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含有高蛋白藻类生物质的膳食补充剂、食品成分和食品

阅读:870发布:2020-05-12

专利汇可以提供含有高蛋白藻类生物质的膳食补充剂、食品成分和食品专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且来源于藻类的消耗品包括:(i)来源于至少一种藻类的 生物 质 ,如克里藻;(ii)任选的至少一种额外成分,例如 风 味成分、 着色剂 、 调味品 、 食品添加剂 、食品组分和营养素。消耗品可包括膳食补充剂、食品成分或成品食品。一种制造消耗品的方法,所述方法包括: 收获 生的湿润的藻类,除去 水 以产生脱水的藻类材料;任选地切割和/或成形脱水材料;烘干;和任选地调味。,下面是含有高蛋白藻类生物质的膳食补充剂、食品成分和食品专利的具体信息内容。

1.一种消耗品,其包含来源于克里藻属的藻类,其中所述消耗品是膳食补充剂、食品成分或人类消耗食品。
2.如权利要求1的消耗品,其中所述藻类物种包括嗜酸克里藻(Klebsormidium acidophilum)、双齿克里藻(Klebsormidium bilatum)、细齿克里藻(Klebsormidium crenulatum)、多裂克里藻(Klebsormidium dissectum)、多迪氏克里藻(Klebsormidium drouetii)、线虫克里藻(Klebsormidium elegans)、链丝克里藻(Klebsormidium flaccidum)、漂浮克里藻(Klebsormidium fluitans)、脆弱克里藻(Klebsormidium fragile)、克氏克里藻(Klebsormidium klebsii)、层状克里藻(Klebsormidium lamellosum)、山地克里藻(Klebsormidiummontanum)、黏液性克里藻(Klebsormidium mucosum)、山蜡梅克里藻(Klebsormidium nitens)、假裂丝克里藻(Klebsormidium pseudostichococcus)、平壁克里藻(Klebsormidium  scopulinum)、不育克里藻(Klebsormidium sterile)、细弱克里藻(Klebsormidium subtile)、纤细克里藻(Klebsormidium subtilissimum)或黄丝状克里藻(Klebsormidium tribonematoideum)或其混合物。
3.如权利要求2的消耗品,其中所述藻类物种包括山蜡梅克里藻(Klebsormidium nitens)或链丝克里藻(Klebsormidium flaccidum)或其混合物。
4.如权利要求1的消耗品,其中所述藻类物种通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。
5.如权利要求1的消耗品,其中所述藻类物种被脂质或聚合物包被、乳化或包封。
6.如权利要求1的消耗品,其中所述膳食补充剂包括片剂、囊片或粉末填充胶囊,其中所述藻类物种包括干燥和粉末化的克里藻藻类生物质,其具有低于约5重量%的分含量。
7.如权利要求6的消耗品,其中所述干燥和粉末化的克里藻藻类生物质通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。
8.如权利要求1的消耗品,其中所述食品成分基本上由干燥和粉末化的克里藻藻类生物质组成,其具有低于约5重量%的水分含量。
9.如权利要求8的消耗品,其中所述干燥和粉末化的克里藻藻类生物质通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。
10.如权利要求1的消耗品,其中所述食品包括撒上式或拌入式调味品产品,还包括至少一种选自味成分、着色剂、调味品成分、食品添加剂成分、食品组分、营养成分和其混合物的额外成分。
11.如权利要求1的消耗品,其中所述食品包括可堆叠碎片的物理形式的零食食品。
12.如权利要求1的消耗品,其中所述食品包括挤出的膨化食品的物理形式的零食食品。
13.一种生产包含来自克里藻属的藻类物种的消耗品的方法,所述方法包括:
收获来自克里藻藻类培养物的湿润的生的藻类材料,该材料包括藻类固体和水;
除去约90%至约95%的水以生产脱水的藻类材料;
干燥脱水的材料以生产水分含量小于5重量%的干燥藻类生物质;和
向干燥的藻类生物质中添加至少一种额外成分以生产消耗品。
14.如权利要求13的方法,其中至少一种额外成分选自风味成分、着色剂、调味品成分、食品添加剂成分、食品组分、营养成分及其混合物。
15.如权利要求13的方法,其中所述克里藻藻类培养物通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。
16.一种生产包含来自克里藻属的藻类物种的消耗品的方法,所述方法包括:
收获来自克里藻藻类培养物的生藻类材料,该材料包括来自培养物的藻类细胞物质和水;
除去一部分水以产生包含约15重量%的藻类细胞材料和约85重量%的水的糊料;
通过喷雾干燥器的喷嘴对糊料进行喷雾,以产生喷雾流出物,所述喷雾流出物冲撞在平坦表面上以产生藻类材料片材;并且任选地将藻类材料片材干燥至约10重量%或更少的水分含量以生产消耗品产品。
17.如权利要求16的方法,其中所述克里藻藻类培养物通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。
18.如权利要求16所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
进一步干燥藻类材料片材以获得具有约5重量%或更少的水分含量的干燥材料;
将所得的干燥材料切成小片;和
在空气循环干燥机或常规烘箱中将小片干燥、或在油中油炸小片,以生产消耗品。
19.一种生产包含来自克里藻属的藻类物种的零食食品碎片的方法,所述方法包括:
收获来自克里藻藻类培养物的生藻类材料,该材料包括来自培养物的藻类细胞物质和水;
将藻类材料干燥成为水分含量小于约5重量%的干燥藻类生物质;
将干燥的藻类生物质与至少一种选自水、植物油、动物油铃薯薄片、米粉、小麦粉、玉米粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、麦麸、大麦粉、改性食品淀粉、乳化剂、调味品及其混合物的成分混合以生产柔韧的面团;
将面团压成面团片材;
将面团片材切成一定形状;和
将形状烹饪至酥脆。
20.如权利要求19的方法,其中所述克里藻藻类培养物通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。

说明书全文

含有高蛋白藻类生物质的膳食补充剂、食品成分和食品

[0001] 发明人:A·A·达尔
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请要求2017年3月17日提交的美国临时专利申请号62/467,984、题为“来源于藻类的蛋白质补充剂(Algal-Derived Protein Supplement)”的优先权和权益,其全部内容通过引用纳入本文。发明领域
[0004] 本发明涉及人类营养、尤其是含有高蛋白藻类生物质的膳食补充剂、食品成分和食品以及获得其的相关的加工方法。

背景技术

[0005] 已经充分确定营养不良会降低人对感染和慢性疾病的免疫并且使死亡率上升。当前的研究支持这样的概念,即,良好的营养可以预防许多疾病状态,并且在各种疾病、损伤或其它应激和免疫相关损伤和病症的医学治疗期间可以缩短恢复时间。例如,现在已知和维生素D对于骨强度和防止骨质流失十分重要,叶酸将降低某些出生缺陷险,而ω-3脂肪酸(如鱼油)可降低心脏病的发病率。而且,蛋白质消耗在人类营养中是必需的,其提供必需基酸并且有助于细胞修复和健康代谢。
[0006] 出于各种原因,世界人口中的许多没有能消耗每日推荐的蛋白质饮食平。在欠发达国家中,营养缺乏的一个原因是贫穷。在发达国家中,素食主义者和纯素食者可能没有消耗足够蛋白质,即便是高度发达国家的非素食主义者,便利、高水加工食品的易得性也会导致低蛋白质摄入。
[0007] 低蛋白质饮食和不良饮食习惯的后果包括获得性麸质敏感性、免疫系统不全、肌肉流失、疼痛、受伤和疾病恢复缓慢、肥胖、精神敏锐度差和疲劳等。
[0008] 鉴于第三世界的贫困程度、素食在全球范围内的普及、以及发达国家的人们即使经济宽裕也持续倾向于单纯地吃得不好,为了促进总体健康,总是需要能够增加食品的营养价值的新的膳食补充剂和食品成分。
[0009] 发明概述
[0010] 在本公开的各个方面中,公开了供人消耗的来源于藻类的膳食补充剂、食品成分和所得的食品组合物。这些消耗品补充剂和食品包含来源于至少一种藻类物种的藻类生物质,并且任选地包含至少一种向消耗品赋予口味或其它属性的额外成分。在各个实例中,藻类生物质包含至少一种克里藻属(Klebsormidium)藻类,并且在特定的实例中是通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得的,例如通过排干和/或压缩生物材料以去除相关的液体成分。
[0011] 膳食补充剂、食品成分和食品(在此统称为“消耗品”)可以以薄片、颗粒或粉末形式包含干燥的藻类,并且任选地包含至少一种额外成分如调味品。当消耗品被加入到食品中时,其可以以干燥“撒上式”调味品产品的形式提供,其为食品提供调味和丰富的蛋白质。在各个方面,膳食蛋白质水平不足、或完全无蛋白质含量的食品可被根据本公开的来源于藻类的消耗品增强。在其他方面,包含干藻类的消耗品可能会在物理上以片材、包裹物、壳状、碗状、条状、碎片、膨化食品、脆片或饼干的形式体现。这些物理形式可获自包含至少一种克里藻属藻类的干燥的生物质。在各个实例中,这样的藻类生物质通过加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料而获得。
[0012] 根据本公开的来源于藻类的消耗品可包含至少一种额外成分,如调味品,包含例如盐、糖、红辣椒、黑胡椒、欧芹、至、香菜、各种烘烤种子、谷氨酸钠、洋葱粉、大蒜粉或柠檬酸。消耗品可还包含至少一种向消耗品赋予风味以外的一些其它属性的其它成分,例如抗化剂、防腐剂着色剂、抗结剂、流动剂、维生素和矿物质。在一些实例中,藻类细胞被包覆和/或聚集,使得消耗品的藻类薄片或颗粒在热食品和在人的口中保持其大部分的硬度,以延长口感。在特定的方面中,消耗品可用多种维生素和矿物质来增强,例如,维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、钙、镁、锌、硒、碘和
[0013] 根据本公开,公开了生产各种消耗品如膳食补充剂和食品的方法。在各个方面,方法包括干燥藻类生物质,并将干燥的藻类材料与至少一种额外成分混合以形成膳食补充剂、食品成分或食品。在其它实例中,藻类生物质首先被与至少一种其它成分混合,然后被干燥。干燥藻类生物质可与模制加工一起,如以特定的形状生产干燥的藻类,如碗状、饼壳、或可堆叠的碎片状。藻类生物质可被干燥,例如通过空气干燥、加热干燥、或冷冻干燥
[0014] 生产来源于藻类的消耗品的方法还可包括在细胞水平上宏观和/或微观地包被、乳化或封装藻类的步骤,使得藻类细胞中的叶绿素不会浸出并将膳食补充剂、食品成分或食品染色为绿色。在各个方面中,使用脂肪酸、植物油或其它脂质在湿润时包被或乳化完整的藻细胞,或在薄片、片材、颗粒或粉末形式中包被和/或乳化块状干燥的藻类生物质。在其它实施方式中,在干燥之前用聚合物封装藻类细胞,或在干燥之后用聚合物包被干燥的藻类生物质。
[0015] 本文还公开了通过在有营养增强需求的食品中添加来源于藻类的食品成分来增加食品的营养因子的方法。在特定的实例中,营养因子是蛋白质。在增加食品的营养因子中,除提供蛋白质外,来源于藻类的食品成分还可通过提供至少一种调味品来增加食品的风味。附图说明
[0016] 图1示出了根据本公开的适用于生产藻类片材200的滚筒干燥操作的实施方式。
[0017] 发明详述
[0018] 来源于藻类的消耗品包含来源于至少一种藻类物种如克里藻属的藻类生物质。根据本公开的来源于藻类的消耗品可以是用于直接人类消耗的膳食补充剂或食品产品的形式,或者是能加入到食品中的食品成分的形式,如调味品掺混物或食品添加剂
[0019] 生物保藏
[0020] 本文使用的藻类生物质可以获自对NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料的加工。可以用于获得根据本公开的包含至少一种克里藻属的藻类生物质的生物材料的保藏物已经在2006年10月6日保藏于帕韦苏-吉亚尔国家海洋藻类和微生物群中心-比奇洛海洋科学实验室(Provasoli-Guillard National Center for Marine Algae and Microbiota-Bigelow Laboratory for Ocean Sciences)(NCMA,美国缅因州),并且分配国际保藏单位保藏号PATENT201602001。该保藏在公开其的专利授权后将对公众可及。该保藏根据37C.F.R.§1.808和MPEP§2410.01做出,因此,在涉及由委员会根据37C.F.R.§1.14和
35U.S.C.§122确定其资格的保藏的该申请审查期间,该保藏是可及的,而存在一个例外情况,即在获得专利授权后,保藏人不可撤回地取消了对保藏的生物材料的公众可及性所施行的所有限制。
[0021] 定义
[0022] 如本文所述,术语“消耗品”意指广泛涵盖旨在供人消耗的所有可食用食品产品的物理形式,无论是否以与其他食物一起、在其他食物上或在其他食物中使用的膳食补充剂(例如,片剂、胶囊等)、零食食品(例如,碎片、脆片、膨化食品、饼干等)、主食(例如紫菜型寿司片、干燥意面、蔬菜杂烩等)、或食品成分(例如调味品掺混物、食品制造者使用的蛋白质添加剂等)的形式使用如增加食品中的特定营养因子和/或调味或在其它方面改变食品的外观、气味、质地和/或风味。在非限制性实例中,如下述所讨论的,消耗品食品成分可以是包含例如仅干燥的藻类其本身或干燥的藻类加上至少一种额外成分的薄片、颗粒、粉末、或调味品掺混物的形式。在其它实例中,包含至少一种藻类物种的消耗品食品产品可以是片材、包裹物、碎片、膨化食品、脆片、股状、面条、通心粉、谷类、可食用碗或壳、或其它模制、挤出或成形的形状等的形式。
[0023] 如本文所述,术语“来源于藻类的消耗品”指如上定义的消耗品,其包含来自至少一种藻类物种的藻类材料。在特定的实例中,藻类材料包含克里藻藻类生物质,其提供相对高的蛋白质含量。本文的藻类生物质可以获自对NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料的加工。本文的来源于藻类的消耗品还可指更简单的“蛋白质增强剂”,强调使用来源于藻类的食品成分的一种示例性用法,例如撒上调味品,以增强低蛋白或无蛋白食品中的蛋白质水平。这种蛋白质增强剂(甚至基本上由干燥的藻类组成)可被第三方食品生产商用作其制成品的富含蛋白质的食品成分,涵盖从健美奶昔到可微波烧烤的各种食品。
[0024] 本文所用术语“藻类生物质”通常指源自天然产生或遗传修饰的藻类(“GMO藻类”)的细胞物质(例如,完整藻类细胞)。例如,在各种实施方式中,藻类生物质包括一种或多种藻类物种的冷冻干燥或以其它方式干燥的藻类。在各种实施方式中,藻类生物质可以包括一种或多种的藻类物种的薄片、颗粒、粉末状干燥的藻类。通过冷冻干燥细胞物质并且任选地将干燥后获得的细胞物质薄片化、粉末化、研磨或颗粒化,或通过将湿润藻类成型为一定形状然后干燥,可从克里藻属藻类衍生示例性藻类生物质。在特定方面,藻类生物质通过加工克里藻属藻类获得,例如,通过机械压力机沥干和/或挤压来去除液体成分,然后将剩余的细胞物质滚筒干燥或冷冻干燥。包含至少一种克里藻属的藻类生物质可通过根据本文公开的生物加工方法加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料获得。藻类生物质可被配制成供人消耗的来源于藻类的消耗品,通过干燥包含至少一种藻类物种的藻类生物质并任选地将干燥的材料与至少一种额外成分混合以生产来源于藻类的消耗品。以下将更详细地讨论将藻类生物质配制成各种消耗品的这些方面。
[0025] 如本文所述,术语“膳食补充剂”意指广泛涵盖旨在用于人类的营养产品的所有物理形式。因此,本文的“膳食补充剂”可以是营养组合物的“剂型”或“单位剂量”,例如提供特定推荐量的营养素。例如,可以将根据本公开的膳食补充剂设计成用于口服或舌下服用,并且因此可以是丸剂、片剂、囊片、软胶囊、粉末填充胶囊、咀嚼片或团粒、薄膜/溶解条。例如,设计用于向人经鼻给药的补充剂可以是液体的形式,如将液体包装成鼻喷剂。在非限制性实例中,本文的膳食补充剂包括压缩成囊片的干燥的藻类生物质。囊片可被需要额外的日常蛋白质或其它营养素的人所消耗。干燥和粉末化的克里藻属藻类在本文中特别适用于生产供人消耗的来源于藻类的膳食补充剂的粉状填充胶囊、压制的片剂和囊片。
[0026] 用于来源于藻类的消耗品的藻类生物质
[0027] 本文使用的藻类生物质可包括任何藻类物种。各种因素会影响用于来源于藻类的消耗品的具体藻类物种的选择。这些因素包括这样的条件如:(i)物种的可获得性,如其在自然界的普遍性或适合进行具有成本效益的培养;(ii)藻类的营养素含量;和(iii)其可加工能力。例如,具体的藻类物种可以直接从天然池塘或海洋中养殖,也可以在人工控制的淡水或盐水罐中大量种植。而且,可选择具体的藻类物种,因此他们提供相对高的蛋白质水平以及相应的低脂质水平。此外,特定种类的藻类可能更适合加工,例如干燥成片材、薄片、颗粒或粉末。在特定情况下,可能希望找到可以糊状操作的藻类物种,例如能够压入模具、然后干燥成三维形状(如碗、壳或可堆叠的碎片)。
[0028] 已知特定的藻类物种含有高水平蛋白质,因此适于用作根据本公开的来源于藻类的消耗品的藻类材料。这些物种中的一些(其中相关蛋白质以干基计)包括杜氏盐藻(Dunaliella tertiolecta)(20重量%)和微绿球藻(Nannochloris atomus)(30重量%),均来自绿色藻类的绿藻纲(Chlorophyceae class)。提供高水平蛋白质的其它绿色藻类包括小球藻(例如,蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)和普通小球藻(Chlorella vulgaris),约58重量%蛋白质)、大片球藻(Bracteacoccus grandis)(约55-30重量%)、富油新绿藻(Neochloris oleoabundans)(约55-20重量%蛋白质)、和三褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)(约50-40重量%蛋白质)。而且,干燥的螺旋藻(蓝绿藻类的一个属)(例如,包括钝顶螺旋藻(Anthrospira platensis)种和极大螺旋藻(Arthrospira maxima)种)具有约51-71重量%蛋白质含量。不仅藻类物种之间的蛋白质水平不同,特定物种中的蛋白质水平会在物种的生长阶段中发生变化(例如对数早期、对数晚期、缓滞和晚期缓滞生长阶段)。可以适当地定时收获用于来源于藻类的消耗品的藻类,以使得收获到具有最高蛋白质水平的藻类。
[0029] 本文使用的藻类生物质可来源于克里藻属,因为各种克里藻物种提供具有成本效益的培养(例如在开放池塘或罐中)、以干基计蛋白质含量较高、通用性强且易于加工成可食用材料的可接受的平衡性。克里藻是丝状轮藻(filamentous charophyte)绿藻的20种已知物种的属,包括嗜酸克里藻(K.acidophilum)、双齿克里藻(K.bilatum)、细齿克里藻(K.crenulatum)、多裂克里藻(K.dissectum)、多迪氏克里藻(K.drouetii)、线虫克里藻(K.elegans)、链丝克里藻(K.flaccidum)、漂浮克里藻(K.fluitans)、脆弱克里藻(K.fragile)、克氏克里藻(K.klebsii)、层状克里藻(K.lamellosum)、山地克里藻(K.montanum)、黏液性克里藻(K.mucosum)、山蜡梅克里藻(K.nitens)、假裂丝克里藻(K.pseudostichococcus)、平壁克里藻(K.scopulinum)、不育克里藻(K.sterile)、细弱克里藻(K .subtile)、纤细克里藻(K .subtilissimum)和黄丝状克里藻(K.tribonematoideum)。在各种实施方式中,本文使用的藻类生物质来源于任何目前已知或尚未发现的克里藻藻类。
[0030] 例如,本文使用的藻类生物质可以来源于选自下述的藻类物种:嗜酸克里藻(K.acidophilum)、双齿克里藻(K.bilatum)、细齿克里藻(K.crenulatum)、多裂克里藻(K.dissectum)、多迪氏克里藻(K.drouetii)、线虫克里藻(K.elegans)、链丝克里藻(K.flaccidum)、漂浮克里藻(K.fluitans)、脆弱克里藻(K.fragile)、克氏克里藻(K.klebsii)、层状克里藻(K.lamellosum)、山地克里藻(K.montanum)、黏液性克里藻(K.mucosum)、山蜡梅克里藻(K.nitens)、假裂丝克里藻(K.pseudostichococcus)、平壁克里藻(K.scopulinum)、不育克里藻(K.sterile)、细弱克里藻(K.subtile)、纤细克里藻(K.subtilissimum)、黄丝状克里藻(K.tribonematoideum)和它们的混合物。
[0031] 此外,本文使用的藻类生物质可以源自选自下述的藻类物种:山蜡梅克里藻(klebsormidium nitens)、链丝克里藻(klebsormidium flaccidum)和其混合物。在各种实施方式中,本文使用的藻类生物质可以源自山蜡梅克里藻(klebsormidium nitens)。此外,本文使用的藻类生物质可以源自链丝克里藻(klebsormidium flaccidum)。
[0032] 包含至少一种克里藻物种的藻类生物质可获自加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料。如本文所公开的,NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料的培养生产包含至少一种克里藻藻类物种的藻类菌落,其可生长至足以收取的数量。在各个实例中,获自加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料的藻类生物质包含选自山蜡梅克里藻、链丝克里藻及其混合物的藻类物种。
[0033] 一些藻类物种,甚至是提供相对高水平蛋白质的那些,也都含有高水平的脂质。这些能够提供脂质的物种在生物柴油生产而非人类食品上或许更有吸引力。另一方面,各种克里藻物种被发现包含相对高水平的蛋白质以及相对低水平的脂质。此外,除了蛋白质以外,各种克里藻物种还提供多种其它对人类健康重要的营养素。因此,在本公开的各种实施方式中,来源于藻类的消耗品包括具有下述营养价值的干燥的克里藻生物质。
[0034] 来自培养的藻类的藻类生物质
[0035] 在本发明的各个方面,本文所使用的藻类生物质包含在有各种无菌材料的蒸馏水中生长的一或多个藻类培养物的完整藻类细胞。生产适用于本文所述的各种消耗品的藻类生物质的方法包括培养NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料样品,并分离固体和液体成分以获得藻类生物质。在某些情况下,藻类生物质以原始形式使用、即作为细胞材料的湿物质,或以进一步加工的形式使用,如去除一些液体后使用,或更广泛地通过冷冻干燥、常温干燥或加热干燥进行干燥。在利用藻类作为消耗品时,在从生/湿到基本不含水的所有这些潮湿阶段中使用藻类可能是实用的。
[0036] 包含克里藻的藻类的冷冻干燥的样品被确定包含各种对人体健康重要的营养素。此外,冷冻干燥的藻类生物质几乎完全无臭无味,不含重金属、有害微生物和毒素。表1列出了一个示例性克里藻藻类生物质的完整营养分析。表1中,“wt.%”指基于重量/重量的分析物百分比。本文分析的克里藻藻类生物质获自加工NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料,过滤粗藻,并干燥经过滤的材料,以获得具有少于5重量%水的干燥生物质,如本文下文实施例中所述。
[0037] 表1:克里藻藻类生物质的营养分析
[0038] 分析物 值 使用的方法顺式-顺式-多不饱和脂肪(wt.%) 5.41 AOAC 996.06
单不饱和脂肪(wt.%) 0.13 AOAC 996.06
饱和脂肪(wt.%) 2.15 AOAC 996.06
总脂肪(wt.%) 8.04 AOAC 996.06
反式脂肪(wt.%) 0.01 AOAC 996.06
果糖(wt.%) <0.25 CM4200
葡萄糖(wt.%) 0.49 CM4200
乳糖(wt.%) <0.25 CM4200
麦芽糖(wt.%) <0.25 CM4200
蔗糖(wt.%) <0.25 CM4200
总糖(wt.%) 0.49 CM4200
灰分(wt.%) 3.80 CM4001
钙(mg/100g) 79.4 CM5004
热量(Cal/100g) 411 计算
碳水化合物(wt.%) 42.02 计算
胆固醇(mg/100g) <1 (分包的)
铁(mg/100g) 7.36 CM5004
水分(wt.%) 3.54 CM4012
蛋白质(wt.%) 42.6 CM4006
钠(mg/100g) 172.2 CM5004
总膳食纤维(wt.%) 23.9 AOAC 991.43
维生素A(β-胡萝卜素)(IU/100g) 24,425 MN4101
维生素C(mg/100g) 117.98 CM4104
[0039] 如表1所示,克里藻藻类生物质包含主要为β-胡萝卜素形式的维生素A。此外,在克里藻藻类生物质中发现42.02重量%的“碳水化合物”,其包括约8至9重量%的已知具有多种医学和健康益处的非淀粉多糖。
[0040] 表2列出了存在于一种包含克里藻的藻类生物质的示例性冷冻干燥样品中的关键营养成分(来自表1)(表2中的营养素含量是指100克冷冻干燥藻类生物质中存在的营养素含量)。
[0041] 表2:冷冻干燥克里藻生物质中的关键营养素
[0042] 营养素 每100G藻类生物质的量维生素A 24,425IU
维生素C 118mg
钙 79mg
蛋白质 43克
[0043] 表3示出说明根据本公开的示例性克里藻藻类生物质与其它食物相比的比较性营养价值。
[0044] 表3:比较性营养价值
[0045]
[0046] 表4示出示例性克里藻藻类生物质与蛋白质的其它食物来源中蛋白质含量和氨基酸含量的比较。表格中存在于氨基酸旁边的星号(*)表示该氨基酸是必需氨基酸。
[0047] 表4:蛋白质含量比较
[0048]
[0049] 从这些结果和比较中可以看出,包含克里藻的藻类生物质可提供蛋白质和微量营养素的独特混合物,因此,它是一种理想的脂肪很少的非动物性蛋白质营养来源。在本文的各种实施方式中,将来源于至少一种克里藻物种的藻类生物质加工成具有各种物理形式的消耗品,以利用其营养价值。
[0050] 用于来源于藻类的消耗品的藻类的加工、干燥和定型方法
[0051] 根据本公开,有几种方法来干燥甚至“烹调”藻类以获得适用于来源于藻类的消耗品产品的藻类材料。通常,当原始藻类如海藻或海带是相对大的块时,用于藻类的空气循环干燥器的热效率可能很低,从而限制了水分流向发生蒸发的藻类表面。大块的藻类也会减少暴露在热空气中的表面积。对于特定的藻类物种,为了进行干燥而事先将藻类缩小成颗粒会导致产生粘稠的物质,其趋于堆叠在一起并阻止热空气流过藻类颗粒床。然而,在许多情况下,新鲜藻类(包括本文中培养的克里藻)体积很小、或者可以磨碎,所得的浆料可以经济地干燥。通常,藻类物种越是“木质”,就越容易在干燥之前在搅拌机中进行混合。
[0052] 在各种实施方式中,用于干燥和薄片化、颗粒化或粉末化或深度煎炸新鲜藻类固体如克里藻的方法包括但不限于冷冻干燥、喷雾干燥、滚筒干燥、脉冲干燥、脉冲燃烧干燥、烘箱干燥、微波干燥、在商用紫菜机中干燥和轧平、或深度煎炸。这些方法各有优缺点。例如,冷冻干燥虽然有效,但需要二次加工,例如研磨或切碎,以获得最终的粉末状或薄片状干燥藻类产品。喷雾干燥由于高压雾化过程而会使完整的细胞破裂,尽管如果将藻类材料掺入到消耗品中时,细胞内容物仍保留在破裂的细胞中,则可能无需担心。
[0053] 滚筒干燥是生产干燥藻类的有效方法,并且可用于生产藻类片材。滚筒干燥机是所谓的薄膜接触式干燥机。将非常薄的一层待干燥的藻类可选地与其他物质一起施加到旋转圆柱体(滚筒)的外部。该滚筒在内部被蒸汽加热。当与加热的表面接触时,液体会从摊薄的藻类层中迅速蒸发。蒸汽加热可在滚筒表面上提供均匀的温度分布,从而得到稳定的产品。两个滚筒可以紧邻布置并沿相反的方向旋转,从而在对材料进行干燥时在滚筒之间挤压材料。一种类型的滚筒干燥机是ANDRITZ Gouda滚筒干燥机(可从奥地利安德鲁兹公司(ANDRITZ AG),奥地利格拉茨8045施塔特格街18号购得)。克里藻尤其适于在滚筒干燥机中干燥。在各个方面,克里藻藻类生物质(如获自培养NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料)可被直接滚筒干燥为紫菜-(海藻)型的寿司片材,用于直接人类消耗或用于压碎成薄片或粉末、用作食品成分。
[0054] 图1示出了根据本公开的适用于生产藻类片材200的滚筒干燥操作的实施方式。在该实施方式中,两个旋转的滚筒辊120彼此紧邻布置,如间隔相当于干燥的藻类片材期望厚度。前导滚筒122也可以定位成靠近移动输送机125,以形成与藻类片材的期望厚度大约相等的间隙。容器101位于旋转滚筒之间的间隙上方,用于将藻类生物质110计量到滚筒之间的间隙中。任选地,可使用额外的计量容器如102和103来将其它材料添加到旋转滚筒中,其在料流在滚筒之间汇合时,与藻类生物质结合。例如,两个额外的计量容器102和103可提供藻酸盐或另一种聚合物或其它材料来包被藻类。如图所示,计量容器102和103被分别定位和调整以将材料112和114的料流供至滚筒。操作滚筒120和122以将材料110、112和114压缩在一起并至少部分地将所得的组合物116干燥到最终藻类片材200中。在各种实施方式中,所得的藻类片材200包含干燥的藻类材料以及包被在藻类中心层的两侧上的藻酸盐或其它材料。如果仅使用一个计量容器102或103,则所得的藻类片材200将只在一侧包被有额外的材料。在一些情况下,形成的藻类片材200可以在压碎成薄片或磨成粉末之前经过另一个干燥操作,如经过烤箱。藻类生物质材料110可包含已混合到一定厚度的湿润藻类培养物,或其可以是藻类生物质的加工形式,例如已经被分离为液体和细胞成分、然后再次悬浮并混合以达到一定厚度或其他特性的培养物。在特定的实例中,其它食品成分如调味品可直接被添加到计量容器101、102和103中的任一个中。例如,盐或其它调味品可被直接混合到容器101中的湿润藻类生物质110中。在图1的过程100的进一步变型中,额外的计量容器102和103可被省略,并且已经被添加到旋转滚筒中的材料可在分开的过程中被包被到完成的藻类片材200上,如通过喷涂或辊涂。
[0055] 另一种生产干燥藻类薄片的有效方法是使用用于生产紫菜海藻片材的商业紫菜机,例如配备微波干燥的紫菜机。然后可将这样获得的干燥的藻类片材轻柔地压碎成薄片或更用力地研磨成粉末,然后将该材料用作调味品掺混物或完成的食品产品如可堆叠的碎屑、膨化食品或脆片中的食品成分。
[0056] 藻类如克里藻的加工通过在蛋白质等营养因子达到最高峰的特定生长时期收获开始。例如通过机械加压或离心除去水,以产生“酸奶样”脱水物质,其可通过上述任何方法干燥以产生根据本公开的用于消费品的亮绿色薄片或粉末。原始的克里藻藻类生物质可以呈“丝状”。即使单个藻类细胞为棒状且仅长约750纳米,它们仍趋于端对端连接,形成长度约2-3毫米的较长链。因此,克里藻加工可能需要剪切,以通过常规方式进行适当干燥。然而,发现如果在喷雾干燥时藻类生物质仍然保持丝状,则来自喷雾干燥喷嘴的流出物可被引导到平坦的表面,由此产生可以感觉到厚度的“毛毡样”材料。对于此过程,使用了经过修改的行业标准的商用食品级喷雾干燥器。该过程可以用于天然以这些条状存在的任何丝状藻类,或者其可以剪切成相似的长度。
[0057] 在各种实施方式中,所得的毛毡样材料可被干燥为约10%水分含量,使其具有粗糙毛毡的质地,但具有足够的柔韧性,可以直接用作素食三明治包裹材料,卷饼包裹物或其他此类食品应用,而无需进一步干燥。该材料可以切成圆形、正方形或矩形并用真空袋装以防变质。添加黄原胶和其他天然防腐剂如盐和醋,也会延长保质期。在其他实例中,消耗品是冷藏食品产品。在特定方面中,可以使用塑料膜以类似于单个食用奶酪片的方式包装小的扁平正方形,以防止材料粘在一起。这种材料也可以通过非常小的直径的模具挤出,以产生类似于意大利面的线。然后可以将挤出的线进一步干燥并包装和出售,以替代传统的粗面粉小麦意大利面。
[0058] 如果将毛毡样材料干燥至水分含量不超过5%左右,则可以将其成型为扁平或杯形的玉米片,玉米卷,可堆叠的碎片或其他脆的零食形状,并添加可选的调味品。从而,在各种实施方式中,制造玉米片、玉米卷、可堆叠的碎片或其它脆的零食形状的来源于藻类的消耗品的方法包括通过喷雾干燥器喷嘴将生的丝状克里藻喷雾干燥在平坦表面上以产生毛毡样材料,将毛毡样材料干燥至约5%或更少的水分,将其在三维模具之上或之中成型为杯形的玉米片、玉米卷、可堆叠的碎片或其他脆的零食形状,然后在空气循环干燥机或常规烤箱中干燥、或在合适的油中油炸,以生产最终食品产品。通常,喷雾干燥藻类生物质的过程可能导致产生产品形状,例如壳状或碎片状。例如,可以将喷雾干燥的克里藻进一步干燥至约5%水分或更低,将其切割后在“鞍形”模具上成型为单个碎片,然后干燥直至变脆,以生产类似于家乐氏公司(Kellogg)的品客 零食碎片的可堆叠的碎片。可堆叠的意思是每个零食碎片具有相同的三维曲率,从而可以将多个碎片整齐地堆叠在圆柱形容器(即管)中。在各个方面,在马鞍形模具上成型之前,可以先将湿的、部分湿的或干的克里藻与植物油、米粉、小麦粉、玉米粉、小麦淀粉、麦麸、大麦粉、改性食品淀粉、乳化剂、调味品等的任何混合物混合,以生产类似于家乐氏公司的 零食碎片的大小、密度和质地的可堆叠的碎片。这样的可堆叠碎片可被包装在可封闭的圆柱形(管)容器中以用于零售。
[0059] 将藻类生物质成型为可消耗产品的步骤可包括使用更深的模具。例如,可以将生的湿润藻类或脱水藻类材料压入各种形状的模具、如类似于松饼或纸杯蛋糕罐子中,然后将填充的模具放置在空气干燥器或烤箱中一段足够的时间,以将藻类干燥成模制食品形状。模具可以包括任何形状,例如半球形的碗,或可以产生三维可食用形状的杯子,如碗。这些成形的形状具有可用其他食品“填充”的优点,其中成形和干燥的藻类生物质是“食用碗”。在各个方面,藻类生物质被干燥成玉米卷碗的形状,用于玉米卷沙拉或盛汤。
[0060] 挤出的藻类生物质的微波、深度煎炸或常规烤箱干燥可产生清淡、脆和非常绿色的零食食品,如膨化的零食。可以将生的湿润藻类与其他食品成分混合,然后在加热的挤出机中通过模具挤出,以制成类似于 芝士膨化食品的形状和稠度的零食食品。加热的挤出腔室从挤出的浆液中的水分中产生蒸汽,以将挤出物鼓起(用气袋膨胀)。
例如,藻类生物质可以与玉米粉、水、油和调味料混合,然后在压力下通过加热的挤出机挤出,以将生的零食制成挤出的“蛇”。然后可以对从模切出的所需长度的零食卷进行烘烤或油炸,以获得最终的可消耗膨化食品零食。
[0061] 在生的湿润阶段或脱水阶段,藻类可被深度煎炸而不是风干。例如,可以用模具将藻类生物质的轧制薄片材(例如厚度小于约1/8英寸)切成可食用尺寸的小形状,在约350华氏度至约500华氏度的温度下深度煎炸一段足够的时间,以烹饪每片食物并使其变脆。
[0062] 生的湿润藻类生物质可与各种风味剂、着色剂、调味品或香料混合,然后通过加热的滚筒辊、带式干燥或喷雾干燥进行干燥,以形成薄片化(用于“撒上式”产品)或粉末化(用于“拌入式”产品)的可消耗的“蛋白质增强剂”。在其他实施方式中,将干燥的藻类生物质(例如通过以上任何方法干燥)与各种调味品混合,然后通过常用的食品加工方法附聚或聚集,以形成薄片、颗粒或粉状产品。在各个方面,第三方食品生产商都使用干燥的、薄片化或粉末化的藻类作为生产任何食品的蛋白质增强食品成分。
[0063] 用脂质和/或聚合物包被、乳化或包封藻类以减轻食物着色的方法
[0064] 当包含绿色藻类物种(如克里藻)的来源于藻类的消耗品食品成分或香料掺合物被添加到食品中时,可将食品着色为绿色。取决于添加了来源于藻类的成分的食物的类型和温度,这种着色可能是不希望的。绿色藻类的绿色来自藻类细胞中存在的叶绿素,因此,在整个将藻类加工成消耗品的过程中保持藻类细胞完整的方法和/或包被干燥藻类的方法可以帮助减轻来源于藻类的消耗品对其他食物的这种不良着色。通常,通过用至少一种脂质和/或至少一种聚合物进行包被、乳化和包封中的至少一种来减轻不希望的着色。在各个方面,至少一种脂质或聚合物可以以在如水或醇的溶剂中的溶液、乳液或悬浮液的形式提供。
[0065] 藻类可以在藻类培养物转化成来源于藻类的消耗品产品的任何阶段进行包被、乳化和/或包封。例如,可以将生的湿润藻类与脂质或聚合物混合。或者,在添加脂质或聚合物之前,可将藻类培养物中的部分或大部分水排干,以生产出部分干燥/潮湿的藻类。或者,可以用脂质或聚合物包被或乳化任何物理形式如粉末、颗粒、片材或薄片的完全干燥的藻类,例如通过直接喷洒在藻类上或将干燥的藻类与脂质或聚合物磨碎。通常,生的湿润藻类、部分干燥的藻类或完全干燥的藻类可以用脂质或聚合物或其溶液、乳液或悬浮液包被、乳化或包封。
[0066] 藻类细胞的干燥之前的乳化或包封可以改善完整细胞的稳定性,从生的藻类到来源于藻类的成品消耗品的整个加工步骤均如此。然而,用至少一种脂质或聚合物包被干燥藻类可实现类似的颜色浸出缓解。因此,包被、乳化或包封物质(例如脂质或聚合物)和任何程度的湿润藻类的任何组合均在本公开的范围内。例如,可用脂质或聚合物的任何组合处理生的湿润藻类。在其他实例中,可用脂质或聚合物的任何组合处理部分干燥但潮湿的藻类。同样,可以用脂质或聚合物的任何组合处理任何物理形式(如粉末,颗粒、片材、薄片等)的完全干燥的藻类。
[0067] 为了本文的目的,“处理”包括将涂层、乳化剂或包封剂与藻类进行组合的任何方法。这样的方法包括但不限于倾倒、混合、掺混、研磨、喷涂、喷雾干燥、包被等。将脂质或聚合物与藻类结合的精确方法部分取决于藻类的干燥程度(例如,如果藻类仍是生和湿的、部分分离多余的水、或完全干燥)以及湿润、部分湿润或干燥的藻类的物理形式。例如,可以在将脂质或聚合物添加到混合器设备中时或之前,将藻类培养物机械性混合到浆料中。在另一个非限制性实例中,可将干燥的藻类粉末放置在螺带混合器中,并使用喷杆将脂质或聚合物或其溶液、乳液或悬浮液喷洒在藻类上,使其在螺带混合器中翻滚。
[0068] 出于本文的目的,术语“包被”、“乳化”和“包封”可以互换使用。互换这些术语强调了这样一个事实,即对可以减轻颜色浸出的机制没有任何限制。例如,脂肪酸、表面活性剂、油或聚合物可以覆盖单个藻类细胞,或者可以乳化并稳定细胞簇或大量藻类物质(生物质)。在其他情况下,脂质或聚合物可渗透细胞膜并包被细胞内成分,例如叶绿素所驻留的叶绿体。或者,单个藻类细胞可用聚合物包被或包裹在表面活性剂胶束中,使细胞膜无法透过叶绿素。在其他方面,脂质或聚合物可以宏观地包被藻类生物质以形成物理的壳,其可以暂时保护藻类免于将颜色浸出到食物中。
[0069] 在各个方面,包被、乳化或包封也可影响在特定条件下来源于藻类的消耗品软化的速率。来源于藻类的消耗品软化的速率也与人口中藻类材料的“口感”有关。例如,在藻类加工的任何步骤进行包被、乳化或包封可能会导致来源于藻类的消耗品在大约100华氏度至212华氏度的温度下能物理抵抗热食品如汤、面食和炖菜约1分钟至约12小时的时间。在其他实例中,以包括包被、乳化或包封的方式加工的藻类会得到在口腔中(例如在98.6华氏度的唾液环境中)保持坚硬并持续约1秒钟至约5分钟的来源于藻类的消耗品,在此期间,人可继续在口腔中感觉到该消耗品的质地。在各种实施方式中,包被、乳化或包封物质的性质,物质的量,加工方法和/或消耗品所暴露于的温度会影响来源于藻类的消耗品开始向食物中浸出颜色的时间、以及来源于藻类的消耗品可在人的口腔中保留特定口感的时间。
[0070] 在各种实例中,首先将生的湿润藻类与至少一种脂质混合,以乳化或包被单个细胞或细胞群。出于此目的的脂质可包含单一脂肪酸、脂肪酸的掺混物或来源于其的衍生物。脂肪酸的掺混物可以通过组合各个脂肪酸而合成地配制。在其他实例中,脂肪酸的掺混物可以是天然存在的,如特定植物或动物脂肪的脂肪酸掺混物。在非限制性实例中,脂肪酸的链长可以为约C8至约C22,沿着碳链的任何位置具有任何不饱和度,并且具有顺-和反-烯取向的任何组合。脂肪酸的衍生物可以包括例如脂肪酸的盐、即皂,或脂肪酸的甘油单酯、甘油二酯或甘油三酯。天然脂肪酸掺混物可包括例如玉米油、葵花油、红花油、菜籽油橄榄油、猪油、牛脂或任何其他植物油或动物脂肪。这些天然脂肪可以包括脂肪酸甘油单酯、甘油二酯和/或甘油三酯的任意组合。用于本文的脂肪酸也可以被完全氢化或部分氢化以调节不饱和度。脂肪酸的甘油单酯和甘油二酯也可以在甘油分子的一个或两个游离羟基上反应,如通过一个或两个可用的羟基取代基的乙氧基化或酯化。
[0071] 其他脂质包括本身不是脂肪酸的表面活性剂。本文所用的表面活性剂可包括可用于食品组合物中的任何表面活性剂,例如称为“聚山梨醇酯”的聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯(例如聚山梨醇酯20、60、65或80)。其他有用的表面活性剂可以是食品用途的任何阴离子、非离子、阳离子或两性表面活性剂。作为脂质或起脂质作用的其他可用材料包括但不限于卵磷脂、蜂蜜、芥末、硬脂酰-2-乳酸钙、聚甘油酯、乙酰化甘油酯和甘油酯。
[0072] 脂类或脂类混合物可以以生的湿润藻类材料的总重量为基准,以约0.0001重量%至约50重量%的活性脂质材料的水平添加至生的湿润藻类中。可以将脂质或脂质混合物添加至湿润藻类培养物中,然后将培养物例如从轻度至剧烈进行搅拌,搅拌时间足以使脂质与藻类混合。在其他实施方式中,可以用至少一种脂质或至少一种脂质的溶液、乳液或悬浮液对部分干燥(例如,排干)的藻类材料进行喷雾。生的湿润藻类中存在的藻类细胞可用聚合物如琼脂糖、藻酸盐、角叉菜胶、壳聚糖、结冷胶透明质酸、胶原蛋白、弹性蛋白、明胶、纤维蛋白等微囊化。本文所使用的聚合物可以是完全天然存在的、合成改性的天然聚合物,或完全合成的聚合物,如通过聚合反应制得的。至少一种聚合物可以以生的湿润藻类材料的总重量为基准,以约0.0001重量%至约50重量%的活性聚合物的水平添加至生的湿润藻类中。
[0073] 一旦藻类细胞被包被、乳化或包封,然后可以如所描述的那样对生的藻类进行进一步加工,例如干燥。以该方式,干燥的藻类生物质包含乳化或包封的完整细胞,并且不易将食物着色。此外,在加工藻类生物质之前,藻类细胞的包被、乳化或包封倾向于稳定生物质的物理结构,而无论该生物质已被进一步加工成聚集的颗粒或是加工成薄片。藻类周围的乳化剂或聚合物的存在对来源于藻类的消耗品赋予结构稳定性,可以感觉到其在嘴中的稳定和持久的口感,或在视觉上可看作对热食品(如汤和炖菜)的物理稳定性。
[0074] 在其他实施方式中,将脂质和/或聚合物添加到干燥的藻类中或添加到干燥藻类的加工中。三个特定的实施方式包括:
[0075] (1)带式干燥,其中将藻类快速加热并快速冷却以生产任何所需尺寸的干燥藻类薄片,然后随后用至少一种脂质和/或至少一种聚合物进行包被。薄片的尺寸可以从干燥香料薄片的尺寸(例如约1mm)到谷物薄片的尺寸(例如约1cm)之间变化。脂质或聚合物向干燥藻类薄片的添加可以通过喷雾来完成。可对任何大小的薄片进行包被。可以在藻类薄片从传送带上脱落但尚未收集时完成向藻类的喷雾,或者可以在收集之后进行。可以根据需要将脂质和聚合物稀释、乳化或悬浮在任何量的溶剂(例如水或醇)中,以改善对藻类薄片的喷雾。
[0076] (2)将藻类浆料喷雾干燥成极细的粉末,然后将其加工成类似于干燥的黑胡椒的颗粒或其他非常小的薄片。对于该方法,脂质和/或聚合物可以在喷雾干燥之前已经存在于藻类浆料中,或者可以被喷雾到在喷雾干燥塔中下降的下落的藻类颗粒中。
[0077] (3)在两个相对的滚筒中对藻类进行滚筒干燥,其中将藻类干燥成片材,然后切成条带。对于该方法,可以在滚筒干燥操作之前将藻类与至少一种脂质或聚合物预混合,或者可以在滚筒干燥操作之后将藻类喷洒到片材或条带上。图1示出了两个相对的滚筒之间的滚筒干燥的实施方式。
[0078] 在另一种变型中,可以将任选地包括至少一种额外成分(如调味品成分)的干燥藻类材料(如粉末、颗粒或薄片产品)与油(如橄榄油)混合,以产生糊料。该糊料包含最多约80重量%的油,在热食品(如汤、意大利面和炖菜)中显示出稳定性,其中藻类的绿色仅限于糊状直至食用食物的时间。在某些方面中,油包封细小的藻类颗粒,并且水基食品不能与油基消耗品产品快速混合。在各个方面中,这样的糊料可以用作香蒜酱的替代品。
[0079] 来源于藻类的消耗品产品的至少一种额外成分
[0080] 根据本公开的来源于藻类的消耗品包括来源于至少一种藻类的藻类生物质和任选地包括至少一种额外成分,如调味品成分,如赋予如颜色、抗结块或储存稳定性的特性的食品添加剂成分,食品成分(面粉、淀粉、粗粉、油、水等,以形成可用于生产最终食品产品的糊料或面团),或进一步丰富产品的营养成分。如上所述,可以干燥来源于至少一种藻类的藻类生物质,然后与至少一种额外成分混合以生产来源于藻类的消耗品。在各种实例中,这些步骤可以相反,使得在干燥之前将至少一种额外成分添加到藻类生物质中。而且,可以在加工的任何阶段如在生的湿润阶段、脱水阶段或完全干燥的阶段中,将至少一种额外成分添加到藻类生物质中。
[0081] 在非限制性实例中,来源于藻类的消耗品包含至少一种调味品成分。调味品成分可以是矿物的或有机的。基于矿物的成分包括但不限于盐(氯化钠)、氯化(不含钠的“盐”)、氢氧化钙和明矾。有机调味品成分在食品工业中更为普遍,包括例如黑胡椒、白胡椒、各种辣椒、辣椒粉、烟、糖、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、大蒜粉、洋葱粉、香菜、小茴香、龙蒿、罗勒、牛至、欧芹、薄荷、各种香草如叶子或种子、芝麻籽、葵花籽、磨碎的坚果等。这些中的任何一种、以及可想到的任何其他食品调味品都可以单独或以任何组合的形式用于来源于藻类的消耗品中。可以在干燥过程中将烟熏风味添加到藻类中,如通过向干燥机中添加燃烧的余烬或向生的湿润或脱水藻类添加人造烟熏风味剂。其他调味品可以在干燥前混入,或在藻类干燥后撒在上面。许多调味品成分可以商业获得,并且已经为了使用而被加工(如干燥和磨碎)。例如,罗勒可以作为小的干燥薄片或干燥粉末商业获得。例如,芝麻可以是黑色或白色、生的或烘烤的。盐,例如,可以是粒状或粗粒状的,可以是加碘的也可以是不加碘的,可以从地下开采或从海洋获得。
[0082] 除了调味以外,用于来源于藻类的消耗品的食品额外成分还赋予该消耗品至少一种特性。例如,食品额外成分可以选自抗氧化剂、微生物防腐剂、颜色稳定剂、流动剂、抗结块剂、膨松剂和着色剂等。因此,添加至消耗品的特性可以是氧化稳定性、紫外线稳定性、微生物稳定性、通常的存储稳定性、颜色、抗结块性、流动性、发酵能力等。在非限制性实例中,将磷酸三钙或二氧化添加到干粉末化的藻类生物质中,以确保所得的来源于藻类的消耗品保持自由地从其容器中流出。可以添加谷氨酸单钠(MSG,味精)以增强风味。在其他实例中,将FD&C颜色添加到生的湿润的或脱水的藻类材料中,以向来源于藻类的成品消耗品赋予颜色。同样,可以在烹饪过程之前或之中将酵母或小苏打或粉末作为糊状物或面团的一部分添加到藻类生物质中,以将其“发起”。
[0083] 所公开的调味品和各种非调味品成分可以以足以赋予所需结果的量添加至藻类材料中。例如,可以将盐添加到干燥的藻类生物质中以生产来源于藻类的消耗品,其具有令人愉快的咸味,或其水平足以为添加了该消耗品的食品提供咸味调味。相对于藻类生物质的量,引入的各种调味品成分可能非常温和,以免使汤、色拉、蔬菜菜肴等味道太重,并鼓励在任何冷热菜肴中加入大量(例如1重量盎司或更多)的藻类薄片或香蒜酱样粉末。在特定方面,根据本公开的来源于藻类的消耗品是食品的“撒上式”或“拌入式”调味产品的形式。在这些情况下,可以以相对高的水平添加调味品成分,使得当用于大体积食品中时,调味品不会被过度稀释和损失。
[0084] 食物组分是可食用的材料,其可帮助将藻类生物质材料转化为可用于生产最终成品食品的混合糊状物或面团。在各个方面,食物组分可以选自水、植物油、起酥油、动物油、动物脂肪、鱼干粉、奶酪干粉、马铃薯片、米粉、小麦粉、玉米粉、玉米淀粉、燕麦片、小麦淀粉、马铃薯淀粉、麦麸、大麦粉、改性食品淀粉及其混合物。食物组分列表并不意味着包含所有内容,因为当前已知或将来构想的任何食物食谱都可能暗示该列表以外的其他食物组分。被单独使用或以各种组合使用的这些特定的食品组分可用于生产成品食品,例如零食片、玉米片、膨化零食、饼干、面包、谷物、意大利面、饼壳、玉米卷沙拉碗、糕点壳、玉米饼和其他涉及面糊或面团以及烹饪过程的食物。
[0085] 在特定方面,任选的至少一种额外成分可以包括营养成分。在特定藻类物种缺乏特定营养素如维生素Bi2的情况下,该营养素可被包含在来源于藻类的消耗品中。在非限制性实例中,营养素可选自例如维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、钙、镁、锌、硒、碘和铁。
[0086] 直接使用来源于藻类的消耗品作为食品产品或增强其他食品的方法
[0087] 可以将根据本公开的各个方面的来源于藻类的消耗品添加到食物中,例如,由制造商掺入食物中,或者由消费者在家中撒在食物上或拌入食物中,或者直接作为食品食用。通过向食品中添加如调味品掺混物或蛋白质增强食品成分的来源于藻类的消耗品,可以改善至少一种营养因子。这里的营养因子包括但不限于蛋白质、维生素和矿物质。因此,例如,可以将来源于藻类的消耗品添加到食品中以增加食品中蛋白质的量。在其他非限制性示例中,添加至食品的来源于藻类的消耗品可增加食品中维生素或矿物质的水平。
[0088] 增加食品的蛋白质水平的方法包括向食品添加来源于藻类的消耗品。在各个方面,来源于藻类的消耗品基本上由湿的或干燥的各个干燥阶段的克里藻藻类组成,第三方食品生产者使用其来增加其制成食品产品中的蛋白质或其他营养价值。在更具体的实例中,将克里藻藻类干燥至小于约5重量%的水分,研磨或成薄片,然后提供给食品生产者以在他们的生产期间添加到食品中。这些食品中的每一种,无论类型如何(罐装的汤、盒装的意大利面、玻璃纸包裹的素食汉堡等)都可以在产品包装上被标记某种标识(例如名称、标识等),以标识制造的食品产品中是否存在克里藻藻类。
[0089] 根据本公开的来源于藻类的消耗品的可能的物理形式实际上是无限的。更通常地,本文中的来源于藻类的消耗品可包括薄片、颗粒、粉末、糊料、碎片、脆片、膨化食品、饼干、片材、股状、面条和各种三维形状,使得该产品可以作为零食食品、包裹在食品周围、用于盛装食品、或作为食品成分添加到其他食品中以增强食品。在各种实施方式中,来源于藻类的消耗品是“撒上式”或“拌入式”蛋白增强剂和调味品产品。在各个方面,新的概念是撒上或拌入式蛋白质增强剂和调味品,以提高各种低蛋白食品的蛋白质含量,并通过无动物、无乳制品、无麸质、极低脂、基于植物的蛋白质来源以及风味剂、调味品和香料来增加素食或纯素食中的蛋白质摄入量。
[0090] 在各种实例中,来源于藻类的消耗品包括用于意大利面、沙拉和汤的香蒜风味的撒上式蛋白/调味品,其模仿碎罗勒叶、松子和大蒜的薄片/颗粒。糊料版本可能包含脱水但未完全干燥的藻类材料,并混有罗勒、松子和大蒜等香料。可以将糊料版本以类似于番茄酱和鱼酱的方式包装在金属或塑料的“牙膏型”管中。其他版本包括鲜味到烧烤味、民族香料组合以及模仿水果和天然糖的甜味变化的范围。在各个方面,调味品组分可以包括非常少量的撒上式或拌入式产品,其主要由藻类生物质或藻类蛋白质组成。在其他实施例中,调味品可以处于较高的水平,以确保撒上式或拌入式产品将足够的调味品赋予所添加的食物。
[0091] 可以指示消费者将至少1重量盎司的来源于藻类的消耗品撒在食品上或拌入食品中。在各种实施方式中,1重量盎司(28.35克)部分的来源于藻类的消耗品向其添加的食品中添加约10克至约20克的蛋白质。在特定实例中,1重量盎司(28.35克)部分向食品中添加了约15克蛋白质。来源于藻类的消耗品可提供的蛋白质量取决于多种因素,包括例如所用藻类的种类、加工方法、和最终产品的性质,其中至少一种额外成分会影响产品的总体营养状况。例如,惰性材料如抗结块剂足以通过增加非营养性重量来稀释产品的总体营养含量。
[0092] 在各种实施方式中,1重量盎司(28.35克)的撒上式或拌入式的来源于藻类的消耗品提供约110到约130卡路里的热量。在某些实例中,1重量盎司(28.35克)食物提供约120卡路里的热量。
[0093] 来源于藻类的消耗品可与色拉酱汁、油、脂肪或酸混合以创造可口、富含蛋白质的酱汁、调味汁和腌汁,也可混入干拌汤、调味汁、腌汁中以增加蛋白质和风味。实施例
[0094] 实施例I:用于制造消耗品的藻类生物质的制备
[0095] 1.制备藻类生物质(单个培养至小规模培养):
[0096] NCMA保藏号PATENT201602001的样品被用于在mBBM(改良的Bold's基础培养基)琼脂皮氏板上无菌地养殖藻类。由该平板采集单个集落并在摇瓶内的mBBN培养基中生长1个月以达到用于鲁氏(roux)瓶接种的适当密度。鲁氏瓶中生长的藻类接种体逐渐分裂以生成板式反应器生长(panel reactor growth)所需的最小接种密度。将反应器中生长的藻类生物质置于25μm滤袜(filter sock)中以利用重力流去除上清液。手动挤压滤袜除去过量的上清液,直到藻类生物质的稠度达到稠糊料水平。然后将藻类生物质在不锈盘上铺展成1/2英寸的层,并且置于-80℃直到冷冻。然后将该盘移至配备真空的冷冻干燥机,然后将材料置于-50℃至-60℃数天,直到水分水平降至约5-10重量%。将冻干的藻类生物质储存于4℃箱或-20℃冷冻器中待用。
[0097] 2.制备藻类生物质(小规模培养的规模扩大):
[0098] 丝状藻类的单培养物(来自以上实施例1)生长于具有4英寸的光径的120L和240L平坦板中,mBBM培养基中具有3-9mM NO3,并且混入CO2/空气或放在室外、有盖的利用自然光的HEPA过滤池中。收获由沥干液体和液体中所含藻类并且将藻类生物质与液体分离组成。通常,每升水存在约1.4克藻类。收获后,将生物质置于25μm滤袜中以利用重力流将水除去。
手动挤压以除去过量的水,产生约15%固体和85%水的潮湿糊料。生物质的外观是鲜绿色的稠糊料。约8-10kg湿重平均产生约1kg处于糊料形式的藻类生物质。然后将材料在不锈钢盘上铺展成1/2”的层,并且置于-80℃冷冻器直到冷冻或待用于进一步处理。通过将该盘置于装配有真空的冷冻干燥机并置于-50℃至-60℃数天直到水分水平降至5-10%来获得冻干生物质。将冻干的生物质储存于4℃冰箱或-20℃冷冻器直到使用。5-10%水分的生物质可用于本文公开的方法、例如喷雾干燥,或可被进一步干燥以基本上不含水,其中藻类生物质表现为深绿色粉末或脆性的饼。以这种方式,最终从NCMA保藏号PATENT201602001获得了数千克量的克里藻藻类生物质。但是,应该认识到,可以使用其他来源的克里藻藻类细胞来接种反应器以生长大量的克里藻藻类。
[0099] 实施例II:消耗品产品
[0100] 1.总的方面:
[0101] 在各种实施例中,来源于藻类的消耗品包括:(i)以上实施例I第2部分中获得的藻类生物质;(ii)任选地至少一种额外成分。在实施例I第2部分中生产的至少一种藻类包括克里藻属藻类。本文的藻类生物质包含选自山蜡梅克里藻(klebsormidium nitens)、链丝克里藻(klebsormidium flaccidum)和其混合物的藻类物种。藻类生物质可以包含山蜡梅克里藻。藻类生物质液也可以包含链丝克里藻。
[0102] 来源于藻类的消耗品包括:(i)以上实施例I第2部分中获得的藻类生物质;(ii)至少一种赋予来源于藻类的消耗品至少一种特性的额外成分。所述至少一种特性选自调味、风味、颜色、抗结块性、流动性、氧化稳定性、紫外线稳定性、储存稳定性和营养价值。所述至少一种额外成分选自调味品(无机或有机)、风味剂、烟、着色剂、其他食品成分(例如种子、坚果)、抗结块剂、流动剂、防腐剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、维生素和矿物质。
[0103] 来源于藻类的消耗品包括:(i)以上实施例I第2部分中获得的藻类生物质;和(ii)至少一种额外成分,其中来源于藻类的消耗品为粉末、颗粒、薄片、附聚物、糊料、碎片、切片、包裹物、片材、膨化零食、股状、面条和模制的各种三维形状。来源于藻类的消耗品可以是“撒上式”或“拌入式”食品调味品产品,并且可以包括用于其的二次包装。
[0104] 一种来源于藻类的消耗品的制造方法,包括:从实施例I第2部分中收获湿润的生藻类;除去其中约90%至约95%的水以产生脱水的藻类材料;干燥脱水后的材料;并添加至少一种额外成分以生产来源于藻类的消耗品。干燥步骤可以包括冷冻干燥、喷雾干燥、滚筒干燥、脉冲干燥、脉冲燃烧干燥、烘箱干燥、微波干燥、在商业紫菜机中干燥和轧制、或深度煎炸的至少一种。在该方法的变型中,添加至少一种额外成分的步骤可以是该方法中的任何一步、包括在收获之前直接添加到藻类中。
[0105] 一种来源于藻类的消耗品的制造方法,包括:从实施例I第2部分中收获生的湿润藻类作为生的丝状粗团;通过喷雾干燥器喷嘴将生的丝状藻类喷雾干燥并压在平坦表面上,以产生毛毡样材料;将毛毡样材料干燥以去除水含量的约90重量%、95重量%或大于约95重量%;将材料成型为三维形状或平板或通过模具挤出;将三维形状、平板或挤出形状在空气循环干燥机或常规烘箱中或通过深度煎炸干燥;添加至少一种额外产品来生产来源于藻类的消耗品。来自藻类的消耗品的物理形式可以是玉米片、玉米饼、可堆叠的碎片、膨化食品、碗、杯、脆片、片材或其他零食或食品形状。在该方法的变型中,添加至少一种额外成分的步骤可以是该方法中的任何一步、包括在收获之前直接添加到藻类中。
[0106] 一种提高食品蛋白质含量的方法,包括:提供来源于藻类的消耗品,其还包括(i)来自实施例I第2部分的藻类生物质;和(ii)至少一种额外成分;并在需要增强的食品中添加来源于藻类的消耗品。来源于藻类的消耗品可在每重量份28.35克来源于藻类的消耗品中包含约10-20克的蛋白质,并且可包含任何其他价值的维生素和矿物质。在各种实施方式中,来源于藻类的消耗品包括“撒上式”或“拌入式”调味品产品,其除了增强食品的蛋白质含量外还向需要增强的食品提供调味。
[0107] 2.包含克里藻藻类的可堆叠碎片:
[0108] 根据以上实施例I第2部分,从NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料的培养中获得包含克里藻的藻类生物质。通过任何一种描述的方法干燥生藻类,使其含水量小于约5重量%。将干燥的藻类饼与至少一种选自水、植物油、动物油、马铃薯薄片、米粉、小麦粉、玉米粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、麦麸、大麦粉、改性食品淀粉、乳化剂、调味品及其混合物的额外成分混合,以产生柔韧的面团,该面团被铺成厚度小于约1/8英寸的薄片(即,将面团切成片材)然后通过用模将片材切成多个椭圆形的小片,每个小片的尺寸约为1-2英寸×2-3英寸。这些小片在马鞍形模具上成形,以在每个椭圆形小片中产生曲率,然后将这些小片用植物油深度煎炸,或在350℉~500℉的温度下起酥少于约1分钟,以生产零食碎片,由于每小片均具有一致的鞍形,因此可堆叠在管状包装中。最终产品除了是绿色外,均类似于家乐氏的 零食碎片。
[0109] 3.包含克里藻藻类的膨化零食卷:
[0110] 根据以上实施例I第2部分,从NCMA保藏号PATENT201602001的生物材料的培养中获得包含克里藻的藻类生物质。通过任何一种描述的方法干燥生藻类,使其含水量小于约5重量%。将干燥的藻类饼与至少一种选自水、植物油、动物油、马铃薯薄片、米粉、小麦粉、玉米粉、玉米淀粉、小麦淀粉、马铃薯淀粉、麦麸、大麦粉、改性食品淀粉、乳化剂、调味品及其混合物的额外成分混合,产生具有约6%至约10%重量水分的可挤压浆料。然后将浆料通过具有约1/2英寸直径的模头从具有加热的挤出室的挤出机中挤出,并且将挤出物每几英寸切割一次以产生多个膨化的卷。然后将卷在约120℉至约200℉的烘箱中干燥足以使各个卷变脆并使水分含量降低至小于约2wt%的时间。然后任选地调味并包装由此产生的酥脆膨化零食卷。
[0111] 对本领域的技术人员而言,显而易见的是,可以对本公开进行各种修改和变动而不偏离本公开的范围或精神。因此,本公开旨在涵盖对本公开的这些修改和变动,只要这些修改和变动在所附权利要求及其等同方案的范围之内。
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