９ｇ／タンパク質（１００ｇ）、または少なくとも約１０ｇ／タンパク質（１００ｇ）である。
例えば、本明細書に記載の方法によって製造された高濃度タンパク質生成物は、以下の表２に要約されるアミノ酸含量を含んでいてもよい。
Figure 2022062000000003
脂肪含量
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、脂肪含量が、タンパク質生成物のＤＭＢによって、約２０％未満、または約１５％未満、または約１０％未満、または約８％未満、または約５％未満、または約４％未満、または約３％未満、または約２％未満、または約１％未満、または０．５％未満、または０．４％未満、または０．３％未満、または０．２％未満、または０．１％未満であってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、脂肪含量が、高濃度タンパク質生成物のＤＭＢによって、約１％～約１０％、または約１０％～約２０％、または約０．１％～約１０％、または約０．１％～約５％、または約０．１％～約２％、または約０．１％～約１％、または約０．１％～約０．５％であってもよい。タンパク質濃縮物は、所望の脂肪含量（例えば、より高い濃度またはより低い濃度、所望の脂肪組成）を満たすようにさらに処理されてもよい。
クロロフィル含量
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、減少したクロロフィル含量を有していてもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、無色にみえてもよく、または緑色の発色が低減していてもよい。高濃度タンパク質生成物は、クロロフィル含有量が６，０００ｍｇ／１００ｇ未満、または５，５００ｍｇ／１００ｇ未満、または５，０００ｍｇ／１００ｇ未満、または４，５００ｍｇ／１００ｇ未満、または４，０００ｍｇ／１００ｇ未満、または３，５００ｍｇ／１００ｇ未満、または３，０００ｍｇ／１００ｇ未満であってもよい。
アピオガラクツロナンおよび／またはオリゴガラクツランの含量
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、少なくとも１つのアピオガラクツロナンおよび／またはオリゴガラクツロニドを含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物の多糖生成物は、少なくとも１つのアピオガラクツロナンの濃度が、少なくとも１％ＤＭＢ、または少なくとも３％ＤＭＢ、または少なくとも５％ＤＭＢ、または少なくとも７％ＤＭＢ、または少なくとも１０％ＤＭＢ、または少なくとも１２％ＤＭＢ、または少なくとも１５％ＤＭＢ、または少なくとも２０％ＤＭＢ、または少なくとも２５％ＤＭＢ、または少なくとも３０％ＤＭＢであってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、少なくとも１つのアピオガラクツロナンの濃度が、少なくとも１０％ＤＭＢであってもよい。いくつかの実施形態において、多糖生成物は、少なくとも１つのアピオガラクツロナンの濃度が、少なくとも１５％ＤＭＢであってもよい。いくつかの実施形態によれば、この段落に引用される濃度は、単一のアピオガラクツロナンまたは２種類以上（から全てまで）の存在するアピオガラクツロナンを合わせた（合計）濃度を指していてもよい。
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物中のアピオガラクツロナンおよび／またはオリゴガラクツロニドのうち少なくとも１つの濃度は、フェノール－硫酸法、例えば、Ｄｕｂｏｉｓ Ｍ．、Ｇｉｌｌｅｓ，Ｋ．Ａ．、Ｈａｍｉｌｔｏｎ，Ｊ．Ｋ．ら、Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．、１９５６、ｖｏｌ．２８、ｎｏ．２、３５０－３５６に記載される方法によって決定されてもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物中のアピオガラクツロナンおよび／またはオリゴガラクツロニドのうち少なくとも１つの濃度は、ＵＶ分光法、例えば、Ａｌｂａｌａｓｍｅｈ，Ａ．、Ｂｅｒｈｅ，Ａ．およびＧｈｅｚｚｅｈｅｒ，Ｔ．、Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、２０１３、ｖｏｌ．９７、ｎｏ．２、２５３－２６１に記載される方法を用いて決定されてもよい。任意の所望の方法を使用して、高濃度タンパク質生成物中のアピオガラクツロナンおよび／またはオリゴガラクツロニドのうち少なくとも１つの濃度を決定してもよい。
高濃度タンパク質生成物の濃度の単糖組成物は、いくつかの実施形態によれば、高圧アニオン交換クロマトグラフィー（ＨＰＡＥＣ）によって決定されてもよい。例えば、ＨＰＡＥＣは、以下の条件下で加水分解を行う多糖加水分解の電流測定を用い、Ｄｉｏｎｅｘ ＣａｒｂｏＰａｃ ＰＡ１カラムを用いて行うことができる。（１）２Ｎトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）を用いて１００℃で０．５時間加水分解する、（２）２Ｎ ＴＦＡを用いて１００℃で４時間加水分解する、（３）２Ｎ Ｈ２ＳＯ４を用いて１００℃で６時間加水分解する、（４）室温で２６Ｎ Ｈ２ＳＯ４に一晩さらした後、１００℃で６時間、２Ｎ Ｈ２ＳＯ４で加水分解する。
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物の単糖組成は、気相クロマトグラフィーによって決定されてもよい。例えば、高濃度タンパク質生成物の単糖の相対組成は、（１）生成物を加水分解して、メタオリシス（ｍｅｔｈａｏｌｙｓｉｓ）によって単糖を生成し；（２）単糖類をトリメチルシリル化し、揮発した単糖を生成し；（３）気相クロマトグラフィーにより揮発した単糖類をＯ－メチルグリコシドとして定量し、同定することによって同定し、定量されてもよい。
シュウ酸含量
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、減少したシュウ酸（Ｈ２Ｃ２Ｏ４またはＨＯＯＣＣＯＯＨ）含量を有していてもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、ＤＭＢによって、シュウ酸含量が約１．５％未満、約１．４％未満、または約１．３％未満、または約１．２％未満、または約１．１％未満、または約１．０％未満、または約０．９％未満、または約０．８％未満、または約０．７５％未満、または約０．７％未満、または約０．６５％未満、または約０．６％未満、約０．５５％未満、約０．５％未満、または約０．４５％未満、または約０．４％未満、または約０．３５％未満、または約０．３％未満、または約０．２５％未満、または約０．２％未満、または約０．１５％未満、または約０．１％未満、または約０．０５％未満、または約０．０４％未満、または約０．０３％未満、または０．０２％未満であってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、ＤＭＢによって、シュウ酸含量が約０．０２％～約０．６％、約０．０２％～約０．５％、または約０．０２％～約０．４％、または約０．０２％～約０．３％、または約０．０２％～約０．２％、または約０．０２％～約０．１５％、または約０．０２％～約０．１％であってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、シュウ酸含量が０．１％以下であってもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、０．０５％以下のＤＭＢのシュウ酸含量を有していてもよい。
ポリフェノール含量
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、少なくとも１つのポリフェノール（例えば、タンニン）の量が減少されていてもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物（例えば、溶媒洗浄されたタンパク質濃縮物、タンパク質濃縮物のフレーク／顆粒、タンパク質濃縮物の粉状物）は、ポリフェノール（例えば、全可溶性ポリフェノール）を、約１．５ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．５５ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．６ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．６５ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．７ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．７５ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．８ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．８５ｍｇ／１００ｇ未満、または約１．９ｍｇ／１００ｇ未満、または約２．０ｍｇ／１００ｇ未満、または約２．２ｍｇ／１００ｇ未満、または約２．４ｍｇ／１００ｇ未満、または約２．６ｍｇ／１００ｇ未満、または約２．８ｍｇ／１００ｇ未満、または約３．０ｍｇ／１００ｇ未満、または約３．２ｍｇ／１００ｇ未満の濃度（ｍｇ／高濃度タンパク質生成物（１００ｇ））で含んでいてもよい。
灰分
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、無機鉱物元素を含む残渣からなる灰分を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、灰分は、有機物質を除去するために高温（例えば、５００℃以上）でタンパク質生成物を燃焼させることによって決定されてもよい。高濃度タンパク質生成物は、いくつかの実施形態において、タンパク質生成物のＤＭＢによって、灰分が約５０％未満、または約４０％未満、または約３０％未満、または約２５％未満、または約２０％未満、または約１５％未満、または約１０％未満、または約５％未満、または約４％未満、または約３％未満、または約２％未満、または約１％未満であってもよい。高濃度タンパク質濃縮物は、いくつかの実施形態によれば、所望の灰分（例えば、より高い濃度またはより低い濃度、所望の灰分組成）を満たすようにさらに処理することができる。
炭水化物含量
いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、タンパク質生成物のＤＭＢによって、炭水化物含量（例えば、ペクチン）が約５０％未満、または約４０％未満、または約３０％未満、または約２５％未満、または約２０％未満、または約１５％未満、または約１０％未満、または約５％未満、または約４％未満、または約３％未満、または約２％未満、または約１％未満であってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、炭水化物含量が、タンパク質生成物のＤＭＢによって、約１％～約１０％、または約１０％～約２０％、または約２０％～約３０％、または約３０％～約４０重量％、または約４０重量％～約５０重量％であってもよい。いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、炭水化物含量が、タンパク質生成物のＤＭＢによって、約１％～約５０％、または約２％～約４０％、または約５％～約３０％、または約８％～約２０％、または約１０％～約１５％であってもよい。高濃度タンパク質生成物は、所望の炭水化物含量（例えば、より高い濃度またはより低い濃度、所望の炭水化物組成）を満たすようにさらに処理されてもよい。
食物繊維含量
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、食物繊維含量が、少なくとも約２０％ＤＭＢ、または少なくとも約２５％、または少なくとも約３０％、または少なくとも約３５％、または少なくとも約４０％、または少なくとも約４５％、または少なくとも約５０％であってもよく、「約」は、±３％を表していてもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、食物繊維含量が約２０％～約４５％、または約３０％～約４５％、または約３５％～約４５％であってもよく、「約」は、±３％を表していてもよい。高濃度タンパク質生成物は、所望の食物繊維含量（例えば、より高い濃度またはより低い濃度、所望の食物繊維組成）を満たすようにさらに処理されてもよい。
水結合能
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、水結合能が高濃度タンパク質生成物１ｇ当たり約４ｍｌの水（ｍｌ／ｇ）、または約４．５ｍｌ／ｇ、または約５．０ｍｌ／ｇ、または約６．０ｍｌ／ｇ、または約７．０ｍｌ／ｇ、または約７．５ｍｌ／ｇ、または約８．０ｍｌ／ｇ、または約８．５ｍｌ／ｇ、または約９．０ｍｌ／ｇ、または約９．５ｍｌ／ｇ、または約１０．０ｍｌ／ｇであってもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、水結合能が少なくとも４ｍｌ／ｇ、または少なくとも５ｍｌ／ｇ、または少なくとも６ｍｌ／ｇ、または少なくとも７ｍｌ／ｇ、または少なくとも７．５ｍｌ／ｇ、または少なくとも８ｍｌ／ｇ、または少なくとも８．５ｍｌ／ｇ、または少なくとも９ｍｌ／ｇ、または少なくとも９．５ｍｌ／ｇであってもよい。
油結合能
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物は、高濃度タンパク質生成物１ｇ当たり約２ミリリットルの油（例えばコーン油）の油結合能（例えばトウモロコシ油）（ｍｌ／ｇ）を有していてもよく、または油結合能が約２．５ｍｌ／ｇ、または約３．０ｍｌ／ｇ、または約３．５ｍｌ／ｇ、または約４．０ｍｌ／ｇ、または約４．５ｍｌ／ｇ、または約５．０ｍｌ／ｇ、または約５．５ｍｌ／ｇであってもよい。いくつかの実施形態によれば、高濃度タンパク質生成物は、水結合能が少なくとも２ｍｌ／ｇ、または少なくとも２．５ｍｌ／ｇ、または少なくとも３．０ｍｌ／ｇ、または少なくとも３．５ｍｌ／ｇ、または少なくとも４．０ｍｌ／ｇ、または少なくとも４．５ｍｌ／ｇ、または少なくとも５．０ｍｌ／ｇ、または少なくとも５．５ｍｌ／ｇであってもよい。例えば、本明細書に記載の方法によって製造された高濃度タンパク質生成物は、以下の表３に要約される内容物を含んでいてもよい。
Figure 2022062000000004
任意の所望の方法を用いて、高濃度タンパク質生成物の組成を決定してもよい。
いくつかの実施形態において、生成物および／またはプロセスは、高濃度タンパク質生成物の他の特性（例えば、粒径、細菌の仕様）が所望の基準を満たすように、および／または意図された目的に適しているように構成され、または実行されてもよい。
いくつかの実施形態において、高濃度タンパク質生成物を、業界標準の袋または様々な大きさのドラムのいずれかに充填および／または密封することができる。適切な貯蔵寿命と出荷条件を保証するために業界標準グレードの密封方法を使用することができる。袋またはドラムは、例えば、その意図された使用、貯蔵寿命、示唆された貯蔵条件、輸送条件、組成物など、またはそれらの組み合わせに関する印刷された説明書または仕様書を含んでいてもよい。いくつかの実施形態によれば、抗酸化剤（例えば、ローズマリー抽出物、Ｄｕｒａｌｏｘ（登録商標）、Ｐｈｙｔ－Ｏ－Ｂｌｅｎｄ ＣＡ）を、乾燥前または包装前にタンパク質生成物と混合してもよい。いくつかの実施形態によれば、製品の口当たりを改善するために、乾燥前にレシチンを濡れたタンパク質生成物と混合することができる。
本開示の範囲から逸脱することなく、形状、大きさ、数、分離特性および／または部品の配置に様々な変更を加えてもよい。開示された各方法および方法の工程は、他の開示された方法または方法の工程と関連して、いくつかの実施形態に係る任意の順序で実行されてもよい。「ｍａｙ」との動詞が出現する場合、任意要素であり、および／または許容条件であることを伝えることを意図しているが、その使用は、特に明記しない限り、操作性の欠如を示唆するものではない。本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の組成物、デバイスおよび／またはシステムを調製し、使用する方法において、様々な変更を行うことができる。必要に応じて、本開示のいくつかの実施形態は、他の実施形態を除外して実施することができる。
また、範囲が提供されている場合、開示された端点は、特定の実施形態によって所望されるか、または要求される厳密なおよび／または近似として扱われてもよい。端点が近似値の場合、その自由度は、範囲の大きさの程度に比例して変化してもよい。例えば、一方では、約５～約５０の範囲の内容における約５０の端点の範囲は、５０．５を含んでもよいが、５２．５または５５を含まず、一方、約０．５～約５０の範囲の内容における約５０の端点の範囲は、５５を含んでもよいが、６０も７５も含まない。いくつかの実施形態において、自由度は、単に、開示された端点の特定のパーセントであってもよい（例えば、端点値の厳密な制御が望ましい場合は±１％、端点値に自由度がある場合は±１０％、および／または他のパラメータにしたがって変わる）。さらに、いくつかの実施形態において、範囲の端点を混合し、一致させることが望ましい場合がある。また、いくつかの実施形態において、開示されたそれぞれの数字（例えば、１つ以上の例、表および／または図における）は、ある範囲の基準を形成してもよく（例えば、示された値±約１０％、示された値±約５０％、示された値±約１００％）、および／または範囲の端点を形成していてもよい。前者に関して、例、表および／または図に示された５０との値は、例えば約４５～約５５、約２５～約１００、および／または約０～約１００の範囲の基礎を形成する場合がある。本開示内で別段の指定がない限り、濃度に適用されるパーセントは、乾燥質量基準（ＤＭＢ）のパーセントである。
これらの均等物および代替物は、明らかな変更および改変と共に、本開示の範囲内に含まれることが意図される。したがって、前述の開示は、添付の特許請求の範囲によって示されるような開示の範囲を例示的に説明することを意図しているが、これに限定されるものではない。
名称、要約、背景および見出しは、規則および／または読者の便宜のために提供されている。それらには、先行技術の範囲および内容についての承認はなく、開示された全ての実施形態に適用可能な制限はない。
本開示のいくつかの特定の実施形態の例は、本明細書で提供される１つ以上の実施例によって例示されてもよい。
実施例１：高濃度タンパク質生成物を作成するためのＬｅｍｎａの連続的なブランチング
様々なブランチング条件を、高タンパク質濃縮生成物の複数の特性に対する影響について試験した。Ｌｅｍｎａを、水および栄養素を含む成長媒体中で栽培した。Ｌｅｍｎａを収穫し、連続的なブランチング装置に運んだ。このブランチング装置は、コンベア機構と、ブランチングトレイを振動させ、ブランチングトレイ内のブランチング溶液の中に正味の動きを作り出すことができる振動機構に接続されたブランチングトレイと、シャワーと、振動ふるいおよびスクリュープレスの脱水機構と、流動床乾燥機と、ピンミルとを含む。
ブランチング装置を７：１の生成物流速比で運転した。４００～６００ｋｇのＬｅｍｎａのロットを、４ｋｇ／分のＬｅｍｎａ供給速度で連続的菜ブランチングシステムに流した。ポンプ速度を２８Ｌ／分に設定した。各ロットをブランチングトレイに運び、ブランチングトレイからシャワーを出るときに９２℃～９４℃の温度を有するブランチング溶液でシャワーされた。同時に、振動機構は、ブランチングトレイに集められたブランチング溶液に波を発生させた。システムを調整して、ブランチング液とＬｅｍｎａとの接触時間を４５秒に維持した。４５秒間ブランチングした後、各ロットを振動ふるいおよびスクリュープレスを用いて脱水した。分離したブランチング溶液を回収し、希釈比２．４：１になるように、新鮮な水（すなわち、９．６Ｌ／ｍ）で希釈した。流動床乾燥機を使用し、各ロットを含水量が約１０％になるまで乾燥させて、タンパク質濃縮物のフレークを作成した。タンパク質濃縮物のフレークをピンミルを用いて粉砕し、タンパク質濃縮物の粉状物を作成した。
様々なロットから作成したタンパク質濃縮物の粉状物について組成分析を行った。Ｌｅｍｎａサンプルの平均アミノ酸プロフィールは、表２に見出される。タンパク質の粉状物のサンプルの平均組成特徴は、表３に見出される。試験したタンパク質濃縮物サンプルにおいて、シュウ酸濃度は０．２５％未満であり、可溶性ポリフェノール濃度は３．２ｍｇ／１００ｇ未満であった。ほとんどの場合、可溶性ポリフェノール濃度は、試験の検出限界未満であることが判明した。表４は、Ｌｅｍｎａタンパク質濃縮物の粉状物サンプルの平均栄養情報を示す。
Figure 2022062000000005
Figure 2022062000000006
Figure 2022062000000007
Figure 2022062000000008

Claims (19)

  1. 高濃度タンパク質生成物を作成するためにバイオマスを処理する方法であって、前記方法は、
    前記バイオマスの第１の部分を、第１の容積のブランチング溶液と接触させて、第１のブランチングしたバイオマスを作成することであり、
    前記接触させることは、前記第１の容積のブランチング溶液を、前記バイオマスの第１の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、およびブランチング溶液の波の中に前記バイオマスの第１の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含み、
    前記第１の容積のブランチング溶液は、少なくとも６０℃の温度を有することと、
    ブランチングした前記バイオマスの第１の部分を脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスを乾燥させ、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することと、
    を含む、方法。
  2. 前記方法は、
    （ａ） 前記バイオマスの第１の部分を接触させることが、約８：１、または約７．５：１、または約７：１、または約６．５：１、または約６：１、または約５．５：１、または約５：１、または約４．５：１、または約４：１から選択される生成物流速比で行われること、
    （ｂ） 前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、少なくとも４５％ＤＭＢのタンパク質を含み、前記タンパク質は、少なくとも０．８８のＰＤＣＡＳＳ値を有すること、
    （ｃ） 前記接触が２分未満の時間であること、
    （ｄ） 前記接触が約４５秒間であること、
    （ｅ） 前記接触が２分未満の時間であり、前記第１の容積のブランチング溶液が、約７５℃から９５℃の温度を有すること、
    （ｆ） 前記第１の容積のブランチング溶液が、少なくとも８５℃の温度を有すること、
    （ｇ） 前記脱水は、スクリュープレスを用いて行われること、
    （ｈ） 前記第１の容積のブランチング溶液が、少なくとも１種のカルシウム塩を含むこと、および
    （ｉ） 微小作物が、ＬｅｍｎａおよびＷｏｌｆｆｉａのうち少なくとも１つを含むこと、
    のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
  3. （ａ） 前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを粉砕し、第１のタンパク質濃縮物の粉状物を作成すること、
    （ｂ） 前記ブランチングしたバイオマスを沈降溶液中に沈降させること、
    （ｃ） 前記バイオマスの第１の部分を、第１の洗浄液、第２の洗浄液、および第３の洗浄液のうちの少なくとも１つで洗浄することであって、前記第１の洗浄液、前記第２の洗浄液、および前記第３の洗浄液は、水、リサイクルされた流体、およびオゾン処理された溶液から独立して選択されること、および
    （ｄ） 前記バイオマスの第１の部分を、第１の洗浄液、第２の洗浄液、および第３の洗浄液のうちの少なくとも１つで洗浄することであって、前記第１の洗浄液、前記第２の洗浄液、および前記第３の洗浄液は、水、リサイクルされた流体、およびオゾン処理された溶液から独立して選択されること、
    のうち１つ以上をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記ブランチングしたバイオマスの第１の部分を溶媒抽出することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記ブランチングしたバイオマスの第１の部分を、前記分離した溶液から分離することが、振動ふるいを用いて行われる、請求項４に記載の方法。
  6. 前記分離した溶液をリサイクルすることをさらに含み、前記分離した溶液をリサイクルすることは、
    前記分離した溶液を希釈すること、
    前記分離した溶液を濾過すること、および
    前記分離した溶液をモニタリングすること、
    のうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記バイオマスの第２の部分を、第２の容積のブランチング溶液またはリサイクルされたブランチング溶液と接触させて、第２のブランチングしたバイオマスを作成することであり、
    前記接触させることは、前記第２のブランチング溶液を、前記バイオマスの第２の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、およびブランチング溶液の波の中に前記バイオマスの第２の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含み、
    前記第２の容積のブランチング溶液または前記リサイクルされたブランチング溶液は、少なくとも６０℃の温度を有することと、
    前記第２のブランチングしたバイオマスを脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記第２のブランチングしたバイオマスを乾燥させ、第２のタンパク質濃縮物のフレークおよび第２のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することと、
    をさらに含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記第２のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第２のタンパク質濃縮物の顆粒の少なくとも１つが少なくとも４５％を含み、タンパク質が、少なくとも０．８８のＰＤＣＡＳＳ値を有する、請求項７に記載の方法。
  9. バイオマスを連続的にブランチングして高濃度タンパク質生成物を作成する方法であって、前記方法が、
    前記バイオマスの第１の部分をブランチング溶液と接触させ、第１のブランチングしたバイオマスを作成することであり、前記バイオマスの第１の部分を接触させることは、前記ブランチング溶液を、前記バイオマスの第１の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、およびブランチング溶液の波の中に前記バイオマスの第１の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含むことと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスを脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記分離した溶液を集めることと、
    前記バイオマスの第２の部分を、前記分離した溶液と接触させ、第２のブランチングしたバイオマスを作成することであり、前記バイオマスの第２の部分を接触させることは、前記分離した溶液を、前記バイオマスの第２の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、および分離した溶液の波の中に前記バイオマスの第２の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含むことと、
    前記バイオマスの第２の部分を脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスおよび前記第２のブランチングしたバイオマスのうち少なくとも１つを乾燥させ、タンパク質濃縮物のフレークおよびタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することと、
    を含む、方法。
  10. （ａ） 前記分離した溶液を希釈すること、
    （ｂ） 前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを粉砕し、タンパク質濃縮物の粉状物を作成すること、
    （ｃ） 前記第１のブランチングしたバイオマスまたは前記第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を沈降溶液中に沈降させること、および
    （ｄ） 前記バイオマスの第１の部分または前記バイオマスの第２の部分、またはその両方を、第１の洗浄液、第２の洗浄液、および第３の洗浄液のうちの少なくとも１つで洗浄することであって、前記第１の洗浄液、前記第２の洗浄液、および前記第３の洗浄液は、水、リサイクルされた流体、およびオゾン処理された溶液から独立して選択されること、
    のうち１つ以上をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  11. 少なくとも１００ｐｐｍのカルシウム組成および抗光合成色素のうち少なくとも１つを含む第１の媒体中で微小作物を栽培することと、
    前記微小作物を収穫し、バイオマスを作成することと、
    をさらに含む、請求項９に記載の方法。
  12. 第２の媒体に前記バイオマスを浸漬することをさらに含み、前記第２の媒体が、約８ｐｐｍ未満のカルシウム源または約４ｐｐｍ未満の窒素源、またはその両方を含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記方法は、
    （ａ） 前記バイオマスの第１の部分を接触させること、前記バイオマスの第２の部分を接触させること、またはその両方が、約８：１、または約７．５：１、または約７：１、または約６．５：１、または約６：１、または約５．５：１、または約５：１、または約４．５：１、または約４：１から選択される生成物流速比で行われること、
    （ｂ） 前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、少なくとも４５％のタンパク質を含み、前記タンパク質は、少なくとも０．８８のＰＤＣＡＳＳ値を有すること、
    （ｃ） 前記接触が２分未満の時間であること、
    （ｄ） 前記接触が約４５秒間であること、
    （ｅ） 前記接触が２分未満の時間であり、前記第１の容積のブランチング溶液が、約７５℃から９５℃の温度を有すること、
    （ｆ） 前記脱水は、スクリュープレスを用いて行われること、および
    （ｇ） 微小作物が、ＬｅｍｎａおよびＷｏｌｆｆｉａのうち少なくとも１つを含むこと、
    のうち１つ以上を含む、請求項９に記載の方法。
  14. 前記第１のブランチングしたバイオマスまたは前記第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を溶媒抽出することをさらに含み、
    前記第１のブランチングしたバイオマスまたは前記第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を溶媒抽出前に脱水するために振動ふるいが使用される、請求項９に記載の方法。
  15. 前記第１のブランチングしたバイオマスまたは前記第２のブランチングしたバイオマス、またはその両方を溶媒抽出した後に脱水することをさらに含み、ここで、脱水は、スクリュープレスを用いて行われる、請求項１４に記載の方法。
  16. 微小作物を含むバイオマスを処理することによって作成される高濃度タンパク質生成物であって、前記処理の方法が、
    前記バイオマスの第１の部分を、第１の容積のブランチング溶液と接触させて、第１のブランチングしたバイオマスを作成することであり、
    前記接触させることは、前記第１の容積のブランチング溶液を、前記バイオマスの第１の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、およびブランチング溶液の波の中に前記バイオマスの第１の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含み、
    前記第１の容積のブランチング溶液は、少なくとも６０℃の温度を有することと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスを脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスを乾燥させ、第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することと、
    を含み、
    前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが少なくとも４５％のタンパク質を含み、前記タンパク質が、少なくとも０．８８のＰＤＣＡＳＳ値を有する、高濃度タンパク質生成物。
  17. （ａ） 前記ＰＤＣＡＳＳ値がヒスチジンによって制限されること、
    （ｂ） 前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    少なくとも０．９２のＰＤＣＡＳＳ値を有するタンパク質、
    少なくとも９０％の消化率、
    １０％未満ＤＭＢの灰分、
    少なくとも３０％の食物繊維含量、
    １％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、および
    ３．２ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、
    （ｃ） 前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    ０．２５％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、および
    １．７５ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、
    （ｄ） 前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    少なくとも５０％ＤＭＢのタンパク質含量、
    少なくとも０．９２のＰＤＣＡＳＳ値を有するタンパク質、
    減少したクロロフィル濃度、
    少なくとも９０％の消化率、
    １０％未満ＤＭＢの灰分、
    少なくとも３０％の食物繊維含量、
    １％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、
    ３．２ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、および
    １．２２％未満の脂肪含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、および
    （ｅ） 前記第１のタンパク質濃縮物のフレークおよび前記第１のタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    ０．２５％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、および
    １．７５ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、
    のうち１つ以上によって特徴づけられる、請求項１６に記載の高濃度タンパク質生成物。
  18. バイオマスを連続的にブランチングする方法によって作成される高濃度タンパク質生成物であって、前記方法が、
    前記バイオマスの第１の部分をブランチング溶液と接触させ、第１のブランチングしたバイオマスを作成することであり、前記バイオマスの第１の部分を接触させることは、前記ブランチング溶液を、前記バイオマスの第１の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、およびブランチング溶液の波の中に前記バイオマスの第１の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含むことと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスを脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記分離した溶液を集めることと、
    前記バイオマスの第２の部分を、前記分離した溶液と接触させ、第２のブランチングしたバイオマスを作成することであり、前記バイオマスの第２の部分を接触させることは、前記分離した溶液を、前記バイオマスの第２の部分の少なくとも１つの表面に適用すること、および分離した溶液の波の中に前記バイオマスの第２の部分を沈めることのうち、少なくとも１つを含むことと、
    前記バイオマスの第２の部分を脱水し、分離した溶液を作成することと、
    前記第１のブランチングしたバイオマスおよび前記第２のブランチングしたバイオマスのうち少なくとも１つを乾燥させ、タンパク質濃縮物のフレークおよびタンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つを作成することと、
    を含み、
    前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが少なくとも４５％のタンパク質を含み、前記タンパク質が、少なくとも０．８８のＰＤＣＡＳＳ値を有する、高濃度タンパク質生成物。
  19. （ａ） 前記ＰＤＣＡＳＳ値がヒスチジンによって制限されること、
    （ｂ） 前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    少なくとも０．９２のＰＤＣＡＳＳ値を有するタンパク質、
    少なくとも９０％の消化率、
    １０％未満ＤＭＢの灰分、
    少なくとも３０％の食物繊維含量、
    １％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、および
    ３．２ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、
    （ｃ） 前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    ０．２５％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、および
    １．７５ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、
    （ｄ） 前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    少なくとも５０％ＤＭＢのタンパク質含量、
    少なくとも０．９２のＰＤＣＡＳＳ値を有するタンパク質、
    減少したクロロフィル濃度、
    少なくとも９０％の消化率、
    １０％未満ＤＭＢの灰分、
    少なくとも３０％の食物繊維含量、
    １％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、
    ３．２ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、および
    １．２２％未満の脂肪含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、および
    （ｅ） 前記タンパク質濃縮物のフレークおよび前記タンパク質濃縮物の顆粒のうち少なくとも１つが、
    ０．２５％未満ＤＭＢのシュウ酸含量、および
    １．７５ｍｇ／１００ｇ未満のポリフェノール含量、
    のうち少なくとも１つを含むこと、
    のうち１つ以上によって特徴づけられる、請求項１８に記載の高濃度タンパク質生成物。
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