用于借助极高压匀浆破裂小球藻细胞壁的优化方法_3

文档序号:9634833阅读:来源:国知局
析(激光粒度分析仪2000 Ε-马尔 文(Malvern)仪器公司)来分析这些乳液。
[0087] 因此,借助根据本发明的方法获得的乳液特征在于具有代表总群体的至少20%、 30%、40%或50%的小于1 μπι的粒度的群体。术语"% "旨在指作为粒度的函数,代表%体 积的图中的面积分布百分比。
[0088] 在一个优选实施例中,借助根据本发明的方法获得的乳液特征在于具有代表总群 体的多于50%的小于1 μπι的粒度的群体。术语"% "旨在指作为粒度的函数,代表%体积 的图中的面积分布百分比。
[0089] 在一个特别优选的实施例中,该方法包括在150和300MPa之间、优选在200和 300MPa之间、具体地是在250MPa的压力下连读地进行至少两次匀浆,并且借助根据本发明 方法获得的乳液特征在于具有代表总群体的多于50%的小于1 μπι的粒度的群体。
[0090] 因此,借助其粒度特征,用高压匀浆获得的乳液与源自球磨的乳液相比,要稳定得 多。
[0091] 虽然使用极高压,具体地是至少300MPa,已经证明,对于破裂微藻细胞而言,单次 匀浆是足够的。本申请公司已经证明,极高压匀浆将导致如果分连读若干次生产,则乳液更 加被稳定化。因此,该方法可以包括连续地进行两次、三次、四次或五次匀浆。然而,出于工 业目的,优选地是限制匀浆次数。因此,在一个优选实施例中,将使用连读两次匀浆。用于 每次匀浆的压力可以是不同的或可以是恒定的。
[0092] 可以在任何可获得的高压勾衆器,例如由Microfluidics公司、Stansted Fluid Power公司、AVP公司、Avestin公司或Niro Soavi公司提供的那些上进行该方法。
[0093] 本发明还涉及用于制备如上所述的微藻粉的方法,该方法包括产生微藻生物质, 借助根据本发明的方法破裂细胞壁,和干燥生物质,特别是通过喷雾进行干燥。在细胞壁破 裂之前,能够洗涤生物质和/或将其浓缩。本发明还涉及借助上述方法获得微藻粉。
[0094] 更一般地说,本发明涉及用于制备如上所述微藻粉的方法,该方法使用根据本发 明的用于破裂微藻细胞壁的工艺。因此本发明涉及根据本发明的用于破裂微藻细胞壁的方 法用于制备如上所述的微藻粉的用途。
[0095] 此微藻粉在食品行业中具有用途。因此,本发明还涉及根据本发明的或借助根据 本发明的方法获得的粉在食品行业中的用途。具体地,本发明涉及用于制备食品组合物的 方法,该方法包括添加这样一种微藻粉至食品组合物的成分或将其添加至食品组合物。例 如,此类用途描述于专利申请 WO 2010/045368、WO 2010/120923 或 US 2010/0297296 中。
[0096] 术语"工业规模"优选旨在指以下方法,其中:
[0097] -研磨室或破裂室的体积大于或等于100升,优选大于或等于500升;和/或
[0098] -流速大于lm3/h ;和/或
[0099] - 一个批次是从1至200m3。
[0100] 此外,在一个优选工业规模的模式中,按重量计,特别是按细胞的干重计,生物质 具有15%至50%的固体。
[0101] 本发明将从下列旨在为说明性的和非限制性的实例中更清楚地得以理解。
[0102] 实例
[0103] 实例1.原壳小球藻微藻的牛物质的制备和伸用的工具的呈现
[0104] 发酵方案改编自总体上完整地描述于专利申请WO 2010/120923中的发酵方案。
[0105] 用预先培养的原壳小球藻接种生产发酵罐。接种后,体积达到90001。
[0106] 使用的碳源是通过应用时间/温度方案灭菌的55% w/w葡萄糖浆。
[0107] 该发酵是分批补料发酵,其间调节葡萄糖流速,以便维持从3至10g/l的残余葡萄 糖浓度。
[0108] 生产发酵罐时间是从4至5天。
[0109] 在发酵结束时,细胞浓度达到185g/l。
[0110] 在葡萄糖进料期过程中,限制培养基中的含氮量,以便允许按50%的量(按生物 质重量计)的脂质累积。
[0111] 发酵温度被维持在28 °C。
[0112] 在接种前,将发酵pH调节至6. 8,并且然后在发酵期间将其调整至这一相同值上。
[0113] 通过控制发酵罐的通气、背压和搅拌,将溶解氧维持在30%的最小值。
[0114] 用在75°C Imin并且然后冷却至6°C的方案,在一个HTST带上热处理发酵汁。
[0115] 然后以6比1 (水/发酵汁)的稀释比,用除碳酸饮用水洗涤生物质,并且通过使 用Alfa Laval Feux 510进行离心,将其浓缩至250g/l (25% DCW "干细胞重量")。
[0116] 细胞破裂程度的测量
[0117] 相对于初始参比样品,通过研磨后残余细胞的显微计数,测量研磨程度。
[0118] 将样品稀释至1/800。
[0119] 通过在10X40的放大倍数的光学显微镜下,根据使用的标准方法,对马拉色氏 (Malassez)细胞计数,来进行分析。
[0120] 通过相对于初始参比样品,计算残余细胞的百分比,来确定细胞破裂程度。
[0121] 实例2.压力倌、匀浆次数和淵度对通讨HPH破裂原壳小球藻的效率的影响的测量
[0122] 测试了应用的压力值(IOOMPa和150MPa)和匀浆次数对研磨的效率的影响,表示 为根据实例1制备的生物质的破裂的%程度。
[0123] 在范围高达150MPa的动态压力下使用具有SEO阀的Rannie LAB 10. 51VH匀浆器 (SPX)高压匀浆系统。按大约601/h的流速引入生物质。
[0124] 图1清晰地示出,压力和匀浆次数越大,破裂效率就将越好。
[0125] 以单次匀浆、但是在不同压力下进行了第二系列的测试,以根据应用的压力评估 细胞破裂的效率。
[0126] 为了做到这一点,在范围高达380MPa的动态压力下,使用了 Stansted Fluid Power公司11300 (15kW)连续超高压系统。
[0127] 按单次匀浆,以大约1001/h的流速,将产物连续进料。
[0128] 如图2中所示,从IOOMPa开始,细胞的破裂是可见的,并且从150 MPa开始,细胞 的破裂开始变得显著。
[0129] 在300MPa,细胞破裂程度超过70%,并且在使用该技术可得的最大压力下,达到 80%以上的程度。
[0130] 通过连续地进行两次匀浆,但是限制压力至250MPa,来进行第三系列的测试。
[0131] 如图3中所示,按此配置,通过在200Mpa以上的压力下连续地累积两次匀浆,获得 了约90 %的细胞破裂程度。
[0132] 按此配置,可能限制应用至匀浆阀的压力至小于250Mpa的值。
[0133] 这一方案使得能够限制匀浆阀磨损现象。
[0134] 在另一系列的测试中评估输入温度对细胞破裂效率的影响。
[0135] 产物进料温度的增加有利地作用于细胞破裂效率(多于5%的增益)_参见图编号 4〇
[0136] 然而,高压匀浆方法的放热性产生了非常显著的温度升高,这会构成根据在输出 处产物的敏感性的限制。因此,根据在输出处的最大可容许阈值限制输入温度。
[0137] 结论是,根据按照本发明的方法的一个优选模式,建议在以下条件下进行工作:
[0138] -按单次匀浆,在350和400MPa之间的压力下,或
[013
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