KR20150073193A - 미세조류 가루 과립 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미세조류 가루 과립, 및 선택적으로 지질-풍부 미세조류 가루에 관한 것이다. 식품에 사용될 수 있는 적어도 몇개의 조류 종이 존재하며, 이는 대부분 "대형조류(macroalgae)", 예를 들어, 다시마(kelp), 파래(sea lettuce)(울바 락투카(Ulva lactuca)) 및 포르피라(Porphyra)(일본에서 양식) 또는 덜스(dulse)(홍조류 팔마리아 팔마타(Palmaria palmata)) 유형의 식품용 홍조류이다.

Description

미세조류 가루 과립 및 그의 제조 방법{MICROALGAL FLOUR GRANULES AND PROCESS FOR PREPARATION THEREOF}
본 발명은 미세조류 가루 과립(microalgal flour granule), 및 선택적으로, 지질-풍부 미세조류 가루에 관한 것이다.
식품에 사용될 수 있는 적어도 몇개의 조류 종이 존재하며, 이는 대부분 "대형조류(macroalgae)", 예를 들어, 다시마(kelp), 파래(sea lettuce)(울바 락투카(Ulva lactuca)) 및 포르피라(Porphyra)(일본에서 양식) 또는 덜스(dulse)(홍조류 팔마리아 팔마타(Palmaria palmata)) 유형의 식품용 홍조류이다.
그러나, 이들 대형조류 외에, 바이오연료(biofuel) 또는 식품에서의 그들의 응용을 위해 양식되는, 해양 또는 비해양 기원의 "미세조류", 즉 미시적 광합성 또는 비광합성 단세포 조류에 의해 대표되는 조류의 공급원도 또한 존재한다.
예를 들어, 스피룰리나(아르트로스피라 플라텐시스(Arthrospira platensis))는 과자류 또는 음료에 소량(일반적으로 0.5 w/w% 미만) 혼입되거나, 식품 보충제로서 사용하기 위해 야외 석호(open lagoon)(광영양(phototrophy)에 의해)에서 양식된다.
특정 클로렐라(Chlorella) 종을 포함하는 다른 지질-풍부 미세조류도 또한 아시아 국가에서 식품 보충제로서 인기가 있다(크립테코디늄(Crypthecodinium) 또는 스키조키트리움(Schizochytrium) 속의 미세조류가 언급된다). 미세조류 가루의 생산 및 용도는 WO2010/120923호 및 WO2010045368호에도 개시되어 있다.
본질적으로 단일불포화 오일로 구성될 수 있는 미세조류 가루의 오일 분획은 통상의 식료품에서 종종 관찰되는 포화, 수소화 및 다중불포화 오일과 비교하여, 영양 및 건강상 이점을 제공할 수 있다.
미세조류 바이오매스로부터 미세조류 가루를 제조하는 데에는 상당한 어려움이 남아 있다. 예를 들어, 오일 함량이 높은 미세조류를 사용하는 경우(예를 들어, 건세포 중량 기준 10, 25, 50 또는 심지어 75% 이상), 바람직하지 않게 끈적거리는 건조 분말이 수득될 수 있다. 이는 유동제(flow agent)(실리카-유도 산물 포함)의 첨가를 필요로 할 수 있다.
이어서, 습윤성 특성이 보다 불량한 건조된 바이오매스 가루의 수분산성의 문제도 또한 발생할 수 있다.
따라서, 맛 좋고 영양가가 있어야 하는 식료품으로 신규한 형태의 지질-풍부 미세조류 바이오매스 가루를 대규모로 용이하게 혼입시킬 수 있게 하는, 신규한 형태의 지질-풍부 미세조류 바이오매스 가루의 요구가 여전히 만족되지 않고 있다.
상세한 설명
본 발명의 목적을 위하여, 용어 "미세조류 가루"는 복수의 미세조류 바이오매스의 입자로 구성된 물질을 의미한다. 미세조류 바이오매스는 조류 세포로부터 유도될 수 있으며, 조류 세포는 전세포, 파쇄된 세포 또는 전세포와 파쇄된 세포의 조합일 수 있다. 미세조류 세포는 암 중에서 성장할 수 있다(예를 들어, 암 중에서, 고정된 탄소원에서 성장되는 클로렐라).
용어 "오버사이즈(oversize)"는 주어진 공극률의 필터에 의해 유지되는 입자의 질량 분율 또는 기타 척도에서와 같이, 수치적으로 또는 물리적으로 주어진 역치보다 크기가 더 큰 입자 분포의 입자를 의미한다.
본 발명의 구현예는 영양소, 예를 들어, 지질 또는 단백질이 풍부한, 인간 소비에 적절한 미세조류 바이오매스에 관한 것이다. 예를 들어, 미세조류는 지질이 풍부할 수 있다. 예를 들어, 미세조류 바이오매스는 건조 중량 기준으로 적어도 10%의 지질, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 적어도 25 내지 35% 또는 그 이상의 지질을 포함할 수 있다.
바람직한 구현예에서, 바이오매스는 건세포 중량 기준으로 적어도 25%, 적어도 50% 또는 적어도 75%의 지질을 함유한다. 생산된 지질은 2% 미만의 고도 불포화 지방산(HUFA), 예를 들어, 도코사헥산산(DHA)을 포함하는 지방산 프로파일을 가질 수 있다.
바람직한 구현예에서, 미세조류는 클로렐라 속의 것이다. 클로렐라 프로토테코이데스(Chlorella protothecoides)는 미세조류 가루의 제조에서 사용하기에 적절한 미세조류의 한 종이다.
본 발명의 구현예는 특정 입자 크기 분포, 유동 능력 및 습윤성 특성을 갖는 미세조류 가루 과립에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 구현예는 특정 통기 벌크 밀도(aerated bulk density) 및 비표면적 파라미터, 및 또한 뛰어난 수중 분산능을 갖는 미세조류 가루 과립에 관한 것이다.
본 발명의 구현예는 이들 미세조류 가루 과립의 제조 방법에 관한 것이다.
미세조류 가루에서, 미세조류 세포 벽 또는 세포 파쇄물(debris)은 선택적으로, 적어도 오일을 함유하는 식료품이 조리될 때까지 오일을 보호하여, 오일의 보관 수명을 증가시킬 수 있다.
또한, 미세조류 가루는 다른 이익, 예를 들어, 미량 영양소, 식이 섬유(용해성 및 불용성 탄수화물), 인지질, 당단백질, 식물 스테롤, 토코페롤, 토코트리에놀 및 셀레늄을 제공할 수 있다.
미세조류는 감소된 양의 색소를 갖도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 클로렐라 프로토테코이데스는 색소를 감소시키거나 색소가 없도록 변형될 수 있다. 변형은 자외선(UV) 및/또는 화학적 돌연변이유발에 의해 달성될 수 있다.
예를 들어, 클로렐라 프로토테코이데스를 N-메틸-N'-니트로-N-니트로소구아니딘(NTG)을 사용한 화학적 돌연변이유발의 사이클에 노출시키고, 콜로니를 유색 돌연변이체에 대하여 스크리닝하였다. 그 다음, 색상을 나타내지 않는 콜로니를 UV 조사의 사이클로 처리하였다.
클로렐라 프로토테코이데스의 색소-감소 균주를 분리하였으며, 이는 부다페스트 조약에 따라 2009년 10월 13일에 ATCC(American Type Culture Collection, 미국 버지니아주 20110-2209 머내서스 유니버서티 불레바드 10801 소재)에 기탁된 클로렐라 프로토테코이데스 33-55에 상응한다.
다른 구현예에서, 감소된 색소를 갖는 클로렐라 프로토테코이데스의 균주를 분리하였으며, 이는 2009년 10월 13일에 ATCC에 기탁된 클로렐라 프로토테코이데스 25-32에 상응한다.
본 발명의 구현예 중 임의의 것에 따르면, 미세조류(예를 들어, 클로렐라 프로토테코이데스)는 광의 부재 하에(종속 영양 조건), 고정된 탄소원(예를 들어, 글루코스) 및 질소원을 함유하는 배지에서 배양된다. 얻어진 미세조류 가루는 색상이 황색, 연황색 또는 백색일 수 있으며, 선택적으로, 건세포 중량 기준으로 30 내지 70, 40 내지 60 또는 약 50% 지질의 지질 함량을 가질 수 있다. 황색 내지 백색 색상은 500 ppm, 50 ppm 또는 5 ppm 미만의 엽록소 함량으로부터 야기될 수 있다.
고체 및 액체 성장 배지는 일반적으로 문헌에서 이용가능하며, 매우 다양한 미생물 균주에 적절한 특정 배지의 제조를 위한 권고사항은 예를 들어, 온라인(http://www.utex.org/, 오스틴 소재 텍사스 대학교의 조류 배양물 수집소(UTEX)에 의해 유지되는 사이트)에서 찾을 수 있다.
바이오매스의 생산은 생물반응기에서 수행될 수 있다. 생물반응기, 배양 조건 및 종속 영양 성장 및 증식 방법의 특정 예를 임의의 적절한 방식으로 조합하여, 미생물 성장 및 지질 및/또는 단백질 생산의 효능을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 미세조류의 배양은 고정된 탄소원(예를 들어, 당 및/또는 글리세롤)의 존재 하에 암 중에서 수행된다.
식품의 조성물과 같은 용도를 위하여 바이오매스를 제조하기 위해, 발효의 마지막에 수득되는 바이오매스가 발효 배지로부터 수집된다. 미세조류 바이오매스를 발효 배지로부터 수집하는 때에, 바이오매스는 주로 수성 배양 배지 내 현탁액 중의 무손상(intact) 세포를 포함한다.
그 다음, 바이오매스를 농축시키기 위하여, 여과에 의한 또는 원심분리에 의한 고체-액체 분리의 단계가 수행될 수 있다.
농축 후에, 미세조류 바이오매스를 가공하여 진공 포장된 케이크, 조류 플레이크(flake), 조류 균질물, 조류 분말, 조류 가루 또는 조류 오일을 생산할 수 있다.
또한, 미세조류 바이오매스를 바이오매스의 다양한 응용, 특히 식품 응용에서의 바이오매스의 사용을 위하여 또는 이후의 가공을 용이하게 하기 위하여 건조시킬 수 있다.
최종 식료품은 조류 바이오매스가 건조되는지 여부에 따라, 그리고 그렇다면, 사용되는 건조 방법에 따라 다양한 질감을 갖는다(예를 들어, 미국 특허 제6,607,900호, 제6,372,460호 및 제6,255,505호 참조).
그 다음, 액체 현탁액은 분무-건조기에서, 가열된 공기 스트림 중의 미세한 액적의 분산의 형태로 분무된다. 비말 동반된 물질은 신속하게 건조되고, 건조 분말을 형성한다.
이러한 미세조류 가루는 기계적으로 용해되고 균질화된 다음, 균질물이 분무-건조되거나 급속-건조되어, 농축된 미세조류 바이오매스로부터 제조될 수 있다.
일 구현예에서, 세포는 용해될 수 있다. 세포벽 및 세포내 구성성분을 예를 들어, 균질화기를 사용하여 입자(비-결집된(non-agglomerated) 용해 세포)로 밀링시키거나(milled), 다르게는 감소시킬 수 있다. 특정 구현예에서, 얻어진 입자는 500 ㎛, 100 ㎛ 미만, 또는 심지어 10 ㎛ 이하의 평균 크기를 가질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 이에 따라 수득된 용해된 세포는 건조된다.
예를 들어, 가압식 파쇄기(pressure disrupter)를 사용하여 세포를 함유하는 현탁액을 제한된 오리피스(orifice)를 통과하도록 펌핑시켜, 세포를 용해시킬 수 있다. 고압(예를 들어, 최대 1500 bar)을 인가한 후에, 노즐을 통해 즉각적으로 팽창시킨다.
세포의 파쇄는 3가지 상이한 기작을 통해 발생할 수 있다: 밸브 상 잠식(encroachment), 오리피스 내 액체의 고전단, 및 유출구에서의 압력의 급강하로 인한 세포의 폭발(explode).
상기 방법은 세포내 분자를 방출시킨다. 니로(NIRO) 균질화기(제아 니로 소아비(GEA NIRO SOAVI))(또는 기타 임의의 고압 균질화기)를 사용하여 세포를 파쇄할 수 있다.
이러한 조류 바이오매스의 고압 처리(예를 들어, 최대 대략 1500 bar)에 의해, 90% 초과의 세포를 용해시킬 수 있고, 입자 크기를 감소시킬 수 있다(예를 들어, 약 5 미크론 미만까지). 일 구현예에서, 압력은 약 900 bar 내지 1,200 bar이다. 바람직하게는, 압력은 약 1,100 bar이다. 다른 구현예에서, 용해된 세포의 백분율을 증가시키기 위하여, 조류 바이오매스를 고압 처리로 2회 이상 처리한다. 일 구현예에서, 이중 균질화를 사용하여 세포 용해를 50% 초과, 75% 초과 또는 90% 초과까지 증가시킨다. 이러한 기술을 사용하여 대략 95%의 용해가 관찰되었다.
세포의 용해는 선택적이나, 고-지질 가루(예를 들어, 건조 중량 기준으로 10% 초과의 지질)이 생산되어야 하는 경우에는 바람직하다. 일 구현예에서, 고-단백질 가루(예를 들어, 건조 중량 기준 10% 미만의 지질)가 생산된다. 고-단백질 가루는 용해되지 않은(무손상 세포) 형태일 수 있다. 일부 식품 응용에서, 부분 용해(예를 들어, 세포의 25% 내지 75%가 용해)가 요망된다.
대안적으로 또는 부가적으로, 비드 밀(bead mill)이 사용된다. 비드 밀에서, 세포는 작은 연마성 입자와 함께 현탁액 중에서 교반된다. 세포의 파쇄는 전단력, 비드 사이의 밀링 및 비드와의 충돌에 의해 야기된다. 이들 비드는 세포를 파쇄하여 그로부터 세포 내용물을 방출시킨다. 적절한 비드 밀의 설명은 예를 들어, 미국 특허 제5,330,913호에 제공되어 있다.
선택적으로 원래 세포보다 더 작은 크기의 입자의 현탁액이 "수중유" 에멀젼의 형태로 수득될 수 있다. 그 다음, 이러한 에멀젼을 분무-건조시켜, 세포 파쇄물과 오일을 함유하는 건조 분말이 남게 할 수 있다. 건조 후에, 분말의 함수량 또는 함수율은 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만, 더욱 바람직하게는 3% 미만일 수 있다.
본 발명의 구현예는 특정한 특성, 예를 들어, 유리한 색상, 입자 크기 분포, 유동성, 습윤성, 통기 벌크 밀도, 비표면적, 및 에멀젼 액적 크기 및 제타 전위에 의해 측정되는 바와 같은 수중 분산성 거동을 갖는 과립을 제공함으로써 종래 기술 미세조류 가루와 관련된 상기 언급된 문제를 해결한다.
본 발명의 구현예에 따른 특정 미세조류 가루 과립은 그들이 하기의 특성 중 하나 이상을 갖는 것을 특징으로 한다:
- 예를 들어, 쿨터(COULTER)® LS 레이저 입자 크기 분석기에서 측정시, 2 내지 400 ㎛의 모노모달(monomodal) 입자 크기 분포,
- 시험 A에 따라 결정되는, 2000 ㎛에서 오버사이즈에 대하여 중량 기준 0.5 내지 60%, 1400 ㎛에서 오버사이즈에 대하여 중량 기준 0.5 내지 60% 및 800 ㎛에서 오버사이즈에 대하여 중량 기준 0.5 내지 95%의 유동도(flow grade),
- 시험 B에 따라 비커(600 ㎖ 스쿼트(squat) 형태 125 ㎜ 길이 비커, 예를 들어, 피셔 사이언티픽(Fisher Scientific) 제품 코드 FB33114)에 침강된 산물의 높이에 의해 0.2 내지 4.0 ㎝, 바람직하게는 1.0 내지 3.0 ㎝의 값으로 표현되는 습윤도(degree of wettability).
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 그들의 입자 크기 분포를 특징으로 할 수 있다. 이러한 측정은 제조처에 의해 제공되는 설명서(예를 들어, "저용적 모듈 작동 지침(Small Volume Module Operating instructions)" 내의)에 따라 그의 저용적 분산 모듈 또는 SVM(125 ㎖)이 장착된 쿨터® LS 레이저 입자 크기 분석기에서 수행될 수 있다.
예시적인 구현예에서, 미세조류 가루 과립은 하기의 특성 중 하나 이상을 특징으로 한다:
- 건세포 중량 기준으로 45 내지 55% 지질;
- 0.37 ± 20%의 통기 밀도;
- 0.61 ± 20%의 벌크 밀도;
- 39.3 ± 20%의 압축%;
- 2000 ㎛에서 18.4 ± 20%의 응집성(cohesiveness);
- 1400 ㎛에서 46.4 ± 20%의 응집성;
- 800 ㎛에서 12 ± 20%의 응집성;
- 2 ㎜ ± 20%의 습윤성;
- 9.1 ± 20%의 모드를 갖는 입자 크기 분포;
- 10.6 ± 20%의 D[4,3]을 갖는 입자 크기 분포;
- 19.5 ± 20%의 D90(분포의 90%가 더 적은 직경의 것인 값)을 갖는 입자 크기 분포; 및
- 0.4 ㎡/g ± 20%의 표면적.
더욱 구체적인 구현예에서, 미세조류 가루 과립은 하기의 특성 모두를 특징으로 할 수 있다:
- 건세포 중량 기준으로 45 내지 55% 지질;
- 0.37 ± 20%의 통기 밀도;
- 0.61 ± 20%의 벌크 밀도;
- 39.3 ± 20%의 압축%;
- 2000 ㎛에서 18.4 ± 20%의 응집성;
- 1400 ㎛에서 46.4 ± 20%의 응집성;
- 800 ㎛에서 12 ± 20%의 응집성;
- 2 ㎜ ± 20%의 습윤성;
- 9.1 ± 20%의 모드를 갖는 입자 크기 분포;
- 10.6 ± 20%의 D[4,3]을 갖는 입자 크기 분포;
- 19.5 ± 20%의 D90(분포의 90%가 더 적은 직경의 것인 값)을 갖는 입자 크기 분포; 및
- 0.4 ㎡/g ± 20%의 표면적.
본 발명의 일 구현예에서, 미세조류 가루 입자는 가공 동안 결집된다. 결집에도 불구하고, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 또한 시험 A에 의하면 꽤 만족스러운 유동능을 갖는다. 얻어진 유동 특성은 미세조류 가루로부터의 식품의 생산에서 다양한 이점을 제공한다. 예를 들어, 가루 양의 더욱 정확한 측정이 식료품 제조 동안 이루어질 수 있으며, 가루 분취물의 분배가 더욱 용이하게 자동화될 수 있다.
시험 A는 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립의 응집도를 측정하는 것으로 구성된다. 먼저, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립을 800 ㎛의 메쉬(mesh) 크기로 체질한다. 그 다음, 800 ㎛ 미만의 크기를 갖는 가루 과립을 회수하고, 폐쇄 컨테이너(container)에 도입하고, 예를 들어, 터뷸라(TURBULA)형 T2C 실험실 혼합기를 사용하여 외사이클로이드 운동에 의해 혼합한다. 이러한 혼합으로 인해, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 그들 자체의 특성에 따라 그들이 서로 응집하거나 밀쳐내는 경향을 나타낼 것이다.
그 다음, 이에 따라 혼합된 과립을 추가의 체질을 위하여, 3개의 체(2000 ㎛; 1400 ㎛; 800 ㎛)의 컬럼에 둔다.
일단 체질이 완료되면, 각 체 상의 오버사이즈를 정량화하고, 결과는 미세조류 가루 과립의 "응집" 또는 "점착" 성질의 예를 제공한다.
따라서, 자유 유동하고, 이에 따라 응집성이 약한 과립의 분말은 큰 메쉬(mesh) 크기의 체를 통과하여 유동할 것이나, 상기 체의 메쉬가 더 촘촘짐에 따라, 점점 중단될 것이다.
입자 크기의 측정을 위한 프로토콜은 하기와 같다:
- 충분한 산물을 800 ㎛ 체에서 체질하여, 800 ㎛ 미만의 크기의 50 g의 산물을 회수하고,
- 이들 800 ㎛ 미만의 크기의 50 g의 가루 과립을 1 리터의 용량을 갖는 유리 용기(jar)(참조: BVBL 베레리에 빌레우반나이세(Verrerie Villeurbannaise)-프랑스 빌뢰르반 소재)에 도입하고, 뚜껑을 닫고,
- 이러한 용기를 42 rpm의 속도로 설정된 터뷸라 모델 T2C 혼합기(윌리 에이. 바호펜 에스에이알엘(Willy A. Bachofen Sarl)-프랑스 소세임 소재)에 두고, 5분 동안 혼합하고,
- 프릿치(Fritsch) 체 진동기, 풀베리세트(Pulverisette)형 00.502에 배치될 3개 체의 컬럼(사울라스(SAULAS)에 의해 시판 - 직경 200 ㎜; 프랑스 파이시 코스돈 소재)을 준비하고(하측에서 상측으로 어셈블리의 상세사항: 체 진동기, 체 베이스, 800 ㎛ 체, 1400 ㎛ 체, 2000 ㎛ 체, 체 진동기 뚜껑),
- 혼합으로부터 얻은 분말을 컬럼의 상측(2000 ㎛ 체)에 두고, 체 진동기 뚜껑으로 닫고, 연속 위치에서 5의 강도로 프릿치 체 진동기에서 5분 동안 체질하고,
- 각 체 상의 오버사이즈를 칭량한다.
일 구현예에서, 미세조류 가루는 하기의 응집성 파라미터 중 하나 이상을 특징으로 한다:
o 2000 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 55%의 오버사이즈,
o 1400 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 60%의 오버사이즈,
o 800 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 30%의 오버사이즈.
비교로, 본 명세서에 하기에 나타날 바와 같이, 통상의 건조 기술(단일-효용 분무-건조, 예를 들어, 장형(tall form) 건조기 또는 박스(box) 건조기)에 의해 제조된 미세조류 가루 분말은 낮은 유동성의 점착성 양태를 나타내며, 이는 시험 A에 따른 거동에 의해 반영된다:
- 2000 ㎛에서 중량 기준 50 내지 90%의 오버사이즈,
- 1400 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 30%의 오버사이즈,
- 800 ㎛에서 중량 기준 5 내지 40%의 오버사이즈.
다시 말하면, 이러한 미세조류 가루 분말의 대부분(분말의 적어도 50%)은 먼저 800 ㎛에서 체질되지만 2000 ㎛ 한계치를 넘을 수 없다.
이들 결과는 통상의 건조 기술이 오히려 고 응집성 분말의 생산을 야기하는 것을 보여주며, 이는 혼합 후에, 거의 역학적 에너지를 사용하지 않고, 800 ㎛ 미만의 입자가 2.5배 더 큰 메쉬 크기를 갖는 2000 ㎛의 체를 통과하지 못하기 때문이다.
이러한 거동을 나타내는 통상적인 분말이 성분의 균질한 분포가 권고되는 제조에서 가공하기 용이하지 않음이, 그로부터 용이하게 추정된다.
역으로, 본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 조성물(특히 고-지질 미세조류 가루 조성물; 예를 들어, 건세포 중량 기준 30 내지 70% 지질)은 그들이 점착성이 더 적기 때문에, 가공하기 훨씬 더 용이하다. 낮은 수준의 점착성은 작은 과립 크기, 높은 습윤성 및 향상된 유동성을 포함하는 몇몇 척도로부터 명백해진다.
본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립은 2000 ㎛에서 오직 적은 오버사이즈만을 나타낸다(예를 들어, 50% 미만). 본 명세서에 개시된 방법에 따라 생산된 미세조류 가루 입자가 종래 기술에 의해 제조되는 과립보다 응집성이 더 적은 것으로 여겨진다.
본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 시험 B에 따라 현저한 습윤성 특성을 특징으로 한다.
습윤성은 예를 들어, 유업에서 수중에 재현탁화되는 분말을 특성화하기 위해 매우 자주 사용되는 기술적 특성이다.
습윤성은 수면에 둔 후에 침지되는 분말의 능력에 의해 측정될 수 있으며(문헌[Haugaard Sorensen et al., 1978]), 이는 분말이 수면에서 물을 흡수하는 능력을 반영한다(문헌[Cayot et Lorient, 1998]).
이러한 지수의 측정은 통상적으로 소정의 양의 분말이 휴지 시에 물의 자유 표면을 통해 물로 침투하는데 필요한 시간을 측정하는 것으로 구성된다. 문헌[Haugaard Sorensen et al. (1978)]에 따르면, 분말은 침투 시간이 20초 미만이면 "습윤성"인 것으로 일컬어진다.
또한, 습윤성과 분말이 팽창하는 능력을 관련시킬 필요가 있다. 실제로, 분말이 물을 흡수하는 경우, 그것은 점차 팽창한다. 이어서, 다양한 구성성분이 용해되거나 분산되는 경우에 분말의 구조가 소실된다.
습윤성에 영향을 미치는 요인들 중 하나는 큰 일차 입자의 존재, 미립자의 존재, 분말의 밀도, 분말 입자의 공극률 및 모세관 현상 및 또한 공기의 존재, 분말 입자의 표면에서의 지방의 존재 및 재구성 조건이다.
시험 B는 보다 자세하게 소정의 접촉 시간 후에, 수면에 배치되는 경우 경사분리한 분말의 높이를 측정함으로써 물과 접촉하게 한 미세조류 가루 분말의 거동에 대하여 기록한다.
시험 B를 위한 프로토콜은 하기와 같다:
- 20℃에서 500 ㎖의 탈염수(탈이온수)를 600 ㎖ 스쿼트-형 비커(FISHERBRAND FB 33114)에 도입하고,
- 혼합하지 않고, 25 g의 미세조류 가루 분말을 수면에 균일하게 배치하고,
- 3시간의 접촉 후에 분말의 거동을 관찰하고,
- 수면을 침투하고 비커의 하측에 침강된 산물의 높이를 측정한다.
저-습윤성 분말은 액체 표면에 보유될 것이나, 습윤성이 더 나은 분말에 있어서, 더 많은 물질이 비커의 하측에 침강할 것이다.
이어서, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 이러한 시험 B에 따라, 비커에 침강된 산물의 높이에 의해 0.2 내지 4.0 ㎝, 바람직하게는 1.0 내지 3.0 ㎝의 값으로 표현되는 습윤도를 갖는다.
더욱 구체적으로:
- 미립자 크기의 제1 과는 0.2 내지 2.0 ㎝, 바람직하게는 1.2 내지 1.4 ㎝의 침강된 산물 높이를 갖는다.
- 큰 입자 크기의 제2 과는 2.0 내지 4.0 ㎝, 바람직하게는 2.6 내지 2.9 ㎝의 침강된 산물 높이를 갖는다.
비교로, 단일-효용 분무-건조에 의해 통상적으로 건조시킨 미세조류의 가루는 상기 기술된 가루보다 더 큰 정도로 수면에 계속 존재하며, 경사분리할 수 있도록 비커의 하부로 효율적으로 수화되지 않는다.
또한, 본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립은
- 그들의 통기 벌크 밀도,
- 그들의 비표면적, 및
- 그들의 수중 분산 후 거동을 특징으로 한다.
통기 벌크 밀도는 통기 벌크 밀도를 측정하는 통상적인 방법을 사용하여, 다시 말하면, 부피가 알려진 빈 컨테이너의 질량(g)을 측정하고, 시험할 산물이 충전된 동일한 컨테이너의 질량을 측정함으로써 결정된다.
그 다음, 충전된 컨테이너의 질량과 빈 컨테이너의 질량 간의 차이를 부피(㎖)로 나누어, 통기 벌크 밀도의 값을 제공한다.
이러한 시험을 위하여, 사용되는 100 ㎖ 컨테이너, 충전을 위해 사용된 스쿠프(scoop) 및 스크레이퍼(scraper)는 상표명 파우더 테스터(POWDER TESTER) PTE형 하에 호소카와(HOSOKAWA)사에 의해 시판되는 장치와 함께 공급된다.
측정을 수행하기 위하여, 2000 ㎛의 구멍을 갖는 체(사울라스에 의해 시판)를 통해 산물을 스크리닝한다. 밀도를 스크린에 보유되지 않는 산물에서 측정한다.
이들 조건 하에서, 본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립은 0.30 내지 0.50 g/㎖의 통기 벌크 밀도를 가질 수 있다. 특정 구현예에서, 벌크 밀도는 0.37 g/㎖ ± 20%이다.
이러한 통기 벌크 밀도 값은 모두 더욱 주목할만한데, 이는 본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립이 통상적으로 건조된 미세조류의 가루보다 더 큰 밀도를 갖기 때문이다. 산물이 통상의 분무-건조에 의해 제조된다면, 산물의 밀도가 더 낮을 것으로, 예를 들어, 0.30 g/㎖ 미만일 것으로 여겨진다.
또한, 본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립은 그들의 비표면적을 특징으로 할 수 있다.
비표면적은 예를 들어, 논문[BET Surface Area by Nitrogen Absorption by S. BRUNAUER et al. (Journal of American Chemical Society, 60, 309, 1938)]에 기재된 기술에 따라, 베크만 쿨터(Beckmann Coulter)사의 SA3100 장치에서 수행되는 분석으로 처리된 산물의 표면으로의 질소의 흡수에 대한 시험에 기초한 퀀타크롬(Quantachrome) 비표면적 분석기의 수단에 의해, 미세조류 가루 과립의 전체 입자 크기 분포에 대하여 결정된다.
본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립은 진공 하에 30℃에서 30분 동안의 탈기 후에, 0.10 내지 0.70 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것으로 밝혀졌다. 특정 구현예에서, BET 방법에 따른 가루의 비표면적은 0.3 내지 0.6이다. 더욱 구체적인 구현예에서, BET 방법에 따른 가루의 비표면적은 0.4 ± 20%이다.
비교로, 통상의 분무-건조에 의해 건조된 미세조류의 가루가 BET에 따라 0.65 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것으로 밝혀졌다.
미세조류 가루 과립의 크기가 더 클수록, 그들의 비표면적이 더 작다는 것은 놀라운 것인데, 이는 큰 과립이 결집되는 더 작은 입자로 구성되는 경향이 있기 때문이다.
마지막으로, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 그들의 수중 분산성을 특징으로 한다.
이러한 분산성은 하기의 방식으로 측정된다(시험 C): 0.50 g의 미세조류 가루 과립을 500 ㎖의 탈염수(탈이온수)에 분산시킨 다음, 용액을 니로 소아비사에 의해 시판되는 판다(PANDA) 균질화기에서 300 bar에서 균질화시킨다.
산물의 수분산능과 관련된 2개의 파라미터를 측정한다:
- 균질화 후에 형성된 에멀젼의 액적의 크기(시험 C-1),
- "연속" 수상 내의 불연속 상(소수성 소구체)의 안정성의 원인인 정전기적 반발력 전하를 나타내는 액적의 제타 전위(시험 C-2).
액적 크기의 측정은 쿨터® LS 레이저 입자 크기 분석기에서 수행될 수 있다. 상기 측정은, 이에 따라 분산된 미세조류 가루 과립이, 입자 크기 분포가 0.4 및 4 ㎛에 집중된 액적 또는 입자의 2개의 집단을 갖는 에멀젼 또는 현탁액을 형성하는 것을 보여준다.
비교로, 통상의 미세조류 가루를 사용하여 동일한 조건 하에 수득된 에멀젼 또는 현탁액은, 대신에 0.08 ㎛ 및 0.4 ㎛에 집중된 2개의 집단을 특징으로 한다.
본 발명의 구현예에 따르면, 형성된 에멀젼 또는 현탁액은 0.1 내지 1 ㎛의 값에 집중된 액적 또는 입자의 제1 집단, 및 1 내지 10 ㎛의 값에 집중된 액적 또는 입자의 제2 집단을 갖는다.
이에 따라, 수중 분산된 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립은 통상적으로 건조된 미세조류 분말로 통상적으로 수득된 것들보다 덜 미세한 에멀젼 또는 현탁액을 형성하는 경향을 갖는다.
제타 전위("ZP"로 약칭)에 있어서, 콜로이드계의 안정성 및 결착 및/또는 응집 상태를 예측하는 것이 가능해진다.
측정 원리는 교번 전기장으로 처리된 전해질의 전기영동 이동도에 기초한다.
ZP가 절대값이 더 크면, 에멀젼은 더욱 안정한 것으로 간주된다.
ZP = 0 mV가 결착 및/또는 응집 상태를 상징하는 것을 주목해야 한다.
안정성 측정을 수행하기 위하여, 0.1 N 염산을 첨가하여, ZP를 달라지게 하고, 이에 따라, ZP = 0 mV에 대한 등전점("pI"로 약칭)을 찾는다.
일 구현예에서, 미세조류 가루의 ZP는 -40 mV 미만, 바람직하게는 -45 mV 미만이다. 추가의 구현예에서, ZP는 약 -55 mV이다. 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립에서 수행된 측정은 그들이 5 초과의 pH 및 - 55 mV의 ZP에 대하여 안정한 것을 보여준다. 그들의 pI는 2.4이다.
비교로, 통상적인 미세조류 가루는 -40 mV의 ZP 및 그들의 안정성 범위(4.5의 pH에서 시작) 때문에, 본 발명의 과립과 상이하다. 그들의 pI는 2.5이다.
본 발명의 상기 기술된 구현예 중 하나 이상에 따른 미세조류 가루 과립은 입자를 탑의 하측에서 이동식 벨트(moving belt)를 향해 지향시키는 병류 탑에서 고압 분무 노즐을 사용하는 분무-건조 과정에 의해 수득될 수 있다.
이어서, 물질을 건조후 구역 및 냉각 구역을 통해 다공성 층으로 수송하고, 이것은 벨트의 마지막에서 파괴되는 케이크의 것과 같은 크런치(crunchy) 구조를 물질에 제공한다. 그 다음, 물질을 요망되는 평균 입자 크기로 가공한다.
이러한 분무-건조 원리를 따름으로써 조류 가루의 과립화를 수행하기 위하여, 예를 들어, 제아 니로사에 의해 시판되는 필터매트(FILTERMAT)™ 분무 건조기 또는 테트라 파크(TETRA PAK)사에 의해 시판되는 테트라 마그나 프롤락 드라이어(TETRA MAGNA PROLAC DRYER)™ 건조 시스템이 사용될 수 있다.
놀랍게도, 그리고 예상치 않게, 예를 들어, 이러한 필터매트™ 과정을 시행함에 의한 미세조류 가루의 과립화는, 입자 크기 분포와 그의 유동성의 면에서 본 발명에 따른 산물을 높은 수율로 제조할 뿐 아니라, 과립화 결합제(granulation binder) 또는 고결-방지제(anti-cake agent)를 필연적으로 필요로 하지 않고(비록 이들이 선택적으로 포함될 수는 있지만), 그것에 예상치 못한 습윤성과 수중 분산성의 특성을 부여할 수 있게 한다.
그러므로, 본 발명의 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 미세조류 가루 과립의 제조 방법은 하기의 단계를 포함한다:
1) 건조 중량 기준 15 내지 40%의 건물량(dry matter content)으로, 수중 미세조류 가루 에멀젼을 제조하는 단계,
2) 이러한 에멀젼을 고압 균질화기로 도입하는 단계,
3) 그것을, 건조기의 베이스(base)에 이동식 벨트가 장착되고, 건조기의 상부에 고압 노즐이 장착된 수직형 분무-건조기에 분무하는 동시에,
a) 분무되는 액적의 입자 크기 분포를 선택하기 위하여, 200 bar 초과, 200 내지 150 bar, 150 내지 100 bar, 100 내지 50 bar, 50 내지 25 bar의 값으로 또는 25 bar 미만의 값으로 분무 노즐에 인가되는 압력을 조절하고,
b) 160 내지 250℃, 또는 160 내지 200℃, 또는 170 내지 190℃의 유입구 온도에서, 분무 각이 50° 내지 80°이도록 조절하고,
c) 이러한 분무-건조 구역에서 유출구 온도가 55 내지 90℃, 바람직하게는 60° 내지 70℃이도록 조절하는 단계;
4) 이동식 벨트 상의 건조 구역의 유입구 온도를 40 내지 80℃, 바람직하게는 60° 내지 70℃로, 유출구 온도를 40° 내지 80℃, 바람직하게는 60° 내지 70℃로 조절하고, 냉각 구역의 유입구 온도를 10° 내지 40℃, 바람직하게는 10° 내지 20℃의 온도로 조절하고, 유출구 온도를 20 내지 80℃, 바람직하게는 50 내지 80℃로 조절하는 단계,
5) 이에 따라 수득된 미세조류 가루 과립을 수집하는 단계.
본 발명의 방법의 제1 단계는 건조 중량 기준 15 내지 40%의 건물량으로, 수중 지질-풍부(예를 들어, 건세포 중량 기준 30 내지 70% 또는 40 내지 60% 지질) 미세조류 가루의 현탁액을 제조하는 것으로 구성된다.
발효의 마지막에, 바이오매스는 130 내지 250 g/ℓ의 농도로 존재할 수 있으며, 지질 함량은 대략 50%, 섬유 함량은 10 내지 50%, 단백질 함량은 2 내지 15%, 당 함량은 10% 미만이다.
본 명세서에 하기에 예시될 바와 같이, 당업자에게 공지되어 있는 임의의 수단에 의해 발효 배지로부터 바이오매스는 이후에
- 농축되고(예를 들어, 원심분리에 의해),
- 선택적으로 표준 보존제(예를 들어, 벤조산나트륨 및 소르브산칼륨)의 첨가로 보존되고,
- 세포가 파쇄된다.
그 다음, 에멀젼을 균질화시킬 수 있다. 이는 제1 단계에서 100 내지 250 bar 및 제2 단계에서 10 내지 60 bar의 압력을 사용하는 2-단계 장치, 예를 들어, APV사에 의해 시판되는 가울린(GAULIN) 균질화기로 달성될 수 있다.
그 다음, 균질화된 가루 현탁액을, 건조기의 베이스에 이동식 벨트가 장착되고, 건조기의 상부에 고압 노즐이 장착된 수직형 분무-건조기에서 분무한다.
이러한 과정 동안, 하기의 파라미터를, 요망되는 입자 특성을 제공하는 임의의 범위로 조절할 수 있다:
a) 분무 노즐에 인가되는 압력; 분무되는 액적의 입자 크기 분포를 선택하기 위하여, 예를 들어, 100 bar 이상의 값 또는 50 bar 이하의 값,
b) 분무 각; 예를 들어, 160 내지 250℃, 바람직하게는 170 내지 190℃의 유입구 온도에서, 60° 내지 75°, 및
c) 유출구 온도; 예를 들어, 55 내지 90℃, 바람직하게는 60° 내지 70℃.
인가되는 압력과 분무 각은 벨트 상의 케이크의 질감과 이어서 얻어진 입자 크기 분포의 결정에 있어서 중요한 파라미터인 것으로 여겨진다.
벨트는 조류 물질을 건조 구역에 이어서 냉각 구역으로 이동시킨다. 이동식 벨트 상의 건조 구역의 유입구 온도는 40 내지 80℃, 바람직하게는 70° 내지 80℃일 수 있으며, 유출구 온도는 50 내지 70℃, 바람직하게는 60° 내지 70℃일 수 있다. 냉각 구역의 유입구 온도는 10 내지 40℃일 수 있으며, 유출구 온도는 20 내지 60℃일 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 선행 단계의 조건에 따른 미세조류 가루 과립은 2 내지 4%의 잔류 함수율로 이동식 벨트에 떨어진다.
상기 언급된 온도 범위의 사용은 미세조류 가루 과립의 함수율을 요망되는 4% 미만, 더욱 바람직하게는 2% 미만의 값이 되게 할 수 있다.
선택적으로, 산화방지제(예를 들어, BHA, BHT 또는 당업계에 공지되어 있는 기타의 것)를 건조 전에 첨가하여, 신선도를 보존할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 최종 단계는 마지막으로 이에 따라 수득되는 미세조류 가루 과립을 수집하는 것으로 구성된다.
본 명세서에 기술된 구현예에 따라 생산된 가루 과립은 식료품, 예를 들어, 수프, 소스, 양념(condiment), 아이스크림, 건조란(dehydrated egg), 도우(dough), 빵, 케이크, 쿠키 또는 건식 베이킹-제품 믹스(dry baked-good mix)에 혼입될 수 있다.
본 발명의 다른 특징적인 특성과 이점은 하기의 실시예의 확인에 의해 명백해질 것이다. 그러나, 그들은 오직 예시로서 본 명세서에 제공되며, 제한하는 것이 아니다.
실시예 1. 미세조류 가루의 생산
예시적인 발효에서, 클로렐라 프로토테코이데스의 저-색소 돌연변이 균주(화학적 및 UV 돌연변이유발을 통해 수득)를 건세포 중량 기준 약 50%의 지질 함량으로 암 중에 배양하였으며, 얻어진 조류 바이오매스는 150 g/ℓ의 세포 농도로 존재하였다. 저 색소 클로렐라 프로토테코이데스의 생산 및 배양 방법은 미국 특허 출원 공개 제2010-0297292호(2010년 11월 25일에 공개)에 개시되어 있다.
바이오매스를 비드 밀(bead mill)을 사용하여 95%의 용해율로 밀링시켰다.
이에 따라 생산된 바이오매스를 수산화칼륨을 사용하여 pH를 7로 조정한 후에 가압 하에 저온살균하고, 가우빈(GAUVIN) 2-단계 균질화기(제1 단계에 250 bar/제2 단계에 50 bar)에서 균질화시켰다.
실시예 2. 미세조류 가루의 균질화된 "수중유" 에멀젼의 건조
실시예 1에서 수득된 바이오매스를
- 미세조류 가루를 수득하기 위하여 필터매트 장치에서,
- 상업적으로 입수가능한 것에 따라 대조군 미세조류 가루를 수득하기 위하여 제아 니로에 의해 시판되는 단일-효용 분무-건조기(열류를 통과하는 단일 통과에 의해 액체를 건조시킨 다음, 사이클론(cyclone) 또는 슬리브 필터(sleeve filter)의 수준으로 탑의 하측에서 회수)에서 건조시켰다.
단일-효용 분무-건조 작동 조건은 하기와 같았다:
- 170℃ 내지 190℃의 유입구 온도
- 60℃ 내지 70℃의 유출구 온도.
단일-효용 분무-건조로 수득된 산물은 40 ㎛에 집중된 미립자 크기 분포를 가졌다.
본 발명의 구현예에 따른 분무-건조 과정과 관련하여, 그것은 하기의 조건 하에서, 델라반(DELAVAN) 고압 주입 노즐이 장착된 제아/니로사에 의해 시판되는 필터매트 장치에서 균질화된 현탁액을 고압으로 분무하는 것으로 구성된다:
1) 미립자 크기의 과립을 수득하기 위하여:
- 분무 각을 60 내지 75°로 조절하고,
- 압력을 100 내지 150 bar로 조절하고;
2) 큰 입자 크기의 과립을 수득하기 위하여:
- 분무 각을 60 내지 75°로 조절하고,
- 압력을 50 bar 미만으로 조절하였다.
그 다음, 추구되는 2개의 입자 크기에 대하여 유사한 방식으로, 온도 파라미터를 하기의 방식으로 조절하였다:
- 분무-건조 유입구 온도: 170℃ 내지 190℃,
- 유출구 온도: 60℃ 내지 70℃,
- 건조 구역 유입구 온도: 70℃ 내지 90℃,
- 유출구 온도: 50 내지 80℃,
- 냉각 구역 유입구 온도: 15℃.
실시예 3. 본 발명의 구현예에 따른 미세조류 가루 과립의 특성화
미세조류 가루를 실시예 1 내지 2에서와 같이 필터매트 건조 클로렐라 프로토테코이데스로부터 생산하였다. 입자 특성은 하기 표 3-1에 제공되어 있다.
[표 3-1]
Figure pct00001

Claims (30)

  1. 하기의 특성 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 미세조류 가루 과립(microalgal flour granule):
    - 2 내지 400 ㎛의 입자 크기 분포,
    - 시험 A에 따라,
    o 2000 ㎛에서 오버사이즈(oversize)에 대하여 중량 기준 0.5 내지 60%,
    o 1400 ㎛에서 오버사이즈에 대하여 중량 기준 0.5 내지 60%,
    o 800 ㎛에서 오버사이즈에 대하여 중량 기준 0.5 내지 95%로 결정되는 유동도(flow grade),
    - 시험 B에 따라, 600 ㎖, 125 ㎜ 길이 비커에 침강된 산물의 높이에 의해 0.2 내지 4.0 ㎝, 바람직하게는 1.0 내지 3.0 ㎝의 값으로 표현되는 습윤도(degree of wettability).
  2. 제1항에 있어서, 과립이
    - 시험 A에 따라,
    o 2000 ㎛에서 중량 기준 30 내지 60%의 오버사이즈,
    o 1400 ㎛에서 중량 기준 20 내지 60%의 오버사이즈,
    o 800 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 20%의 오버사이즈로 결정되는 유동도,
    - 시험 B에 따라 비커에 침강된 산물의 높이에 의해 0.2 내지 2.0 ㎝, 바람직하게는 1.2 내지 1.4 ㎝의 값으로 표현되는 습윤도를 갖는 것을 특징으로 하는 과립.
  3. 제1항에 있어서, 과립이
    - 시험 A에 따라,
    o 2000 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 20%의 오버사이즈,
    o 1400 ㎛에서 중량 기준 0.5 내지 20%의 오버사이즈,
    o 800 ㎛에서 중량 기준 60 내지 95%의 오버사이즈로 결정되는 유동도,
    - 시험 B에 따라 비커에 침강된 산물의 높이에 의해 0.2 내지 4.0 ㎝, 바람직하게는 2.6 내지 2.9 ㎝의 값으로 표현되는 습윤도를 갖는 것을 특징으로 하는 과립.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 과립이 0.30 내지 0.50 g/㎖의 통기 벌크 밀도(aerated bulk density)를 갖는 것을 특징으로 하는 과립.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 과립이 BET 방법에 따라 0.10 내지 0.70 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 과립.
  6. 제2항에 있어서, 과립이 BET 방법에 따라 0.50 내지 0.70 ㎡/g, 바람직하게는 0.55 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 과립.
  7. 제3항에 있어서, 과립이 BET 방법에 따라 0.15 내지 0.25 ㎡/g, 바람직하게는 0.20 ㎡/g의 비표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 과립.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 과립의 수중 분산성이
    - 5 초과의 pH에 대하여 -55 mV의 제타 전위 및 2.4의 pI에 의해 반영되는 과립.
  9. 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 과립의 제조 방법:
    1) 건조 중량 기준 15 내지 40%의 건물량(dry matter content)으로, 수중 미세조류 가루 에멀젼을 제조하는 단계,
    2) 이러한 에멀젼을 고압 균질화기로 도입하는 단계,
    3) 상기의 것을, 건조기의 베이스(base)에 이동식 벨트(moving belt)가 장착되고, 건조기의 상부에 고압 노즐이 장착된 수직형 분무-건조기에 분무하는 동시에,
    a) 분무되는 액적의 입자 크기 분포를 선택하기 위하여, 100 bar 초과의 값으로 또는 50 bar 미만의 값으로 분무 노즐에 인가되는 압력을 조절하고,
    b) 160 내지 250℃, 또는 160 내지 200℃, 또는 170 내지 190℃의 유입구 온도에서, 분무 각이 60° 내지 75°이도록 조절하고,
    c) 이러한 분무-건조 구역에서 유출구 온도가 55 내지 90℃이도록 조절하는 단계;
    4) 이동식 벨트 상의 건조 구역의 유입구 온도를 40 내지 80℃, 유출구 온도를 50 내지 70℃로 조절하고, 냉각 구역의 유입구 온도를 10 내지 30℃의 온도, 유출구 온도를 20° 내지 60℃로 조절하는 단계,
    5) 이에 따라 수득된 미세조류 가루 과립을 수집하는 단계.
  10. 제9항에 있어서,
    - 분무 노즐에 인가되는 압력이 100 bar 이상이고,
    - 분무 각이 65 내지 70°인 것을 특징으로 하는, 제2항의 과립의 제조 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    - 분무 노즐에 인가되는 압력이 50 bar 이하이고,
    - 분무 각이 65 내지 70°인 것을 특징으로 하는, 제3항의 과립의 제조 방법.
  12. 식품(food)에서의, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 과립 또는 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법에 따라 수득되는 과립의 용도.
  13. 식품에서의, 제2항의 과립 또는 제10항의 방법에 따라 수득되는 과립의 용도.
  14. 식품에서의, 제3항의 과립 또는 제11항의 방법에 따라 수득되는 과립의 용도.
  15. 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세조류 가루의 입자 크기, 유동성 및 습윤성 중 적어도 하나의 조절 방법:
    1) 수중 미세조류 가루 에멀젼을 제조하는 단계,
    2) 에멀젼을 균질화시키는 단계,
    3) 수직형 분무 건조기에서 균질화된 에멀젼을 분무하는 단계;
    4) 이동식 벨트 상의 건조 구역의 유입구 온도를 조절하는 단계; 및
    5) 이에 따라 수득되는 미세조류 가루 과립을 수집하는 단계.
  16. 제15항에 있어서, 수집된 가루 과립이 모노모달(monomodal) 입자 크기 분포를 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 수집된 가루 과립이 시험 B에 따른 0.2 내지 4.0 ㎝의 값을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 값이 1.0 내지 3.0 ㎝인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 제1 집단이 1.2 내지 1.4 ㎝의 시험 B 값을 갖고, 제2 집단이 2.6 내지 2.9 ㎝의 시험 B 값을 갖는 방법.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 미세조류 가루의 통기 벌크 밀도가 0.3 내지 0.5 g/㎖인 방법.
  21. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 미세조류 가루가 0.1 내지 0.7 ㎡/g의 비표면적을 갖는 방법.
  22. 제15항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 미세조류 가루가 시험 C에 따라 수중에 분산되는 경우, 0.1 내지 1 ㎛의 값에 집중된 제1 집단의 액적 및 1 내지 10 ㎛의 값에 집중된 제2 집단의 액적을 특징으로 하는 방법.
  23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 입자가 -40 ㎷ 이하의 제타 전위를 갖는 방법.
  24. 제15항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따라 생산되는 미세조류 가루.
  25. 고 지질 농도를 갖는 미세조류 세포로부터 생산된 미세조류 가루로서, 세포가 용해되고 박스 건조기(box dryer)에서 분무 건조되는 경우, 대부분의 미세조류 가루의 입자가 2000 미크론 필터를 통과하는 미세조류 가루.
  26. 제25항에 있어서, 가루가 필터매트(Filtermat) 건조에 의해 생산되는 미세조류 가루.
  27. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 과립을 함유하는 식료품(food product).
  28. 제27항에 있어서, 식료품이 수프, 소스, 양념(condiment), 아이스크림, 건조란(dehydrated egg), 도우(dough), 빵, 케이크, 쿠키 또는 건식 베이킹-제품 믹스(dry baked-good mix)로 구성된 군으로부터 선택되는 식료품.
  29. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 과립 내의 지질의 양이 건세포 중량 기준으로 적어도 25%인 과립.
  30. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 과립이 용해된 세포 및 무손상(intact) 세포 둘 모두를 함유하며, 무손상 세포의 %가 25% 내지 75%인 과립.
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