CZ308610B6 - A liquid or pastelike product based on microalgae and/or cyanobacteria and/or myxomycetes - Google Patents
A liquid or pastelike product based on microalgae and/or cyanobacteria and/or myxomycetes Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308610B6 CZ308610B6 CZ201772A CZ201772A CZ308610B6 CZ 308610 B6 CZ308610 B6 CZ 308610B6 CZ 201772 A CZ201772 A CZ 201772A CZ 201772 A CZ201772 A CZ 201772A CZ 308610 B6 CZ308610 B6 CZ 308610B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- liquid
- microalgae
- cyanobacteria
- pascalized
- cells
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Description
Kapalný nebo pastovitý produkt na bázi mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenekLiquid or pasty product based on microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká kapalného nebo pastovitého produktu na bázi mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek se zvýšenou trvanlivostí a biologickou účinností.The invention relates to a liquid or pasty product based on microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus with increased shelf life and biological efficiency.
Dosavadní stav technikyPrior art
Mikrořasy a sinice (kyanobaktérie, modro-zelené řasy), velmi často zmiňované pouze jako řasy jsou fotosyntetizující mikroorganismy, které spojují žádoucí vlastnosti vyšších rostlin (tj. zemědělských plodin) a mikrobů (bakterií, kvasinek). Významnou je zejména jejich schopnost růst fotosynteticky, tj. využívat k růstu pouze světla, levných solí, vody a oxidu uhličitého. K autotrofnímu růstu nepotřebují organické substráty, jako např. cukry.Microalgae and cyanobacteria (cyanobacteria, blue-green algae), very often mentioned only as algae, are photosynthetic microorganisms that combine the desired properties of higher plants (ie agricultural crops) and microbes (bacteria, yeasts). Their ability to grow photosynthetically is important, ie to use only light, cheap salts, water and carbon dioxide for growth. They do not need organic substrates such as sugars for autotrophic growth.
Systematický výzkum mikrořas jako zdroje biologicky aktivních látek, zejména antibiotik, započal v 50-tých letech 20 století. Zájem o využití řas pokračoval studiemi využití rasové fotosyntézy pro tvorbu biologických „filtrů pro kosmické lety, kdy měly sloužit k zachycení vydýchaného oxidu uhličitého a produkci kyslíku, případně též jako zdroj rostlinných bílkovin pro posádky kosmických letů. Komerční velkoobjemová kultivace řas započala v 60-tých letech v Japonsku a Československu produkcí mikrořasy Chlorella. Následovala velkoobjemová kultivace Spiruliny (Arthispirosa) v Mexiku.Systematic research into microalgae as a source of biologically active substances, especially antibiotics, began in the 1950s. Interest in the use of algae continued with studies of the use of racial photosynthesis to create biological "filters for spaceflight, which were to serve to capture exhaled carbon dioxide and produce oxygen, or as a source of plant protein for space flight crews. Commercial large-scale algae cultivation began in the 1960s in Japan and Czechoslovakia with the production of the Chlorella microalgae. This was followed by large-scale cultivation of Spirulina (Arthispirosa) in Mexico.
Myšlenka kultivace mikrořas metabolizující oxid uhličitý za účelem jejich velkoobjemové produkce a průmyslového využití začala být aktuální zejména v 70-tých a 80-tých letech minulého století (viz např. Y. Yamaguchi: Recent advances in microbial bioscience in Japan, with speciál reference to utilization of biomass and metabolities: a review. J. Appl. Phycol. 8,487 - 582,1997). Od té doby významně roste množství vědeckých prací, věnovaných jak kultivaci, tak využití různých druhů mikrořas a analýze jejich využitelných složek, a to jak u řas sladkovodních, tak mořských. Současně, zejména v Asii, se od 80-tých let rozrostla průmyslová kultivace řas, zejména druhu Chlorella a Spirulina pro potravinářské a nutriční použití. Je uváděno, že do roku 1980 bylo v Asii 46 velkoobjemových rasových farem s individuální produkcí přesahující 1 tunu biomasy za měsíc (Spolaore P., Joaniss-Cassan C, Duran E., Ismabett A.: Commercial application of microalgae, J. Biosc. Bioeng. 101, 87 - 96, 2006).The idea of cultivating carbon dioxide-metabolizing microalgae for large-scale production and industrial use became especially relevant in the 1970s and 1980s (see, for example, Y. Yamaguchi: Recent advances in microbial bioscience in Japan, with special reference to utilization of biomass and metabolites: a review (J. Appl. Phycol. 8,487 - 582,1997). Since then, there has been a significant increase in the amount of scientific work devoted to both the cultivation and use of various species of microalgae and the analysis of their useful components, both for freshwater and marine algae. At the same time, especially in Asia, the industrial cultivation of algae, especially Chlorella and Spirulina for food and nutrition, has grown since the 1980s. It is reported that by 1980, there were 46 large-scale racial farms in Asia with individual production in excess of 1 tonne of biomass per month (Spolaore P., Joaniss-Cassan C, Duran E., Ismabett A .: Commercial application of microalgae, J. Biosc. Bioeng., 101, 87-96, 2006).
Komerční produkce mikrořasy Dunaliella šalina pro výrobu beta-karotenu byla realizována v Austrálii a následovaly závody v Izraeli a USA. Velkoobjemová produkce sinice Spirulina byla zahájena v Indii v roce 1986. V posledních 20 letech byla vytvořena řada podniků produkujících mikrořasu Haematococcus pluvialis jako zdroj antioxidačního pigmentu astaxantinu v Indii a USA.Commercial production of the Dunaliella shalina microalgae for beta-carotene production was carried out in Australia, followed by plants in Israel and the USA. Bulk production of Spirulina cyanobacteria began in India in 1986. In the last 20 years, a number of companies have been established to produce the microalgae Haematococcus pluvialis as a source of the antioxidant pigment astaxanthin in India and the United States.
Mikrořasy obsahují řadu velmi žádaných produktů. Z hlavních složek obsahují ve značné míře proteiny, 51 až 58 % vztaženo na sušinu, 12 až 17 % škrobu a 14 až 22 % lipidů. Tyto hodnoty jsou průměrné, např. pro třídu zelených sladkovodních řas Chlorophyceae, v laboratořích jsou kultivovány řasy obsahující až 60 až 70 % olejů, respektive škrobu. Mikrořasy jsou zdrojem vitamínů (A, Bl, B2, B6, B12, C, E), kyseliny listové, chlorofylu, karotenoidů, imunostatik (např. 1,3-betaglukanu), polysacharidů a řady vzácných a žádaných složek (Metting F.B.: Biodiversity and application of microalgae. J. Ind. Microbiol. 17, 477 - 489 (1997). Rasové lipidy jsou tvořeny glycerolem, cukry nebo bázemi esterifikovánými na nasycené či nenasycené mastné kyseliny s převážně 12 až 22 atomy uhlíku. Z nutričního hlediskajsou vysoce ceněné polynenasycené mastné kyseliny s dlouhými řetězci (s obsahem C > 18), které nejsou vyšší rostliny schopné syntetizovat, jako jsou kyseliny ARA (struktura 20:4), DHA (struktura 22:6) a EPA (struktura 22:5), které jsou nepostradatelné jako korektory vývoje mozku a očí u dětí, resp. jako doplňky pro kardiovaskulární péči u dospělých. Tyto polynenasycené mastné kyseliny s dlouhými řetězci produkují zejménaMicroalgae contain a number of highly sought after products. Of the main components, they contain to a large extent proteins, 51 to 58% based on dry matter, 12 to 17% starch and 14 to 22% lipids. These values are average, eg for the class of green freshwater algae Chlorophyceae, in laboratories algae containing up to 60 to 70% oils or starch, respectively, are cultivated. Microalgae are a source of vitamins (A, B1, B2, B6, B12, C, E), folic acid, chlorophyll, carotenoids, immunostatics (eg 1,3-betaglucan), polysaccharides and many rare and desirable components (Metting FB: Biodiversity J. Ind. Microbiol., 17, 477-489 (1997) Racial lipids are glycerol, sugars or bases esterified to saturated or unsaturated fatty acids having predominantly 12 to 22 carbon atoms. long-chain fatty acids (C> 18) that higher plant plants are unable to synthesize, such as ARA (structure 20: 4), DHA (structure 22: 6) and EPA (structure 22: 5), which are essential as correctors of brain and eye development in children, or as supplements for cardiovascular care in adults.These long-chain polyunsaturated fatty acids produce mainly
- 1 CZ 308610 B6 eustigmatofytní mikrořasy a řasám podobné mikroorganismy Labyrintuly čili „vodní hlenky, malá skupina poměrně málo známých mořských heterotrofních mikroorganizmů, které jsou v současnosti řazeny do říše Chromalveolata a kmene Stramenopila.- 1 CZ 308610 B6 eustigmatophyte microalgae and algae-like microorganisms Labyrinths or "water mucus", a small group of relatively little known marine heterotrophic microorganisms, which are currently included in the kingdom Chromalveolata and the strain Stramenopila.
Většina současné světové produkce mikrořas (zejména kmenů Chlorella, Spirulina, Dunalliela a Haematoccocus) je využita při produkci krmných aditiv a doplňků stravy, zejména jako zdroj antioxidantů a karotenoidů a je realizována v pěstímách ve tvaru bazénů hlubokých cca 20 až 30 cm, v nichž je cirkulováno kultivační médium pro růst řas. Vzhledem k velké hloubce bazénu však dochází ke špatné distribuci slunečního záření do suspenze řas, a ty v těchto klasických systémech rostou pomalu a na nízkou koncentraci kolem 1 g/1, což vyžaduje nákladné zahuštění a odvodnění suspenze. V Československu byla vyvinuta metoda pěstování v tenké vrstvě v 60-tých letech Mikrobiologickým ústavem AV ČR, a metoda byla následně inovována do podoby modulárního systému, což reprezentuje řešení chráněné patentem CZ 304161 B6, Fotobioreaktor pro velkoobjemovou autotrofní kultivaci sinic a jednobuněčných řas s desorpčními zónami.Most of the current world production of microalgae (especially strains Chlorella, Spirulina, Dunalliela and Haematoccocus) is used in the production of feed additives and dietary supplements, especially as a source of antioxidants and carotenoids and is realized in fists in the shape of pools about 20 to 30 cm deep. circulating culture medium for algae growth. However, due to the large depth of the pool, there is a poor distribution of sunlight into the algae suspension, and these in these conventional systems grow slowly and to a low concentration of about 1 g / l, which requires costly concentration and dewatering of the suspension. In Czechoslovakia, a thin-layer cultivation method was developed in the 1960s by the Institute of Microbiology of the ASCR, and the method was subsequently innovated into a modular system, which represents a solution protected by CZ 304161 B6, Photobioreactor for large-scale autotrophic cultivation of cyanobacteria and unicellular algae with desorption zones. .
Mikrořasa Chlorella již po desetiletí používá jako potravinářský a krmivářský doplněk, mj. jsou u ní uváděny účinky imunomodulační a probiotické, podporuje funkci jater a trávení, přispívá ke správné fúnkci imunitního systému a podporuje vitalitu. Je to zejména vlivem obsahu antioxidantů, stopových prvků, sacharidů, polysacharidů, proteinů, polárních a neutrálních lipidů, pigmentů, terpenoidů, sterolů, karotenoidů, nukleových kyselin a souboru vodou extrahovatelných látek označovaných jako „Chlorella růstový faktor. Je též uváděno, že Chlorella přispívá k pročištění organizmu, a to vazbou těžkých kovů a dalších kontaminantů na svoji buněčnou stěnu, popř. do buněčných struktur. Prospěšné účinky se během let staly hitem a díky rostoucí informovanosti stále stoupá poptávka a také spotřeba Chlorelly a rozšiřují se její aplikace na kosmetiku, potravinářství, krmivářství, farmacii a další obory. Chlorella se takto řadí mezi fúnkční tzv. superpotraviny a poptávka směřuje na kvalitnější zdroje na rozdíl od levné a problematické asijské produkce.The Chlorella microalga has been used as a food and feed supplement for decades, including immunomodulatory and probiotic effects, supports liver function and digestion, contributes to the proper functioning of the immune system and promotes vitality. This is mainly due to the content of antioxidants, trace elements, carbohydrates, polysaccharides, proteins, polar and neutral lipids, pigments, terpenoids, sterols, carotenoids, nucleic acids and a set of water-extractable substances called "Chlorella growth factor. It is also stated that Chlorella contributes to the cleansing of the body by binding heavy metals and other contaminants to its cell wall, or. into cellular structures. Beneficial effects have become a hit over the years, and thanks to growing awareness, the demand as well as the consumption of Chlorella is still rising and its applications are expanding to cosmetics, food, feed, pharmacy and other fields. Chlorella thus ranks among the functional so-called superfoods, and the demand is directed to better quality sources, in contrast to cheap and problematic Asian production.
Zvažuje se také využití mikrořas jako pomocných půdních prostředků, hnojiv či stimulátorů růstu, a to jak pro jejich prvkové složení, tak pro produkci fýtohormonů a exopolysacharidů.The use of microalgae as soil improvers, fertilizers or growth stimulators is also being considered, both for their elemental composition and for the production of phytohormones and exopolysaccharides.
Využití Chlorelly, popř. Spiruliny či dalších mikrořas, sinic a jim podobným mikroorganismům, tak reprezentuje nejmodemější trend ve výživě a formulaci tzv. fúnkčních potravin obohacených mikrořasami, kde spotřebitelé čím dál více vyhledávají nové funkční potraviny s přidanou nutriční hodnotou a zabývají se také ekologickým dopadem svého jednání. Mezi konzumenty mikrořas je typické jejich užívání v podobě tablet či kapslí, avšak v poslední době sílí domácí příprava zelených nápojů, charakteristická tím, že se do ovocných či zeleninových šťáv před jejich konzumací přidá prášková sušená řasa. Takto připravené nápoje však podléhají rychlé mikrobiální zkáze a je nezbytná jejich okamžitá konzumace.Use of Chlorella, or Spirulina or other microalgae, cyanobacteria and similar microorganisms thus represent the most modern trend in nutrition and formulation of so-called functional foods enriched with microalgae, where consumers are increasingly looking for new functional foods with added nutritional value and also deal with the environmental impact of their actions. Among consumers of microalgae, their use in the form of tablets or capsules is typical, but recently the home preparation of green drinks has intensified, characterized by the addition of powdered dried algae to fruit or vegetable juices before consumption. However, beverages prepared in this way are subject to rapid microbial destruction and their immediate consumption is necessary.
Nevýhodou bránící rozšíření užívání mikrořas ve funkčních potravinách je jejich poměrně vysoká cena. Současně se ukazuje, že významnou část nákladů na produkci rasové biomasy tvoří náklady na odvodnění a sušení suspenze a narušení pevných buněčných stěn mikrořas, nezbytné pro zpřístupnění účinných látek a jejich efektivní využití organismem. Tyto kroky se typicky realizují odstředěním na talířových odstředivkách, mletím buněk na perlových mlýnech, popř. jejich dezintegrací ve vysokotlakém homogenizéru a následným sprej ovým sušením řasové suspenze za produkce práškové řasy. Tyto náklady na zpracování rasové suspenze mohou činit až 50 % celkových produkčních nákladů na řasu. Ukazuje se tedy, že pokud by se podařilo pro produkci finálních rasových produktů použít přímo rasovou suspenzi, mohlo by dojít k výrazným úsporám výrobních nákladů, a tím k snížení prodejní ceny produktů a vyššímu potenciálu penetrace trhu s těmito produkty. K produkci kapalných produktů se pro zajištění mikrobiální stability používá konzervační látky či ošetření vysokou teplotou a pro narušení buněčné struktury se používají klasické postupy, jako je mletí buněk na perlových mlýnech, popř. jejich dezintegrace ve vysokotlakém homogenizéru.The disadvantage preventing the expansion of the use of microalgae in functional foods is their relatively high price. At the same time, it turns out that a significant part of the costs of racial biomass production is the cost of dewatering and drying the suspension and disrupting the solid cell walls of microalgae, necessary for access to active substances and their effective use by the body. These steps are typically performed by centrifugation on plate centrifuges, grinding of cells on bead mills, or their disintegration in a high-pressure homogenizer and subsequent spray-drying of the algae suspension to produce algae powder. These costs of processing the racial suspension can amount to up to 50% of the total production costs of algae. Thus, it appears that if a racial suspension could be used directly for the production of final racial products, there could be significant savings in production costs, thus reducing the selling price of the products and increasing the market penetration potential of these products. For the production of liquid products, preservatives or high-temperature treatments are used to ensure microbial stability, and conventional methods are used to disrupt the cell structure, such as grinding the cells on bead mills, or their disintegration in a high-pressure homogenizer.
-2 CZ 308610 B6-2 CZ 308610 B6
Přímé využití mokré rasové suspenze je však spojeno se dvěma základními problémy, které doposud nebyly řešeny:However, the direct use of wet racial suspension is associated with two basic problems that have not yet been addressed:
- buněčné stěny řasy, tvořené póly sacharidy jsou velmi pevné a obtížně stravitelné. Pro uvolnění obsahu bioaktivních látek je nezbytné narušení buněčných stěn, to je možné sice řešit výše uvedenými způsoby, ale za ceny vysokých provozních i investičních nákladů na perlový mlýn či vysokotlaký homogenizér;- The cell walls of algae, formed by poles of carbohydrates are very strong and difficult to digest. To release the content of bioactive substances, it is necessary to disrupt the cell walls, which can be solved in the above ways, but at the cost of high operating and investment costs for a bead mill or high-pressure homogenizer;
- mokrá rasová suspenze velmi rychle podléhá napadení patogenními mikroorganismy a její použitelnost je i v případě podchlazení v řádu jednotek hodin až dnů, což komplikuje distribuci a prodej produktů na bázi mikrořasové suspenze. Vysokoteplotní sterilizace či pasterizace ničí biologicky účinné látky obsažené v mikrořasách a konzervace chemickými látkami, kupř. typu benzoanu sodného či sorbanu draselného, je často neakceptovatelná ekologicky uvědomělými spotřebiteli a brání certifikovat výslednou potravinu či krmivo jako produkt ekologického zemědělství.- The wet racial suspension is very quickly attacked by pathogenic microorganisms and its applicability is in the order of hours to days even in the case of hypothermia, which complicates the distribution and sale of products based on the microalgal suspension. High-temperature sterilization or pasteurization destroys biologically active substances contained in microalgae and preservation with chemical substances, e.g. type of sodium benzoate or potassium sorbate, is often unacceptable to environmentally conscious consumers and prevents the certification of the resulting food or feed as a product of organic farming.
WO 2015007997 AI popisuje způsob rozrušování buněčné stěny buněk mikrořas rodu Chlorella vysokotlakou homogenizací alespoň v jednom průchodu při tlaku mezi 300 a 400 MPa nebo alespoň ve dvou po sobě jdoucích průchodech při tlaku mezi 150 a 300 MPa, při teplotě mezi 4 a 40 °C a při biomase buněk mikrořas obsahující 15 až 50 % hmota, sušiny.WO 2015007997 A1 describes a method for disrupting the cell wall of Chlorella microalgae cells by high pressure homogenization in at least one pass at a pressure between 300 and 400 MPa or in at least two successive passages at a pressure between 150 and 300 MPa, at a temperature between 4 and 40 ° C and in biomass of microalgal cells containing 15 to 50% by weight, dry matter.
V potravinářském průmyslu se pro ošetření potravin s cílem zničit baktérie, popř. kvasinky a plísně, odpovědné za mikrobiální kontaminaci a degradaci potravin používá jejich zpracování s vysokým tlakem, které se označuje jako paskalizace, Při paskalizaci se potravina zabalí do pružného obalu a umístí do tlakové komory vysokotlakého lisu, vysokému tlaku, který způsobí inaktivaci živých bakterií, virů a plísní bez nutnosti ohřevu, přičemž potravina si zachová přirozený vzhled, barvu, obsah nutričních látek, chuť i vůni. Při aplikaci tlaku se nepoužívají vysoké teploty, nutné ke sterilizaci či pastoraci, které by vedly k degradaci nutričně důležitých látek, avšak životnost potraviny se zvýší několikanásobně.In the food industry, for the treatment of food in order to destroy bacteria, or. yeasts and fungi, responsible for microbial contamination and degradation of food, use their high-pressure processing, which is called pascalization. During pascalization, the food is packed in a flexible container and placed in the pressure chamber of a high-pressure press, high pressure, which causes inactivation of live bacteria, viruses and mold without the need to heat, while the food retains its natural appearance, color, nutrient content, taste and aroma. When applying pressure, the high temperatures required for sterilization or pastoral care are not used, which would lead to the degradation of nutritionally important substances, but the shelf life of the food will increase several times.
Z užitného vzoru CZ 22036 U1 je známé směs tvořenou 40 až 70 % hmota, celerové dřeňové šťávy, 18 až 55 % hmota, jablkové nebo višňové nebo hruškové nebo hroznové šťávy a až 12 % hmota, pomerančového nebo citrónového koncentrátu paskalizovat při tlaku 410 MPa po dobu 15 min.From utility model CZ 22036 U1 it is known to mix a mixture consisting of 40 to 70% by weight, celery pulp juice, 18 to 55% by weight, apple or cherry or pear or grape juice and up to 12% by weight of orange or lemon concentrate at a pressure of 410 MPa after for 15 min.
Použití paskalizace k ošetření mikrořas, resp. mikrořasových vodních suspenzí není ze stavu techniky známo.The use of pascalization to treat microalgae, resp. microalgal aqueous suspensions are not known in the art.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Úlohou vynálezu je odstranit shora popsané nevýhody, to znamená poskytnout kapalněného pastovitý produkt na bázi mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek se zvýšenou trvanlivostí a biologickou účinností, který lze vyrobit s pokud možno nízkými náklady.The object of the invention is to obviate the disadvantages described above, i.e. to provide a liquid pasty product based on microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus with increased durability and biological efficiency, which can be produced at as low a cost as possible.
Tento úkol se vyřeší pomocí kapalného, nebo pastovitého produktu na bázi mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek, u něhož buňky mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek jsou paskalizované.This object is achieved by a liquid or pasty product based on microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus in which the cells of the microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus are pascalized.
Ukazuje se překvapivě, že aplikace vysokého tlaku, použitého při paskalizaci, byť nevede k zásadním, mikroskopicky vizuálně snadno viditelným změnám buněčné struktury a povrchu mikrořasové buňky, narušuje strukturu buněčné stěny řasové buňky natolik, že dochází k žádanému jevu, tedy vyšší využitelnosti bioaktivních látek nalézajících se uvnitř řasové buňky. Dochází však i k inaktivaci živých bakterií, virů a plísní přítomných v řasové suspenzi či vázaných na povrchu rasových buněk. Tím je zajištěna po delší dobu, typicky min. 3 až 4 týdnů, mikrobiální nezávadnost takto ošetřeného kapalného produktu, který si současně zachovává vysoký obsah nutričních aSurprisingly, the application of the high pressure used in pascalization, although not leading to fundamental, microscopically visually easily visible changes in the cell structure and surface of the microalgal cell, disrupts the cell wall structure of the algal cell to such an extent that the desired phenomenon of bioactive substances found inside the algal cell. However, there is also an inactivation of live bacteria, viruses and fungi present in the algal suspension or bound to the surface of racial cells. This ensures a longer period of time, typically min. 3 to 4 weeks, the microbial safety of the thus-treated liquid product, which at the same time retains a high content of nutritional and
-3 CZ 308610 B6 bioaktivních látek, které jsou díky narušení stěn rasových buněk lépe biologicky dostupné a využitelné ve výživě. Paskalizované rasové suspenze jsou tak vhodné pro přípravu nápojů, potravin a krmiv v kapalné, tekuté či pastovité formě.-3 CZ 308610 B6 bioactive substances which are better bioavailable and usable in nutrition due to the disruption of racial cell walls. Pascalized racial suspensions are thus suitable for the preparation of beverages, food and feed in liquid, liquid or pasty form.
Buňky mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek přitom mohou být s výhodou paskalizované při tlaku minimálně 350 MPa, přednostně po dobu minimálně 10 min.The microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus cells can advantageously be pascalized at a pressure of at least 350 MPa, preferably for at least 10 minutes.
Buňky mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek jsou v závislosti na obsahu sušiny v tekuté až pastovité konzistenci, typicky sušina pastovité suspenze po jejím odstředění činí kolem 15 až 20 % hmota. Je výhodné, aby paskalizované buňky mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek byly v produktu obsaženy v množství 0,001 až 30 % hmota., vztaženo na sušinu buněk. S ohledem na doporučené dávkování kupř. Chlorelly, které se pohybuje kolem 1 až 3 g/den, a s ohledem na typickou velikost nápoje 200 až 330 ml, je výhodné, aby mikrořasové buňky byly ve finálním produktu přednostně obsaženy v množství 0,1 až 1,0 % hmota., vztaženo na sušinu buněk.The cells of the microalgae and / or cyanobacteria and / or the mucus are, depending on the dry matter content, in a liquid to pasty consistency, typically the dry matter of the pasty suspension after its centrifugation is about 15 to 20% by weight. It is preferred that the pascalized microalgal and / or cyanobacteria and / or mucus cells are present in the product in an amount of 0.001 to 30% by weight, based on the dry weight of the cells. With regard to the recommended dosage, e.g. Chlorella, which is around 1 to 3 g / day, and in view of a typical beverage size of 200 to 330 ml, it is preferred that the microalgal cells are preferably present in the final product in an amount of 0.1 to 1.0% by weight, based on on the dry matter of the cells.
Je také výhodné, aby buňky mikrořas a/nebo sinic a/nebo hlenek byly pro zlepšení chuti a nutričních vlastností formulovány do kapalného či pastovitého produktu společně s alespoň jednou další složkou vybranou ze skupiny tvořené ovocnými šťávami, zeleninovými šťávami, koncentráty šťáv, šťávami či výtažky z rostlin, například z bylin, výtažky z makrořas, prášky ze sušených rostlin a koření, vitamíny, minerálními látkami, stopovými prvky, aminokyselinami, proteiny, antioxidanty, regulátory kyselosti, aromáty, sladidly, regulátory viskozity, vlákninou, syrovátkou, kolostrem, peptidy, betaglukany, aminoglukany, fermentem z kombuchy, laktobacily, pigmenty, konzervačními přísadami, látkami účastnícími se energetických pochodů v organismu, neurotransmitory či prekurzory neurotransmitorů.It is also preferred that the microalgae and / or cyanobacteria and / or mucus cells are formulated into a liquid or pasty product together with at least one other ingredient selected from the group consisting of fruit juices, vegetable juices, juice concentrates, juices or extracts to improve taste and nutritional properties. from plants, for example from herbs, extracts from macroalgae, powders from dried plants and spices, vitamins, minerals, trace elements, amino acids, proteins, antioxidants, acidity regulators, aromatics, sweeteners, viscosity regulators, fiber, whey, colostrum, peptides, betaglucans, aminoglucans, kombucha enzyme, lactobacilli, pigments, preservatives, substances involved in energy processes in the body, neurotransmitters or neurotransmitter precursors.
Kapalný nebo pastovitý produkt podle vynálezu může s výhodou obsahovat vitamín C v množství 5 až 600 mg na jednu dávku produktu. Dále může přednostně obsahovat vitamíny skupiny B, zejména vitamín B3, B5, B6 a B12.The liquid or pasty product of the invention may advantageously contain vitamin C in an amount of 5 to 600 mg per dose of product. In addition, it may preferably contain B vitamins, in particular vitamin B3, B5, B6 and B12.
Látkami účastnícími se energetických pochodů v organismu mohou být například taurin, inositol, L-kamitin, kreatin monohydrát, glycin.Substances involved in energy processes in the body can be, for example, taurine, inositol, L-carnitine, creatine monohydrate, glycine.
Práškem ze sušených rostlin může být například prášek ze zeleného čaje, mladého zeleného ječmene, mladé zděné pšenice, čaje matcha proteinové koncentráty a izoláty.The powder from the dried plants can be, for example, green tea powder, young green barley, young brick wheat, matcha tea, protein concentrates and isolates.
Neurotransmitory či prekurzory neurotransmitorů mohou být například dimethylaminoethanol (DMAE), kyselina gamma-aminomáselná (GABA), DL-fenylalanin, cholin, fosfatydylcholin a serin apod.Neurotransmitters or neurotransmitter precursors can be, for example, dimethylaminoethanol (DMAE), gamma-aminobutyric acid (GABA), DL-phenylalanine, choline, phosphatidylcholine and serine, and the like.
Výtažky z rostlin mohou být například extrakty z rostlin s účinky energetickými, adaptogenními, afrodiziakálními, či stimulujícími myšlení, např. Paullinia cupana, Gingko biloba, Panax ginseng, Rhodiola rosea, Schizandra chinensis, Mucuna pruriens, Ptychopetalum olacoides, Juniperus brasiliensis, Tribulus terrestris, popř. o extrakty z makroskopických řas apod.Plant extracts can be, for example, plant extracts with energetic, adaptogenic, aphrodisiac or thought-stimulating effects, e.g. Paullinia cupana, Gingko biloba, Panax ginseng, Rhodiola rosea, Schizandra chinensis, Mucuna pruriens, Ptychopetalum olacoides, Juniperus brasiliris, Tribulus or o extracts from macroscopic algae, etc.
Stopovými prvky mohou být například ionty dusíku, draslíku, fosforu, sodíku, hořčíku či vápníku a stopově obsahoval i ionty kovů železa, chrómu, selenu či zinku, mědi a dalších prvků.Trace elements can be, for example, nitrogen, potassium, phosphorus, sodium, magnesium or calcium ions, and trace elements also contain metal ions of iron, chromium, selenium or zinc, copper and other elements.
Produkt se přednostně používá pro přípravu nápojů, potravin a krmiv v kapalné formě.The product is preferably used for the preparation of beverages, food and feed in liquid form.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Vynález je dále blíže objasněn na příkladech svého provedení pomocí výkresů, kde znázorňuje:The invention is further elucidated on the basis of examples of its embodiment by means of the drawings, in which it shows:
-4 CZ 308610 B6-4 CZ 308610 B6
Obr. 1 klastr živých buněk Chlorella sp. Zobrazený s pomocí mikroskopu (1A) a elektronového skenovacího mikroskopu (1B),Giant. 1 cluster of living cells of Chlorella sp. Shown with a microscope (1A) and an electron scanning microscope (1B),
Obr. 2 klastr buněk Chlorella sp. po aplikaci paskalizace zobrazený s pomocí mikroskopu (4A) a elektronového skenovacího mikroskopu (4B), na buněčných stěnách nejsou viditelné změny,Giant. 2 cluster of Chlorella sp. after application of pascalization imaged with the help of a microscope (4A) and an electron scanning microscope (4B), no changes are visible on the cell walls,
Obr. 3 srovnávací graf antioxidační aktivity supematantu vodných suspenzí buněk Chlorella sp. ošetřených konzervačním činidlem, pasterací, vysokotlakou homogenizací spojenou s pastorací a paskalizací, ukazující pozitivní vliv paskalizace na antioxidační aktivitu supematantu.Giant. 3 is a comparison graph of the antioxidant activity of the supernatant of aqueous suspensions of Chlorella sp. treated with preservative, pasteurization, high pressure homogenization associated with pastoral and pascalization, showing a positive effect of pascalization on the antioxidant activity of the supernatant.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Vynález bude blíže osvětlen pomocí konkrétních příkladů provedení nápojů s obsahem mikrořas.The invention will be further elucidated by means of specific embodiments of beverages containing microalgae.
Příklad 1Example 1
Ovocný nápoj s Chlorellou a skořicíFruit drink with Chlorella and cinnamon
Na 1 1 nápoje bylo použito 930 ml šťávy z jablka, připravené lisováním čerstvého omytého ovoce zbaveného jádřinců, 60 ml suspenze mikrořasy Chlorella, zahuštěné na obsah sušiny rasových buněk 150 g/1,10 ml citrónového koncentrátu a 1 g jemně mleté skořice. Po důkladném promíchání byl nápoj dávkován do polyethylenových lahví o objemu 330 ml a ošetřen paskalizací při tlaku 400 MPa po dobu 20 min. Vznikl ovocný osvěžující nápoj s Chlorellou, vhodný jako součást tzv. detoxikačních procedur, který při uchování při 5 až 8 °C vyhověl po 3 týdnech skladování požadavkům na mikrobiální kvalitu potravin. Obsah sušiny buněk Chlorelly v nápoji činil 0,9 % hmota.930 ml of apple juice, prepared by pressing fresh washed fruit without pips, 60 ml of Chlorella microalgae suspension, concentrated to a dry cell content of 150 g / 1.10 ml of lemon concentrate and 1 g of finely ground cinnamon, were used for 1 l of beverage. After thorough mixing, the beverage was dispensed into 330 ml polyethylene bottles and treated by pascalization at a pressure of 400 MPa for 20 minutes. A fruit refreshing drink with Chlorella was created, suitable as a part of the so-called detoxification procedures, which, when stored at 5 to 8 ° C, met the requirements for microbial quality of food after 3 weeks of storage. The dry matter content of the Chlorella cells in the beverage was 0.9% by weight.
Příklad 2Example 2
Zelený napoj se Chlorellou, ječmenem a omega-3Green drink with Chlorella, barley and omega-3
Na 1 1 nápoje bylo použito 30 g listů mladého čerstvého špenátu, 80 g kapusty, 50 g čerstvého vypeckovaného avokáda, 17 ml suspenze buněk Chlorelly, zahuštěné na obsah sušiny buněk 180 g/1, 10 ml citrónového koncentrátu a 5 g jemně mletého prášku z mladého zeleného ječmene. Směs byla zalita na celkový obsah 11 pramenitou pitnou vodou a homogenize vána na vysokootáčkovém mixéru. Po důkladném promíchání byl nápoj dávkován do polyethylenových lahví o objemu 250 ml a ošetřen paskalizací při tlaku 410 MPa po dobu 20 min. Vznikl tak zelený nápoj s ječmenem a omega-3, vhodný jako součást dietních režimů, který při uchování při 5 až 8 °C vyhověl po 3 týdnech skladování požadavkům na mikrobiální kvalitu potravin. Obsah sušiny buněk Chlorelly v nápoji činil 0,3 % hmota.30 g of young fresh spinach leaves, 80 g of cabbage, 50 g of fresh pitted avocado, 17 ml of Chlorella cell suspension, concentrated to a dry matter content of 180 g / l, 10 ml of lemon concentrate and 5 g of finely ground powder of of young green barley. The mixture was poured to a total content of 11 with spring drinking water and homogenized on a high-speed mixer. After thorough mixing, the beverage was dispensed into 250 ml polyethylene bottles and treated by pascalization at a pressure of 410 MPa for 20 minutes. This created a green drink with barley and omega-3, suitable as part of diet regimens, which, when stored at 5 to 8 ° C, met the requirements for microbial quality of food after 3 weeks of storage. The dry matter content of the Chlorella cells in the beverage was 0.3% by weight.
Příklad 3Example 3
Kultivací v probublávaných kolonových reaktorech za teploty 27 °C a aerací směsí vzduchu s 2 % oxidem uhličitým a s osvětlením LED panelem 24 h denně o hodnotě 230 uE/m2/s byla připravena suspenze řasy Chlorella vulgaris o koncentraci 12,3 g/1. Ta byla následně zahuštěna na odstředivce, promyta pitnou vodou a znovu odstředěna na pastu s finální koncentrací sušiny buněk 167,1 g/1. Alikvotní podíly suspenze, odpovídající vždy 2,0 g sušiny buněk byly následně naředěny na 200 ml pitnou vodou, tj. vznikly 4 suspenze o koncentraci buněk 10 g/1. Suspenze A byla konzervována při teplotě 25 °C sorbanem draselným. Při tomto postupu nedošlo k narušení buněčných stěn, Suspenze B byla následně pasterována při 90 °C po dobu cca 2 min. Tento postup byl dostatečný pro zničení většiny nesporulujících mikroorganismů, avšak nevedl k účinnému narušení strukturA suspension of Chlorella vulgaris algae at a concentration of 12.3 g / l was prepared by culturing in bubbled column reactors at 27 ° C and aerating with a mixture of air with 2% carbon dioxide and LED panel illumination at 230 uE / m 2 / s 24 hours a day. This was then concentrated in a centrifuge, washed with drinking water and centrifuged again to a paste with a final cell dry matter concentration of 167.1 g / l. Aliquots of the suspension, each corresponding to 2.0 g of cell dry matter, were subsequently diluted to 200 ml with drinking water, i.e. 4 suspensions with a cell concentration of 10 g / l were formed. Suspension A was preserved at 25 ° C with potassium sorbate. This procedure did not disrupt the cell walls, Suspension B was subsequently pasteurized at 90 ° C for about 2 minutes. This procedure was sufficient to destroy most non-sporulating microorganisms, but did not lead to effective disruption of structures
- 5 CZ 308610 B6 buněčných stěn. Suspenze C byla podrobena při teplotě 25 °C jednomu průchodu vysokotlakým homogenizátorem HPH 2000/4 Single HEAD SH při tlaku 1000 bar (100 MPa) a následně pasterována při 90 °C po dobu cca 2 min. Tento postup koresponduje s aktuální průmyslovou praxí zpracování rasových kultur a při mikroskopickém pozorování buněk bylo viditelné narušení části buněk a fragmenty rozpadlých buněk. Suspenze D byla podrobena paskalizací při tlaku 410 MPa po dobu 20 min při teplotě 25 °C. Následně byly všechny čtyři suspenze třepány při teplotě 6 °C po dobu 5 dnů na orbitální třepačce, následně odstředěny a u supematantu byla stanovena jejich antioxidační aktivita metodou zhášení volných radikálů DPPH s tím, že hodnota u suspenze C, zpracované referenčním způsobem, byla vzata jako 100 %. Vyhodnocení antioxidační aktivity, zobrazené na obrázku 3 ukazuje, že antioxidační aktivita suspenze A a B je zanedbatelná ve srovnání s aktivitou suspenze C a D, které jsou prakticky srovnatelné, avšak v případě referenční suspenze C došlo pravděpodobně k částečné deaktivaci antioxidačních látek díky vysoké teplotě při sterilizaci.- 5 CZ 308610 B6 cell walls. Suspension C was subjected at 25 ° C to a single pass through a high pressure homogenizer HPH 2000/4 Single HEAD SH at a pressure of 1000 bar (100 MPa) and subsequently pasteurized at 90 ° C for about 2 minutes. This procedure corresponds to the current industrial practice of processing racial cultures, and during microscopic observation of the cells, disturbance of part of the cells and fragments of decayed cells was visible. Suspension D was subjected to pascalization at 410 MPa for 20 min at 25 ° C. Subsequently, all four suspensions were shaken at 6 ° C for 5 days on an orbital shaker, then centrifuged and the supernatant was determined for their antioxidant activity by DPPH free radical quenching, taking the value of suspension C, treated in a reference manner, as 100 %. The evaluation of the antioxidant activity shown in Figure 3 shows that the antioxidant activity of suspensions A and B is negligible compared to the activity of suspensions C and D, which are practically comparable, but in the case of reference suspension C the antioxidants are probably partially deactivated due to high temperature. sterilization.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Vynález je využitelný zejména v potravinářském a krmivářském průmyslu pro výrobu nápojů s obsahem suspenze buněk mikrořas se zvýšenou trvanlivostí a biologickou účinností, kapalných produktů s obsahem suspenze buněk mikrořas využitelných v potravinářství, kupř. polévek, omáček a past, pro výrobu kapalných či pastovitých krmných směsí s obsahem suspenze buněk mikrořas, popř. pro výrobu kapalných či pastovitých hnojiv a prostředků pro podporu růstu rostlin s obsahem suspenze buněk mikrořas.The invention is particularly useful in the food and feed industries for the production of beverages containing microalgal cell suspensions with increased shelf life and biological efficiency, liquid products containing microalgal cell suspensions useful in the food industry, e.g. soups, sauces and pastes, for the production of liquid or pasty feed mixtures containing a suspension of microalgae cells, or for the production of liquid or pasty fertilizers and plant growth promoters containing a suspension of microalgal cells.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ201772A CZ308610B6 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | A liquid or pastelike product based on microalgae and/or cyanobacteria and/or myxomycetes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ201772A CZ308610B6 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | A liquid or pastelike product based on microalgae and/or cyanobacteria and/or myxomycetes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ201772A3 CZ201772A3 (en) | 2018-08-15 |
CZ308610B6 true CZ308610B6 (en) | 2020-12-30 |
Family
ID=63105668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ201772A CZ308610B6 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | A liquid or pastelike product based on microalgae and/or cyanobacteria and/or myxomycetes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ308610B6 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010045368A2 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-22 | Solazyme, Inc. | Food compositions of microalgal biomass |
WO2010120923A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | Solazyme, Inc. | Novel microalgal food compositions |
WO2015007997A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Roquette Freres | Optimised method for breaking chlorella cell walls by means of very high pressure homogenisation |
US20150175954A1 (en) * | 2012-05-25 | 2015-06-25 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for Producing a Nutrient Additive Using a Microalga |
CZ30710U1 (en) * | 2017-02-08 | 2017-05-30 | Ecofuel Laboratories S.R.O. | A beverage based on microalgae and/or cyanobacteria and/or slime moulds |
-
2017
- 2017-02-07 CZ CZ201772A patent/CZ308610B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010045368A2 (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-22 | Solazyme, Inc. | Food compositions of microalgal biomass |
WO2010120923A1 (en) * | 2009-04-14 | 2010-10-21 | Solazyme, Inc. | Novel microalgal food compositions |
US20150175954A1 (en) * | 2012-05-25 | 2015-06-25 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for Producing a Nutrient Additive Using a Microalga |
WO2015007997A1 (en) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | Roquette Freres | Optimised method for breaking chlorella cell walls by means of very high pressure homogenisation |
CZ30710U1 (en) * | 2017-02-08 | 2017-05-30 | Ecofuel Laboratories S.R.O. | A beverage based on microalgae and/or cyanobacteria and/or slime moulds |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ201772A3 (en) | 2018-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Rasmussen et al. | Marine biotechnology for production of food ingredients | |
Usharani et al. | Spirulina cultivation: a review | |
CN106135977B (en) | Production method of calcium fruit powder with functions of supplementing calcium and improving eyesight | |
JP7048209B2 (en) | Methods for Producing Algae Cell Cultures and Biomass, Lipid Compounds and Compositions, and Related Products | |
CN105559064A (en) | Five-alga probiotic enzyme tablets and preparation method thereof | |
Costa et al. | 16 microalgae for food production | |
KR20160058389A (en) | Method of Manufacturing Volumizing Antocyanine Probiotics Metabolite and Pharmetics, cosmetics and Juice and food complex | |
Desai et al. | Spirulina: The wonder food of the 21st Century | |
Chen et al. | Industry chain and challenges of microalgal food industry-a review | |
Ijaola et al. | Algae as a potential source of protein: A review on cultivation, harvesting, extraction, and applications | |
US20210321643A1 (en) | Method for preparation of nitrite ion-containing allium tuberosum fermentate and composition thereof | |
Dhandwal et al. | Sustainable microalgal biomass as a potential functional food and its applications in food industry: a comprehensive review | |
Bhagea et al. | Microalgae as sources of green bioactives for health-enhancing food supplements and nutraceuticals: A review of literature | |
CZ308610B6 (en) | A liquid or pastelike product based on microalgae and/or cyanobacteria and/or myxomycetes | |
EP3031904B1 (en) | Composition comprising salt and microalgae biomass, process of its production and uses (with variants) | |
Subashini et al. | Novel products from microalgae | |
Assuncao et al. | Microalgae for Human Nutrition: Perspectives for the Future | |
WO2020073437A1 (en) | Extract for preventing oxidation, delaying aging, and nourishing heart and cerebral vessels, and preparation method therefor | |
ES2378102B1 (en) | METHOD OF PREPARATION OF A MICROALGAS BASED UNTABLE PRODUCT AND PRODUCT OBTAINED BY SUCH METHOD | |
CN110916034A (en) | Fruit juice for purifying blood and promoting metabolism and preparation method thereof | |
WO2009092833A1 (en) | Food product and method for producing same | |
CZ30710U1 (en) | A beverage based on microalgae and/or cyanobacteria and/or slime moulds | |
Garofalo et al. | Fermentation of Microalgal Biomass for Innovative Food Production. Microorganisms 2022, 10, 2069 | |
Khapre et al. | Microalgal Nutraceutics: Opportunity for Nutritional Market | |
RU2766362C1 (en) | Method for production of biologically active additive from germinated wheat seeds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20230207 |