NO335804B1 - Forbedret fremgangsmåte for innkapsling av et produkt og føde for akvatiske organismer. - Google Patents

Abstract

SAMMENDRAG En fremgangsmåte for innkapsling av et produkt for å lage kapsler er beskrevet; hver kapsel (12) består av et skall (10) som holder produktet og er dannet av polymermaterialet som består stort sett fullstendig av en enkel polymer. En fremgangsmåte for innkapsling omfatter dannelse av dråper (4) av en flytende blanding av produktet, og en enkel passende prepolymer og deretter eksponering av dråpene for et polymeriserings- medium (8) for prepolymeren for å polymerisere de ytre overflatene av dråpene, for derved å danne skallene og således de ønskede kapslene (12). En alternativ fremgangsmåte er beskrevet hvor fremgangsmåten for innkapsling omfatter dannelse av skall som ikke inneh older noe produkt ved eksponering av dråper av en prepolymer til et polymeriseringsmedium for prepolymeren, for å polymerisere de ytre overflatene av dråpene og således danne skallene og eksponere disse skallene for en omgivelse inneholdende produktet, og som fører til eller som gjør det mulig for produktet å diffundere gjennom og inni skallene, og som således danner de ønskede kapslene.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen inngår innkapsling av et produkt og angår spesielt et innkapslet for for fiskelarver og andre akvatiske organismer slik som muslinger, skalldyr og mikroorganismer.

De naturlige matkildene for en fiskelarve er hovedsakelig basert på forskjellige arter av dyreplankton og i en viss grad planteplankton. I f.eks. norske farvann spiller dyreplanktonet av arten Calanus finmarcicus og en rekke arter av loppekreps en stor rolle som levende føde for kommersielt viktige fiskearter slik som torsk, sild og makrell.

I akvakulturindustrien er mye gjort for å kultivere forskjellige marine fiskearter. De fleste marine arter, som f.eks. kveite, piggvar, torsk, havabbor, pagell og reker, avhenger av levende føde i sin første forperiode. I den første perioden etter utklekking får larvene ernæring fra plommesekken. For å unngå sult må larvene starte eksogen foring før plommesekken er tom. Fiskelarver er svært små og primitive ved første foring. Ved dette utviklingstrinnet har de ikke fordøyelses-system som sådan og deres enzymatiske produksjon er svært begrenset. For å gjøre det mulig for larver å fordøye næringsstoffer må næringsstoffene være i en tilgjengelig og lett fordøyelig form. Naturlig bytte er rikt på fordøyende enzymer. Etter at larvene har spist byttet fordøyes det ved anvendelse av dets egne enzymer. Fordøyelsesprosessen resulterer i en nedbrytning eller hydrolyse av proteinet til aminosyrer og peptider, og fett separeres til fettsyrer. Etter denne prosessen er næringsstoffene tilgjengelige for energi og vekst.

Så langt vi er klar over er det ikke kjent kommersielt formulerte eller "kunstige" føder som kan anvendes som en erstatning for levende føde som startfor.

I perioden når larvene tømmer plommesekkene og forbereder seg for eksogen foring, kan føden levert til larvene bestå av levende organismer som er produsert på forskjellige måter. Vanligvis er dette startforet basert på én eller flere av de følgende: 1. Hjuldyr ( Brachionus plicatilis). Disse små organismene er oppdrettet i laboratoriet og matet med alger og andre næringsstoffer før de blir anvendt som levende bytte i den første foringsperioden for marine ungdyr. 2. Artemia. Cyster, hviletrinnene eller "eggene" av disse saltvannsartene,

oppsamles i saltlaker, hovedsakelig i USA. I laboratoriet utklekkes cystene i vann, og anvendes som levende bytte. Ved bruk må artemia anrikes av en næringsoppløsning, som gjør den mer egnet som bytte. Artemia virker hovedsakelig som en levende kapsel for næringsstoffene.

3. Dyreplankton. Denne blandingen av naturlige planktonarter kan oppsamles

ved filtrering bort fra sjøvann. Det oppsamlede planktonet anvendes deretter som for.

Alt det ovennevnte har noen begrensninger som larvefor. I akvakulturindustrien er det en vanlig oppfatning at anvendelse av levende bytte som startfor er svært begrensende for kultiveringen av nye akvakulturarter. Kultiveringen av yngel fra arter slik som torsk og kveite varierer fra år til år. Dette gjør det vanskelig og risikabelt å etablere en industriell produksjon fra marine akvakulturarter, som kan forstås fra det følgende. 1. Produksjon av hjuldyr er svært arbeidskrevende og dyr. Ikke bare må algene produseres som for for hjuldyr, men hjuldyr er også svært små og bare egnet som bytte for larvene i svært kort tid. 2. Artemia er ikke en naturlig matkilde for de fleste akvakulturartene som vanligvis produseres. Imidlertid, på grunn av cysters lagringsevne, har den blitt svært populær på verdensbasis som et akvakultur f or. En stor del av artemiaproduksjonen anvendes som for for skalldyr, f.eks. reker. Dessverre er verdensproduksjonen av artemia svært begrenset, og denne produksjonen er ikke forventet å øke mye på grunn av at de naturlige kildene er begrenset geografisk til svært få områder, som oftest er lokalisert i USA.

Artemia er sett fra et næringsmessig synspunkt ikke særlig egnet som larvefor. For å forbedre næringsverdien er det nødvendig å anrike artemia med næringsstoffer, og betydelige ressurser har blitt brukt på dette. Det er et vanlig problem i akvakulturindustrien at en stor andel av den produserte yngelen er dårlig utviklet på grunn av uhensiktsmessig ernæring fra artemia. Feilpigmentering og andre deformasjoner er ganske vanlig i marin yngel matet med artemia.

I tillegg er artemia svært dyr. På grunn av mangel på tilgang har prisen økt dramatisk de siste to årene. Den globale artemiaproduksjonen er mindre enn 3000 tonn årlig, og akvakulturindustrien er i vekst. Denne økende etterspørselen kan ikke tilfredsstilles ved anvendelse av artemia som bytte. 3. Dyreplankton er et naturlig bytte for de fleste fiskearter. Imidlertid, ved anvendelse av dyreplankton, så fører dette til mye usikkerhet angående byttets tilgjengelighet. I tillegg kan ikke denne forkilden lagres. Det er også betydelig usikkerhet med hensyn på dyreplanktonets kvalitet, for sammen med den ønskede høye kvaliteten av byttet, kan uønskede og farlige arter også bli oppsamlet. Det er vel kjent at patogene organismer kan føre til utbrudd av sykdommer. Det er vanskelig å etablere en industriell produksjon av dette på usikker kilde.

Mange forsøk er blitt gjort for å utvikle formulerte eller "kunstige" for, som en erstatning for levende bytte. Noen forprodukter har på vellykket måte delvis erstattet levende bytte, men bare for et senere utviklingstrinn, når larven i en viss grad har utviklet sin egen enzymproduksjon.

I WO87/01587 beskrives mikrokapsler bestående av liposomer omfattende produkter for medisinsk anvendelse så vel som av for, der liposomene er innkapslet i en hydrokolloid matriks omfattende alginatsalter og gelatin.

I US3,994,827 beskrives en metode for å danne mikrokapsler omfattende

anvendelse av kalsiumsalter av polyglykosider inneholdende en acetylgruppe og en sulfurylgruppe, og til en vandig løsning derav tilsettes kjernesubstanser og deretter vandig løsning av polykationer, slik at det dannes uløselige komplekser omfattende nevnte polyglykosider og polykationer, hvilket resulterer i kjernesubstansene belegges med uløselig kompleks.

Uheldigvis er det teknisk vanskelig å produsere et tørrfor omfattende tilstrekkelige mengder av de påkrevde hydrolyserte proteinene i formen av aminosyrer og peptider. Næringsstoffer lekker fra de produserte forpartiklene, og vannløselige næringsstoffer er i stor grad fortynnet i vannet før larvene konsumerer foret.

Tørrfor består hovedsakelig av proteiner, uten noen tilsatte enzymer, som fiskelarvene ikke er i stand til å fordøye. Naturlig forekommende enzymer i foret inaktiveres på grunn av oppvarming og tørking under produksjonsprosessen. For å gjøre proteinet tilgjengelig for larvene må proteinet splittes til aminosyrer og peptider, som på effektiv måte gjør det mulig for proteinene å passere gjennom tarmveggene.

De fleste eksperimenter med det formål å utvikle et formulert for er basert på næringsstoffer i tørr pulverform, men dette har noen ulemper. De små partiklene som danner pulveret har et svært høyt overflateareal/volum-forhold sammenlignet med større partikkelstørrelser; dette resulterer i en svært rask utlekking av vannløselige næringsstoffer i vannet, som fører til forurensning og uegnede vannforhold for larvene. Derfor vil nødvendige vannløselige næringsstoffer ikke være tilgjengelige for larvene.

Det er gjort store anstrengelser for å løse problemene med utlekking av næringsstoffer. En vanlig måte å nærme seg dette problemet på har vært å anvende belegg på overflaten av partiklene. Imidlertid fordøyes ikke disse beleggene generelt sett, og næringsstoffet er derfor ikke tilgjengelig for larvene.

Larver trenger vann - de må "drikke" - og en annen ulempe ved anvendelse av tørket for er at larvene må innta sjøvann for å kompensere for mangelen på vann i det formulerte foret. Imidlertid har en fiskelarve begrenset kapasitet for separering av salt. Det osmotiske reguleringssystemet til larven, ved dette tidlige trinnet, er ikke ennå fullstendig utviklet. Larvers kroppsvæsker har omtrent 0,9 % salt. Sjøvann består normalt av 2,5-3,5 % salter. Dette fører til et stort problem med de osmotiske reguleringsmekanismene, og kan være skjebnesvangert.

Det vil ses at det som er nødvendig er et kunstig for som er: tilgjengelig for larvene etter behov; gjør næringsstoffet tilgjengelig for larvene som er lett å fordøye; som ikke nødvendiggjør at larvene inntar uønskede mengder av sjøvann; kan produseres i ønskede partikkelstørrelser; og reduserer risikoen for at patogene mikroorganismer overføres til fiskelarvene. Et slikt kunstig for ville ha noe av proteinet i formen av aminosyrer og peptider, som gjør det mulig for larvene å fordøye næringsstoffer og anvende dem for metabolske aktiviteter og vekst, som inneholder egnede mengder av vann for å eliminere osmotisk belastning, og som har en membran som gjør det mulig å ha en sakte frigjøring av næringsstoff. Ethvert næringsstoff frigjort til vannet før det blir konsumert av larvene ville bli oppløst i vannet, og ville bli spredt av vannstrømmen, som fører til minimalt med forurensning. Problemet er å produsere et slikt for, og det er dette problemet som den foreliggende oppfinnelsen fokuserer på ved å foreslå nye fremgangsmåter for fremstilling av innkapslet materiale.

Ifølge ett aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes det en fremgangsmåte for fremstilling av et føde for akvatiske organismer, innbefattende innkapsling av en flytende næringsvæske egnet som føde for akvatiske organismer i kapsler som er dannet av polymermateriale, kjennetegnet ved at den flytende næringsvæske består av vann og et vannløselig hydrolysat av proteiner, peptider og aminosyrer, og at kapslene består stort sett fullstendig av en enkel polymer av kitosan eller alginat, hvor fremgangsmåten innbefatter dannelse av dråper av en flytende blanding av næringsvæsken og én enkel prepolymer, hvilken prepolymer er en forløper for enten kitosan eller alginat; og deretter eksponering av dråpene for et polymeriseringsmedium for prepolymeren for å polymerisere den ytre overflaten av dråpene, derved dannes skall av én enkel polymer og således de ønskede kapslene, hvor næringsvæsken er direkte innkapslet i skallene.

I en utførelsesform er hvert av polymeriseringsmediumet og blandingen av næringsvæsken og prepolymeren i form av en tåkelignende atmosfære, og de to atmosfærene blandes for å bevirke polymeriseringen.

I følge en annen utførelsesform produseres hydrolysatet ved hydrolysering av et proteinholdig råmateriale for å gi en næringsvæske hvorfra enhver uønsket fast partikkel deretter separeres bort.

I ytterligere en utførelsesform er proteinholdige råmaterialet er hydrolysert oppmalt fiske stoff.

På denne måten er det mulig å lage kuleformede partikler i formen av kapsler som hver inneholder en indre kjerne av et produkt og et ytre polymerskall som i alt vesentlig består fullstendig av en enkel polymer som holder produktet, dvs. en kapsel omfattende et ytre skall omfattet av polymermaterialet som består hovedsakelig fullstendig av en enkel polymer og en indre kjerne bestående av et produkt.

Produktet, materialet som skal bli innkapslet, er fortrinnsvis i en flytende form, som kan omfatte noen små faste partikler. Den akvatiske føden kan ha ethvert ønsket innhold. I tilfelle av f.eks. akvatisk larvefor, kan væsken inneholde næringsstoffer i formen av én eller flere av vann, proteiner, peptider, aminosyre, fett, fettsyre, mineraler, vitaminer og eventuelt enzymer og mikrober. I tillegg er det flytende produktet blandet med en egnet prepolymer som danner de ytre skallene av kapslene. Den følgende beskrivelsen angår for det meste innkapslingen av produkt som er nyttig som larvefiskeføde.

Produktets næringsnivåer kan varieres innenfor et stort område av verdier.

Vanninnhold kan varieres mellom 5 % og 99 %. Fortrinnsvis er vanninnholdet mellom 70 % og 85 %, tilsvarende mellom 30 % og 15 % av de andre nevnte næringsstoffene. Denne andelen er den samme som i dyreplankton som er fiskelarvenes naturlige bytte.

Proteininnhold kan variere betydelig mellom 1 % og 95 %, men er fordelaktig mellom 10 % og 20 %. Dette er det samme proteininnholdet som i det levende byttet.

Proteinet er delvis eller fullstendig brutt ned til aminosyrer og peptider. Graden av splitting eller hydrolyse av proteinet kan variere i betydelig grad. Den foretrukne graden av splitting eller hydrolysering er mellom 10 % og 70 % av proteinet. Dette er et normalt nivå for splitting eller hydrolysering for fordøyde proteiner for larvene. En spesielt fordelaktig prosess for produksjon av hydrolysert proteinføde for akvatiske organismer, hvor prosessen i seg selv er ny og oppfinnerisk, er beskrevet i nærmere detalj under.

Andre næringsstoffer kan være tilsatt for å optimalisere næringsverdien for larvene. F.eks. inneholder et foretrukket produkt pr. 100 kg for i tørrvekt av:

Vitaminer og mineraler er vesentlig for å opprettholde larvers helse og tilsettes derfor til føden for å sikre at larvene har de tilstrekkelige mengdene i sin diett. Astaxantin er et rødt fargestoff som er nyttig for å tiltrekke larvene til foret, og er også en antioksidant for å forhindre at fettstoffer og fettsyrene blir harske. I tillegg kan astaxantin av larvene omdannes til vitamin A. Fiskeoljen er en viktig energi-kilde og viktig omega-3 fettsyre som EPA (eikodapentaensyrer) og DHA (dokosa-heksaensyre) hvor fettsyrene danner strukturelle komponenter i cellemembranene. Lecitin er et fosfolipid og er også svært viktig for cellemembranene og som en emulgator for fordøyelsen av fett.

Kapslenes størrelser kan være tilpasset organismens behov. I følge en utførelsesform er diameterne av de dannede kapslene opptil 0,1 mm, fra 0,1 mm til 0,25 mm, eller fra 0,25 mm til 1,00 mm, avhengig av organismen som de er ment for. For fiskelarver er en typisk partikkelstørrelse mellom 0,1 og 5 mm i diameter. For andre organismer, slik som mollusker, kan partikkelstørrelsen være betydelig mindre.

Et foretrukket område for kapselstørrelser er:

mindre enn 0,10 mm i diameter for molluskarter.

0,10-0,25 mm i diameter for å erstatte levende bytte slik som hjuldyr som er matet til larvene av f.eks. torsk, piggvar, havabbor, pagell og reker.

0,25-1,00 mm i diameter for å erstatte levende bytte slik som artemia som er matet til larvene av f.eks. kveite og også ved et senere utviklingstrinn til larvene nevnt ovenfor matet på hjuldyr.

1,00-5,00 mm i diameter for å erstatte annet kunstig for.

Fremgangsmåten for fremstilling av kapslene omfatter tilsetning til det flytende næringsstoffet av en egnet prepolymer, slik som en monomer eller en oligomer, for polymerskallet. Det flytende næringsstoffet har egenskaper, f.eks. en passende pH, som gjør den påførte prepolymeren oppløselig. Tilsetting av passende mengder av prepolymeren resulterer i en viskøs næringsvæske. Tilsettingen av prepolymer kan variere mellom 0,2 og 10 vekt%, men 0,5-3,0 vekt% er foretrukket. De foretrukne prepolymerene kan oppdeles i anioniske prepolymerer og kationiske prepolymerer. Egnede anioniske prepolymerer for kapseldannelse omfatter prepolymerene av alginat, karboksymetylcellulose, xantin, hyaluronsyre, gellangummi, cellulosesulfat, karragenaner og polyakrylsyre. Fortrinnsvis er prepolymeren den av alginat. Foretrukne kationiske prepolymerer omfatter prepolymerene av kitosanderivater, polyallylaminer, kvaternerte polyaminer, polydiallyldimetylammoniumklorid, polytrimetylamoetylakrylat-ko-akrylamid, polymetylen-ko-guanidin og polyvinylamin. Mest foretrukket er prepolymeren den av kitosan.

Kitosan er et naturlig produkt som er avledet fra polysakkaridchitinet ved hjelp av kjemisk behandling. Kitin er funnet i de ytre skallene av insekter, og noen skalldyr. Kitosanfibre skiller seg fra andre fibre ved at de innehar en positiv ioneladning, som gir kitosan evnen til å bindes kjemisk med negativt ladede ioner.

Alginat er et naturlig hydrokolloidpolysakkarid ekstrahert fra brun tang og tare, og blir anvendt i en rekke applikasjoner som fortykningsmiddel, stabilisatorer og gelatineringsmidler.

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan produkt/prepolymerblandingsdråpene av passende størrelse produseres enten ved drypping av væsken med pipetter, ved pumping av væsken gjennom en dyse for å danne en spray, eller ved andre passende teknikker. Under sprayingen kan dråpestørrelsen varieres ved å regulere trykket i pumpen, ved anvendelse av forskjellige dysetyper, eller ved å variere væske-viskositeten. Ved anvendelse av en frekvenstransformator kan trykket varieres.

I følge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse dannes dråpene ved pumping av den flytende blandingen gjennom en dråpedannende dyse. I ytterligere en utførelsesfrom reguleres pumpingen for å danne dråper av de ønskede størrelsene.

Dråpene eksponeres for et polymeriseringsmedium for å polymerisere den ytre overflaten av dråpene. Det polymeriserte skallet transformerer dråpen inn i en kapsel med en indre flytende kjerne. For å danne kapsler med passende egenskaper kan det anvendes en kombinasjon av prepolymerer i produkt/prepolymer-blandingen og reaksjonsbetingelser med polymeriseringsmediumet. Polymeriseringsmediumet kan ha enhver egnet form, slik som elektromagnetisk stråling, en syre, alkali og ioner av metaller slik som kalsium, barium og jern.

Ved anvendelse som polymeriseringsmediumet av en viskøs væske ved lav pH, kan et kitosansalt anvendes for å danne polymeren. Ved anvendelse av en viskøs væske ved høyere pH, kan et alginatsalt anvendes for å danne polymeren. Prepolymerer med forskjellige egenskaper krever forskjellig pH for å bli oppløst. Ved anvendelse av kitosan er en pH lavere enn 6,5 hensiktsmessig, og ved anvendelse av alginater er en pH høyere enn 6,0 hensiktsmessig.

Ved anvendelse av et polymeriseringsmedium i formen av en væske ved alkalisk pH polymeriseres kitosan. I motsatt fall, ved anvendelse av et flytende polymeriseringsmedium ved sur pH og inneholdende metallioner, og om ønskelig, en annen polymer lik kitosan, fører det til at alginat polymeriserer.

I en utførelsesform er prepolymeren som anvendes i følge oppfinnelsen en forløper for kitosan, polymeriseringsmediumet er en alkalisk væske, mens der hvor prepolymeren er en forløper for alginat er polymeriseringsmediumet en sur væske.

Fordelaktig produseres kapslene ved innføring av dråper av produktblandingen inn i polymeriseringsmediumet. F.eks. hvis produktblandingen er en viskøs væske-blanding av næringsstoffer og kitosansalt, innføres dråpene i en alkalisk løsning. Siden produktblandingens viskositet bestemmer kapselstørrelsen, kan det sistnevnte i en viss grad innstilles ved egnet valg av det førstnevnte. Hvis en spesiell marin art krever en mindre kapselstørrelse, dannes kapslene i "kjemisk tåke" i en atmosfære. Det er mulig å spraye fine dråper av den næringsinneholdende løsningen inn i en atmosfære slik at de forblir suspendert i den atmosfæren. Polymeriseringsmediumet kan på den ene siden være en tåke eller dis; den kan sprøytes, ved komprimert luft eller andre egnede drivmidler, inn i atmosfæren hvor kapselen dannes i atmosfæren. På en annen side kan polymeriseringsmediumet være et bad under atmosfære; når dråper kondenserer i atmosfæren til en størrelse hvor de utfelles i badet, så blir kapslene faktisk dannet i badet.

Produktblandingen, passende som en viskøs næringsløsning, kan anvendes for å danne kapsler ved drypping eller spraying av den direkte inn i en alkalisk polymeriseringsløsning. Hvis en annen prepolymer anvendes må den viskøse løsningen bli pH-regulert for at polymeriseringen skal skje.

Det proteinholdige råmaterialet er fortrinnsvis protein oppnådd fra enhver fiskeart, f.eks. sild, makrell, sardin, torsk. Imidlertid kan andre høykvalitetsproteiner, f.eks. kasein fra melk, også bli anvendt, og syntetiske proteiner og aminosyrer og proteiner produsert av mikroorganismer kan også anvendes.

Råmaterialet hydrolyseres ved anvendelse av naturlig forekommende og/eller tilsatte enzymer. Denne prosessen kan være under sure aller alkaliske betingelser. Tilsetning av en syre eller alkali alene kan også føre til hydroksyleringen av proteiner, men utføres fortrinnsvis i kombinasjon med enzymer. Hydrolysen bryter proteinet ned til dens bestanddeler aminosyrer og peptider. De akvatiske larvene, hvis fordøyelsessystem ikke er fullstendig utviklet, kan deretter nyttiggjøre næringsstoffet.

Hvis sild og sild-biprodukter anvendes som råmateriale, er det fortrinnsvis malt før tilsetting av syre. Naturlig forekommende enzymer i fisken hjelper til å nedbryte proteinene til aminosyrer og peptider.

Etter en tid produseres en uklar og viskøs substans omfattende en flytende nærings-stoffinneholdende del og en fast del. Substansen behandles for å separere de to delene, fortrinnsvis ved anvendelse av en sentrifuge. Om ønskelig kan en ytterligere behandling gjøres ved anvendelse av keramiske filtre, som ytterligere renser væsken. Ved anvendelse av denne prosessen produseres en klar næringsstoffløsning uten noen synlige faste partikler. Næringsstoffløsningen inneholder proteiner, aminosyrer, peptider, fett, fettsyre, mineraler, vitaminer, vann og syre.

Andre næringsstoffer kan tilsettes for å tilfredsstille næringsmessige krav, som tidligere nevnt.

På denne måten er det mulig å produsere en næringsrik flytende føde for akvatiske organismer og separere ut uønskede faste partikler fra råmaterialet. Den flytende føden er spesielt egnet for dannelsen av kapsler som har den flytende føden med kjernen.

Som beskrevet så langt så omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dannelse av dråper av en flytende blanding av et produkt og en enkel prepolymer og deretter eksponering av dråpene for et polymeriseringsmiddel for prepolymeren for å polymerisere de ytre overflatene av dråpene, for derved å danne et skall rundt, og således innkapsling av hver produktdråpe. Ved denne metoden så er det laget kapsler som hver består av et skall som holder produktet og som er dannet av polymermaterialet som består i alt vesentlig fullstendig av en enkelt polymer. Imidlertid foreslår også denne oppfinnelsen en alternativ fremgangsmåte, hvor det først dannes kapsler som ikke inneholder det ønskede produktet, og deretter plasseres disse kapslene i en produktrik omgivelse slik at produktet diffunderer gjennom veggen til hver kapsel og inn i kapselen, for slik å gi det ønskede innkapslede produktet.

Polymeriseringsmediumet kan omfatte, som tidligere nevnt, elektromagnetisk stråling, en syre, alkali og ioner av metaller slik som kalsium, barium og jern, men også en motsatt ladet prepolymer.

I en utførelsesform er polymeriseringsmediumet et ionisk eller ladet materiale av en ladning som er motsatt det av den valgte prepolymeren.

Ved anvendelse av et polymeriseringsmedium i formen av en forløper av alginat polymeriseres en forløper av kitosan. I det motsatte tilfelle, ved anvendelse av et polymeriseringsmedium i formen av en forløper av kitosan polymeriseres en forløper av alginat.

Fordelaktig dannes kapslene i badene eller i en atmosfære på en liknende måte som tidligere nevnt.

Straks de er dannet blir kapslene ifølge oppfinnelsen mest fordelaktig tørket.

I følge et aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes et føde for akvatiske organismer som innbefatter en næringsvæske innkapslet i kapsler av et polymermaterialet, der næringsvæsken består av vann og vannløselige proteiner, peptider og aminosyrer, at kapslene innbefatter et skal av én enkelt polymer av enten kitosan eller alginat, og at næringsvæsken er direkte innkapslet i skallene, uten å være innkapslet i mellomliggende, indre kapsler.

Den flytende kjernen inneholder typisk 75 % til 90 % vann mens det er teknisk vanskelig å måle skallets vanninnhold. Tørking av kapslene ved anvendelse av f.eks. en vakuumevaporator kan redusere skallets vanninnhold og øke skallenes tetthet og dermed kapslene.

Kapslene har en tetthet som er tilpasset den relevante saliniteten til sjøvannet som de blir nedsenket i. Dette er viktig for at man skal ha en svært sakte synkehastighet i sjøvann og for å være tilgjengelig i et tidsrom for de akvatiske organismene.

Sjøvannsalinitet er mellom 2,0 % og 3,5 % som er en normal salinitet for kultiveringen av marine fiskearter. Andre akvatiske organismer kan ha andre behov. Tettheten av kapslene kan reguleres ved tørking eller ved å variere konsentrasjonen av næringsstoffer, mineraler og salt.

Et ytre skall som gir en sakte frigjøring av næringsstoffer gjør det mulig for den flytende føden å være tilgjengelig for de akvatiske organismene som spiser kapslene. Tiden som er nødvendig for å frigjøre hele næringsstoffet varierer avhengig av kapselstørrelsen og skallegenskapene. F.eks. for en kapseldiameter på 0,22 mm tar det bare 5-10 min. for proteintørrstoffinnholdet til å bli redusert til 50 %. Hvis kapseldiameteren er 1,7 mm tar en lignende reduksjon av proteintørrstoff-innholdet mange timer.

Kapslene kan konserveres for lagring på en rekke forskjellige måter som omfatter senking av forets pH til under 4,0, frysing eller tørking. For å forhindre fett i foret fra å bli harskt, kan vakuumpakking eller inert atmosfærepakking anvendes. I tillegg kan antioksidanter tilsettes til foret.

Ved foring av kapslene til organismer slik som fiskelarver, er næringsstoffet tilgjengelig og anvendt for energi og vekst.

For at oppfinnelsen skal bli nærmere og fullstendig beskrevet vil det nå ved illustrasjoner henvises til de følgende eksemplene, og til de ledsagende figurene hvor: Fig. 1 er et diagram av en første utførelsesform av en fremgangsmåte for fremstilling av kapsler, Fig. 2 er et diagram av en andre utførelsesform av en fremgangsmåte for fremstilling av kapslene,

Fig. 3 er et diagram liknende fig. 2, men av en tredje utførelsesform,

Fig. 4 er et diagram av en fjerde utførelsesform av en fremgangsmåte for fremstilling av kapslene, Fig. 5 er en kurve som viser utlekking av protein fra fire forskjellige kapsler i sjøvann over tid, og

Fig. 6 er et diagram av et pilotanlegg for fremstilling av kapslene.

Eksempel 1. Kapsler produsert ved drypping av kitosan-hydrosylatoppløsning inn i en alkalisk oppløsning

Preliminært trinn

Ferske silde-biprodukter ble anvendt som råmaterialet. De ble oppmalt og 2,0 % saltsyre og 0,5 % eddiksyre ble tilsatt. Den resulterende substansen hadde en pH på 3,7.

Substansen ble rørt og oppvarmet til en temperatur på 40°C for å optimalisere hydrolyseprosessen. De naturlig forekommende enzymene i silda sammen med de tilsatte syrene brøt ned proteinene til aminosyrer og peptider. Fullstendig hydrolyse kunne ta fra mellom 2 timer og 5 dager. Substansen ble oppvarmet til en temperatur på 90°C. En trikantersentrifuge separerte væskefraksjonen fra faste partikler. Væsken inneholdt vann, hydrolyserte proteiner, og mineraler som forekom naturlig i råmaterialet, sammen med tilsatte syrer og små fragmenter i formen av uoppløste proteiner og bein.

Væskefraksjonen ble pumpet inn i et krysstrøm-membran keramisk filter for å rense væsken. Et klart, lysbrunt eller gult væskeprodukt kalt "permeat", fri for synlige partikler, ble dannet. Denne væsken var et surt hydroksylat ved en pH på 4,12.

Sluttrinn A

0,5 g av en 1,0 % kitosanprepolymerløsning (protasan G213 produsert av Pronova Biomedical) ble tilsatt til 50 ml av hydrolysatvæsken under magnetisk røring.

Oppløsningen ble eksponert for et polymeriseringsmedium ettersom den ble dryppet med pipette inn i et bad av 0,2 M natriumhydroksidløsning (NaOH).

Dråpen av væske inneholdende kitosanet og hydrolysatet oppløste seg og ingen kapsel ble dannet. Grunnen til dette var at dråpens viskositet var for lav til å holde dråpeformen under kapselformingsprosessen. 1 % av kitosanprepolymerløsningen var for lav til å danne en kapsel.

Sluttrinn B

I et andre forsøk og under henvisning til fig. 1 ble 0,5 g av en 2,5 % kitosansalt (protasan G213) oppløsning tilsatt til 20 ml av hydrolysatet under røring for å danne en kitosanhydrolysatoppløsning 2.

En dråpe 4 av oppløsningen 2 ble dryppet med en pipette 6 inn i et bad av 0,2 M natriumhydroksidoppløsning 8.

Umiddelbart dannet en kjemisk prosess et skall 10 på den eksterne overflaten av dråpen 4. Dråpen ble transformert inn i en kapsel 12 med et fast skall av i alt vesentlig fullstendig kitosan og en kjerne av flytende næringsstoffer.

Kapslene hadde en gjennomsnittsvekt på 0,033 g og en diameter på omtrent 1,7 mm.

Kitosansaltet var oppløselig i de sure forholdene til dråpeoppløsningen. Ved grenseflaten mellom den sure dråpen 4 og den alkaliske oppløsningen 8, var kitosan uoppløselig og dannet det stabile polymerskallet 10 rundt dråpen.

De fleste dyreplanktoner har skall inneholdende chitin. Denne prosessen som sådan var kopierende av natur.

Eksempel 2. Kapsler produsert ved drypping av en alginatoppløsning inn i en kitosan-hydrolysatoppløsning

Preliminært trinn

Under henvisning til fig. 2 ble en kitosan-hydrolysatoppløsning 22 produsert ved å ta et 4 % kitosansalt, (protasan Cl 213) oppløsning og en tilsetning av den til 50 ml hydrolysatvæske ved pH 3,82. Den resulterende oppløsningen 22 ble oppvarmet og rørt.

Et 1 g alginatsalt (protanal RF 6650) ble oppløst i 100 ml vann og rørt under oppvarming. En viskøs, klar væske 24 ved pH 6,7 ble dannet.

Sluttrinn A

I et første forsøk ble en dråpe 26 av oppløsningen 24 dryppet i oppløsningen 22 som dannet svake ustabile kapsler på grunn av pH på oppløsningen 24 var for lav.

Sluttrinn B

I et andre forsøk ble pH på oppløsningen 24 regulert til 12,5.

Oppløsningen 24 ble eksponert for et polymeriseringsmedium ved å dryppe dråpen 24 i oppløsningen 22 ved anvendelse av en pipette 28.

Stabile og sterke skall 30 som ikke inneholdt noe produkt ble straks dannet.

Ved å opprettholde eksponeringen av skallene 30 for oppløsningen 22 diffunderte noe av oppløsningen 22 gjennom skallet og inn i kjernen 32 av kapselen. Dette ble oppnådd av det høyere osmotiske trykket i oppløsningen 22 enn i oppløsning 24 som dannet kjernen av skallene 30. Etter en eksponeringstid i oppløsningen 22 ble det dannet næringsrike kapsler 34 inneholdende aminosyrer, peptider og andre ønskede vannoppløselige næringsstoffer tilstede i oppløsningen 22.

Produksjon av kapslene 34 ved anvendelse av en oppløsning fra positivt ladede kitosansaltoppløsninger 22 og negativt ladede alginatsaltoppløsninger 24 dannet et stabilt og godt polymerkompleksskall.

Når skall som ikke inneholdt noe produkt ble anbrakt i hydrolysat inneholdende 7,41 % næringsstoffer i tørrstoff, og analysert med hensyn på tørrstoffinnhold ved forskjellige tidsintervaller, nærmet kapsler seg metning med hydrolysat etter 2-3 timers eksponering, som vist i tabell 1.

Når skallene som ikke inneholdt noe produkt ble anbrakt i hydrolysat inneholdende 18 % næringsstoffer i tørrstoff, og analysert med hensyn på tørrstoffinnhold ved forskjellige tidsintervaller, nærmet kapsler som var mindre enn de i tabell 1 seg metning etter 4-5 timers eksponering, som vist i tabell 2.

Eksempel 3. Kapsler produsert ved drypping av alginatoppløsning i en hydrolysatoppløsning

Under henvisning til fig. 3 ble næringsrike kapsler dannet på en liknende måte som eksempel 2, unntatt at det ikke ble blandet noe kitosansalt med hydrolysat-oppløsningen 42. Hydrolysatet var surt og inneholdt fortynnede metallioner slik som kalsium fra fiskebein som dannet polymeriseringsmediumet. Ved eksponering av dråpen 26 av oppløsningen 24 for oppløsningen 42 førte dette til at polymer-komplekset ble dannet på den eksterne overflaten av dråpen 26, som dannet skall 44 som ikke inneholdt noen hydrolysatoppløsning 42.

Ved diffunderingsprosessen beskrevet under henvisning til eksempel 2 ble næringskrike kapsler 46 dannet.

Eksempel 4. Produksjon av kapsler ved anvendelse av kjemisk tåke

For å produsere svært små kapsler som er nødvendig for bestemte arter av marine larver, er det nødvendig å produsere kapsler med en kjernevæske med en relativt lav viskositet. Sluttrinnet A i eksempel 1 beskrev problemene ved anvendelse av en for lav viskositet hvis metoden skulle være ved drypping av en kjernevæske i et bad. Under henvisning til fig. 4 inneholdt et bad 50 en 0,5 % alginatoppløsning 51. Badet 50 var en 50 1 container ved atmosfærisk trykk. Oppløsningen 50 ble pumpet under trykk gjennom et rør 52 og en dyse 54 til en tank 56.1 tillegg var det slik at et bad

58 inneholdt 1 % kalsiumklorid og 0,6 % eddiksyre i vannoppløsning 60. Badet 58 var en 60 1 container ved 6 bar lufttrykk og var på lignende måte forbundet med tanken 56 via et rør 62 og en dyse 64. Oppløsningene 51 og 60 ble presset via rørene 52 og 62 og dysene 54 og 64 inn i tanken 56 som ekstremt små, tåkelignende dråper. Tanken 56 var en 5000 1 container ved atmosfærisk trykk hvori dråpene av oppløsningen 60 møtte de relativt større dråpene fra alginatoppløsningen 51, og en polymerisasjonsreaksjon fant sted i atmosfæren 66 i tanken 56. Skall omfattende en kjerne av oppløsningen 51 ble således dannet og felt ut i et bad av en hydrolysat- oppløsning 68. Ved diffunderingsprosessen beskrevet under henvisning til eksempel 2 ble det dannet svært små næringsrike kapsler på 100 mikron eller mindre i diameter. Redusering eller eliminering av behovet for et viskøst kjernemateriale gjorde det mulig å redusere konsentrasjonen av prepolymeren, og et større område av prepolymerer kunne anvendes fordi det ikke er vesentlig å danne en viskøs væske. Dessuten er det slik at ved høy viskositet er reaksjonstiden for kapseldannelse sakte siden masseoverføringshastigheten reduseres. Metoden for anvendelse av en "tåke" forbedrer masseoverføringshastigheten og derved potensialet for produksjon av et mer kompakt skall. Dette kan være av største betydning for noen applikasjoner; fordi utlekking av næringsstoff er et stort problem innen området som vedrører produksjon av kunstig for av små partikkel-larver, og for noen medisinske anvendelser. I tillegg oppnås et høyt utbytte av kapsler ved anvendelse av denne produksjonsmetoden.

Metodene for kapselproduksjon vist i fig. 1, 2 og 3 kan også utføres i en såkalt "tåke"atmosfære.

TESTRESULTATER

Utlekking av næringsstoffer

Under henvisning til fig. 5 er en viktig egenskap for kapslene som føde for marine arter hastigheten på utlekking av næringsstoff til sjøvannet straks de er nedsenket. Det må imidlertid være en begrenset utlekkingsgrad; men hvis utlekkingshastigheten er høy, vil mengden av vannoppløselig næringsstoff tilbake i kapslene være for lav for larvenes behov. Dette er et stort problem ved anvendelse av tørrfor. Tettheten av kapselskallene kan økes ved vakuumtørking av kapslene, som i betydelig grad reduserer utlekkingshastigheten.

Linjen 70 representerer utlekkingshastigheten av proteinprosenten over 3 min. fra kapsler hvor skallene ikke har blitt vakuumtørket. Straks det er blitt nedsenket i sjøvann ved tid 0, er det en ekstremt rask utlekking av protein fra 100 % til ca. 20-30 % i 1 min., uten noen betydelig endring deretter opptil 3 min. En lignende rask utlekking skjer for linjen 72 som representerer kapsler som, istedenfor å bli vakuumtørket for å endre skallkarakteristikkene, har hatt et belegg påført som omfatter 10 % av en spesiell fettsyre, DF20-22 (produsert av Oleon Scandinavia AS). Linjen 74 representerer kapsler som har et belegg som består av 10 % stearol (produsert av WWR International) en fettsyre, og som har blitt vakuumtørket. Fig. 5 viser klart at det er en betydelig reduksjon i utlekkingen av protein sammenlignet med linjer 70 og 72; 100 % ved tid 0 til ca. 70 % som gjenstår ved 3 min. Linjen 76 representerer utlekkingen av protein fra kapsler som bare har blitt vakuumtørket. Utlekkingshastigheten er betydelig redusert og følger nærmest det til linjen 74 som har 100 % ved tid 0 og ca. 60 % ved 3 min. Dette viser det lille ytterligere bidraget gjort av stearolbelegget på kapslene representert ved linje 74. Således har vakuumtørking en betydelig effekt på utlekkingshastigheten av næringsstoffene fra kapslene.

I forhold til utlekking over lengre tidsrom viser tabell 3 utlekking fra kapsler produsert i henhold til eksempel 2 som er nedsenket i sjøvann ved 3,5 % salinitet og ved forskjellige tidsintervaller, oppsamling av 10 kapsler fra sjøvannet, tørking av dem i trekkpapir for å fjerne overflatevann, og analysering av dem med hensyn på tørrstoffinnhold i en HR 73 halogen fuktighetsanalysator.

Tabell 3 viser at etter 75 min. nedsenket i sjøvann inneholdt kapsler fortsatt ca. 50 % av det opprinnelige næringsinnholdet. Utlekkingen var avhengig av forholdet mellom kapselens overflateareal og volum, og således hadde kapsler av mindre størrelse relativt høyere utlekking enn større kapsler.

Kapslers svnkehastighet

Det er også viktig at kapslene ikke synker for raskt slik at de er tilgjengelig for larvene i lang tid. Det er et vanlig problem med tørrfor at synkehastigheten er for høy, og foret er bare tilgjengelig for pelaginlarvene i svært begrenset tid.

Kapsler gradert med en nylonfolie med en 120 mikron maskestørrelse ble testet for å finne synkhastigheten ved forskjellige saltvannssaliniteter. Glasskuler av kjent tetthet ble anvendt for å kontrollere vannsalinitetsnivået. Et område av saliniteter er gjort ved blanding av saltvann og ferskvann i forskjellige mengder. Kapsler er ført i en vannkolonne for å måle synkehastigheten. Tabell 4 viser synkehastigheten av kapsler med en gjennomsnittelig partikkelstørrelse på 137 mikron i diameter. Resultatene viser adekvate synkehastigheter for foret til å være tilgjengelig i tilstrekkelig lang tid. Ved en salinitet på 3,66 % hadde kapslene stort sett den samme tettheten som saltvannet og spredte seg i hele vannkolonnen over lang tid.

Foringsvirkning

Tabell 5 viser verdier for foringsvirkningen for 5000 3-dager-gamle torskelarver plassert i hver av to containere med et vannvolum på 50 1 med automatisk foring hvert 10. min. fra kl. 09:00-22:00. Hver foring avleverte 0,33 ml av identisk for til hver container. 1 ml av for inneholdt 23000 kapsler. Ved ekstrahering av 12 larver fra én av containerne etter 1 times foring, kunne antall kapsler som ble spist undersøkes under et mikroskop. Etter 2 timer kunne 13 ekstraherte larver bli undersøkt på den samme måten.

Etter 1-2 timers foring hadde alle de undersøkte larvene spist mellom 1 og 18 partikler hver. Dette viser en akseptabel smaksregulerings- og synkehastighet for kapslene.

Vekst av larver

Tabell 6 viser veksthastigheter av torskelarver ( Gadhus morhua) over en periode på 51 dager. Tre grupper på 1500 larver ble hver puttet i 50 1 resirkulasjonstanker 4 dager etter utklekking. To av gruppene bestod av larver foret innledningsvis på hjuldyr fra den fjerde dagen etter utklekking og deretter på kapsler etter enten 7 eller 14 dager etter utklekking og den tredje gruppen var en kontrollgruppe som ble foret med hjuldyr fra dag 4 til dag 21 etter utklekking og deretter med artemia. Prøver av larvene ble tatt etter 26, 43 og 51 dager etter utklekking. Larvene ble tørket i en vakuum/frysetørker og tørrvekten av larvene ble målt.

Resultatene viser at veksten av larvene er omtrent den samme for de kapselforede larvene som for kontrollgruppen foret med bare levende bytte.

Masseproduksjon av kapsler

For å anvende kapsler som for for et stort område av akvatiske larver er det mulig å produsere kapsler av en rekke størrelser. Passende kapselstørrelser avhenger av alderen til organismen og artene som kapslene skal mates til.

Under henvisning til fig. 6 omfatter et pilotanlegg 80 egnet for masseproduksjon av kapsler av en rekke størrelser en tank 82 forbundet via et rør 84 til et innløp av en høytrykkspumpe 86. Pumpetrykket til pumpen 86 kan reguleres med en frekvenstransformator 88. Fra utløpet av pumpen 86 er det et rør 90 som ender i en dyse 92. Under dysen 92 er det en andre tank 94 forbundet via et utløpsrør 96 og en ventil 98 til toppen av en tredje tank 100 inneholdende et filter 102. Tanken 94 inneholder en rører 112. Et utløpsrør 104 går fra den nedre enden av tanken 100 til innløpet av en andre pumpe 106. En andre frekvenstransformator 108 forbundet med pumpen 106 kan reguleres for å regulere pumpekapasiteten til pumpen 106. Utløpet av pumpen 106 er forbundet med den øvre enden av tanken 94 via et rør 110.

Ved anvendelse av pilotanlegget 80 for å produsere kapsler som beskrevet i eksempel 2 reguleres pumpetrykket til pumpen 86 til et passende nivå for den ønskede kapselstørrelsen som skal produseres ved regulering av frekvens-transformatoren 88. En alginatoppløsning 114 inneholdt i tanken 82 pumpes via røret 84, pumpen 86 og røret 90 til dysen 92 som danner dråper av en passende størrelse. Dråpene som blir dannet faller ned i tanken 94 som inneholder en kitosan-hydrolysatoppløsning 116 rørt av røreren 112. Skall som ikke inneholder noen av oppløsningene 116 formes i oppløsningen 116. Skallene som ikke inneholder noen av oppløsningene 116 er tilbake i oppløsningen 116 i tanken 94 slik at oppløsning 116 kan diffundere inn i skallene, og danner således kapslene, som oppsamles på bunnen av tanken 94. Når ventilen 98 åpnes, strømmer en blanding av kapsler og oppløsningen 116 langs røret 96 og inn i toppen av tanken 100. Kapslene separeres fra oppløsningen 116 av filteret 102. Oppløsningen 116 pumpes tilbake til tanken 94 ved anvendelse av pumpen 106.

Anlegget 80 gjør det mulig med en effektiv produksjon av kapsler av forskjellige størrelser.

Kapselstørrelser produsert ved pilotanlegget 80 kan reguleres på følgende tre måter, eller kombinasjoner av dem: 1. Regulering av pumpetrykket til pumpen 86 ved anvendelse av frekvens-transformatoren 88.

2. Endring av type dyse 92.

3. Regulering av viskositeten i alginatoppløsningen 114 i tanken 82.

Kapsler som ble undersøkt under et mikroskop hadde en størrelsesvariasjon på mellom 0,17 mm og 0,51 mm i diameter for kapsler produsert ved en pumpefrekvens av pumpen 86 på 6,5 Hz, og mellom 0,22 mm og 0,37 mm for kapsler produsert ved en pumpefrekvens av pumpen 86 på 10,1 Hz.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et føde for akvatiske organismer, innbefattende innkapsling av en flytende næringsvæske egnet som føde for akvatiske organismer i kapsler som er dannet av polymermateriale,karakterisert ved: at den flytende næringsvæske består av vann og et vannløselig hydrolysat av proteiner, peptider og aminosyrer, at kapslene består stort sett fullstendig av en enkel polymer av kitosan eller alginat, at fremstillingsmåten innbefatter dannelse av dråper av en flytende blanding av næringsvæsken og én enkel prepolymer, hvilken prepolymer er en forløper for enten kitosan eller alginat; og deretter eksponering av dråpene for et polymeriseringsmedium for prepolymeren for å polymerisere den ytre overflaten av dråpene, derved dannes skall av én enkel polymer og således de ønskede kapslene, hvor næringsvæsken er direkte innkapslet i skallene.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat hvert av ploymeriseringsmediumet og blandingen av næringsvæsken og prepolymeren er i form av en tåkelignende atmosfære, og de to atmosfærene blandes for å bevirke polymeriseringen.

3. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat hydrolysatet produseres ved hydrolysering av et proteinholdig råmateriale for å gi en næringsvæske hvorfra enhver uønsket fast partikkel deretter separeres bort.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert vedat det proteinholdige råmaterialet er hydrolysert oppmalt fiskestoff.

5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat prepolymeren er mellom 0,2 og 10 vekt% av den flytende blandingen.

6. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat polymeriseringsmediumet er et ionisk eller ladet materiale av en ladning som er motsatt det av den valgte prepolymeren.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert vedat prepolymeren er en forløper for kitosan, polymeriseringsmediumet er en alkalisk væske, mens der hvor prepolymeren er en forløper for alginat er polymeriseringsmediumet en sur væske.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat dråpene dannes ved pumping av den flytende blandingen gjennom en dråpedannende dyse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert vedat pumpingen reguleres for å danne dråper av de ønskede størrelsene.

10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat de dannede kapslene separeres bort og tørkes.

11. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav,karakterisert vedat diameterne av de dannede kapslene er opptil 0,1 mm, fra 0,1 mm til 0,25 mm, eller fra 0,25 mm til 1,00 mm, avhengig av organismen som de er ment for.

12. Et føde for akvatiske organismer som innbefatter en næringsvæske innkapslet i kapsler av et polymermaterialet, karakterisert vedat den næringsvæsken består av vann og vannløselige proteiner, peptider og aminosyrer, at kapslene innbefatter et skal av én enkelt polymer av enten kitosan eller alginat, og at næringsvæsken er direkte innkapslet i skallene, uten å være innkapslet i mellomliggende, indre kapsler.