获得改善的品质的蛋白浓缩物的基于微生物的方法技术

本发明专利技术描述了通过有氧孵育将植物来源的纤维素和碳水化合物转化为生物可利用蛋白来产生高品质蛋白浓缩物(high quality protein concentrate，HQPC)的基于生物的方法，包括将如此产生的这样的HQPC用作营养物，包括用作水产养殖食物中的鱼粉替代物。产养殖食物中的鱼粉替代物。产养殖食物中的鱼粉替代物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】获得改善的品质的蛋白浓缩物的基于微生物的方法
[0001]专利技术背景
专利

[0002]本专利技术总体上涉及孵育方法，并且特别地涉及产生高品质蛋白浓缩物(high quality protein concentrate，HQPC)的基于微生物的孵育方法，包括由其制成的产物以及这样的产物在营养饲料制剂中的用途。
[0003]背景信息
[0004]在2008年，世界野生、海洋鱼类资源的大约28％被过度开发，并且52％被完全开发，正如随着人口的增加，人均鱼类和贝类产品消费的需求增加。随着野生鱼类资源的减少，为了努力满足此需求的增加，商业水产养殖生产急剧增加。然而，用于水产养殖的食物制剂(dietary formulations)的主要成分之一，鱼粉蛋白，也是来源于野生捕捞渔业。据估计，到2012年将需要至少6.7mmt的鱼粉以支持商业水产养殖生产。基于目前的趋势，这显然是不可持续的。
[0005]较低成本、更可持续的植物来源的蛋白源已用于在水产养殖食物(diets)中部分替代鱼粉。较低成本、更可持续的植物来源的蛋白已用于在水产养殖食物中部分替代鱼粉。脱脂大豆粉(SBM，42％
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48％的蛋白)已普遍被用以在几个物种的养殖食物中替代多达总蛋白的20％，而大豆蛋白浓缩物(SPC，65％的蛋白)在更高的总蛋白替代水平已被成功地测试，很大程度上由物种的营养状态制约。这些大豆产物提供高蛋白和相对良好的氨基酸谱，但仍然缺乏由肉食性海洋鱼类所需的一些重要氨基酸(例如牛磺酸)。SPC可以在比大豆粉更高的水平使用，主要因为用于产生SPC的溶剂提取方法去除了抗营养因子(例如寡糖)，并从而提高了蛋白的生物可利用度。此外，热步骤已被用于灭活热不稳定的抗原因子。当前溶剂提取方法的主要限制是其成本、在该方法中取出的寡糖缺乏利用、和常常使食物中包含的总蛋白限制至50％的品质问题。此外，从大豆材料向大豆粉或大豆蛋白浓缩物的加工可造成环境问题(例如，关于处置与己烷提取相关的化学废物的问题)。
[0006]动物蛋白生产者面临一系列可持续性风险。通过向可持续蛋白多元化发展，这些企业可以对冲这些风险，并且进入一个快速增长的市场。
[0007]与此同时，食品技术的创新正在加速，并正在创造可能颠覆现有行业的蛋白生产机会。对于集约化动物蛋白生产者来说，未能参与这项创新是一种风险。因此，多元化发展产生替代(即非动物)蛋白对于管理资源受限供应链的风险和抓住市场增长机会都至关重要。
[0008]可以充当用于传统基于动物的食品替代品的肉类替代品和更广泛的蛋白替代品正在吸引大量金融投资。
[0009]因此，需要具有成本效益且可持续的、并且具有足够高的品质以完全或基本上替代动物食物中更多的动物蛋白的植物来源的蛋白源，包括在一般的肉类替代品中使用这样的植物来源的源(例如，用于人类食用)。
[0010]专利技术概述
[0011]本公开内容涉及有机、基于微生物的系统，以将植物材料转化为高度可消化的、浓缩的蛋白来源，其还包含微生物胶(胞外多糖)的粘合剂(binder)，包括适于用作动物饲料和人类食用食品的这样的浓缩来源。
[0012]在实施方案中，公开了包含基于非动物的蛋白浓缩物的组合物，其中浓缩物包含含有低短梗霉聚糖产率的出芽短梗霉(A.pullulans)的发酵的植物产物和至少约65％至约75％的蛋白含量(基于干物质)，其中蛋白浓缩物表现出包括以下的一种或更多种特性：至少约2％的水解度(DH)、最多约4％的灰分含量、或小于约0.1ppm的钾和镁含量。
[0013]在一方面，当在包含0.35g/L和0.5g/L之间的酵母提取物的培养基中生长时，出芽短梗霉产生小于约3.0g/L的短梗霉聚糖。
[0014]在另一方面，基于非动物的蛋白浓缩物是从植物材料中分离的，植物材料包括：大豆(soybeans)、高粱(sorghum)、花生(peanuts)、豆类(pulses)、油菜籽(Rapeseeds)、燕麦(oats)、大麦(barley)、黑麦(rye)、羽扇豆(lupins)、蚕豆(fava beans)、油菜(canola)、豌豆(peas)、芝麻(sesame seeds)、棉籽(cottonseeds)、棕榈仁(palm kernels)、大麦(barley)、葡萄籽(grape seeds)、橄榄(olives)、红花(safflowers)、向日葵(sunflowers)、椰干(copra)、玉米(corn)、椰子(coconuts)、亚麻籽(linseed)、榛子(hazelnuts)、小麦(wheat)、水稻(rice)、马铃薯(potatoes)、木薯(cassavas)、豆科植物(legumes)、亚麻荠籽(camelina seeds)、菥蓂籽(pennycress seeds)、芥菜籽(mustard seeds)、小麦胚芽粉(wheat germ meal)、玉米面筋粉(corn gluten meal)、玉米面筋饲料(corn gluten feed)、蒸馏/酿酒副产物(distillery/brewery by
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products)及其组合。
[0015]在相关方面，植物材料来自大豆粕(soy flake)或大豆粉(soy meal)形式的大豆。
[0016]在一方面，公开了包含上述组合物的饲料或食品。
[0017]在相关方面，组合物与一种或更多种肉类替代品组合。在另外的相关方面，肉类替代品包括解冻和切片的冷冻豆腐(frozen tofu)、盎康(oncom)、天贝(tempeh)、豆腐(tofu)、豆腐火鸡(tofurkey)、人造火鸡(faux turkey)、坡尼尔(paneer)、格拉摩根(glamorgan)、面包果(breadfruit)、sapal、茄子(eggplant)、菠萝蜜(jackfruit)、炸豆丸(falafel)、雁拟豆腐(ganmodoki)及其组合。在另外的相关方面，其中与缺乏浓缩物的相同肉类替代品相比，浓缩物改善了一种或更多种肉类替代品的一种或更多种感觉特征，感觉特征包括质地、香气、口感、咬嚼感(bite)、松脆度(crunch)、风味、外观或其组合。在另一相关方面，食品用于人类食用。
[0018]在一方面，饲料配制用于包括有鳍鱼类、贝类、甲壳类动物、家养动物、农场动物及其组合的动物。
[0019]在另一方面，出芽短梗霉是NRRL
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1。
[0020]在一方面，相对于饲料原料，最终产物的原始NIR光谱在4664cm
‑1和4836cm
‑1之间存在显著的向下迁移。在相关方面，向下迁移在约至少10％至约20％之间。
[0021]在实施方案中，公开了一种处理基于植物的材料的方法，包括：a)将基于植物的材料转移到第一混合罐中，其中基于植物的材料与一种或更多种第一溶剂混合以产生经洗涤的糊状物(washed mash本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，所述组合物包含基于非动物的蛋白浓缩物，其中所述浓缩物包含含有出芽短梗霉(A.pullulans)的发酵的植物产物和至少约65％至约75％之间的蛋白含量(基于干物质)，其中所述蛋白浓缩物表现出选自以下的一种或更多种特性：至少约10％的水解度(DH)、小于约2.5％的灰分含量、或小于约0.1ppm的钾和镁含量。2.根据权利要求1所述的组合物，当在包含0.35g/L和0.5g/L之间的酵母提取物的培养基中生长时，所述出芽短梗霉产生小于约3.0g/L的短梗霉聚糖。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述基于非动物的蛋白浓缩物是从植物材料中分离的，所述植物材料来自由以下组成的组：大豆、高粱、花生、豆类、油菜籽、燕麦、大麦、黑麦、羽扇豆、蚕豆、油菜、豌豆、芝麻、棉籽、棕榈仁、大麦、葡萄籽、橄榄、红花、向日葵、椰干、玉米、椰子、亚麻籽、榛子、小麦、水稻、马铃薯、木薯、豆科植物、亚麻荠籽、芥菜籽、胚芽粉、玉米面筋粉、蒸馏/酿酒副产物及其组合。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述植物材料来自大豆粕或大豆粉形式的大豆。5.一种饲料或食品，所述饲料或食品包含根据权利要求1所述的组合物。6.根据权利要求5所述的食品，其中所述组合物与一种或更多种肉类替代品组合。7.根据权利要求6所述的食品，其中所述肉类替代品选自由以下组成的组：解冻和切片的冷冻豆腐、盎康、天贝、豆腐、豆腐火鸡、人造火鸡、坡尼尔、格拉摩根、面包果、sapal、茄子、菠萝蜜、炸豆丸、雁拟豆腐及其组合。8.根据权利要求6所述的食品，其中与缺乏所述浓缩物的相同肉类替代品相比，所述浓缩物改善所述一种或更多种肉类替代品的一种或更多种感觉特征，所述感觉特征选自质地、香气、口感、咬嚼感、松脆度、风味、外观或其组合。9.根据权利要求6所述的食品，其中所述组合物用于人类食用。10.根据权利要求5所述的饲料，其中所述饲料配制用于选自由以下组成的组的动物：有鳍鱼类、贝类、甲壳类动物、家养动物、农场动物及其组合。11.根据权利要求1所述的组合物，其中所述出芽短梗霉为NRRL
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1。12.根据权利要求1所述的组合物，其中相对于饲料原料，最终产物的原始NIR光谱在4664cm
‑1和4836cm
‑1之间存在显著的向下迁移。13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述向下迁移在约至少10％至约20％之间。14.一种处理基于植物的材料的方法，包括：a)将所述基于植物的材料转移到第一混合罐中，其中所述基于植物的材料与一种或更多种第一溶剂混合以产生经洗涤的糊状物；b)将所述经洗涤的糊状物分离成至少一种离心液和经洗涤的块状物；c)将所述经洗涤的块状物转移到一个或更多个第二混合罐中，其中一种或更多种第二溶剂与所述经洗涤的块状物混合以产生经洗涤的块状物悬浮液；d)将所述经洗涤的块状物悬浮液转移到一个或更多个发酵罐中，其中用至少一种微生物接种所述转移的经洗涤的块状物悬浮液，并且其中将所述接种的经洗涤的块状物悬浮液孵育足够的时间以产生发酵混合物；e)将所述发酵混合物加热足够的时间，以达到其中蛋白的至少约10％的水解度(DH)；f)将所述加热的发酵混合物分离成发酵离心液和发酵块状物；g)将所述发酵离心液转移至：
(i)第一混合罐和/或(ii)一个或更多个第二混合罐，其中混合罐包含所述基于植物的材料或所述经洗涤的块状物，并且其中对于子步骤(i)或子步骤(ii)，重复步骤(c)
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步骤(f)和步骤h)至少一(1)次；以及h)干燥所述发酵块状物，其中所述至少一种微生物不产生在干燥期间产生粘性发酵块状物的足够的胞外多糖，并且其中与所述转移的基于植物的材料相比，所述所得的干燥发酵块状物具有更高的蛋...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯，
申请(专利权)人：普莱瑞水产技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：