ES2320645T5 - Proceso de pasteurización para células microbianas y aceite microbiano - Google Patents

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Description

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DESCRIPCION
Proceso de pasteurizacion para celulas microbianas y aceite microbiano Campo de la invencion
La presente divulgacion se refiere a un proceso para pasteurizar celulas microbianas, que comprende calentar las celulas de 40oC a 70oC en no mas de 30 minutos. La velocidad de calentamiento durante el proceso de pasteurizacion puede ser de al menos 0.5°C/minuto. El proceso de pasteurizacion puede comprender tres etapas, a saber: una etapa de calentamiento, una etapa de meseta (en la cual las celulas se mantienen a temperature constante) y una etapa de calentamiento. Si se representa graficamente el protocolo de pasteurizacion, el area bajo la grafica del tiempo (minutos) frente a la temperatura (oC) es menor de 13 000oC.minuto. Despues de la pasteurizacion, se puede extraer de las celulas un acido graso poliinsaturado (AGPI), tal como el acido araquidonico, o un aceite microbiano. El aceite puede tener un mdice de peroxidos (IP) bajo y/o un mdice de anisidina (lAn) bajo.
Introduccion
Los acidos grasos poliinsaturados, o AGPI, se encuentran en la naturaleza y diferentes organismos unicelulares (algas, hongos, etc.) producen una gran variedad de AGPI. Un AGPI particularmente importante es el acido araquidonico (AA), el cual es uno de tantos acidos grasos poliinsaturados de cadena larga (AGPI-CL). Qmmicamente, el acido araquidonico es el acido c/s-5,8,11,14-eicosatetraenoico (20:4) y pertenece a la familia (n-6) de los AGPI-CL.
El acido araquidonico es un precursor principal de una gran variedad de compuestos biologicos activos conocidos colectivamente como eicosanoides, un grupo que comprende prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. El acido araquidonico tambien es uno de los componentes de la fraccion lipfdica de la leche materna humana y se considera esencial para un desarrollo neurologico optimo del lactante. El acido araquidonico tiene una gran variedad de aplicaciones diferentes, incluido su uso en preparados para lactantes, productos alimenticios y piensos.
El documento WO-A-97/37032 (Gist-Brocades) se refiere a la preparacion de un aceite microbiano, que contiene AGPI, a partir de biomasa pasteurizada. Sin embargo, no se informa de un calentamiento rapido hasta, o un enfriamiento partiendo de, una temperatura a la cual tiene lugar la pasteurizacion. Ademas, no se tiene en cuenta la cantidad total de energfa empleada durante el proceso de pasteurizacion.
Tanto el documento WO-A-00/1504, como el WO-A-01/67886 se refieren al uso de hongos Mucorales en la preparacion de productos alimentarios. El primero de estos documentos se refiere a la necesidad de realizar una reduccion de ARN antes de incluir las celulas en los alimentos, y sugiere utilizar una etapa de calentamiento. Se puede realizar una pasteurizacion o choque termico por separado. El segundo documento sugiere que se puede evitar el paso de calentamiento para reducir el contenido de ARN, si se permite que las celulas fungicas se conserven en el recipiente de fermentacion y se dejen “madurar”.
La solicitud de patente internacional N° PCT/EP01/08902, publicada como EP-A-1178103, se refiere al proceso para la preparacion de mezclas de aceites mediante la combinacion de un aceite crudo que contiene AGPI u>6 con un aceite crudo que contiene AGPI w3, para producir una mezcla de aceites, y posterior purificacion de la mezcla de aceites crudos.
Se conocen procesos que implican el calentamiento de biomasa o de celulas microbianas. Tambien se sabe, del documento WO-A-97/37032, que las celulas microbianas pueden pasteurizarse, antes de la extraccion de un AGPI de las mismas, en forma de un aceite. Sin embargo, los presentes solicitantes han descubierto un nuevo proceso de pasteurizacion que es capaz de mejorar la calidad del aceite que se puede extraer de las celulas pasteurizadas. En particular, el aceite resultante puede oxidarse menos, o ser menos oxidado, y puede tener un mdice de peroxidos bajo (IP) y/o un mdice de anisidina bajo (IAn). Ademas, los solicitantes han descubierto que este nuevo proceso de pasteurizacion es mas eficaz porque requiere menos energfa. El proceso es, por lo tanto, beneficioso porque no solo es capaz de mejorar la calidad del aceite, sino que tambien puede reducir costes, ya que se requiere menos energfa.
Breve descripcion de las figuras
La Figura 1 es una representacion grafica de la temperatura (oC) frente al tiempo (minutos) para tres protocolos de pasteurizacion (A y C pertenecen a la invencion, B se proporciona para comparar);
La Figura 2 es una representacion grafica de la temperatura (oC) frente al tiempo (minutos) para la pasteurizacion en tres mesetas de temperatura diferentes (40, 70 y 85oC);
Las Figuras 2 y 4 son representaciones graficas del IAn (y del IP para la Fig.3) frente al tiempo (horas);
La Figura 5 es una representacion grafica del IP (meq/kg) y del IAn frente a la temperatura (oC) para la pasteurizacion a dos tiempos diferentes (permanencia/meseta) (8 y 300 segundos);
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Las Figuras 6 y 7 son representaciones graficas de la temperatura (oC) frente al tiempo (segundos) para dos tiempos diferentes (permanencia/meseta) (8 segundos para la Figura 6 y 5 minutos para la Figura 7) a cinco temperatures diferentes (60, 80, 100, 120 y 140oC).
Descripcion de la invencion
Por lo tanto, la presente divulgacion proporciona un proceso de pasteurizacion mejorado para celulas microbianas. A pesar de que requiere menos energfa, el proceso de pasteurizacion puede producir un producto de mejor calidad.
Por lo tanto, un primer aspecto de la presente divulgacion se refiere a un proceso para pasteurizar celulas microbianas, el cual comprende calentar las celulas (a una temperatura comprendida) entre 40oC y 60oC en no mas de 30 minutos o el calentamiento de las celulas a una velocidad de al menos 0.5°C/minuto. Por consiguiente, este aspecto proporciona un calentamiento rapido de las celulas microbianas durante la pasteurizacion, y una velocidad tan alta no se ha proporcionado en la materia. Mientras que en la materia se dan temperaturas de pasteurizacion, no se aprecia ni se discute la velocidad de calentamiento, o que este parametro pueda ser importante, ni que una velocidad relativamente rapida pueda proporcionar ventajas. De hecho, altas velocidades de calentamiento van en contra toda logica, ya que se podna esperar que causasen oxidacion, o bien degradacion del AGPI o del aceite que se puede extraer de las celulas.
Un segundo aspecto de la segunda divulgacion se refiere a un proceso para pasteurizar celulas microbianas, el cual comprende un protocolo de pasteurizacion que comprende (al menos) tres etapas. Estas son, a saber: una (primera) etapa de calentamiento, una (segunda) etapa de meseta (durante la cual las celulas microbianas se mantienen a temperatura deseada, o durante la cual las celulas se mantienen a una temperatura constante y/o maxima), y una (tercera) etapa de enfriamiento. Este aspecto de la invencion se conoce como el protocolo de pasteurizacion de tres etapas. Si este protocolo se representa en una grafica del tiempo frente a la temperatura, se puede obtener un trapecio.
Un tercer aspecto de la divulgacion se refiere a un proceso para pasteurizar celulas microbianas, el cual comprende utilizar un protocolo de pasteurizacion tal que el area bajo la grafica del tiempo (minutos) frente a la temperatura (oC) sea menor de 13 000 oC.min. El area bajo la grafica del tiempo frente a la temperatura proporciona la cantidad de energfa consumida para calentar las celulas durante el proceso de pasteurizacion. Se ha descubierto que un calentamiento rapido y/o enfriamiento rapido (que se corresponden, respectivamente, con la primera y la tercera etapa del segundo aspecto) puede proporcionar ventajas, tales como un aceite de mejor calidad. Ademas, la cantidad de energfa requerida para el proceso de pasteurizacion se puede reducir en comparacion con los procesos de pasteurizacion descritos en la materia. Este tercer aspecto, por lo tanto, concierne al aporte energetico requerido para el proceso de pasteurizacion.
Un cuarto aspecto de la divulgacion se refiere a un proceso para pasteurizar celulas microbianas, el cual comprende (calentar las celulas y de esta manera) mantener las celulas a una temperatura elevada (T, oC) durante un tiempo (t, minutos), por ejemplo, en una etapa de meseta, en la cual el producto t.T (es decir, la multiplicacion del parametro del tiempo por el de la temperatura, por ejemplo, durante la etapa de meseta) es de 140 a l00 800oC.minuto. Como se notara, este cuarto aspecto es similar al segundo aspecto, en que contiene una etapa de meseta. Las celulas se pueden mantener en esta etapa a una temperatura constante o maxima. El producto t.T puede, por lo tanto, representar el area bajo la grafica del tiempo frente a la temperatura para esta etapa de meseta.
Primer aspecto — Calentamiento rapido
En este aspecto las celulas se calientan para que la temperatura de las celulas pase de 40oC a 60oC en no mas de 30 minutos (tal como en no mas de 15 minutos). Como alternativa o ademas, las celulas se calientan a una velocidad de al menos 0.5oC/minuto. Por supuesto, las celulas microbianas pueden partir de (o calentarse desde) una temperatura menor de 40oC. Por ejemplo, las celulas pueden estar a temperatura en condiciones normales temperatura ambiente. Las celulas pueden estar a la temperatura de fermentacion, tal como 30oC ± 5oC. Asf pues, cuando comienza el calentamiento, las celulas pueden estar a una temperatura de 20 a 40oC, tal como de 23 a 27oC (o de 25 o 29 a 32 o 37oC). En algunos casos, las celulas microbianas se pueden haber enfriado, por ejemplo, despues de que haya terminado la fermentacion. Asf pues, cuando comienza el calentamiento, las celulas pueden tener una temperatura (inicial) de 5 a 10oC, tal como de 7 a 9oC.
Las celulas microbianas se pueden calentar de forma que su temperatura aumente por encima de 60oC. Asf pues, puede que esta no sea la temperatura final de las celulas microbianas durante la pasteurizacion. De hecho, las celulas pueden calentarse a una temperatura mayor de 60oC. La temperatura puede aumentar hasta que se alcance una temperatura de 70 a 90oC, 110 o 130oC, tal como de 75 a 87oC, y de forma optima de 78 a 84oC. La temperatura maxima durante la pasteurizacion puede, por lo tanto, entrar dentro de estos rangos, pero para algunas realizaciones puede alcanzar 100, 120 o 140oC. Preferentemente, las celulas se conservan o mantienen a esa temperatura (maxima).
De lo cual se notara que las celulas se pueden calentar a una temperatura menor de, o que parte de, 40oC, hasta una temperatura mayor o igual a 60oC. El rango de 40 a 60oC puede producir un “clic” que extienda el calentamiento/rango de temperatura para el cual se puede precisar (y,por lo tanto, calcular) un tiempo (y ,por lo tanto, una velocidad).
5 En el primer aspecto, el calentamiento rapido supone una velocidad de calentamiento mayor de 0.5°C/minuto. Preferentemente, la velocidad es de al menos 0.6, 0.1 o incluso 1.5oC/minuto. Sin embargo, se consideran velocidades de calentamiento particularmente rapidas, dependiendo del equipo y del volumen o del peso de las celulas microbianas a calentar. Por lo tanto, la invencion incluye velocidades de calentamiento de mas de 2.0 o incluso 2.5oC/minuto.
10 Se pueden obtener velocidades de calentamiento particularmente altas utilizando un equipo especializado. Este puede alcanzar una temperatura alta en un periodo de tiempo corto, y, al hacerlo, esto puede minimizar cualquier oxidacion o deterioro del AGPI o aceite microbiano que puede ser aislado posteriormente. Por lo tanto, el calentamiento puede tener lugar hasta una temperatura maxima de hasta 140, 150 o 160oC. Preferentemente, el calentamiento puede alcanzar un rango de temperatura de 100 a 180oC, tal como de 120 a 160oC, preferentemente 15 de 130 a 150oC. Al emplear calentadores espedficamente rapidos, estas temperaturas se pueden alcanzar particularmente rapido, por ejemplo, en un tiempo menor de un minuto (30 segundos). Tales temperaturas se pueden alcanzar en 20, 30, 40 o 50 segundos, o pueden llevar hasta 150, 175, 200, 225 o 250 segundos. Sin embargo, tales temperaturas se pueden alcanzar en tan solo 2, 4, 6, 8 o 10 segundos, por ejemplo, si se esta utilizando un calentador de infusion, o con muestras relativamente pequenas. Asf pues, se pueden alcanzar 20 velocidades de calentamiento de hasta 50, 100, 150 o incluso 200oC por minuto. Por lo tanto, son posibles velocidades de calentamiento algo menores, de 5 o 10 a 50 o 60oC por minuto, tales como de 15 a 45oC por minuto.
Se ha descubierto que este rapido calentamiento durante una rapida pasteurizacion, no solo es mas eficaz, y requiere menos energfa, sino que parece que es al menos un factor responsable de la obtencion de un aceite microbiano de mejor calidad (una vez extrafdo de las celulas tras la pasteurizacion).
25 Segundo aspecto — Protocolo de pasteurizacion en tres etapas
La primera etapa puede ser una etapa de calentamiento. Esta, de hecho, corresponde al calentamiento rapido descrito en el primer aspecto de la invencion, y, por lo tanto, todas las peculiaridades y caractensticas del primer aspecto se aplican a la primera etapa (de calentamiento) del segundo aspecto mutatis mutandis.
La segunda etapa corresponde a cuando las celulas estan en una meseta (de temperatura). Las celulas pueden, asf 30 pues, conservarse a una temperatura particular deseada (mas o menos 1 o 2, 5 o incluso 10oC) durante el tiempo deseado. Las celulas pueden, por lo tanto, mantenerse a una temperatura constante. Preferentemente, esta temperatura (o rango de temperaturas), en la etapa de meseta, es la temperatura maxima alcanzada durante el protocolo de pasteurizacion. La temperatura en la etapa de meseta (y/o la temperatura maxima durante la pasteurizacion) es, preferentemente, de al menos 70oC. Puede ser menor de 90 o 100oC, convenientemente de 70 a 35 85oC, tal como de 70 a 77oC. Como alternativa, puede ser de 80 a 160oC, tal como de 100 a 140oC.
La duracion de la etapa de meseta, o el tiempo que las celulas se conservan a la temperatura deseada o maxima, puede ser de 5 segundos a 90 minutos, tal como de 1 o 10 a 80 minutos, por ejemplo, de 20 a 70 minutos. De forma optima, este tiempo es de 40 o 50 a 60 o 70 minutos, tal como de 45 a 65 minutos, y convenientemente de 55 a 63 minutos. Tambien son posibles tiempos particularmente cortos, p.ej. de 8 segundos a 5 minutos.
40 La tercera etapa es una etapa de enfriamiento. Preferentemente, las celulas se enfnan a una temperatura que es igual a, o entra dentro de, los rangos mencionados para el inicio del calentamiento (o primera etapa). Preferentemente, las celulas microbianas se enfnan y/o calientan linealmente (en la primera y/o tercera etapa, segun proceda), es decir, cuando se representa en una grafica del tiempo frente a la temperatura, el perfil de enfriamiento o calentamiento toma la forma de (aproximadamente) una lmea recta. Las celulas se pueden dejar enfriar, o se 45 pueden enfriar de forma activa, por ejemplo, utilizando un intercambiador de calor y/o una sustancia refrigerante, por ejemplo (bajando) a temperatura en condiciones normales o a temperatura ambiente, o una temperatura menor.
Preferentemente, la velocidad de enfriamiento es de al menos 0.4, 0.6, 1.0 o 1.5oC/minuto. Estos valores representan velocidades de enfriamiento alcanzables cuando las celulas se dejan enfriar. Sin embargo, son posibles velocidades de enfriamiento mas rapidas, especialmente si se emplea un enfriamiento activo. Asf pues, se pueden 50 alcanzar velocidades de enfriamiento de al menos 2.0, 2.5, 3.0 o incluso 3.5oC/minuto. Sin embargo, son posibles velocidades de enfriamiento mayores, tales como mayores de 5oC por minuto, p.ej., de 7 o 10 a 50 o 60oC/por minuto, preferentemente de 15 a 45oC por minuto.
La velocidad de calentamiento y/o enfriamiento preferida se mantiene preferentemente durante al menos 10, 20 o 30oC, aunque en algunas realizaciones esto puede conseguirse durante al menos un rango de 40 o 50oC.
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Se notara que, con una etapa rapida de calentamiento y con una etapa rapida de enfriamiento, la cantidad de ene^a empleada para la pasteurizacion se puede reducir. Esto no solo puede dar lugar a un ahorro en los costes, sino que puede que no afecte negativamente a la calidad del aceite microbiano (final), de hecho, parece tener efectos beneficiosos sobre el aceite.
Tercer aspecto — Area bajo la grafica del tiempo frente a la temperatura (aporte energetico)
Se notara del segundo aspecto, que si el protocolo de pasteurizacion de la invencion se representa en una grafica del tiempo frente a la temperatura, se obtiene una forma de trapecio. La primera etapa (de calentamiento) y la segunda etapa (de enfriamiento) pueden ser cada una de forma triangular, mientras que la intermedia o segunda etapa (de meseta) (el objeto del cuarto aspecto) es (normalmente) rectangular. El area bajo la grafica del tiempo frente a la temperatura representa la cantidad de energfa aportada al sistema. Al dividir el protocolo de pasteurizacion en tres partes, se puede calcular el area de la grafica, y, por consiguiente, el aporte energetico.
En el tercer aspecto, el area bajo la grafica del tiempo (en minutos) frente a la temperatura (en oC) es menor de 13 000°C/minuto. Sin embargo, se han conseguido cantidades mucho menores que esta, y son posibles valores menores de 11 000, 10 000, 9000, 8000 o incluso 1000oC/minuto. En aspectos preferidos de esta invencion, estos valores no pueden ser mayores de 7000, 6000 o 800oC/minuto. En la grafica a la cual se hace referencia, el tiempo se representa en el eje x (o eje horizontal o de abscisas) y 0oC representa el origen. La temperatura, por lo tanto, se representara en el eje y (o eje vertical o de ordenas) y 0oC representa el origen.
Una vez que las celulas microbianas han sido calentadas hasta su temperatura de pasteurizacion, entonces pueden enfriarse (o son enfriadas). Las celulas, normalmente, se enfnan a temperatura en condiciones normales o ambiente, o al menos a una temperatura menor de 30oC. Por lo tanto, existe un tiempo, no solo para que las celulas se calienten de 30oC a 60oC, sino que tambien existe un tiempo para que las celulas se enfnen de 60oC a 30oC. Se pueden sumar estos dos tiempos para obtener un tiempo conjunto de calentamiento y enfriamiento de 30-60-30oC. Preferentemente, este conjunto es unicamente menor de 150 minutos, tal como menor de 120 o 100 minutos. Sin embargo, con muestras mas pequenas, se pueden conseguir tiempos mucho mas rapidos, y el tiempo conjunto (de 30 a 60 y vuelta a 30oC) puede ser menor de 70, 50 o incluso 30 minutos.
Cuarto aspecto — Protocolo de pasteurizacion con etapa de meseta
Este protocolo puede ser un protocolo conforme al segundo aspecto, en el cual existen una (p. ej., primera) etapa de calentamiento, y una (p. ej., segunda) etapa de enfriamiento y, entre medias, una etapa (p. ej., segunda, media o intermedia) de meseta. Sin embargo, esto no es esencial, y se pueden considerar otros protocolos de pasteurizacion. El cuarto aspecto se refiere a las peculiaridades preferidas de esta etapa de meseta. Todas las peculiaridades y caractensticas del segundo (y de otros) aspectos se aplican a este cuarto aspecto mutatis mutandis.
Las celulas se mantienen o se conservan a una temperatura particular deseada (mas o menos 1, 2, 5 o incluso 10oC) para una temperatura T (oC) y para un tiempo t (minutos). Estos dos parametros se pueden multiplicar entre sf para dar el producto t.T. Este es convenientemente de 140 o 280 a 50 000 o 100 800oC/minuto. Preferentemente, este producto es de 500, 1000, 2000 o 3000, o incluso de 6000 a 10 000, 18 000 o 25 000oC/minuto. De forma optima, el producto t.T es de 2000 a 6000, tal como de 3000 a 5000, y de forma optima de 4000 a 4500oC/minuto. En algunas realizaciones, el producto t.T es de 13 a 900, tal como de 100 o 200 a 700 o 800, y de forma optima de 300 a 400 a 600 o 700oC/minuto.
Por lo tanto, de una forma similar al tercer aspecto, se notara que el producto t.T representa el area bajo la grafica del tiempo frente a la temperatura para las celulas, cuando se mantienen a la temperatura elevada. Asf pues, el factor de multiplicacion t.T es, efectivamente, el area bajo la grafica para la etapa de meseta unicamente (sin incluir el calentamiento ni el enfriamiento).
Extraccion de un AGPI
Un quinto aspecto de la presente divulgacion se refiere a un proceso para obtener un AGPI a partir de celulas microbianas, el cual comprende pasteurizar las celulas conforme a un aspecto cualquiera del primer, segundo, tercero o cuarto aspectos de la invencion, como se describieron anteriormente, y extraer y/o aislar de las celulas pasteurizadas un AGPI.
Un sexto aspecto de la presente divulgacion se refiere a un aceite microbiano, el cual puede comprender al menos el 40% de acido araquidonico (AA) y/o puede tener un contenido de trigliceridos de al menos el 90%. El aceite puede tener un IP menor de 2.5, 1.5, 0.8, 0.6 o incluso 0.5 y/o un lAn menor de 1.0. El aceite se prepara mediante el proceso del quinto aspecto.
Acidos grasos poliinsaturados (AGPI) y aceites microbianos
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El AGPI puede ser un unico AGPI, o dos o mas AGPI diferentes. El/cada AGPI puede ser de la familia n-3 o de n-6. Preferentemente, es un AGPI C18, C20 o C22. Puede ser un AGPI con al menos 18 atomos de carbono y/o al menos 3 o 4 dobles enlaces. El AGPI se puede obtener en forma de un acido graso libre, una sal, como un ester de un acido graso (p.ej., ester metilico o etilico), como un fosfolfpido, y/o en forma de un mono, di o triglicerido.
Los AGPI (n-3 y n-6) adecuados incluyen:
acido docosahexaenoico (ADH, 22:6 Q3), convenientemente, a partir de algas u hongos, tales como la (dinoflagelada) Crypthecodinium o el (hongo) Thraustochytrium;
acido Y-linolenico (AGL, 18:3 Q6);
acido a-linolenico (AAL, 18:3 Q3);
acido linoleico conjugado (acido octadecadienoico, ALC);
acido dihomo-Y-linolenico (ADGL, 20:3 Q6);
acido araquidonico (AA, 20:4 Q6); y
acido eicosapentaenoico (AEP, 20:5 Q3).
Los AGPI preferidos incluyen el acido araquidonico (AA), el acido docosahexanoico (ADH), el acido eicosapentaenoico (AEP) y/o el acido Y-linoleico (AGL). Se prefiere en particular el AA.
El AGPI se puede obtener mediante las celulas pasteurizadas en el proceso de la invencion, tales como una celula microbiana. Puede tratarse de una celula de bacteria, alga, hongo o levadura. Se prefieren los hongos, preferentemente del orden de Mucorales, por ejemplo, Mortierella, Phycomyces, Blakeslea, Aspergillus, Thraustochytrium, Pythium o Entomophthora. La fuente de AA preferida es la Mortierella alpina, Blakeslea trispora, Aspergillus terreus o Pythium insidiosum. Las algas pueden ser dinoflageladas y/o incluyen Porphyridium, Nitszchia o Crypthecodinium (p. ej., Crypthecodinium cohnii). Las levaduras incluyen las del genero Pichia o Saccharomyces, tales como Pichia ciferii. Las bacterias pueden ser del genero Propionibacterium. El aceite microbiano puede ser un lfquido (a temperatura ambiente).
Se prefiere que la mayor parte del AGPI este en forma de trigliceridos. Asf pues, preferentemente al menos el 50%, tal como al menos el 60%, o de forma optima al menos el 70%, del AGPI esta en forma de trigliceridos. Sin embargo, la cantidad de trigliceridos puede ser mayor, tal como al menos el 85%, preferentemente al menos el 90%, y de forma optima al menos el 95% o 98%, del aceite. De estos trigliceridos preferentemente al menos el 40%, tal como al menos el 50%, y de forma optima al menos el 60%, del AGPI esta presente en la posicion a del glicerol (presente en la estructura basica de los trigliceridos), tambien se da en las posiciones 1 o 3. Se prefiere que al menos el 20%, tal como al menos el 30%, de forma optima al menos el 40%, del AGPI este en la posicion p (2).
El aceite microbiano comprende al menos el 35, 40 o 45%, o mas, de un AGPI de interes, tal como el acido araquidonico. Puede tener un contenido de trigliceridos de al menos el 90%. Preferentemente, el aceite microbiano tiene un contenido de trigliceridos del 90 al 100%, tal como de al menos el 96%, preferentemente de al menos el 98%, mas preferentemente de al menos el 99% y de forma optima mas del 99.5%. Tfpicamente, el aceite microbiano tendra un contenido de acido eicosapentaenoico (EPA) menor del 5%, preferentemente menor del 1% y mas preferentemente menor del 0.5%. El aceite puede tener menos del 5%, menos del 2%, menos del 1% de cada acido graso poliinsaturado (AGPI) C20, C20:3, C22:0 y/o C24:0. El contenido de acidos grasos libres (AGL) puede ser <0.4, 0.2 o 0.1. El aceite puede tener un poco o nada de AGL y/o ADGL.
El aceite microbiano puede ser un aceite crudo. Puede haber sido extrafdo de las celulas utilizando un disolvente, tal como dioxido de carbono supercntico, hexano o isopropanol.
Proceso de pasteurizacion
La pasteurizacion, en general, tendra lugar una vez haya terminado la fermentacion. En una realizacion preferida, la pasteurizacion dara fin a la fermentacion, ya que durante la pasteurizacion el calor matara las celulas. Por lo tanto, se puede realizar la pasteurizacion sobre el caldo de fermentacion (o las celulas del medio lfquido (acuoso)), aunque se puede realizar sobre la biomasa microbiana obtenida del caldo. En el primer caso, la pasteurizacion se puede llevar a cabo mientras las celulas microbianas estan aun dentro del fermentador. La pasteurizacion, preferentemente tiene lugar antes de cualquier procesado adicional de las celulas microbianas, por ejemplo, desmenuzado en forma de granulos (p. ej., por extrusion) o amasado.
Preferentemente, el protocolo de pasteurizacion es suficiente para inhibir o inactivar una o mas enzimas que pueden afectar negativamente o degradar un AGPI o aceite microbiano, por ejemplo una lipasa.
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Una vez haya terminado la fermentacion, el caldo de fermentacion se puede filtrar o tratar para eliminar agua o Kquidos acuosos. Tras la eliminacion, se puede obtener una “pasta” de biomasa. Si la pasteurizacion no se ha realizado, las celulas deshidratadas (o la pasta de biomasa) se puede someter a la pasteurizacion.
Proceso de extraccion de AGPI
El AGPI (o aceite microbiano, que normalmente comprende el AGPI) puede entonces extraerse de las celulas microbianas. Preferentemente, se extrae de granulos (p. ej., secos) (p. ej., extruidos) que contienen las celulas. La extraccion se puede llevar a cabo utilizando un disolvente. Preferentemente, se utiliza un disolvente apolar, por ejemplo, un C1-8, preferentemente un alcano C2-6, por ejemplo, hexano. Se puede utilizar dioxido de carbono (en forma lfquida, por ejemplo, en estado supercntico).
Preferentemente, se deja que el disolvente se filtre a traves de los granulos secos. En el documento WO-A-97/37032 se describen tecnicas de granulacion y de extrusion de microorganismos adecuadas, y la subsecuente extraccion de un aceite microbiano que contiene AGPI.
El disolvente permite obtener un aceite crudo que contiene AGPI. Este aceite se puede utilizar en tal estado, sin procesado adicional, o puede someterse a uno o mas pasos de refino. Sin embargo, un aceite crudo es normalmente aquel que contiene un disolvente, tal como un disolvente que se utiliza para extraer el aceite (p. ej., hexano, o un alcohol tal como alcohol isopropflico), o que no ha sido sometido a uno (preferentemente a ninguno) de los siguientes pasos de refino. Se describen protocolos de refino adecuados en la solicitud de patente internacional N° PCT/EP01/08902. Por ejemplo, el aceite se puede someter a uno o mas pasos de refino, que pueden incluir tratamiento acido o desmucilaginacion, tratamiento alcalino o eliminacion de acidos grasos libres, decoloracion o eliminacion de pigmentos, filtracion, invernacion (o enfriamiento, por ejemplo, para eliminar trigliceridos saturados), desodorizacion (o eliminacion de acidos grasos libres) y/o pulido (o eliminacion de sustancias insolubles en aceite). Todos estos pasos de refino se describen mas detalladamente en la solicitud PCT/EP01/08902, y se pueden aplicar a los pasos descritos en la presente solicitud mutatis mutandis.
El aceite resultante es particularmente adecuado para fines nutricionales, y puede anadirse a alimentos (para humanos) o a productos alimenticios (para animales). Los ejemplos incluyen leche, preparados para lactantes, bebidas saludables, pan y piensos.
Celulas microbianas
Las celulas microbianas ( o microorganismos) que se utilizan en la presente invencion, pueden ser cualquiera de las descritas anteriormente, especialmente en la seccion referente a AGPI y aceites microbianos. Estas pueden comprender, o ser capaces de producir, un AGPI o aceite microbiano, y, convenientemente, el aceite que contiene AGPI puede extraerse o aislarse de las celulas. Pueden estar en forma de filamentos, como hongos o bacterias, o como celulas individuales, como levaduras, algas y bacterias. Las celulas pueden comprender microorganismos que son levaduras, hongos, bacterias o algas. Se prefieren los hongos del orden de Mucorales, por ejemplo, los hongos pueden ser del genero Mortierella, Phycomyces, Blakeslea o Aspergillus. Se prefieren los hongos de las especies Mortierella alpina, Blakeslea trispora y Aspergillus terreus.
En cuanto a las levaduras, son, preferentemente, del genero Pichia (tal como de la especie Pichia ciferrii) o Saccharomyces.
Las bacterias pueden ser del genero Propionibacterium.
Si las celulas provienen de un alga, esta es, preferentemente, una dinoflagelada y/o pertenece al genero Crypthecodinium. Se prefieren las algas de la especie Crypthecodinium cohnii.
Calentamiento
Se puede llevar a cabo por calentamiento (de las celulas) directo o indirecto. El calentamiento, si es directo, puede ser mediante el paso de vapor a traves del fermentador. Un metodo indirecto puede utilizar intercambiadores de calor, bien a traves de la pared del fermentador, o con serpentines calentadores, o con un intercambiador de calor externo, tal como un intercambiador de calor de placas.
Normalmente, la pasteurizacion tendra lugar en el recipiente de fermentacion en el cual se ha realizado la fermentacion. Sin embargo, para algunos organismos (tales como bacterias) a menudo se prefiere eliminar antes las celulas del recipiente y despues pasteurizar. La pasteurizacion puede tener lugar antes de otro procesado de los organismos, por ejemplo secado o granulacion.
La pasteurizacion, normalmente, matara a la mayona de, si no a todos, los microorganismos. Tras la pasteurizacion, al menos el 95% o incluso el 98% de los microorganismos han sido eliminadas, es decir, no estan vivos.
Acidificacion
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En algunos casos es conveniente reducir el riesgo de crecimiento de las celulas pasteurizadas. Una posibilidad es acidificar las celulas con un acido adecuado. As^ pues, para prevenir el crecimiento de las especies microbianas, puede ser conveniente ajustar el pH de las celulas a un intervalo de 3 a 4. Sin embargo, se pueden emplear intervalos de pH mas amplios dependiendo de las celulas, y asf el pH se puede ajustar de 2 a 5, de forma optima a un intervalo de aproximadamente 3.3 a 3.7.
La acidificacion de las celulas puede tener lugar antes de la pasteurizacion. Sin embargo, se realiza preferentemente despues.
El pH se puede ajustar de cualquier forma conveniente, o con cualquier acido adecuado. Preferentemente, esto se consigue utilizando acido fosforico, tal como al 85%, o diluido al 55%, o acido fosforico al 33%.
ndice de peroxidos (IP)
Preferentemente, el IP del aceite microbiano es de 4 a 8 o 12, especialmente para un aceite crudo. Sin embargo, el IP puede ser menor de 3.0, 2.5 o 2.0. Sin embargo, se pueden obtener valores de IP mucho mas bajos utilizando el proceso de la invencion, y estos valores pueden ser menores de 1.5 o menores de 1.0. Se pueden obtener valores de IP menores de 0.8 o 0.6, e incluso menores de 0.4. Los valores (para las realizaciones) oscilaron entre 1.3 (o 0.8) y 0.4. La unidad (de IP) es generalmente meq/kg.
Indice de anisidina (lAn)
Este valor puede dar una medida del contenido de aldehfdos. Preferentemente, el mdice de anisidina del aceite microbiano es de 5, 6, 7 o 10 a 15 o 20, especialmente para un aceite crudo. Convenientemente, el IAn es menor de 20, por ejemplo, menor de 15. Puede ser no mayor de 10 o incluso no mayor de 5. Preferentemente, los valores del IP y/o del IAn hacen referencia al aceite crudo mas que al refinado. Los valores de IAn (en los experimentos preferidos) oscilaron entre 15 y 5, opcionalmente entre 12 y7.
Aceites crudos frente a refinados
Se presentan a continuacion algunas diferencias entre estos dos aceites. Cada aceite crudo o refinado puede tener una o mas de las caractensticas de la siguiente tabla para el aceite crudo o refinado, segun sea oportuno. Un aceite crudo contendra normalmente un antioxidante (p. ej., tocoferol, palmitato de ascorbilo).
Sustancia
Preferido (para el crudo) Aceite crudo Aceite refinado
Insaponificables
<3.5% (p/p) 2.5% (p/p) 18 (p/p)
Disolvente (p. ej., hexano)
<2000 ppm 100-2000 ppm Indetectable o < 1ppm
Fosfolfpidos %
2-3.5 0.05
Acidos grasos libres, como el oleico
<1% 0.2% 0.08%
IP
<10 meq/kg 6 meq/kg 1.4 meq/kg
Insolubles
<0.5% 0.1% —
Fosforo
<1000 mg/kg 5 mg/kg —
Silicio
<500 ppm 100 ppm 24 ppm
Arsenico
<0.5 mg/kg <0.04 mg/kg <0.5 mg/kg
Cadmio
<0.2 mg/kg <0.02 mg/kg <0.1 mg/kg
Mercurio
<0.04 mg/kg <0.4 mg/kg <0.04 mg/kg
Plomo
<0.1 mg/kg <0.1 mg/kg <0.1 mg/kg
Cobre
<0.2 mg/kg <0.2 mg/kg <0.02 mg/kg
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Humedad y volatiles
<1.0% 0.5 <0.02%
Fosfatido (P/ppm)
50-100 <10
Convenientemente, el aceite crudo de la presente invencion puede tener una o mas de las siguientes caractensticas:
(a) un contenido de insaponificables de 2.0 a 3.5% (p/p);
(b) un contenido de disolvente (p. ej., hexano) de 10, 50 o 100 ppm hasta 1000, 1500 o 2000 ppm;
(c) un contenido de acidos grasos libres de 0.1 o 0.2% a 1%, p. ej., 0.2-0.6 o 0.3-0.5%;
(d) un valor de IP de 2, 3, 4 o 6 a 10;
(e) un contenido de fosforo de al menos 2, 3 o 5 mg/kg;
(f) un contenido de silicio de 50 o 100 ppm a 50 ppm; y/o
(g) un contenido de agua menor del 1%, o de 0.5 a 1 o 2%.
Usos de aceites y AGPI
Un sexto aspecto de la divulgacion se refiere a una composicion que comprende el aceite del quinto aspecto, y, cuando sea oportuno, una o mas sustancias (adicionales). La composicion puede ser un producto alimenticio, y/o un suplemento alimenticio para animales o humanos. En realizaciones de la invencion que son para consumo humano, los aceites pueden resultar adecuados para el consumo humano, tfpicamente mediante el refino o purificacion del aceite obtenido de los microorganismos.
La composicion puede ser un preparado para lactantes o un producto alimenticio (para humanos). Se puede ajustar la composicion del preparado de forma que tenga una cantidad similar de lfpidos o AGPI a la leche materna natural. Esto puede comprender mezclar el aceite microbiano de la invencion con otros aceites para conseguir la composicion adecuada.
La composicion puede ser una composicion de piensos o un suplemento para animales o para especies marinas. Dichos piensos y suplementos se pueden suministrar a cualquier animal de una explotacion agraria, en particular, a ganado ovino, bovino y avfcola. Ademas, los piensos o suplementos se pueden suministrar a organismos marinos criados en piscifactonas, tales como peces y mariscos. La composicion puede, por lo tanto, incluir una o mas sustancias o ingredientes alimenticios para tales animales.
El aceite de la invencion puede venderse directamente como un aceite contenido en un envase apropiado, tfpicamente, botellas de aluminio de una pieza recubiertas internamente con una laca epoxifenolica, y purgado con nitrogeno. El aceite puede contener uno o mas oxidantes (p. ej., tocoferol, vitamina E o palmiato) cada uno, por ejemplo, a una concentracion de 50 a 800 ppm, tal como de 100 a 700 ppm.
Se pueden incluir dentro de las composiciones adecuadas, composiciones farmaceuticas o veterinarias, p. ej., para administracion oral, o composiciones cosmeticas. El aceite puede tomarse como tal, o puede encapsularse, por ejemplo con una cubierta, y puede, por lo tanto, estar en forma de capsulas. La cubierta o las capsulas pueden contener gelatina y/o glicerol. La composicion puede contener otros ingredientes, por ejemplo, saborizantes (p. ej., sabor a limon o lima), o un portador o excipiente farmaceutica o veterinariamente aceptable.
Las peculiaridades o caractensticas preferidas de un aspecto de la invencion son aplicables a otro aspecto mutatis mutandis.
La invencion se describira ahora, a modo de ejemplo, con referencia a los siguientes ejemplos, los cuales se proporcionan a modo de representacion y no con la intencion de limitar el alcance.
Ejemplo 1
Se cree que la actividad enzimatica causa la oxidacion durante la produccion de un aceite microbiano que contiene AGPI. Se considero la pasteurizacion como un metodo para estabilizar la oxidacion durante el procesado de celulas microbianas para obtener el aceite microbiano. Se descubrio que el grado de estabilizacion era dependiente de las condiciones de pasteurizacion.
Asf pues, se llevaron a cabo varios experimentos para determinar que condiciones de pasteurizacion podnan afectar el nivel de oxidacion, y, en particular, el mdice de peroxidos (IP) del aceite. Los indices de peroxidos se determinaron utilizando el protocolo estandar detallado en AOCS:Cd8-53.
5
10
15
20
25
30
35
Los experimented siguen el siguiente protocolo: fermentacion; conservacion; pasteurizacion; extraccion (del aceite microbiano) y analisis del aceite.
El hongo Mortierella alpina se cultivo en un fermentador. La fermentacion duro aproximadamente 148 horas. El M. alpina produjo el AGPI llamado acido araquidonico (AA). La biomasa se elimino del fermentador, y se conservo (a una temperatura menor de -18oC).
Las muestras de la biomasa de M. alpina se eliminaron del caldo de fermentacion, mientras este se encontraba aun dentro del fermentador, y se congelaron inmediatamente.
Se evaluaron varios protocolos de pasteurizacion. La pasteurizacion se llevo a cabo a tres temperaturas diferentes, a saber: 40, 70 y 85oC. El protocolo siguio un proceso de 3 etapas, con una primera etapa de calentamiento rapido, seguida de una meseta (una segunda etapa o etapa intermedia) a la temperatura deseada, que fue la maxima temperatura utilizada. Despues, hubo una (tercera) etapa de enfriamiento rapido. Se sometieron diferentes muestras de la biomasa a una etapa (de meseta) intermedia con tres tiempos diferentes, a saber: una, dos y 24 horas.
Tras la pasteurizacion, el aceite microbiano se obtuvo utilizando una tecnica de extraccion por via humeda. Esta muestra de la biomasa se filtro, se prenso (bajo presion) y se extrajo el aceite.
El aceite microbiano se analizo posteriormente, fundamentalmente para obtener el mdice de peroxidos (IP) utilizando un metodo de la AOCS. El contenido de AA se determino para algunas de las muestras. Los analisis mostraron que el aceite microbiano obtenido contema aproximadamente 420 g de AA por kg.
Protocolo detallado: fermentacion y extraccion de muestras
Se recogio un litro del caldo de fermentacion del recipiente de fermentacion y se filtro (filtro Seitz de dos litros, F- FA10). El residuo solido resultante se lavo con 600 ml de agua desmineralizada. El residuo humedo se seco durante 1 minuto con una corriente de aire caliente, y se prenso (utilizando un equipo HAFICO™, prensa de tintura, C- OAO21, 300-400 atm) a 400 bar. El extrudido humedo se utilizo despues para extraer un aceite microbiano con 500 ml de hexano (Merck) a temperatura ambiente (de 20 a 25oC) durante una hora utilizando un instrumento Ultra- Turrax TM. El hexano se decanto. El residuo solido restante se lavo con 250 ml de hexano fresco (con agitacion, durante 30 minutos) a temperatura ambiente. El hexano se decanto y se anadio despues al hexano extrafdo previamente.
Posteriormente, el extracto se filtro utilizando un filtro de vidrio combinado con un filtro de vidrio GFA. Despues, el hexano se evaporo del extracto transparente, utilizando un instrumento Rotavapor™, a aproximadamente 50oC durante unos 15 minutos. El aceite se transfirio despues a recipientes hermeticos, y cada recipiente de la muestra se purgo con nitrogeno durante 30 segundos. Tras lo cual se cerraron los recipientes y se conservaron a -18oC.
Protocolos de pasteurizacion
Se evaluaron tres protocolos diferentes (A, B y C). Cada uno se compoma de 3 etapas, una primera etapa de calentamiento, una segunda etapa de meseta (a una temperatura maxima) y una tercera etapa de enfriamiento. La Tabla 1 muestra, a continuacion, los protocolos para los tres perfiles de pasteurizacion.
Tabla 1
Tiem po (t, min) Temp . (T, oC) para el tiemp o (t) Etapa Camb io de Temp. en la etapa (oC) Tiempo por etapa (min) Area bajo el perfil (oC.mi n) Velocidad de calentamie nto/ enfriamient o (oC/min) Tiem po para pasar de 40 a 70oC (min) Tiemp o conjun to de 40-70- 40oC (min) Area bajo la grafic a t frente a T (oC.mi n)
0 25
75 70 Calentar 45 tcalent=7 1687.5 0.6 50 7575
Perfil A
135 70 Pasteuri 0 5 4200 0
210 25 zar 45 tpast=60 1687.5 0.6 50 100
Enfriar tenfri=75
Perfil B
0 25
(no entra en
102 72 Calentar 48 tcalent=1 4896 0.46 65.11 13 968
la
162 72 Pasteuri 0 02 4320 0
invenci
zar tpast=60
on, para
360 28 48 4752 0.22 135 200.11
compar
Enfriar tenfri=19
ar)
8
0 7
25 70 Calentar 63 tcalent=2 5 787.5 2.52 11.90 5607.5
Perfil C
85 70 Pasteuri 0 4200 0
zar tpast=60
105 8 62 620 3.10 9.68 21.58
Enfriar tenfri=20 8
Los tres perfiles de pasteurizacion A, B y C se muestran adicionalmente de forma grafica en la Figura 1. Como se puede notar, el area bajo la grafica de la temperatura (T, oC) frente al tiempo (t, minutos) se puede calcular para cada una de las tres etapas de cada perfil, y, despues, se pueden sumar para dar el area total bajo la grafica para 5 cada uno de los tres perfiles. Estos calculos se muestran adicionalmente en la Tabla 1 anterior.
El mdice de peroxidos (IP) se determino para los aceites resultantes de la extraccion de las celulas, siguiendo los tres protocolos de pasteurizacion A, B y C. El IP para los aceites extrafdos fue de 8.7, 14.3 y 2.4, respectivamente. El perfil B tema velocidades de calentamiento y de enfriamiento lentas, y se presenta unicamente para comparar. Este dio el IP mas alt, 14.3.
10 Por el contrario, ambos perfiles A y C pertenecen a la invencion. El perfil A tiene una velocidad de calentamiento y una velocidad de enfriamiento mas rapidas para la primera y la tercera etapa que el perfil B. Preferentemente, en la invencion, las velocidades de calentamiento y de enfriamiento son al menos tan rapidas como las que se muestran para el perfil A. El perfil A dio un IP de 8.7.
Sin embargo, se obtuvieron mejores resultados utilizando el perfil C, el cual tuvo un IP de solo 2.4. Como se puede 15 observar a la vista de la Figura 1, este tuvo una etapa de calentamiento muy rapida y una (tercera) etapa de enfriamiento rapida.
Ejemplo 2
Se realizaron experimentos similares a los del Ejemplo 1, excepto que esta vez, la temperatura de pasteurizacion se vario mucho mas, a saber: a 40oC (para comparar), 70oC y 85oC. El perfil de la temperatura (oC) frente al tiempo 20 (minutos) se muestra, a continuacion, en la Figura 2 y en la Tabla 2. El perfil fue esencialmente el mismo para todas las muestras, pero, por supuesto, con una prolongacion de la meseta de pasteurizacion (de una hora a 4 o 24 horas) segun corresponda.
Tabla 2
40oC
70oC 85oC
Tiempo
Temperatura Tiempo Temperatura Tiempo Temperatura
0
10.0 0 8.0 0 7.0
10
27.0 10 55.0 10 40.0
20
40.1 17 70.0 20 66.0
25
40.0 77 68.2 30 79.0
40
41.4 82 44.3 40 83.5
50
41.0 87 31.3 100 79.8
80
38.7 92 21.8 105 55.3
85
27.5 97 16.0 110 38.7
90
19.3 102 9.7 115 26
95
14.5 120 21.0
100
9.7 125 15.2
110
7.5 130 11.3
Se analizaron muestras de dos fermentaciones distintas (ambas de M. alpina) de diferente duracion. Muestras del N° 11 al 20. La Tabla 3 tuvo una fermentacion que duro un poco mas, donde aproximadamente 2 m3 del caldo se transfirieron a un fermentador para inoculos, y la fermentacion se prolongo durante 48 horas sin anadir mas glucosa.
5 Tras la pasteurizacion, las muestras se procesaron, empezando por la filtracion a una presion de aproximadamente 1 bar de nitrogeno. El residuo solido resultante se lavo despues con agua de proceso (aproximadamente 0.6 del volumen inicial del caldo). La deshidratacion se llevo a cabo utilizando prensas para fruta ejerciendo una presion sobre el piston de 300 a 400 bar. Posteriormente, se anadieron 500 ml de hexano fresco y se mezclo durante un minuto utilizando un instrumento Ultra-Turrax. Despues, la extraccion tuvo lugar durante aproximadamente una hora 10 a temperatura ambiente. Tras la filtracion, el residuo solido resultante se lavo con 250 ml de hexano fresco, y el disolvente resultante se evaporo al vado a 60-70oC. Se purgo despues con nitrogeno y se conservo a -18oC.
Los resultados se muestran en la Tabla 3, la cual incluye el primer y el segundo mdice de peroxidos medido, y la media de estos dos valores, asf como el mdice de anisidina (lAn). La disminucion del IP y del lAn se muestran tambien en las Figuras 3 y 4 (para las fermentaciones de menor y de mayor duracion, respectivamente).
15 Tabla 3
Muestra N°
Tpast (oC) tpast (h) IP1 IP2 IPmedia lAn
1
— 0 6.0 5.4 5.7 25.7
2
40 1 8.8 8.5 8.6 25.9
3
40 4 3.8 3.8 3.8 27.1
4
40 24 2.1 2.2 2.1 21.0
5
70 1 2.2 2.2 30.2
6
70 3.5 1.1 1.1 1.1 33.5
7
70 22 0.7 0.7 1.0 15.9
8
85 1 1.2 1.2 1.2 25.9
9
85 3.3 0.7 0.8 0.7 27.1
10
85 20.5 0.5 0.5 0.5 12.9
11
— 0 5.9 5.4 5.6 39.3
12
40 1 9.9 10.1 10.0 38.7
13
40 4 4.8 4.5 4.6 40.7
14
40 24 2.5 3.0 2.8 32.3
15
70 1 2.7 2.8 2.7 40.3
16
70 3.5 1.6 1.7 1.3 32.7
5
10
15
20
25
30
35
17
70 22 1.0 0.9 1.3 14.5
18
85 1 1.8 1.8 1.8 39.7
19
85 3.3 1.1 1.1 1.1 32.4
20
85 20.5 0.9 1.0 0.9 16.1
Se podra observar a la vista de estos resultados que sin pasteurizacion, el IP fue de 5.6 o 5.7. La pasteurizacion a 40oC disminuyo el IP, pero se requirio un tiempo relativamente largo (tal como 24 horas) a la temperatura de pasteurizacion para disminuir el IP hasta un valor aceptable de 2.1.
Se obtuvieron mejores resultados para temperaturas mas altas. Por ejemplo, la pasteurizacion durante solo 1 hora a 70oC dio un IP de 2.2, comparado con un iP de 2.1 durante 24 horas a 40oC. Incluso se obtuvieron mejores valores a temperaturas mas altas, obteniendo un IP de solo 1.2 a 85oC durante una hora. (Estas figuras se refieren a la fermentacion de menor duracion, aunque se pueden obtener resultados similares con celulas cultivadas durante la fermentacion de mayor duracion).
Asf pues, las Figuras 3 y 4 muestran graficamente como vanan los valores de IP y de IAn con respecto a diferentes tiempos de pasteurizacion. Como cabfa esperar, tiempos de pasteurizacion mas largos dan valores de IP y de IAn menores. Sin embargo, tiene mayor importancia el uso de temperaturas relativamente altas durante la pasteurizacion. Cuando se aumento la temperatura de pasteurizacion a 70oC, se observo una disminucion marcada del IAn y del IP, y se dieron valores aun menores a 85oC. (Las tres lmeas superiores, representadas por cruces, drculos rellenos y asteriscos muestran los valores de IAn, mientras que las tres lmeas inferiores, representadas por diamantes, cuadrados y triangulos, dan los valores de IP).
La Tabla 4 muestra, a continuacion, los calculos del producto t.T (en °C.minuto) para los nueve protocolos de pasturizacion diferentes (para 3 temperaturas de meseta diferentes y para tres tiempos diferentes). De hecho, este producto representa el area bajo la grafica (del tiempo, t, minutos, frente a la temperatura, T, oC) para la etapa de meseta (despues de la etapa de calentamiento, pero antes de la etapa de enfriamiento).
Tabla 4
Temp. (T, oC) 40 70 85
Tiempo (t, h/min)
1 (60)
2400 4200 5100
4 (240)
9600 16 800 20 400
24 (1440)
57 600 100 800 122 400
Ejemplo 3
Se realizaron mas analisis de pasteurizacion utilizando el caldo de fermentacion, obtenido tras la fermentacion a escala de produccion, utilizando el hongo M. alpina, como se utilizo previamente de ejemplo. El caldo sin pasteurizar (800 litros) se transporto y se conservo a 4°C. El caldo se transfirio despues a un recipiente de 700 litros con agitacion, y se llevaron a cabo 10 protocolos de pasteurizacion diferentes.
En primer lugar, la pasteurizacion se llevo a cabo a cinco temperaturas (maximas) diferentes, a saber: 140, 120, 100, 80 y 60oC, con un tiempo de permanencia (meseta) de 8 segundos (a temperatura maxima). En segundo lugar, la pasteurizacion se llevo a cabo a 140, 120, 100, 80 y 60oC con un tiempo de permanencia (meseta) de 300 segundos a temperatura maxima.
Se tomaron muestras (2 litros) y se congelaron directamente a -18oC. Se tomaron muestras esteriles (de 200 ml) y se congelaron, y se obtuvo aceite crudo que contema AA de las muestras utilizando el siguiente protocolo.
Se filtro una muestra del caldo de fermentacion (1.7 litros) a 1 bar de N2. El residuo solido se lavo con 0.6 volumenes de agua condensada, y se comprimio durante 5 minutos a 400 kg/cm2. Posteriormente, se anadio n-hexano (500 ml) al residuo humedo, y se granulo utilizando un instrumento Ultra-Turrax a 24.000 rpm. El aceite se extrajo a temperatura ambiente (aproximadamente 21oC) durante unos 110 minutos. La suspension se filtro al vacm utilizando un medio para un filtro GF/A Whatman. El residuo se lavo con 250 ml de hexano fresco. El hexano se evaporo
durante 15 minutos con un bano de agua a una temperatura de aproximadamente 60-70oC. El aceite resultante se transfirio despues a recipientes de muestras hermeticos, los cuales se purgaron con nitrogeno durante 30 segundos, despues se cerraron y se conservaron a -18oC antes del analisis.
Las Figuras 5, 6 y 7 proporcionan los datos obtenidos tras el analisis. Las Figuras 6 y 7 muestran los perfiles del 5 tiempo frente a la temperatura para las dos series de experimented, en primer lugar, para el tiempo de meseta (permanencia) de 8 segundos, y, en segundo lugar, para el tiempo de meseta (permanencia) de 5 minutos, para cada una de las 5 condiciones de temperatura, respectivamente. Como se observa a la vista de las graficas, la lmea horizontal intermedia (que representa 8 segundos o 5 minutos) muestra la etapa de meseta.
La Figura 5 muestra los valores del IP y del lAn resultantes para los 10 regfmenes de pasteurizacion. Como se 10 puede observar, se obtuvieron valores de IP menores a temperaturas en aumento, y el mayor tiempo de residencia (5 minutos) dio el valor de IP mas bajo.

Claims (18)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Un aceite microbiano que comprende al menos el 35% de un AGPI de interes, y tiene un mdice de anisidina (lAn) menor de 20.
  2. 2. Un aceite de acuerdo con la reivindicacion 1, en el cual el AGPI de interes es el acido araquidonico (AA).
  3. 3. Un aceite de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, que tiene un mdice de anisidina de 5 a 20.
  4. 4. Un aceite de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que tiene un mdice de anisidina menor de 15.
  5. 5. Un aceite de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que tiene un contenido de trigliceridos de al menos el 90%.
  6. 6. Un aceite de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que tiene un IP menor de 12.
  7. 7. Un aceite de acuerdo con la reivindicacion 6, que tiene un IP menor de 1.5.
  8. 8. Un aceite de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que ha sido producido por un hongo.
  9. 9. Un aceite de acuerdo con la reivindicacion 8, en el cual el hongo es del genero Mortierella.
  10. 10. Un aceite de acuerdo con la reivindicacion 9, en el cual el hongo es de la especie Mortierella alpina.
  11. 11. Un aceite de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el cual dicho aceite es un aceite crudo o no refinado.
  12. 12. Un proceso que comprende someter el aceite, de acuerdo con la reivindicacion 11, a uno o mas pasos de refino.
  13. 13. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 12, en el cual los pasos de refino incluyen el tratamiento acido o desmucilaginacion, tratamiento alcalino o eliminacion de acidos grasos libres, decoloracion o eliminacion de pigmentos, filtracion, invernacion, desodorizacion y/o pulido.
  14. 14. Un proceso de acuerdo con la reivindicacion 12 o 13, que comprende anadir el aceite resultante a alimentos para humanos o productos alimenticios para animales.
  15. 15. Un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende anadir el aceite resultante a preparados para lactantes.
  16. 16. Un producto alimenticio y/o suplemento alimenticio comprendiendo dicho producto alimenticio y/o suplemento alimenticio el aceite de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.
  17. 17. Un producto alimenticio de acuerdo con la reivindicacion 16, en el cual el producto alimenticio es un preparado para lactantes.
  18. 18. Un producto alimenticio y/o suplemento alimenticio de acuerdo con la reivindicacion 17, en el cual el producto alimenticio es una composicion de piensos o suplemento para animales o para especies marinas.
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