JP6705584B2 - バイオマス由来のタンパク質リッチ食物原料及び調製方法 - Google Patents

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関連出願に対する相互参照
この出願は、２０１４年７月２５日に提出された米国仮特許出願第６２／０２９，３２４号の利益を主張し、全ての表、図及び特許請求の範囲を含めた全体が、参照により本明細書に組み込まれる。

背景
タンパク質は必須の栄養成分であり、タンパク質リッチ材料が、栄養素含量を増加させるために、種々のタイプの食品にしばしば添加される。現在のタンパク質材料の供給源として、種々の穀物及び動物源が挙げられるが、これらの利用可能性は、広い季節周期的な変動にしばしばさらされて、食品製造業者による商業用途を制限している。タンパク質生成のための穀物ベースの解決策もまた、別の方法ではより良好に利用されたであろう大量の豊かな土地及び水資源を消費している。これらの供給源もまた、持続可能なタンパク質供給物を必要な量で供給する能力が制限されている。増大する人類への供給及び家畜用の飼料としての供給の両方のために、タンパク質のさらなるより信頼できる供給源が必要とされている。

タンパク質または他の栄養材料の藻類源及び微生物源は、大きな可能性を有しており、季節周期的な変動を低減することができるが、それにもかかわらず一貫した経済的かつ持続可能な栄養材料を食品提供者に提供することができるため、かなり望ましい。これらの供給源によって生産されるタンパク質及び他の栄養材料は、シリアル、スナックバー、及び広範な他の食品を補給するのに使用され得る。さらに、エネルギーを光合成に依存する生物（例えば、藻類）に、使用可能なタンパク質を生成させることができると、食物生産におけるエネルギー方程式にかなり好影響をもたらすことになる。

しかし、タンパク質の藻類源及び微生物源は、感覚刺激的な風味及び匂い特性の点において激しく不快である物質を含有しているという重大な不利点にしばしば悩まされる。不快な感覚刺激特性を有さない藻類生物及び微生物生物からタンパク質を採取することができることがかなり有利である。かかるタンパク質は、食物、食物原料、及び栄養サプリメントとして非常に有用である。

本発明は、持続可能、経済的、かつ安定な供給源由来のタンパク性食物またはタンパク性食物原料、及びこれらを得るための方法を提供する。異なる実施形態において、タンパク性食物原料の供給源は、バイオマス源、例えば、藻類生物及び微生物生物である。異なる実施形態において、藻類、微生物バイオマス、藻類バイオマス、またはケルプが、かかる供給源として利用され得る。本発明は、バイオマスがタンパク質材料を得るための一連のステップに供され得ることを開示し、このタンパク質材料は、高いタンパク質栄養素含量を有し、かつこれらの供給源由来のバイオマスに典型的に付随する望ましくない感覚刺激的な風味及び匂い特性を有さない。これらのステップは、バイオマスを、低下したｐＨに曝露することを含む。

第一の態様において、本発明は、タンパク質材料を生成する方法を提供する。該方法は、プロトタンパク質を含有する脱脂されたバイオマスを、バイオマスのｐＨを４．５未満の低下したｐＨに調整しかつバイオマスのｐＨを前記低下したｐＨにおいて少なくとも１０分間保持することによって、酸性条件に曝露して、プロトタンパク質をタンパク質材料に変換するステップを含む。一実施形態において、バイオマスのｐＨは、４．０未満の低下したｐＨに調整され得、かつバイオマスのｐＨが、前記低下したｐＨにおいて約３０分間保持されるが、他の実施形態においては、バイオマスのｐＨが、約３．５に調整され、かつ当該ｐＨが約３０分保持される。一実施形態において、ｐＨを４．０未満の低下したｐＨに調整した後、当該ｐＨが４．０超の上昇したｐＨに調整されるが、別の実施形態においては、ｐＨを４．０未満の低下したｐＨに調整した後、当該ｐＨが、約４．５の上昇したｐＨに調整される。

バイオマスは、バイオマスを無機酸と接触させることによって酸性条件に曝露され得、種々の実施形態において、無機酸は硫酸または塩酸であり得る。バイオマスは、溶媒と接触しながら機械的均質化に供されることによって脱脂され得る。溶媒は、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ならびにヘキサンとアセトンとの混合物からなる群から選択され得る。いずれの実施形態においても、バイオマスは、藻類バイオマスであり得る。

別の態様において、本発明は、本発明の方法によって生成されたタンパク質材料を食品材料と組み合わせて、食品を作製するステップによって、前記食品を製造する方法を提供する。食品は、朝食用シリアル、スナックバー、スープ若しくはシチュー、栄養バー、バルク人工肉（ｂｕｌｋ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｍｅａｔ）用の結着剤、または人工チーズであり得る。食物生産物はまた、動物飼料でもあり得る。

いくつかの実施形態において、プロトタンパク質分子の２５％未満が、１５，０００ダルトンより低い分子量を有する。本発明の方法は、タンパク質材料中に含まれるアルギニン、グルタミン酸（若しくはグルタミン酸及びグルタミン）、またはヒドロキシプロリンの比を、脱脂されたバイオマス中の比と比べて減少させることもできる。前記方法はまた、酸性条件への曝露後になされ得る、遠心分離ならびに遠心分離のペレット及び上澄みの生成のステップも含むことができ、ペレット／上澄み中のアルギニンの比が、１．０未満であり、かつ／またはペレット／上澄み中のグルタミン酸の比が、１．０未満である。

別の態様において、本発明は、バイオマスを酸性条件に曝露することによってバイオマスから得られ少なくとも６５％（ｗ／ｗ）のタンパク質含量と；６％（ｗ／ｗ）未満の脂質含量と；８％未満の灰分とを有するタンパク質材料を含有する食物原料を提供する。脂質は脂肪酸であり得、脂肪酸はポリ不飽和脂肪酸であり得る。食物原料は、藻類バイオマスから得られ得る。食物原料は、少なくとも７５％ｗ／ｗのタンパク質と、５％ｗ／ｗ未満の脂質含量とを含有することができる。食物原料は、粉末の形態で存在し得る。

別の態様において、本発明は、タンパク質含有組成物を本発明の方法に供することによってタンパク質含有組成物の快不快（ｈｅｄｏｎｉｃ）特性を改良する方法を提供する。
以下に、本発明の基本的な諸特徴および種々の態様を列挙する。
［１］
プロトタンパク質を含有する脱脂されたバイオマスを、前記バイオマスのｐＨを４．５未満の低下したｐＨに調整しかつ前記バイオマスのｐＨを前記低下したｐＨにおいて少なくとも１０分間保持することによって、酸性条件に曝露して、前記プロトタンパク質をタンパク質材料に変換するステップ
を含む、前記タンパク質材料を生成する方法。
［２］
前記バイオマスのｐＨが、４．０未満の低下したｐＨに調整され、かつ前記バイオマスのｐＨが、前記低下したｐＨにおいて約３０分間保持される、［１］の方法。
［３］
前記バイオマスのｐＨが約３．５に調整され、かつ前記ｐＨが約３０分間保持される、［２］の方法。
［４］
前記ｐＨを４．０未満の前記低下したｐＨに調整した後、前記ｐＨが、４．０超の上昇したｐＨに調整される、［２］の方法。
［５］
前記ｐＨを４．０未満の前記低下したｐＨに調整した後、前記ｐＨが、４．０超の上昇したｐＨに調整される、［３］の方法。
［６］
前記ｐＨが、約４．５の上昇したｐＨに調整される、［５］の方法。
［７］
前記バイオマスが、前記バイオマスを無機酸と接触させることによって前記酸性条件に曝露される、［２］の方法。
［８］
前記無機酸が硫酸または塩酸である、［７］の方法。
［９］
前記バイオマスが、溶媒と接触しながら機械的均質化に供されることによって脱脂される、［２］の方法。
［１０］
前記溶媒が、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ならびにヘキサンとアセトンとの混合物からなる群から選択される溶媒を含む、［９］の方法。
［１１］
前記バイオマスが藻類バイオマスである、［１］の方法。
［１２］
前記バイオマスが藻類バイオマスである、［１０］の方法。
［１３］
［１］の方法によって生成されたタンパク質材料を食品材料と組み合わせて、食品を作製するステップを含む、前記食品を作製する方法。
［１４］
前記食品が、朝食用シリアル、スナックバー、スープ若しくはシチュー、栄養バー、バルク人工肉（ｂｕｌｋ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｍｅａｔ）用結着剤、人工チーズからなる群から選択される、［１３］の方法。
［１５］
前記食品が朝食用シリアルである、［１４］の方法。
［１６］
前記食品が動物飼料である、［１３］の方法。
［１７］
プロトタンパク質分子の２５％未満が、１５，０００ダルトンより低い分子量を有する、［１］の方法。
［１８］
前記タンパク質材料中に含まれているアルギニン、グルタミン酸、またはヒドロキシプロリンの比を、前記脱脂されたバイオマス中の比と比べて減少させる、［１］の方法。
［１９］
遠心分離ならびに遠心分離のペレット及び上澄みの生成のステップをさらに含み、前記ペレット／前記上澄み中のアルギニンの比が１．０未満である、［１］の方法。
［２０］
遠心分離ならびに遠心分離のペレット及び上澄みの生成のステップをさらに含み、前記ペレット／前記上澄み中のグルタミン酸の比が１．０未満である、［１］の方法。
［２１］
バイオマスを酸性条件に曝露することによって前記バイオマスから得られ、少なくとも６５％（ｗ／ｗ）のタンパク質含量と；６％（ｗ／ｗ）未満の脂質含量と；８％未満の灰分とを有する、タンパク質材料
を含む食物原料。
［２２］
前記脂質が脂肪酸である、［２１］の食物原料。
［２３］
前記脂肪酸がポリ不飽和脂肪酸である、［２２］の食物原料。
［２４］
前記バイオマスが藻類バイオマスである、［２１］の食物原料。
［２５］
前記藻類タンパク質組成物が、少なくとも７５％ｗ／ｗのタンパク質と、５％ｗ／ｗ未満の脂質含量とを含有する、［２４］の食物原料。
［２６］
粉末の形態の［２１］の食物原料。

本発明の処理のステップにおける脂質材料の除去を示す棒グラフである。

発明の詳細な説明
本発明は、タンパク性食物原料の安定かつ持続可能な供給源であって、光栄養及び／または従属栄養の藻類または微生物、例えば、微生物バイオマス、藻類バイオマス、藻類、ケルプ、及び海藻などによって生成されるバイオマスである、前記供給源を提供する。生物は、単細胞または多細胞のいずれの生物であることもできる。これらの供給源は、タンパク性食物原料の安定かつ持続可能な供給源として大きな可能性を有する。本発明は、したがって、食物、食物原料、または食物サプリメントとして有用な、かつ高い栄養価と許容されるまたは心地よい感覚刺激的な風味及び匂い特性とを有する、タンパク質材料を開示する。また、食物原料を製造する方法、及び本発明の食物原料を含有する食品を製造する方法も開示する。

本発明は、少なくとも５０％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも６０％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも６５％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも６８％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも７０％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも７２％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも７５％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも７８％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも８０％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも８５％ｗ／ｗ、若しくは少なくとも９０％ｗ／ｗ、または５０％ｗ／ｗ〜７０％ｗ／ｗ、若しくは６５％ｗ／ｗ〜７５％ｗ／ｗ、若しくは７０％ｗ／ｗ〜８０％ｗ／ｗ、若しくは７０％ｗ／ｗ〜８５％ｗ／ｗ、若しくは７０％ｗ／ｗ〜９０％ｗ／ｗ、若しくは７５％ｗ／ｗ〜９０％ｗ／ｗ、若しくは８０％ｗ／ｗ〜１００％ｗ／ｗ、若しくは９０％ｗ／ｗ〜１００％ｗ／ｗのタンパク質含量を含有するタンパク性食物またはタンパク性食物原料を提供する。種々の実施形態において、前記食物または食物原料は、ヒト及び／または家畜及び／またはペットに必須の全てのアミノ酸を含有する。いくつかの例において、これらの動物は、畜牛、豚、馬、七面鳥、鶏、魚、または犬及び猫であり得る。

タンパク性食物またはタンパク性食物原料は、例えば、約５％の脂質、若しくは約６％の脂質、若しくは約７％の脂質、若しくは約８％の脂質、または８％未満、若しくは７％未満、若しくは６％未満、若しくは５％未満の脂質、若しくは４％未満の脂質、若しくは３％未満の脂質、若しくは２％未満の脂質、若しくは１％未満の脂質、または約１％〜約５％の脂質、若しくは２％〜約４％の脂質などの変動する脂質含量を有し得る。異なる実施形態において、非タンパク質窒素含量は、タンパク性食物またはタンパク性食物原料中１２％未満、若しくは１０％未満、若しくは８％未満、若しくは７％未満、若しくは６％未満、若しくは５％未満、若しくは４％未満、若しくは３％未満、若しくは２％未満、若しくは１％未満、または約１％〜約７％、若しくは２％〜約６％であり得る。特定の実施形態において、前記食物または食物原料は、タンパク質少なくとも８０％ｗ／ｗと脂質５％ｗ／ｗ未満とを含有する。タンパク性食物またはタンパク性食物原料の脂質含量は、本明細書において説明されているように、タンパク質材料源及び生成されるタンパク質材料の用途に応じて、ならびにその生成においてステップを変動させることによって操作され得る。前記食物または食物原料における脂質含量は、ポリ不飽和脂肪酸によって部分的にまたは完全に付与され得る。ポリ不飽和脂肪酸は、あらゆる組み合わせでの、ガンマ−リノレン酸、アルファ−リノレン酸、リノール酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）、及びアラキドン酸（ａｒａｃｈｉｃｏｎｉｃ ａｃｉｄ）のいずれか１つ以上であり得る。組成物のいずれかにおいて、灰分は、１０％（ｗ／ｗ）未満、または９％（ｗ／ｗ）未満、または８％（ｗ／ｗ）未満であり得る。

本発明のタンパク質材料は、広範な食物において利用され得る。当該材料は、サプリメントまたは食物代用物のいずれかとして使用され得る。例として、タンパク質材料は、シリアル（例えば、顆粒分を主に含有する朝食用シリアル）、スナックバー（タンパク質及び炭水化物を主に含有するバー形状のスナック）、栄養またはエネルギーバー（脂肪、炭水化物、タンパク質、ビタミン、及びミネラルの組み合わせを典型的には含有する、栄養素を供給すること及び／または体力を強化することを目的としたバー形状の食物）、缶詰または乾燥のスープまたはシチュー（スープ：水において調理されることが多い肉若しくは野菜またはこれらの組み合わせ；シチュー：スープと同様であるが、スープよりも水が少なく、また、より低温で調理される）、バルク及び／または人工肉用の結着剤として（人工肉は、ダイズまたは植物性タンパク質を通常ベースとする、タンパク質リッチ食物であるが、その中に動物由来の実際の肉を有さず、しかし、動物由来の肉に関する特徴を有する）、チーズ代用物、野菜「バーガー」、動物またはペット飼料（例えば、家畜及び／またはペットによる消費のための動物飼料または家畜飼料において、これらの飼料は、主に顆粒生成物であり得る）、ならびにその他において利用され得るかまたは組み込まれ得る。また、栄養サプリメント、例えば、タンパク質または植物性タンパク質粉末であることもできる。タンパク質材料はまた、食物原料、例えば、顆粒ベースの粉の代用物として有用なタンパク質リッチ粉末にも変換され得る。タンパク質材料は、ヒト及び動物の両方の消費者のための食物原料としてまたは食物として有用である。有利なタンパク質源を付与することに加えて、本発明のタンパク性材料はまた、他の栄養素、例えば、脂質（例えば、ω−３及び／またはω−６脂肪酸）、繊維、種々の微量栄養素、ビタミンＢ、鉄、ならびに単にいくつかの例である他のミネラルを付与することもできる。

本発明のタンパク質材料が得られるバイオマスを生成するのに有用である藻類生物または微生物生物は、変動され得、所望のタンパク質含有生成物を付与する任意の藻類または微生物であることもできる。いくつかの実施形態において、前記生物は、藻類（「ツボカビ」として分類されるものを含む）、微細藻類、シアノバクテリア、ケルプ、または海藻であり得る。前記生物は、天然であり得るか、またはタンパク質含量を増加するように、若しくはいくつかの他の望ましい特徴を有するように人工的に作り出され得る。特定の実施形態において、微生物源または藻類源が利用される。異なる実施形態において、多くの属及び種の藻類及び／またはシアノバクテリア、ケルプ、ならびに海藻が使用され得、単にいくつかの例として、以下の属：アルトロスピラ（Ａｒｔｈｒｏｓｐｉｒａ）、スピルリナ（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ）、コーラストラム（Ｃｏｅｌａｓｔｒｕｍ）（例えば、プロブジデウム（ｐｒｏｂｏｓｃｉｄｅｕｍ））、海藻類、例えば、パルマリア（Ｐａｌｍａｒｉａ）（例えば、パルマタ（ｐａｌｍａｔａ））（ダルスとも呼ばれる）、ポルフィラ（Ｐｏｒｐｈｙｒａ）（スリーブック（Ｓｌｅａｂｈａｃ））、褐藻綱（Ｐｈａｅｏｐｈｙｃｅａｅ）、紅藻綱（Ｒｈｏｄｏｐｈｙｃｅａｅ）、緑藻綱（Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｃｅａｅ）、シアノバクテリア（Ｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ）、珪藻（Ｂａｃｉｌｌａｒｉｏｐｈｙｔａ）、及び渦鞭毛藻綱（Ｄｉｎｏｐｈｙｃｅａｅ）のものがある。藻類は、微細藻類（植物プランクトン、微小植物、プランクトン藻類）または海藻類であり得る。本発明において有用である微細藻類の例として、限定されないが、アクナンテス（Ａｃｈｎａｎｔｈｅｓ）、アンフィラプロラ（Ａｍｐｈｉｐｒｏｒａ）、アンフォーラ（Ａｍｐｈｏｒａ）、アンキストロデスマス（Ａｎｋｉｓｔｒｏｄｅｓｍｕｓ）、アステロモナス（Ａｓｔｅｒｏｍｏｎａｓ）、ボエケロヴィア（Ｂｏｅｋｅｌｏｖｉａ）、ボリド藻綱（Ｂｏｌｉｄｏｍｏｎａｓ）、ボロディネラ（Ｂｏｒｏｄｉｎｅｌｌａ）、フウセンモ（Ｂｏｔｒｙｄｉｕｍ）、ボツリオコッカス（Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃｃｕｓ）、ブラクテオコッカス（Ｂｒａｃｔｅｏｃｏｃｃｕｓ）、キートケロス（Ｃｈａｅｔｏｃｅｒｏｓ）、カルテリア（Ｃａｒｔｅｒｉａ）、クラミドモナス（Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ）、クロロコッカム（Ｃｈｌｏｒｏｃｏｃｃｕｍ）、ヤリミドリ（Ｃｈｌｏｒｏｇｏｎｉｕｍ）、クロレラ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）、クロオモナス（Ｃｈｒｏｏｍｏｎａｓ）、クリソスファエラ（Ｃｈｒｙｓｏｓｐｈａｅｒａ）、クリコスファエラ（Ｃｒｉｃｏｓｐｈａｅｒａ）、クリプセコジニウム（Ｃｒｙｐｔｈｅｃｏｄｉｎｉｕｍ）、クリプトモナス（Ｃｒｙｐｔｏｍｏｎａｓ）、キクロテラ（Ｃｙｃｌｏｔｅｌｌａ）、ドゥナリエラ（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ）、エリプソイドン（Ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｏｎ）、円石藻（Ｅｍｉｌｉａｎｉａ）、エレモスファエラ（Ｅｒｅｍｏｓｐｈａｅｒａ）、エルノデスミウス（Ｅｒｎｏｄｅｓｍｉｕｓ）、ユーグレナ（Ｅｕｇｌｅｎａ）、ユースティグマトス（Ｅｕｓｔｉｇｍａｔｏｓ）、フランセイア（Ｆｒａｎｃｅｉａ）、フラギラリア（Ｆｒａｇｉｌａｒｉａ）、フラジラリオプシス（Ｆｒａｇｉｌａｒｉｏｐｓｉｓ）、グロエオサムニオン（Ｇｌｏｅｏｔｈａｍｎｉｏｎ）、ヘマトコッカス（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ）（例えば、プラビアリス（ｐｌｕｖｉａｌｉｓ））、ハロカフェテリア（Ｈａｌｏｃａｆｅｔｅｒｉａ）、ハンチア（Ｈａｎｔｚｓｃｈｉａ）、ヘテロシグマ（Ｈｅｔｅｒｏｓｉｇｍａ）、ヒメノモナス（Ｈｙｍｅｎｏｍｏｎａｓ）、イソクリシス（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ）、レポキンクリス（Ｌｅｐｏｃｉｎｃｌｉｓ）、ミクラ口ニウム（Ｍｉｃｒａｃｔｉｎｉｕｍ）、モノダス（Ｍｏｎｏｄｕｓ）、モノラフィディウム（Ｍｏｎｏｒａｐｈｉｄｉｕｍ）、ナンノクロリス（Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｉｓ）、ナンノクロロプシス（Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ）、ナビクラ（Ｎａｖｉｃｕｌａ）、ネオクロリス（Ｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ）、ネフロクロリス（Ｎｅｐｈｒｏｃｈｌｏｒｉｓ）、ネフロセルミス（Ｎｅｐｈｒｏｓｅｌｍｉｓ）、ニッチア（Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ）、オクロモナス（Ｏｃｈｒｏｍｏｎａｓ）、サヤミドロ（Ｏｅｄｏｇｏｎｉｕｍ）、オオキスティス（Ｏｏｃｙｓｔｉｓ）、オストレオコッカス（Ｏｓｔｒｅｏｃｏｃｃｕｓ）、パラクロレラ（Ｐａｒａｃｈｌｏｒｅｌｌａ）、パリエトクロリス（Ｐａｒｉｅｔｏｃｈｌｏｒｉｓ）、パスケリア（Ｐａｓｃｈｅｒｉａ）、パブロバ（Ｐａｖｌｏｖａ）、ペラゴモナス（Ｐｅｌａｇｏｍｏｎａｓ）、フェオダクチラム（Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ）、ファガス（Ｐｈａｇｕｓ）、ピコクロラム（Ｐｉｃｏｃｈｌｏｒｕｍ）、プラチモナス（Ｐｌａｔｙｍｏｎａｓ）、プレウロクリシス（Ｐｌｅｕｒｏｃｈｒｙｓｉｓ）、プレウロコッカス（Ｐｌｅｕｒｏｃｏｃｃｕｓ）、チノリモ（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ）、プロトテカ（Ｐｒｏｔｏｔｈｅｃａ）、シュードクロレラ（Ｐｓｅｕｄｏｃｈｌｏｒｅｌｌａ）、シュードネオクロリス（Ｐｓｅｕｄｏｎｅｏｃｈｌｏｒｉｓ）、シュードスタウラストラム（Ｐｓｅｕｄｏｓｔａｕｒａｓｔｒｕｍ）、ピラミモナス（Ｐｙｒａｍｉｍｏｎａｓ）、ピロボツリス（Ｐｙｒｏｂｏｔｒｙｓ）、イカダモ（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ）（例えば、オブリクウス（ｏｂｌｉｑｕｕｓ））、シゾクラミデラ（Ｓｃｈｉｚｏｃｈｌａｍｙｄｅｌｌａ）、スケレトネマ（Ｓｋｅｌｅｔｏｎｅｍａ）、アオミドロ（Ｓｐｙｒｏｇｙｒａ）、スティココッカス（Ｓｔｉｃｈｏｃｏｃｃｕｓ）、テトラクロレラ（Ｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｅｌｌａ）、テトラセルミス（Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ）、タラシオシラ（Ｔｈａｌａｓｓｉｏｓｉｒａ）、トリボネマ（Ｔｒｉｂｏｎｅｍａ）、フシナシミドロ（Ｖａｕｃｈｅｒｉａ）、ビリジエラ（Ｖｉｒｉｄｉｅｌｌａ）、ビスケリア（Ｖｉｓｃｈｅｒｉａ）、及びボルボックス（Ｖｏｌｖｏｘ）が挙げられる。

藻類生物または微生物生物は、限定されないが、以下の属：アプラノキトリウム属（Ａｐｌａｎｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、オーランチオキトリウム属（Ａｕｒａｎｔｉｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、ボトリオキトリウム属（Ｂｏｔｒｙｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、ディプロフリス属（Ｄｉｐｌｏｐｈｒｙｓ）、ジャポノキトリウム属（Ｊａｐａｎｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、ラビリンチュラ類属（Ｌａｂｒｉｎｔｈｕｌｏｍｙｃｅｔｅｓ）、ラビリンチュラ属（Ｌａｂｒｙｉｎｔｈｕｌａ）、ラブリンサロイデス（Ｌａｂｒｙｉｎｔｈｕｌｏｉｄｅｓ）、シゾキトリウム属（Ｓｃｈｉｚｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、オブロンゴキトリウム（Ｏｂｌｏｎｇｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）属、ヤブレツボカビ属（Ｔｈｒａｕｓｔｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、及びウルケニア属（Ｕｌｋｅｎｉａ）のメンバーを含めたツボカビであることもできる。本発明の目的で、ツボカビを含めた上記生物の全てが、「藻類」と見なされ、発酵または培養されたとき「藻類バイオマス」を生成する。しかし、所望のタンパク質を含む微生物バイオマスを生成するいずれの細胞または生物も、本発明において利用することができる。

なお、さらなる実施形態において、微生物生物は、限定されないが、カンジダ（Ｃａｎｄｉｄａ）、クリプトコッカス（Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）、リポマイシス（Ｌｉｐｏｍｙｃｅｓ）、クサレケカビ（Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌｌａ）、ロドスポリジウム（Ｒｈｏｄｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ）、ロドトルラ（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｔｕｌａ）、トリコスポロン（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎ）、またはヤロウウィア（Ｙａｒｒｏｗｉａ）を含めた油性酵母であり得る。しかし、多くの他のタイプの藻類、シアノバクテリア、ケルプ、海藻、または酵母もまた、タンパク質リッチバイオマスを生成するのに利用することができる。これらだけがバイオマス源ではない。なぜなら、有意な栄養価の所望のタンパク性材料を含有するいずれの供給源由来のバイオマスを使用することもできるからである。

バイオマス
バイオマスは、生存するかまたは近年生存する生物から得られる（またはその供給源としてそれらを有する）生体材料である。藻類バイオマスは、藻類から得られ、微生物バイオマスは、微生物から得られる。本発明において利用されるバイオマスは、本明細書に記載されているものを含めたいずれの生物または生物のクラスからも得られ得る。微生物バイオマス（例えば、藻類バイオマス）は、天然水から採取され得るか、または培養され得る。培養される場合、この培養は、開放された池において、または任意の適切なサイズの光バイオリアクタ若しくは発酵容器においてもなされ得る。微生物または藻類は、光栄養性または従属栄養性のいずれかであることができる。いくつかの実施形態において、光及び二酸化炭素のみが付与されるが、栄養素、例えば、窒素、リン、カリウム、及び他の栄養素は、いずれの培養培地にも含まれ得る。他の実施形態において、糖及び他の栄養素が培養培地に含まれている。

十分なバイオマスが生成された場合に、培養由来のバイオマスが採取され得る。採取物は、培養液、懸濁液、若しくはスラリーの形態で取り出され得るか、またはこれらの形態にされ得る。バイオマスは、一般に、便利な体積の未加工バイオマスに遠心分離によって容易に減少され得る。

感覚刺激特性
感覚刺激的な風味及び匂いの特性は、風味及び／または匂いの感覚に関連した、特にヒトまたは動物消費者にとって心地よいまたは不快である風味または匂い特性に関した食物または食物原料それぞれのかかる特性を指す。食物の感覚刺激的な風味及び匂い特性を評価する方法は、当業者に公知である。

一般に、これらの方法は、数人のパネル、例えば、４人、または５人、または６人、または７人、または８人、または８人超の評価パネルの使用を含む。パネルには、「盲検」試験における数個のサンプル（例えば、３つ、または４つ、または５つ、または６つ、または７つ、または８つ、または８つ超のサンプル）が一般に提示され、そのため、パネルメンバーは、各サンプルの正体を知らないことになる。パネルは、次いで、各サンプルの風味及び／または匂い特性を説明する３、または４、または５、または６つ、または６つ超のカテゴリーを有することができる付与されたスケールにしたがってサンプルを格付けする。次いで、パネルメンバーの大部分の所見を利用して、サンプルが、付与された他のサンプルと比較して望ましい感覚刺激特性を有するか否かを判断することができる。

かかる食物特性を評価するかかる方法の一例が、「嗜好の程度」スケールとしても知られる９点の快不快尺度である（Ｐｅｒｙａｍ ａｎｄ Ｇｉｒａｒｄｏｔ，Ｎ．Ｆ．，Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２４，５８−６１，１９４（１９５２）；Ｊｏｎｅｓ ｅｔ ａｌら、Ｆｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０，５１２−５２０（１９５５））。この方法は、連続体に基づいて好みを評価し、参加している被検者の好き嫌いに基づいてカテゴリー化がなされる。９点法は、当業者に知られており、広く使用されており、食品の評価に有用であることが示されている。そのため、ある特定の食物が、より望ましいまたはあまり望ましくない風味及び／または匂い特性を有するか否かを評価することができる。風味及び匂いの両方の特性は、快不快尺度にしたがって評価され得る。一実施形態において、本発明の方法によって生成されるタンパク質食物またはタンパク質食物原料は、本発明の１つ以上のステップに供されていない同じ供給源由来のタンパク質生成物に対して、９点の快不快尺度においてより高く採点される。感覚刺激的な風味及び／または匂い特性を評価する他の方法を利用することもできる。

評価パネルによって利用される具体的な基準は、変動し得るが、サンプルの感覚刺激特性が心地よいか不快であるかに関するものである。評価され得る一般的な基準として、限定されないが、サンプルが、海水（塩様若しくは塩水の特質を有している）、魚臭（魚に関する特質を有している）、アンモニア様（アンモニアに関する若しくは似ている特質を有している）の匂いまたは風味を有しているか否かが挙げられる。これらは主観的決定であり得るが人々はこれらの感覚に精通しており、評価する人のパネルに付与されると有意義な結論がもたらされる。

望ましくない感覚刺激特性を引き起こすある特定の化学物質は、本明細書に記載されている方法によって除去される。これらの化学物質は、揮発性化合物である場合がある、多くの悪臭のする及び／または不快な味の化合物の１つ以上であり得る。望ましくない感覚刺激特性に寄与し得る脂質化合物の例として、飽和、不飽和、またはポリ不飽和脂肪酸（例えば、ＤＨＡ）が挙げられ、これらは、酸化された形態（またはタンパク質の精製及び／若しくは単離の最中に酸化されることとなる）でも存在し得るため、食物または食物原料の望ましくない特性にも寄与し得る。

いくつかの実施形態において、望ましくない感覚刺激特性を与える化合物は、所望のタンパク質に共有結合し得るかまたは他の場合には材料のタンパク質含量に密に会合し得る、脂質材料である。脂質化合物は、非共有結合的であるが、当該化合物が従来の精製方法によってタンパク質から精製され得ないような方法でタンパク質に密に会合し得る。化学物質は、非脂質性でもあり得、例として、限定されないが、ジメチルスルフィド（ＤＭＳ）、ジメチルスルホニオプロピオネート（ＤＭＳＰ）、ゲオスミン、メチル−イソボルネオール（ｉｓｏｂｏｒｎｅｏｌ）（ＭＩＢ）、及び飽和または不飽和脂肪酸部位が挙げられる。脂肪酸（または脂肪酸部位）は、限定されないが、ガンマ−リノレン酸、アルファ−リノレン酸、リノール酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）、及びアラキドン酸、あらゆるω−３若しくはω−６脂肪酸、または酸化された形態の上記のいずれかを含み得る。本発明の方法は、本発明の方法に供されていないバイオマスからのタンパク質材料の量に対して少なくとも２０％、または少なくとも３０％、または少なくとも４０％、または少なくとも５０％、または少なくとも７０％、または少なくとも８０％、または少なくとも９０％だけ、タンパク質材料中のこれらの化合物の１つ以上の量を低減することができる。悪臭のする及び／または不快な味の化合物（感覚刺激的に許容されない化合物）として、酸化された脂質（例えば、酸化された不飽和脂肪酸若しくは酸化されたω−３脂肪酸）ならびに悪臭のする及び／または不快な味の特性を与え得るタンパク質を挙げることもできる。悪臭のする及び／または不快な味の化合物は、タンパク性材料においてタンパク質に共有結合している、または他の場合にはこれに密に会合している脂質材料も含み得る。

方法
本発明の方法は、以下のステップのいずれか１つ以上を含むことができる。前記方法は、微生物バイオマスを形成するための、微生物、例えば、藻類または微細藻類の発酵ステップ；任意の好適な方法（例えば、機械的均質化）によってもなされ得、本明細書に列挙されている溶媒のいずれにおいてもなされ得る、微生物バイオマスの細胞を溶解及び／または均質化する１つ以上のステップ；本明細書に記載されているように任意の好適な溶媒においても実施され得、均質化ステップと同時またはその間になされ得る、微生物バイオマスを脱脂する１つ以上のステップ；微生物バイオマスにおいて酸洗浄の１つ以上のステップを実施するステップ；酸洗浄されたバイオマスを脱脂または溶媒洗浄する１つ以上のステップ；微生物バイオマスを乾燥すること；任意で、バイオマスを粒径分級器に通すステップ；ならびにタンパク性生成物材料の回収のステップを含むことができる。前記方法は、前記ステップを任意の順序で実施することも含み得、前記ステップの１つ以上を排除することができる。前記ステップの１つ以上を、例えば、１つ以上の脱脂ステップの繰り返しなど、バイオマスからのタンパク質材料の収率または質を最適化するように繰り返すことができる。

脱脂及び溶媒洗浄
いくつかの実施形態において、方法は、（限定されないが）ビーズ粉砕若しくは他の高剪断混合（例えばＲＯＴＯＳＴＡＴ（登録商標）ミキサ）または乳化を含むことができる、機械的均質化または混合の１つ以上のステップを含む。均質化ステップは、少なくとも５分、または少なくとも１０分、または少なくとも１５分、または少なくとも２０分間実施され得る。これらの１つ以上のステップは、均質化または混合する（任意の）さらなるステップのために遠心分離のステップ及び（任意で）緩衝液中または溶媒中で再懸濁するステップが後に続くことができるか、または均質化または混合する（任意の）さらなるステップのために遠心分離のステップ及び（任意で）緩衝液中または溶媒中で再懸濁するステップによって分離されることができる。他の機械的ストレッサとして、限定されないが、超音波ホモジナイザまたはロータ／ステータホモジナイザが挙げられる。

一実施形態において、バイオマスは、酸洗浄に供する前に脱脂される。機械応力は、バイオマスを適切な溶媒に接触させながら適用することができる。このように、脱脂は、脂質抽出ステップまたは溶媒洗浄ステップを含むことができる。溶媒洗浄ステップは、少なくとも５分、または少なくとも１０分、または少なくとも１５分、または約１５分であり得る適切な期間にわたってバイオマスを溶媒に曝露（または「洗浄」）することを含む）。溶媒は、任意の適切な溶媒であることもでき、いくつかの実施形態において、極性溶媒または極性プロトン性溶媒である。有用な極性プロトン性溶媒の例として、限定されないが、エタノール、ギ酸、ｎ−ブタノール、イソプロパノール（ＩＰＡ）、メタノール、酢酸、ニトロメタン、ヘキサン、アセトン、水、及びこれらの任意の組み合わせの混合物が挙げられる。例えば、一実施形態において、溶媒は、ヘキサン及びアセトン（例えば、７５％のヘキサン及び２５％のアセトン）の組み合わせであり得る。別の実施形態において、溶媒は、９０％または１００％エタノールである。いずれの好適な溶媒対バイオマス比、例えば、５：１、６：１、７：１、８：１、９：１、及び他の比を使用することもできる。しかし、当業者は、本発明における用途を見出す他の適切な溶媒または組み合わせを理解するであろう。

前記手技は、バイオマスを含む細胞の適切な溶解を確実にして、タンパク質抽出を最大にし、また、脂質材料をバイオマスからの抽出に利用可能にするはずである。機械的均質化後、バイオマスが遠心分離によって分離され得、上澄み中の脂質材料が除去される。溶媒によって脱脂または溶媒洗浄する１つ以上のさらなるステップは、脱脂を最大にするように実施され得る。いくつかの実施形態において、脱脂の第２またはその次のサイクルは、第１のサイクルにおいてまたはその前のサイクルにおいて使用されるのとは異なる溶媒を利用して、より望ましくない化合物を除去する機会を増大することができる。いくつかの実施形態において、第２の溶媒はまた、例えば、ヘキサン及び／若しくはアセトンを含んで、分離を付与するように含まれ得るか、または別の疎水性溶媒が分離を付与することにより、より望ましくない疎水性化合物を抽出することができる。均質化及び少なくとも１つの溶媒洗浄ステップ（溶媒洗浄は、溶媒の存在下での均質化による均質化と同時になされ得る）の後、混合物またはバイオマスは、脱脂されたバイオマスとも称され得る。バイオマスはまた、溶媒洗浄ステップの前の別個のステップとして機械的均質化に供されていてもよい。

いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、望ましくない感覚刺激的な風味及び匂い特性を有する多量の化合物は、１つ以上の脱脂若しくは溶媒洗浄ステップ、及び／または１つ以上の酸洗浄ステップ、及び／または１つ以上の酸洗浄ステップ後の１つ以上の溶媒洗浄ステップにおいて除去されると考えられる。望ましくない感覚刺激特性を有するさらなる物質は、前記ステップのいずれかを、１回、２回、３回または３回超の回数だけ繰り返すことによって除去され得る。本明細書に記載されているさらなる処理はまた、タンパク質材料を作製または合成する方法における１つ以上のステップとしても実施され得る。処理の結果として、タンパク質含量が高くバイオマスから得られた材料が得られる。

種々の実施形態において、本発明によって調製されるタンパク質材料は、低減された脂質含量を有する。いくつかの実施形態において、本発明の方法は、タンパク質生成物材料中に存在する、バイオマスの脂質含量を、１０％ｗ／ｗ超、または８％ｗ／ｗ超、または７％ｗ／ｗ超、または６％ｗ／ｗ超、または５％ｗ／ｗ超から、５％ｗ／ｗ未満の脂質含量、または４％ｗ／ｗ未満の脂質含量、または３％ｗ／ｗ未満若しくは２％ｗ／ｗ未満の脂質含量、または１％ｗ／ｗ未満の脂質含量まで低減する。

酸洗浄
いくつかの実施形態において、バイオマスは、１つ以上の酸洗浄ステップに供される。一実施形態において、酸洗浄ステップは、脱脂されたバイオマスにおいて実施される。酸洗浄は、脱脂されたバイオマスを酸または低下したｐＨにある期間にわたって曝露することを含むことができる。バイオマス、したがってこれが含有するプロトタンパク質は、溶液、懸濁液、スラリー、またはいずれの好適な状態で酸洗浄に曝露することもできる。酸洗浄は、水に溶解されたときに水素イオンを形成する１つ以上の有機化合物から誘導される、いずれの好適な無機酸（または好適な有機酸）を利用することもできる。例として、限定されないが、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸、塩酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、及び過塩素酸が挙げられる。当業者は、本発明においても機能する他の無機酸を理解するであろう。脱脂されたバイオマスは、水と混合されて、水性混合物を生じさせることができる。酸溶液（例えば、１Ｍ硫酸）は、次いで、ｐＨが、低下したｐＨに低減されるまで、混合物中にピペッティングされ得る。種々の実施形態において、ｐＨは、約４．０、若しくは約３．８、若しくは約３．５、若しくは約３．３、若しくは約３．２、若しくは約３．０、若しくは約２．８、若しくは約２．５、または約２．０〜約２．５、若しくは約２．０〜約３．０、若しくは約２．０〜約４．０、若しくは約２．０〜約３．５、若しくは約２．２〜約２．８、若しくは約２．３〜約２．７、若しくは約２．２〜約３．８、若しくは約２．３〜約３．７、若しくは約２．５〜約３．０、若しくは約２．８〜約３．２、若しくは約３．０〜約３．５、若しくは約３．２〜約３．８の低下したｐＨに調整され得る。他の実施形態において、ｐＨは、約ｐＨ４．０未満、または約ｐＨ３．７未満、または約ｐＨ３．６未満、または約ｐＨ３．５未満、または約ｐＨ３．３未満、または約ｐＨ３．０未満、または約ｐＨ２．７未満、または約ｐＨ２．５未満に調整され得る。混合物は、次いで、示されたｐＨである期間にわたって保持され得る。混合物はまた、当該期間にわたって、またはその一部で、混合、撹拌またはインキュベートされ得る。当該期間は、少なくとも１０分、若しくは少なくとも２０分、若しくは少なくとも３０分、または約２０分若しくは約３０分、若しくは約４０分、または１０〜３０分、若しくは１０〜４０分、若しくは２０〜４０分、若しくは２０分〜１時間、若しくは１０分〜９０分、若しくは１５分〜４５分、または少なくとも１時間、若しくは約１時間、若しくは少なくとも９０分、若しくは少なくとも２時間のいずれかであり得る。

バイオマスが、低下したｐＨに適切な期間にわたって曝露（及び任意の混合）された後、ｐＨが、次いで、塩基性またはアルカリ性化合物、例えば、ＫＯＨの添加によって、上昇したｐＨに上昇され得る。当業者は、他の塩基性またはアルカリ性化合物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、または他の塩基性化合物を使用することもできることを理解するであろう。塩基性化合物は、任意の便利な濃度、例えば、約１Ｍまたは０．５〜１．５Ｍまたは０．７５〜１．２５Ｍでも添加され得る。塩基性化合物は、ｐＨが約４．５の上昇したｐＨに調整されるまで添加され得る。しかし、他の実施形態において、上昇したｐＨは、約４．０、または約４．２、または約４．７、または約５．０であり得る。さらなる実施形態において、ｐＨは、４．０超、または４．２超、または４．５超、または４．７超、または５．０超に上昇され得る。上昇したｐＨにｐＨ調整後、混合物は、いくつかの実施形態において約３０分、または約１時間、または約９０分、または３０分超、または１時間超である適切な期間にわたって撹拌またはインキュベートされ得る。

ｐＨが低下したｐＨに調整されると、混合能力の乏しい粘性スラリー由来の混合物の粘度から、薄い水様の稠度の著しく低い粘度まで顕著な減少がある（すなわち、観察可能な粘度減少がある）。粘度減少は、例えば、一般的な実験室オーバーヘッドミキサが溶液を完全にブレンドすること（インペラにおけるキャビテーション）ができないことによって、酸添加の開始時に観察され得る。ｐＨが低下するにしたがい、粘度の変化は、溶液の跳ね返りを回避するためにインペラ先端速度の低下を必要とする水様溶液と同様の粘度に変化することとして、観察され得る。そのため、粘度の変化は、粘度を測定する標準的な方法、例えば、粘度計によって測定されるとき、少なくとも１０％、または少なくとも２０％、または少なくとも３０％、または少なくとも４０％、または少なくとも５０％の減少であり得る。粘度を測定する方法の例として、限定されないが、ガラス細管粘度計または振動針粘度計、レオメータ、回転レオメータ、及び傾斜板試験が挙げられるが、任意の好適な方法を利用することもできる。ｐＨが上昇したｐＨに上方に調整されるとき、混合物の粘度は増加するが、酸性条件への曝露前の粘度には到達しない。このことは、顕著な、不可逆的な、恒久的な化学変化が、バイオマスから得られた初期のタンパク質含有混合物から生じたことを明らかにしている。

酸洗浄ステップは、バイオマス中のタンパク質を真には加水分解しないが、むしろ、バイオマス中のタンパク質性（プロトタンパク質）分子から脂質部位を遊離させる。このステップは、タンパク質において構造変化を引き起こし、これにより、脂質部位を遊離し、また、当該部位を除去させることがある。いずれの特定の理論によっても拘束されることを望まないが、プロトタンパク質を本明細書に記載されている脱脂及び／若しくは酸洗浄ならびに／または他の処理に供することは、プロトタンパク質において構造変化を（場合によっては不可逆的に）させることにより結合脂質を遊離または解離することがあると考えられる。また、共有結合した脂質−タンパク質コンジュゲートの開裂を結果として生じさせることもある。これらの処理は、脂質種（または他の溶媒可溶性分子）を、溶媒洗浄及び／または抽出ステップの最中の除去に利用可能にすることがある。これらのステップ、および場合によっては本明細書に記載のさらなるステップとの組み合わせは、望ましくない感覚刺激特性を与えるプロトタンパク質をこのように除去し、また、このように採取される本発明における栄養対象の食物または食物原料である感覚刺激的に許容されるタンパク質含有材料をこのように付与すると考えられる。本明細書に記載の処理によって生成されるタンパク質含有食物またはタンパク質含有食品は、このように、当該処理を開始するプロトタンパク質とは著しく異なる分子である。

酸洗浄後の再洗浄（再生）ステップ
酸洗浄ステップに続いて、１つ以上の「再生」または溶媒洗浄ステップが存在することができ、それぞれに任意でその後、ペレットを得るための遠心分離のステップ、及び溶媒中での再懸濁のステップが続くことができる。溶媒は、溶媒洗浄及び／または脱脂ステップのための本明細書に記載されている任意の適切な溶媒であることもできる。酸洗浄後の１つ以上の再生または溶媒洗浄ステップ（実施される場合）の後、タンパク質混合物は、ロータリーエバポレータにおいて任意で乾燥されて、食物または食物原料として利用され得るタンパク質濃縮物を作製することができる。

プロトタンパク質
バイオマスは、脂質部位であり得る有意な非タンパク質部位も含有するタンパク質含有分子であるプロトタンパク質を含有する。プロトタンパク質は、その自然形態の微生物によって生成された、本明細書に記載の方法によって処理される前のタンパク質であり得る。プロトタンパク質は、その自然形態に近く、望ましくないまたは好ましくない感覚刺激的な風味及び匂い特性を有し、「嗜好の程度」スケール、または感覚刺激特性を評価する他の方法において、比較的低く採点される。種々の藻類及び微生物は、これらの特徴を有するタンパク質を生成し、いくつかの実施形態において、プロトタンパク質は、望ましくない感覚刺激特性を有する藻類タンパク質である。本発明の方法において、より望ましい感覚刺激特性を有し、かつ、かかる特性を評価する方法においてプロトタンパク質より高く採点される、タンパク質含有食物またはタンパク質含有食物原料に、プロトタンパク質は変換される。脂質部位に加えて（またはその代わりに）、プロトタンパク質は、これに望ましくない感覚刺激特性を有させる（または悪化させる）他の分子構成要素または部位を有し得る。

プロトタンパク質の分子量分布は、特定された１つ以上のサイズ範囲内の分子量を有するプロトタンパク質分子の百分率を指す。例えば、プロトタンパク質は、プロトタンパク質分子の少なくとも５０％、または少なくとも６０％、または少なくとも７０％（重量基準）が約１０，０００〜約１００，０００ダルトンの間、または約１０，０００〜約５０，０００ダルトン、または約２０，０００〜約１００，０００ダルトン、または約２０，０００〜約８０，０００ダルトン、または約２０，０００〜約６０，０００ダルトン、または約３０，０００〜約５０，０００ダルトン、または約３０，０００〜約７０，０００ダルトンの分子量を有するような分子量分布を有してよい。他の実施形態において、プロトタンパク質分子の少なくとも７０％または少なくとも８０％が、約１０，０００〜約１００，０００ダルトンの間、または約２０，０００〜約８０，０００ダルトン、または約３０，０００〜約５０，０００ダルトン、または約３０，０００〜約７０，０００ダルトンの分子量を有する。他の実施形態において、プロトタンパク質の分子量分布は、プロトタンパク質分子の２５％未満、または１０％未満、または５％未満が、約２０，０００ダルトン未満、または約１５，０００ダルトン未満、または約１０，０００ダルトン未満の分子量を有するようになっていてよい。

本発明の方法は、プロトタンパク質を含有するバイオマスを、タンパク性またはタンパク質リッチ濃縮物に変換する。種々のステップにおけるバイオマスの脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）プロファイルは、処理の最中に除去される脂質材料の量を求めるのに評価され得る。表１及び図１は、本発明の処理ステップによるＦＡＭＥの除去パーセントを示す。

（表１）処理ステップによるＦＡＭＥの除去パーセント

表１における値は、示されている処理ステップによって当該ステップにおける投入材料から除去される脂質の割合を反映している。「最終」は、出発バイオマスの脂質含量に対して除去された脂質全体の割合を示す。データは、図３におけるグラフに相当する。種々の実施形態において、方法を開始する発酵されたバイオマスにおける脂質含量の少なくとも６０％、または少なくとも７０％、または少なくとも７５％が、本発明の方法によって除去される。

いくつかの実施形態において、バイオマス（またはプロトタンパク質）は、９％超、または１０％超、または１１％超、または１２％超、または１３％のＦＡＭＥ％を有する。本明細書に記載の方法の結果として、ＦＡＭＥ％は、５％未満、または４％未満、または３％未満、または２％未満、または１％未満に低減され得る。

脂質の二次酸化生成物に関する標準試験であるパラ−アニシジン試験（ｐＡＶ）は、本発明の処理の後に存在する脂質の二次酸化生成物の量をモニタリングし、したがって、本発明の方法によって生成されるタンパク質生成物を特徴付けるのに使用することができる。いくつかの実施形態において、本発明の方法によって生成されるタンパク質生成物は、２．０未満、または１．０未満、または０．９未満、または０．８未満、または０．７未満、または０．６未満、または０．５未満のｐＡＶ値を有する。

さらなる方法
いくつかの実施形態において、本発明は、バイオマスのタンパク質含量を増加させる方法を提供する。いくつかの実施形態において、本発明の生成物は、中間色及び改良された快不快特性を有する、元のバイオマスよりも高いタンパク質濃度を有するタンパク質含有生成物である。種々の実施形態において、本発明の処理に仕込むタンパク質含有バイオマスは、６５％（ｗ／ｗ）未満、または５０〜６５％（ｗ／ｗ）、または４０〜７０％（ｗ／ｗ）、または４５〜６５％（ｗ／ｗ）、または４５〜７０％（ｗ／ｗ）のタンパク質含量を有することができ、方法の生成物のタンパク質含量は、６５％超、若しくは６８％超、若しくは７０％超、若しくは７２％超、若しくは７５％超、若しくは７７％超、若しくは８０％超、または７０〜９０％、若しくは６５〜９０％、若しくは７０〜９０％、若しくは７２〜８７％、若しくは７５〜８５％、若しくは７５〜８０％に増加する。

本発明は、タンパク質材料のアルギニン及びグルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）含量を低下させる方法も提供する。アルギニン及びグルタミン酸（ならびにグルタミン）は、種々のタイプの食品において見出すことが一般に容易である２つのアミノ酸である。多くの実施形態において、一般的なこれらのアミノ酸の含量をより低くして、２０の必須アミノ酸のよりバランスのとれた供給物を食物または食物原料において得ることができるようにされたタンパク質リッチ食物または食品を有することが望ましい。本発明の方法は、より低量のグルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）ならびにアルギニンを有するタンパク質生成物を生成する。種々の実施形態において、グルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）の割合は、（アミノ酸全体の％の）２１％超または２２％超から２０％未満または１９％未満に低下する。アルギニンの割合は、（アミノ酸全体の％の）９％超から９％未満に低下する。アルギニン及びグルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）含量を低下させる方法は、本明細書に記載の方法のいずれかを含む。

実施例１
この実施例は、藻類源からプロトタンパク質を含有する粉末を生成するための一般スキームを提供する。この実施例は、具体的な方法を示すが、この開示を用いる当業者は、当該方法の他の実施形態、ならびに本明細書に含まれるステップの１つ以上が排除され得ること及び／または繰り返され得ることを理解するであろう。

この実施例において、使用した藻類は、オーランチオキトリウム（Ａｕｒａｎｔｉｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）種属のツボカビであり、有機炭素源を供給する、０．１Ｍグルコース及び１０ｇ／Ｌの酵母抽出物（またはペプトン代用物）を含有する海洋培地を含有する発酵槽において培養した。培地はまた、０．１ＭのＮａＣｌ、０．０１ＭのＣａＣｌ_２、０．０４ＭのＮａ_２ＳＯ_４、０．０３ＭのＫＨ_２ＰＯ_４、０．０４Ｍの（ＮＨ４）_２ＳＯ_４、０．００６ＭのＫＣｌ、０．０２ＭのＭｇＳＯ_４）を含めた主要栄養素、ならびにナノモル量のビタミンＢ１２、チアミン及びビオチンも含有した。培養を、３０Ｃで２４時間、３００〜８０ｒｐｍの振とう、０．１ｖｖｍ〜１．０ｖｖｍのエアレーション、５０％の溶存酸素、及び３０％ＮａＯＨを使用して６．３±０．１に制御されたｐＨによって維持した。採取後、発酵培養液を細胞から遠心分離を介して除去し、得られたバイオマスペレットを水で希釈し、再遠心分離した（細胞洗浄）。得られたペーストを抗酸化剤と混合して油および他の成分の酸化を防止し、次いでドラム洗浄して水を除去し、乾燥した細胞材料を生成した。次いで、乾燥細胞をビーズミルにおいて１００％エタノール中に完全に溶解させた。溶媒は、可溶性物質、例えば、脂質を除去し、脱脂されたバイオマスを、遠心分離を使用してミセラから分離する。次いで、バイオマスを、ｐＨを約３．５に酸性化するまで、１ＮのＨ_２ＳＯ_４の滴定を介した酸洗浄に供した。次いで、バイオマスを３０分間混合した。次いで、ｐＨを１ＮのＮａＯＨによって約４．５まで上昇させ、バイオマスを１時間混合した。

次いで、酸洗浄した材料を遠心分離し、上澄みを除去した。次いで、ペレットを２つの再生ステップ：１００％エタノール中への２回の懸濁、その後の高剪断混合及び遠心分離に供した。上澄みをデカントし、望ましくない化合物の抽出及び除去を最大にした。高剪断混合を、温度を氷浴によって＜２０℃で制御しながら、ロータステータ型ミキサ（例えば、ＩＫＡ ＵＬＴＲＡＴＯＲＲＡＸ（登録商標））によって実施した。次いで、得られたエタノール洗浄されたペレット（バイオマス）を、改造された回転蒸発フラスコに置くことによって乾燥し、中程度の真空下、室温にてタンブル乾燥を促進した。およそ４時間後、材料がペーストから粉末に変化した。この時点で、材料をロータリーエバポレータから除去し、乳鉢及びすりこぎによって微粉末に破砕した。次いで、この材料を、９０℃の真空オーブン中のアルミニウムトレイにおよそ１１時間置き、いずれの残存溶媒または水分も除去した。一旦乾燥したら、材料に粒径分級器を通過させ、３００ｕｍを超えるサイズの粒子を除去した。これらの粒子は、所望により、最終生成物から完全に除去し、さらに破砕して最終生成物に戻すことができる。処理の最終結果として、ニュートラルな快不快の均一な中間色の粉末が得られた。これを窒素下で包装し、−８０℃の冷凍庫において貯蔵することができる。

実施例２
実施例１と同様のリッチ培地中、オーランチオキトリウム（Ａｕｒａｎｔｉｏｃｈｙｒｉｕｍ）種属のツボカビにおいて３つの独立した発酵を実施し、酸洗浄上澄みストリームの質量を定量し、タンパク質を、ドュマ法（元素分析による窒素の定量化）によって求めた。以下の表２に示すように、酸洗浄は、初期の供給材料の質量の８．８％〜１５．８％の間で除去した。計算（Ｎ^＊６．２５）により窒素含量をタンパク質含量に換算すると、酸洗浄固体のタンパク質含量が１２．１５％〜１５．５０％タンパク質であると見積もられる。酸洗浄ステップによって除去されるタンパク質の範囲は、原材料中の初期のタンパク質の２．０１％〜３．４％であった。

（表２）酸洗浄上澄み質量及びタンパク質

実施例３
アミノ酸組成に対する酸洗浄の影響のさらなる例を以下に示す。酸洗浄上澄みを透析及び乾燥し、アミノ酸組成について分析する２つの別個の処理を実施した。オーランチオキトリウム（Ａｕｒａｎｔｉｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）ツボカビ株（＃５３３）を上記のように処理し、酸洗浄上澄み及び藻類タンパク質濃縮物を初期の乾燥バイオマス原材料に対して分析及び比較した。グルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）ならびにアルギニンが酸洗浄中にバイオマスから選択的に除去されることが分かった。

いずれの特定の理論によって拘束されることも望まないが、酸洗浄ステップは、一般に望まれないアミノ酸（アルギニン、グルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）、ヒドロキシプロリン）の含量を未処理藻類タンパク質に対して最終タンパク質産物において低下させるような優先的なタンパク質除去のためにタンパク性材料を調製すると考えられる。酸洗浄後、サンプルを、さらなる２回の溶媒洗浄に供した。酸洗浄ステップは、除去し易いタンパク性材料中のある特定のタンパク質を曝露するとも、または他の場合には当該タンパク質を除去し易くするとも考えられており、これらの除去されるタンパク質は、これらの望まれないアミノ酸の含量が高い。アルギニン及びグルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）ならびにヒドロキシプロリンの含量は、上澄み中の含量に対する最終タンパク質生成物ペレット中の各アミノ酸の比を算出することによって測定される。このように、低い比は、アミノ酸が上澄み中のいたる所により多くあることを示唆している。以下の表３は、データを示し、３つのアミノ酸に関する比：アルギニンについては、２未満、または１未満、または０．７５未満、グルタミン酸（またはグルタミン酸及びグルタミン）については、２未満、または１未満、または０．７５未満、または０．６０未満、ならびにヒドロキシプロリンについては、２未満、または１未満、または０．７５未満、または０．５５未満を示している。

（表３）

実施例４−酸洗浄中の脂質除去
同じバイオマス源（ツボカビ＃７０５）を使用した２つの処理を実施して、タンパク質濃縮物中のＦＡＭＥ含量に対する酸洗浄の効果を観察した。発酵槽からの初期バイオマスをドラム洗浄後、サンプルを、ビーズ粉砕による２回の機械的均質化に供し、続いて、１００％イソプロピルアルコール中での溶媒洗浄のステップに供した。サンプル２２５−００２／Ａを実施例１に記載されているような酸洗浄ステップに供したが、サンプル２２５−００２／Ａ．２は供さなかった。次いで、各サンプルを、１００％イソプロピルアルコール中での２回の再生溶媒洗浄ステップに供し、その後、ロータリーエバポレータにおいて乾燥した。結果は、タンパク質生成物中の最終ＦＡＭＥ含量が２．１９％の最終乾燥重量から０．８９％の最終乾燥重量に低下したことを明確に示しており、このことは、酸洗浄ステップに起因し得る。

（表４）

脂質の除去についての酸洗浄ステップの具体的寄与を調べるため、処理を通しての利用可能な脂質を除去する段階的効率を検査した。図１は、所定の培地において株＃５３３を使用して実施した３つの独立した処理に関する結果を示す。エタノールを酸洗浄の前及び後に溶媒として使用した。酸洗浄ステップは、実施例１につき１ＮのＨ_２ＳＯ_４によるｐＨ３．５への第１の調整、それに続いての１ＮのＫＯＨによるｐＨ４．５への調整を含んだ。それぞれ有意な処理ステップについて、図１に示されているように、得られた固体をＦＡＭＥ含量について分析し、ステップにおいて除去された利用可能なＦＡＭＥの割合を算出した。酸洗浄ステップにより、ビーズミル処理後バイオマス中に存在する脂質の２６％、２１％、及び２４％が除去された（それぞれサンプル５０５−００２、５０６−００２、及び５１４−００２）。データは、酸洗浄ステップが調製方法に含まれているとき、生成されるタンパク質産物中のＦＡＭＥの割合が０．８９％、または１％未満まで低減することを示している。酸洗浄ステップが処理から省略されているとき、タンパク質産物中のＦＡＭＥパーセントは、２．１９％、または２％超である。

実施例５
脂質の二次酸化生成物についての標準試験であるパラ−アニシジン試験（ｐＡＶ）を使用して、方法のある特定のステップ後に存在する脂質の二次酸化生成物の量をモニタリングした。下流の処理における３つのステップで試験した、独立して発酵された４つのツボカビバイオマスバッチについてｐＡＶ値を求めた：発酵の終了後すぐに収集した水洗浄バイオマス（洗浄されたペレット）；低温殺菌されたバイオマス；最終タンパク質濃縮物（酸洗浄及び２つの再生ステップの後）。下流の処理ステップを図１ｂの処理フロー図に示し、以下の表５に記載する。

（表５）ダイズタンパク質に対するｐＡＶ

表５に示す値は、ダイズから生成した市販のタンパク質単離物（基準として使用する）について求めたｐＡＶ値と比較した、藻類タンパク質濃縮物のｐＡＶの比である。データは、ビーズ粉砕／エタノール抽出及び酸洗浄の処理ステップの前には、藻類タンパク質濃縮物において、二次脂質酸化生成物の含量がダイズタンパク質単離物のそれよりも高いことを示している。しかし、２つのビーズ粉砕／エタノール溶媒洗浄ステップ、及び２つの再生溶媒洗浄ステップを伴う１つの酸洗浄ステップの後には、タンパク質生成物の４つのサンプルそれぞれにおいて、二次脂質酸化生成物の含量がダイズタンパク質単離物のそれよりも低いことを示している。このように、酸洗浄を含めた本発明のステップは、脂質含量（およびしたがって脂質酸化）に関してのタンパク質濃縮物の質、ならびに感覚刺激特性を改良する。

実施例６−官能パネル
タンパク質組成物の感覚刺激特性を評価するために選ばれた人から構成される官能パネルからの報告は、改良された感覚刺激（快不快）特質を結果として処理がもたらすことを実証している。不快な魚臭の匂い若しくは風味、またはアンモニア様の匂い若しくは風味の存在は、処理の結果として顕著に減少したが、タンパク質材料は高いタンパク質含量を維持した。

当業者は、信頼できる方法で、例えば、「嗜好の程度」スケールとしても知られている９点の快不快尺度で、どのようにして官能評価パネルを組み立てて食物サンプルを評価するかを利用することができるということを理解する（Ｐｅｒｙａｍ ａｎｄ Ｇｉｒａｒｄｏｔ，Ｎ．Ｆ．，Ｆｏｏｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２４、５８−６１，１９４（１９５２）；Ｊｏｎｅｓら、Ｆｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０，５１２−５２０（１９５５））。この実施例は、したがって、かかる評価を実施する唯一の科学的に妥当な方法を提供している。

６人の成人被検者（３人の男性及び３人の女性）のパネルによって、ツボカビバイオマスから得られた８つのタンパク質生成物の感覚刺激的な風味及び／または匂い特性を評価する。被検者に、識別文字Ａ〜Ｆをランダムに割り当てる。８つのサンプルのうち４つを、１つの酸洗浄手順を含む実施例１の手順にしたがって調製する（「試験」サンプル）。他の４つのサンプルは対照サンプルであり、酸洗浄ステップに供さないことを除いて同様に調製されたものである（「対照」サンプル）。サンプルを乾燥して粉末形態で得た後、１ｇのタンパク質粉末を脱イオン水に溶解させ、プラスチックチューブにおいて１０％溶液を作製する。８つのサンプルを、各被検者に、ランダムな順番で、いずれの被検者にもいずれのサンプルの正体をも知らせることなく付与する。

サンプルが感覚刺激的に心地よいかまたは不快であるかについてサンプルを評価する。被検者に、以下の５つのカテゴリースケールにしたがって「魚臭の風味及び／または匂い」ならびに「アンモニア様の風味及び／または匂い」を考察するよう求める：０−なし；１−僅か；２−中程度；３−強い；及び４−最も強い。被検者に、いずれのカテゴリーにおいても最低の格付けを得た（ｒｅｃｅｉｖｅ）サンプルを指定するように指示する。試験の方法は、まず、サンプルの匂いを評価する。被検者が匂いを３または４と格付けしたときには、サンプルを、感覚刺激的に不快であるとみなし、味見を必要としない。匂いが０〜２の間と格付けされたときには、被検者は、サンプルを１〜２秒間、口内に保持して、「口に含んで吐く」方法によってサンプルをさらに試験する。

検査の匂い評価部分において、６人のパネルメンバーのうち５人が、４つの対照サンプル全てを３、すなわち、強い魚臭の匂い及び強いアンモニア様の匂いであると格付けしている。そのため、これらの５人の被検者は、これらのサンプルについては検査の風味部分に進まず、サンプルを不快な感覚刺激特性を有するとして格付けした。６人目の被検者は、４つの対照サンプルのうち３つを「３」、残りの対照サンプルを「２」と格付けしている。この４つめの対照サンプルについては、この６人目の被検者が風味部分に進み、この残りの対照サンプルを３と格付けしている。

検査の匂い部分における４つの試験サンプルについて、６人の被検者のうち４人が、サンプルのうち３つを「０」、サンプルのうち１つを「１」と格付けしている。残りの２人の被検者は、全てのサンプルを「０」と格付けしている。被検者は、次いで、風味部分に進む。被検体のうち４人が、サンプルを「１」、被検者のうち２人が、サンプルを「０」と格付けしている。検査の風味部分では、６人の被検者のうち４人が、４つのサンプル全ての風味を「１」と格付けしている。残りの２人の被検者は、２つのサンプルを「０」、２つのサンプルを「１」と格付けしている。

データを表６にまとめる。データは、本発明にしたがって調製されたタンパク質含有食物またはタンパク質含有食物原料が、常套的な方法にしたがって調製されたサンプルよりも改良された感覚刺激特性を有することを示している。

（表６）感覚刺激的に心地よいまたは不快のいずれかとして評価されたサンプル

Claims (23)

1. ラビリンチュラ類（Labyrinthulomycetes）属の生物由来のプロトタンパク質を含有する脱脂されたバイオマスを、前記バイオマスのｐＨを４．５未満の低下したｐＨに調整しかつ前記バイオマスのｐＨを前記低下したｐＨにおいて少なくとも１０分間保持することによって、酸性条件に曝露して、前記プロトタンパク質をタンパク質材料に変換するステップ
   を含む、前記タンパク質材料を生成する方法。
2. 前記バイオマスのｐＨが、４．０未満の低下したｐＨに調整され、かつ前記バイオマスのｐＨが、前記低下したｐＨにおいて３０分間保持される、請求項１に記載の方法。
3. 前記バイオマスのｐＨが３．５に調整され、かつ前記ｐＨが３０分間保持される、請求項２に記載の方法。
4. 前記ｐＨを４．０未満の前記低下したｐＨに調整した後、前記ｐＨが、４．０超の上昇したｐＨに調整される、請求項２に記載の方法。
5. 前記ｐＨを４．０未満の前記低下したｐＨに調整した後、前記ｐＨが、４．０超の上昇したｐＨに調整される、請求項３に記載の方法。
6. 前記ｐＨが、４．５の上昇したｐＨに調整される、請求項５に記載の方法。
7. 前記バイオマスが、前記バイオマスを無機酸と接触させることによって前記酸性条件に曝露される、請求項２に記載の方法。
8. 前記無機酸が硫酸または塩酸である、請求項７に記載の方法。
9. 前記バイオマスが、溶媒と接触しながら機械的均質化に供されることによって脱脂される、請求項２に記載の方法。
10. 前記溶媒が、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ならびにヘキサンとアセトンとの混合物からなる群から選択される溶媒を含む、請求項９に記載の方法。
11. 請求項１に記載の方法によって生成されたタンパク質材料を食品材料と組み合わせて、食品を作製するステップを含む、前記食品を作製する方法。
12. 前記食品が、朝食用シリアル、スナックバー、スープ若しくはシチュー、栄養バー、バルク人工肉（ｂｕｌｋ ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｍｅａｔ）用結着剤、人工チーズからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記食品が朝食用シリアルである、請求項１２に記載の方法。
14. 前記食品が動物飼料である、請求項１１に記載の方法。
15. プロトタンパク質分子の２５％未満が、１５，０００ダルトンより低い分子量を有する、請求項１に記載の方法。
16. 前記タンパク質材料中に含まれているアルギニン、グルタミン酸、またはヒドロキシプロリンの比を、前記脱脂されたバイオマス中の比と比べて減少させる、請求項１に記載の方法。
17. 遠心分離ならびに遠心分離のペレット及び上澄みの生成のステップをさらに含み、前記ペレット／前記上澄み中のアルギニンの比が１．０未満である、請求項１に記載の方法。
18. 遠心分離ならびに遠心分離のペレット及び上澄みの生成のステップをさらに含み、前記ペレット／前記上澄み中のグルタミン酸の比が１．０未満である、請求項１に記載の方法。
19. ラビリンチュラ類（Labyrinthulomycetes）属の生物由来のバイオマスを酸性条件に曝露することによって前記バイオマスから得られ、少なくとも６５％（ｗ／ｗ）のタンパク質含量と；６％（ｗ／ｗ）未満の脂質含量と；８％未満の灰分とを有する、タンパク質材料
    を含む食物原料。
20. 前記脂質が脂肪酸である、請求項１９に記載の食物原料。
21. 前記脂肪酸がポリ不飽和脂肪酸である、請求項２０に記載の食物原料。
22. 前記タンパク質材料が、少なくとも７５％ｗ／ｗのタンパク質と、５％ｗ／ｗ未満の脂質含量とを含有する、請求項１９に記載の食物原料。
23. 粉末の形態の請求項１９に記載の食物原料。

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