RS67702B1 - Postupak zasnovan na mikrobima za dobijanje proteinskog koncentrata poboljšanog kvaliteta - Google Patents

Postupak zasnovan na mikrobima za dobijanje proteinskog koncentrata poboljšanog kvaliteta

Info

Publication number
RS67702B1
RS67702B1 RS20251341A RSP20251341A RS67702B1 RS 67702 B1 RS67702 B1 RS 67702B1 RS 20251341 A RS20251341 A RS 20251341A RS P20251341 A RSP20251341 A RS P20251341A RS 67702 B1 RS67702 B1 RS 67702B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
protein
mixing
fermented
incubation
cake
Prior art date
Application number
RS20251341A
Other languages
English (en)
Inventor
Dennis Harstad
Sergio F Nates
Original Assignee
Prairie Aquatech Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US17/093,557 external-priority patent/US20210137135A1/en
Application filed by Prairie Aquatech Llc filed Critical Prairie Aquatech Llc
Publication of RS67702B1 publication Critical patent/RS67702B1/sr

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14—Vegetable proteins
    • A23J3/16—Vegetable proteins from soybean
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/12—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses
    • A23J1/125—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from cereals, wheat, bran, or molasses by treatment involving enzymes or microorganisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J1/00—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites
    • A23J1/14—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds
    • A23J1/148—Obtaining protein compositions for foodstuffs; Bulk opening of eggs and separation of yolks from whites from leguminous or other vegetable seeds; from press-cake or oil-bearing seeds by treatment involving enzymes or microorganisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14—Vegetable proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/14—Vegetable proteins
    • A23J3/18—Vegetable proteins from wheat
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
    • A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
    • A23J3/30—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis
    • A23J3/32—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents
    • A23J3/34—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes
    • A23J3/346—Working-up of proteins for foodstuffs by hydrolysis using chemical agents using enzymes of vegetable proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K10/00—Animal feeding-stuffs
    • A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
    • A23K10/16—Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions
    • A23K10/18—Addition of microorganisms or extracts thereof, e.g. single-cell proteins, to feeding-stuff compositions of live microorganisms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10—Organic substances
    • A23K20/142—Amino acids; Derivatives thereof
    • A23K20/147—Polymeric derivatives, e.g. peptides or proteins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/10—Organic substances
    • A23K20/163—Sugars; Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23K—FODDER
    • A23K50/00—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals
    • A23K50/80—Feeding-stuffs specially adapted for particular animals for aquatic animals, e.g. fish, crustaceans or molluscs
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/50—Fermented pulses or legumes; Fermentation of pulses or legumes based on the addition of microorganisms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145—Fungi isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
    • C12N1/165—Yeast isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00—Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/06—Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L11/00—Pulses, i.e. fruits of leguminous plants, for production of food; Products from legumes; Preparation or treatment thereof
    • A23L11/40—Pulse curds
    • A23L11/45—Soy bean curds, e.g. tofu
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81—Aquaculture, e.g. of fish
    • Y02A40/818—Alternative feeds for fish, e.g. in aquacultures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)
  • Beans For Foods Or Fodder (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

[0001] Opis
[0003] OSNOV PRONALASKA
[0004] OBLAST PRONALASKA
[0006] Pronalazak se uopšteno odnosi na postupke inkubacije, a posebno na postupke inkubacije zasnovane na mikrobima za proizvodnju visokokvalitetnih proteinskih koncentrata, uključujući proizvode napravljene od njih i upotrebu takvih proizvoda u formulaciji nutritivne hrane za životinje.
[0007] STANJE TEHNIKE
[0009] U 2008. godini, približno 28% svetskih zaliha divlje, morske ribe je bilo prekomerno iskorišćeno, dok je 52% bilo potpuno iskorišćeno, i to u vreme kada je potražnja za proizvodima od ribe i školjki po glavi stanovnika rasla zajedno sa porastom ljudske populacije. Sa iscrpljivanjem zaliha divlje ribe, u nastojanju da se zadovolji ova povećana potražnja, komercijalna proizvodnja akvakulture je dramatično porasla. Medjutim, jedan od glavnih sastojaka u formulacijama hrane za akvakulturu, proteini ribljeg brašna, takodje potiče iz ribolova na divlje vrste. Procenjeno je da će do 2012. godine biti potrebno najmanje 6,7 miliona tona ribljeg brašna da bi se podržala komercijalna proizvodnja akvakulture. Na osnovu trenutnih trendova, ovakav pristup je očigledno neodrživ.
[0010] [0003] Kao delimična zamena ribljeg brašna u ishrani za akvakulturu koriste se jeftiniji, održiviji izvori proteina biljnog porekla. Obezmašćena sojina sačma (SBM, 42-48% proteina) se obično koristi za zamenu do 20% ukupnih proteina u ishrani nekoliko vrsta, dok je koncentrat sojinih proteina (SPC, 65% proteina) uspešno testiran na višim ukupnim nivoima zamene proteina, što je uglavnom odredjeno trofičkim statusom vrste. Ovi proizvodi od soje pružaju visok sadržaj proteina i relativno dobre aminokiselinske profile, ali im i dalje nedostaju neke kritične aminokiseline (npr. taurin) koje su neophodne za morske ribe mesoždere. SPC može da se koristi u većim količinama od sojine sačme, prvenstveno zato što postupak ekstrakcije rastvaračem koji se koristi za proizvodnju SPC uklanja antinutritivne faktore (npr. oligosaharide), čime se povećava bioraspoloživost proteina. Pored toga, termički tretman se primenjuje za inaktivaciju termolabilnih antigenih faktora. Glavna ograničenja postupka ekstrakcije rastvaračem koji se sada koristi su njegova cena, neiskorišćenost oligosaharida uklonjenih tokom postupka i problemi sa kvalitetom koji često ograničavaju njihov udeo na 50% ukupnih proteina u hranivu. Dalje, prerada soje u sojinu sačmu ili koncentrat sojinih proteina može da bude ekološki izazovna (npr. problemi sa odlaganjem hemijskog otpada povezanog sa ekstrakcijom heksanom).
[0011] Proizvodjači proteina životinjskog porekla suočavaju se sa nizom rizika po održivost. Diverzifikacijom ka održivim proteinima, ove kompanije mogu da se oslobode ovih rizika i iskoriste brzo rastuće tržište.
[0012] Istovremeno, inovacije u prehrambenoj tehnologiji ubrzano napreduju i stvaraju mogućnosti za proizvodnju proteina koje imaju potencijal da poremete postojeću industriju. Za proizvodjače životinjskih proteina koji intenzivno rade, neuspeh u uključivanju u ove inovacije predstavlja rizik. Stoga je diverzifikacija ka proizvodnji alternativnih (tj. neživotinjskih) proteina ključna kako za upravljanje rizicima u lancima snabdevanja ograničenim resursima, tako i za iskorišćavanje prilika za rast tržišta.
[0013] Alternative za meso i šire proteinske alternative koje mogu da posluže kao zamena za tradicionalnu hranu životinjskog porekla privlače značajna finansijska ulaganja.
[0014] EP 2 785 855 B1 otkriva kompoziciju koja sadrži koncentrat proteina neživotinjskog porekla, pri čemu koncentrat sadrži fermentisani biljni proizvod koji sadrži A. pullulans. Croat Jason R. ET AL: "Enhancing the Nutritional Value of Canola (Brassica napus) Meal Using a Submerged Fungal Incubation Process ", Journal of Food Research, vol. 5, no. 5, 21 August 2016 (2016‑08‑21), page 1, XP055886942, ISSN: 1927‑0887, DOI: 10.5539/jfr.v5n5p1 otkriva upotrebu sačme kanole fermentisane pomoću Aureobasidium pullulans radi poboljšanja nivoa proteina u sačmi kanole kao hrane za ribe.
[0015] US 2016/242435 A1 opisuje postupke konverzije gljivica za redukciju glukozinolata (GLS), vlakana i rezidualnih šećera u cilju povećanja sadržaja proteina i nutritivne vrednosti sačme kanole, uključujući proteinske proizvode poreklom iz kanole (CBPP) generisane navedenim postupcima za upotrebu u hrani za životinje.
[0016] Stoga je potreban izvor proteina biljnog porekla koji je isplativ i održiv, i koji je dovoljno visokog kvaliteta da u potpunosti ili suštinski zameni veći deo životinjskih proteina u ishrani životinja, uključujući upotrebu takvog izvora biljnog porekla u alternativama za meso uopšte (npr. za ljudsku ishranu).
[0018] IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA
[0020] Predmetni pronalazak se odnosi na organski sistem zasnovan na mikrobima za pretvaranje biljnog materijala u visoko svarljiv, koncentrovani izvor proteina koji takodje sadrži mikrobnu gumu (egzopolisaharid) kao vezivo, uključujući takav koncentrovani izvor koji je pogodan za upotrebu kao hrana za životinje i kao namirnica za ljudsku ishranu.
[0021] [0009] U primerima izvodjenja je opisana kompozicija koja uključuje proteinski koncentrat koji nije životinjskog porekla, pri čemu koncentrat sadrži fermentisani biljni proizvod koji sadrži A. pullulans sa niskim prinosom pululana i od najmanje oko 65% do oko 75% sadržaja proteina (na bazi suve materije), i sadržaj pepela manji od oko 2,5%, gde proteinski koncentrat pokazuje jedno ili više svojstava, uključujući stepen hidrolize (DH) od najmanje oko 2%, ili sadržaj kalijuma i magnezijuma manji od oko 0,1 ppm (milionitih delova).
[0022] U jednom aspektu, A. pullulans proizvodi manje od oko 3,0 g/l pululana kada se gaji u medijumu koji sadrži izmedju 0,35 i 0,5 g/l ekstrakta kvasca.
[0023] U drugom aspektu, koncentrat proteina neživotinjskog porekla je izolovan iz biljnog materijala, koji uključuje soju, sirak, kikiriki, suvo jestivo seme mahunarki, uljanu repicu, ovas, ječam, raž, lupinu, bob, kanolu, grašak, seme susama, seme pamuka, palmine koštice, ječam, seme groždja, masline, šafraniku, suncokret, kopru, kukuruz, kokos, laneno seme, lešnike, pšenicu, pirinač, krompir, kasavu, mahunarke, seme kameline, seme kravlje trave, seme slačice, pšenično klicino brašno, kukuruzni gluten, kukuruzno glutensko hranivo, destilerijske/pivarske sporedne proizvode i njihove kombinacije.
[0024] U povezanom aspektu, biljni materijal potiče od soje u obliku sojinih ljuspica ili sojine sačme.
[0025] U jednom aspektu, otkrivena je hrana za životinje ili namirnica koja sadrži gore navedenu kompoziciju.
[0026] U povezanom aspektu, kompozicija je kombinovana sa jednom ili više zamena za meso. U daljem povezanom aspektu, zamena za meso uključuje odmrznuti i isečeni smrznuti tofu, onkom, tempeh, tofu, tofurki, veštačku ćuretinu, panir, glamorgan, hlebno drvo, sapal, patlidžan, džekfrut, falafel, ganmodoki i njihove kombinacije. U daljem povezanom aspektu, koncentrat poboljšava jednu ili više senzornih karakteristika uključujući teksturu, aromu, osećaj u ustima, čvrstinu zalogaja, hrskavost, ukus, izgled ili njihove kombinacije, navedene jedne ili više zamena za meso u poredjenju sa istim zamenama za meso kojima nedostaje navedeni koncentrat. U drugom povezanom aspektu, namirnica je namenjena za ljudsku ishranu.
[0027] U jednom aspektu, hrana je formulisana za životinje, uključujući ribe, školjke, rakove, domaće životinje, životinje koje se gaje na farmama i njihove kombinacije.
[0028] U drugom aspektu, A. pullulans je NRRL-Y-2311-1.
[0029] U jednom aspektu, postoji značajan pomak ka nižim vrednostima u neobradjenim NIR spektrima izmedju 4664 cm-1 i 4836 cm-1 za finalni proizvod u odnosu na sirovinu. U povezanom aspektu, pomak ka nižim vrednostima kreće se od najmanje približno 10% do približno 20%.
[0030] [0018] U primerima izvodjenja je opisan postupak obrade materijala biljnog porekla koji uključuje: a) prenošenje materijala biljnog porekla u prvi rezervoar za mešanje, gde se materijal biljnog porekla meša sa jednim ili više prvih rastvarača da bi se dobila isprana kaša; b) separaciju isprane kaše na najmanje jedan centrat i ispranu pogaču; c) prenošenje isprane pogače u jedan ili više drugih rezervoara za mešanje, gde se jedan ili više drugih rastvarača mešaju sa ispranom pogačom da bi se dobila suspenzija isprane pogače; d) prenošenje suspenzije isprane pogače u jedan ili više fermentora, gde se preneta suspenzija isprane pogače inokuliše sa Aureobasidium pullulans, i gde se inokulisana suspenzija isprane pogače inkubira dovoljno dugo da se proizvede fermentisana smeša; e) zagrevanje fermentisane smeše dovoljno dugo da se postigne stepen hidrolize (DH) izmedju oko 2% i oko 80% proteina u njoj; f) separaciju zagrejane fermentisane smeše na fermentisani centrat i fermentisanu pogaču; g) prenošenje fermentisanog centrata u:
[0032] (i) prvi rezervoar za mešanje i/ili
[0033] (ii) jedan ili više drugih rezervoara za mešanje,
[0035] gde rezervoar za mešanje sadrži materijal biljnog porekla ili ispranu pogaču, i gde se koraci (c)-(f) i h) ponavljaju najmanje jednom (1) za potkorake (i) ili (ii); i h) sušenje fermentisane pogače, pri čemu najmanje jedan mikrob ne generiše dovoljno egzopolisaharida za proizvodnju viskozne fermentisane pogače tokom sušenja, i gde dobijena osušena fermentisana pogača ima veći sadržaj proteina i/ili ima suštinski smanjenu količinu antinutritivnih faktora u poredjenju sa prenetim materijalom biljnog porekla.
[0036] U jednom aspektu, najmanje jedan mikrob proizvodi manje od oko 3 g/l pululana kada se gaji u medijumu koji sadrži izmedju 0,35 i 0,5 g/l ekstrakta kvasca.
[0037] U drugom aspektu, postupak dalje uključuje prenošenje najmanje jednog centrata iz koraka (b) u jedan ili više rezervoara za mešanje pre inokulacije.
[0038] U jednom aspektu, recikliranje centrata: a) smanjuje količinu svežeg rastvarača koji se dodaje u prvi rezervoar za mešanje i/ili jedan ili više drugih rezervoara za mešanje i/ili b) povećava prinos i oporavak proteinskih materijala.
[0039] U drugom aspektu, postupak ne uključuje dodavanje enzima za razgradnju celuloze.
[0040] U jednom aspektu, postupak dalje uključuje zagrevanje suspenzije isprane pogače pre prenosa u jedan ili više fermentora. U povezanom aspektu, suspenzija isprane pogače se zagreva na temperaturu višu od 100 °C.
[0041] U drugom aspektu, fermentacioni centrat se prenosi u prvi rezervoar za mešanje.
[0042] U povezanom aspektu, centrati i pogače se proizvode hidrodinamičkom silom, gde postupak uključuje sistem od četiri (4) rezervoara za mešanje i četiri (4) centrifuge u seriji, pri čemu se fermentacioni centrat iz rezervoara 4 za mešanje prenosi u rezervoar 3 za mešanje, centrat iz rezervoara 3 za mešanje se prenosi u rezervoar 2 za mešanje, a centrat iz rezervoara 2 za mešanje se prenosi u rezervoar 1 za mešanje pre druge fermentacije.
[0043] U jednom aspektu, rastvarač uključuje vodu, kiselinu, vodenu smešu enzima, sredstva protiv penušanja ili njihovu kombinaciju, gde vodena smeša enzima sadrži fitazu.
[0044] U drugom aspektu, centrat iz prvog rezervoara za mešanje, fermentisani centrat, ili oba se prenose u najmanje jedan uparivač, čime se dobija tečni proteinski kondenzat. U povezanom aspektu, centrat se uparava na temperaturi izmedju oko 60 °C i 90 °C i/ili oko 1 psia do 6 psia.
[0045] [0028] U jednom aspektu, koncentrat proteina neživotinjskog porekla je izolovan iz biljnog materijala, uključujući soju, sirak, kikiriki, suvo jestivo seme mahunarki, uljanu repicu, ovas, ječam, raž, lupinu, bob, kanolu, grašak, seme susama, seme pamuka, palmine koštice, ječam, seme groždja, masline, šafraniku, suncokret, kopru, kukuruz, kokos, laneno seme, lešnike, pšenicu, pirinač, krompir, kasavu, mahunarke, seme kameline, seme slačice, klicino brašno, kukuruzni gluten, destilerijske/pivarske sporedne proizvode i njihove kombinacije.
[0046] U drugom aspektu, sušenje se vrši na temperaturi višoj od 100 °C, gde osušena fermentisana pogača ima sadržaj vlage manji od oko 7%.
[0047] U jednom aspektu, najmanje jedan mikrob je NRRL Y-2311-1. U drugom aspektu, mikrob može da se identifikuje PCR metodom detektovanjem prisustva proizvoda amplifikacije SEQ ID NO:1 kao matrice. U povezanom aspektu, proizvodi amplifikacije mogu da se koriste za identifikaciju izvora HQPC kao što je ovde opisano.
[0048] U jednom aspektu, postoji značajan pomak ka nižim vrednostima u neobradjenim NIR spektrima izmedju 4664 cm-1 i 4836 cm-1 za finalni proizvod u odnosu na sirovinu. U povezanom aspektu, pomak ka nižim vrednostima kreće se od najmanje približno 10% do približno 20%.
[0049] U drugom aspektu, obrada ne uključuje dodavanje jednog ili više enzima za razgradnju celuloze.
[0050] U primerima izvodjenja je opisana kompozicija koja uključuje čvrsti proteinski koncentrat proizveden gore opisanim postupcima.
[0051] U primerima izvodjenja je otkrivena hrana za životinje ili namirnica koja uključuje gore opisane kompozicije.
[0052] U povezanom aspektu, hrana je formulisana za životinje, uključujući ribe, školjke, rakove, domaće životinje, životinje koje se gaje na farmama i njihove kombinacije. U daljem povezanom aspektu, kompozicija je namenjena za ljudsku ishranu.
[0053] U primerima izvodjenja je otkriven postupak za poboljšanje preživljavanja kozica juvenilne faze koji uključuje hranjenje kozica juvenilne faze hranom kao što je gore opisano, gde je stepen hidrolize (DH) proteina u hrani enzimima kozica najmanje 7%. U povezanom aspektu, predvidjena prividna svarljivost proteina (PPD) hrane je najmanje 90%.
[0054] U primerima izvodjenja je otkrivena hrana za kozice juvenilne faze koja uključuje kompoziciju kao što je gore opisano, gde hrana pokazuje stepen hidrolize (DH) od najmanje 7%, predvidjenu prividnu svarljivost proteina (PPD) od najmanje 90% ili njihovu kombinaciju.
[0056] KRATAK OPIS CRTEŽA
[0058]
[0060] Slika 1 prikazuje dijagram toka za postupak konverzije HQSPC.
[0061] Slika 2 prikazuje dijagram toka za postupak konverzije HQSPC za hranu za akvakulturu. Slika 3 prikazuje ispitivanja produžene inkubacije na laboratorijskom nivou za procenu kompozicije i prinosa HQSPC.
[0062] Slika 4 prikazuje dijagram toka za postupak konverzije HP-DDGS za hranu za akvakulturu.
[0063] Slika 5 prikazuje uticaj sadržaja vlage i brzine ekstruzije na oporavak glukoze nakon ekstruzije HP-DDGS na 100 °C.
[0064] Slika 6 prikazuje skicu posebnog HQPC postupka kako je ovde opisano.
[0065] Slika 7 prikazuje detalje za centrat 1.
[0066] Slika 8 prikazuje detalje za centrat 4.
[0067] Slika 9 prikazuje proizvode sa dodatom vrednošću za skicu na slici 6.
[0068] Slika 10 prikazuje neobradjene spektre za različite uzorke SBM sirovina. X -osa je talasni broj, a y-osa je intenzitet u jedinicama apsorbancije (AU).
[0069] Slika 11 prikazuje neobradjene spektre za različite HQPC proizvode napravljene od SBM uzoraka na slici 10. X -osa je talasni broj, a y-osa je intenzitet u AU.
[0070] Slika 12: Konačna težina (g) kalifornijske pastrmke hranjene smešama za ishranu koje sadrže HQPC (25%) u poredjenju sa dijetama na bazi ribljeg brašna.
[0071] Slika 13a: Nedeljni prirast (g) koho lososa hranjenog sa HQPC.
[0072] Slika 13b: Koeficijent konverzije hrane (FCR) koho lososa hranjenog sa HQPC.
[0073] Slika 14: Preživljavanje larvi L. vannamei pri prvom hranjenju (Z3 -PL13) hranjenih veštačkim hranivima koja sadrže HQPC.
[0074] Slika 15: Prosečna telesna težina (g) juvenilnih jedinki L. vannamei hranjenih veštačkim hranivima koja sadrže HQPC.
[0075] Slika 16: Procenat preživljavanja (%) juvenilnih jedinki L. vannamei hranjenih veštačkim hranivima koja sadrže HQPC 10. dana nakon izlaganja patogenu EMS. Srednje vrednosti sa istim indeksima nisu značajno medjusobno različite (Tukey HSD test, P<0,05).
[0077] DETALJAN OPIS PRONALASKA
[0079] Kako se ovde koriste, izrazi „oko“, „približno“, „suštinski“ i „značajno“ biće razumljivi osobi sa prosečnim znanjem u ovoj oblasti i variraće u izvesnoj meri u zavisnosti od konteksta u kome se koriste. Ako postoje upotrebe izraza koje nisu jasne osobama sa prosečnim znanjem u ovoj oblasti s obzirom na kontekst u kome se koristi, „oko“ i „približno“ će značiti plus ili minus <10% odredjenog pojma, a „suštinski“ i „značajno“ će značiti plus ili minus >10% odredjenog pojma.
[0080] Interni ogledi za razvoj praktičnih smeša za ishranu za RAS operacije korišćenjem proteina poboljšanog mikrobima, kao što je opisano, pokazali su da je HQPC, kako je ovde opisano, obećavajuće rešenje za proizvodnju ekološki prihvatljive hrane za akvakulturu. Pored toga što ima preko 70 procenata sadržaja sirovog proteina i visoko dostupan sadržaj fosfora, HQPC, kako je ovde opisano, može da se proizvodi od soje koja nije genetski modifikovana, što ga čini savršenim za evropsku industriju akvakulture.
[0081] [0041] Rezultati brojnih internih ogleda ishrane pokazali su da HQPC, kako je ovde opisano, može da održi zdravlje riba i kozica, visok rast i efikasnost hranjenja pri nivoima uključivanja superdoza i do 70% od ukupnih sastojaka u ishrani. Ogledi ishrane sprovedeni na kalifornijskoj pastrmki, baramundiju i koho lososu pokazali su da ribe hranjene smešama za ishranu na bazi HQPC, kako je opisano, konstantno koristile hranu efikasnije od riba koje su dobijale kontrolnu hranu. Ispitivanja sprovedena na ovim vrstama uzgajanim u RAS sistemu pokazala su dobre priraste pri hranjenju smešama za ishranu koje sadrže HQPC, kako je opisano, u količinama do 25%, uz smanjenje koeficijenta konverzije hrane.
[0082] Centralni problem sa kojim se suočava održivi RAS uključuje dva medjusobno povezana ograničenja koja operateri moraju da uravnoteže kako bi uspešno sprovodili postupke akvakulture. Prvo ograničenje uključuje razumevanje savremenih sistema za ponovnu upotrebu vode koji ograničavaju proizvodnju ribe ili kozica. Drugo ograničenje se odnosi na održivu hranu za ribe gde upotreba hrane na bazi soje u ovim savremenim sistemima za ponovnu upotrebu vode otežava upravljanje tim sistemima. Rezultujuća situacija zahteva od savremenih uzgajivača akvakulture da uravnoteže rizik i korist svakog ograničenja kako bi postigli profitabilnost i zadovoljili zahteve svojih kupaca.
[0083] Formulisanje hrane za akvakulturu sa niskim sadržajem ribljeg brašna za RAS sisteme zahteva upotrebu kombinacija nekoliko sastojaka, jer je pokazano da većina hrane ima značajna ograničenja u pogledu hranljivih materija i funkcije. Fermentacija biljnih sastojaka može da smanji količinu antinutritivnih faktora i poboljša svarljivost. Bez ograničavanja teorijom, značajne razlike zapažene u ovom otkriću u pogledu rasta riba i kozica hranjenih HQPC verovatno su posledica eliminacije antinutritivnih faktora i povećane svarljivosti sastojka. Rezultati koji su ovde prikazani ukazuju na to da najmanje 80% ribljeg brašna u ishrani može direktno da se zameni pomoću HQPC, kao što je opisano u komercijalnoj hrani za, izmedju ostalog, larve kozica i nekoliko juvenilnih i adultnih oblika ribljih vrsta.
[0084] Kako se ovde koristi, termin „životinja“ označava bilo koji organizam koji pripada carstvu Animalia i obuhvata, bez ograničenja, ljude, ptice (npr. živinu), sisare (npr. ljude, goveda, svinje, koze, ovce, mačke, pse, miševe i konje), kao i organizme akvakulture kao što su ribe (npr. pastrmka, losos, grgeč), mekušci (npr. školjke) i rakovi (npr. kraba, jastog, kozice, škampi).
[0085] Upotreba termina „riba“ obuhvata sve kičmenjačke ribe, koje mogu biti koštane ili hrskavičave ribe.
[0086] Kako se ovde koristi, „protein koji nije životinjskog porekla“ znači da supstanca sadrži najmanje 0,81 g sirovih vlakana/100 g kompozicije (na bazi suve materije), pri čemu su sirova vlakna uglavnom celuloza i lignin dobijeni kao ostatak u hemijskoj analizi biljnih supstanci.
[0087] Kako se ovde koristi, „postupak inkubacije“ znači obezbedjivanje odgovarajućih uslova za rast i razvoj bakterija ili ćelija, gde takve bakterije ili ćelije koriste biosintetske puteve za metabolizam različitih hranljivih materija. U nekim primerima izvodjenja, postupak inkubacije može da se sprovede, na primer, u aerobnim uslovima. U drugim primerima izvodjenja, postupak inkubacije može da uključuje fermentaciju.
[0088] Kako se ovde koristi, termin „proizvodi inkubacije“ označava sve rezidualne supstance koje direktno nastaju u postupku/reakciji inkubacije. U nekim slučajevima, proizvod inkubacije sadrži mikroorganizme tako da ima poboljšan nutritivni sadržaj u poredjenju sa proizvodom inkubacije kome nedostaju takvi mikroorganizmi. Proizvodi inkubacije mogu da sadrže odgovarajući sastojak/sastojke iz inkubacionog bujona. Na primer, proizvodi inkubacije mogu da uključuju rastvorene i/ili suspendovane sastojke iz inkubacionog bujona. Suspendovani sastojci mogu da uključuju nerastvorene rastvorljive sastojke (npr. kada je rastvor prezasićen jednom ili više komponenti kao što su proteini) i/ili nerastvorljive materije prisutne u inkubacionom bujonu. Proizvodi inkubacije mogu da sadrže suštinski sve suve čvrste materije prisutne na kraju inkubacije (npr. sušenjem raspršivanjem inkubacionog bujona i biomase proizvedene inkubacijom) ili mogu da sadrže deo toga. Proizvodi inkubacije mogu da sadrže sirovi materijal iz inkubacije gde mikroorganizam/čvrste materije/centrati/pogače mogu da se frakcionišu i/ili delimično prečiste kako bi se povećao sadržaj hranljivih materija u materijalu.
[0089] Kako se ovde koristi, „kultura za konverziju“ označava kulturu mikroorganizama koji se nalaze u medijumu koji sadrži materijal dovoljan za rast mikroorganizama, npr. vodu i hranljive materije. Termin „hranljive materije“ označava bilo koju supstancu sa hranljivom vrednošću. Može biti deo hrane za životinje, namirnice ili dodatka ishrani za životinje. Primeri hranljivih materija uključuju, ali nisu ograničeni na, proteine, peptide, masti, masne kiseline, nukleinske kiseline, lipide, vitamine rastvorljive u vodi i mastima, esencijalne aminokiseline, ugljene hidrate, sterole, enzime i elemente u tragovima, kao što su fosfor, gvoždje, bakar, cink, mangan, magnezijum, kobalt, jod, selen, molibden, nikl, fluor, vanadijum, kalaj, silicijum i njihove kombinacije.
[0090] Konverzija je postupak kultivacije mikroorganizama u kulturi za konverziju pod uslovima pogodnim za pretvaranje proteinskih/ugljenohidratnih/polisaharidnih materijala, na primer, sastojaka soje, u visokokvalitetni proteinski koncentrat. Adekvatna konverzija uključuje, ali nije ograničena na, korišćenje 90% ili više odredjenih ugljenih hidrata za proizvodnju mikrobne ćelijske mase i/ili egzopolisaharida, enzima i mikrobnih metabolita, specifično smanjenje koncentracije oligosaharida, postizanje odabranog stepena hidrolize proteina, zapažanje specifične procentualne promene u NIR spektru izmedju 4664 cm<-1>i 4836 cm<-1>ili njihovu kombinaciju. U nekim primerima izvodjenja, konverzija može da bude aerobna ili anaerobna ili njihova kombinacija.
[0091] Kako se ovde koristi, „flokulant“ ili „sredstvo za bistrenje“ je hemikalija koja podstiče izdvajanje koloida iz suspenzije putem agregacije i uključuje, ali nije ograničena na multivalentni jon i polimer. U primerima izvodjenja, takav flokulant/sredstvo za bistrenje može da uključuje bioflokulant kao što su egzopolisaharidi (npr. pululan).
[0092] Kako se ovde koristi, „formulacija“ označava materijal ili smešu pripremljenu prema odredjenom receptu.
[0093] Kako se ovde koristi, „namirnica“ označava supstancu pogodnu za konzumaciju kao hranljiva kompozicija koju ljudi ili životinje jedu ili piju ili koju biljke apsorbuju radi održavanja života i rasta.
[0094] Kako se ovde koristi, „centrat“ označava tečnost dobijenu primenom hidrodinamičke sile nakon što je većina čvrstih materija uklonjena, a rezultujući suvi proizvod se naziva „pogača“.
[0095] Kako se ovde koristi, „suspenzija“ označava heterogenu smešu koja sadrži čvrste čestice dovoljno velike za sedimentaciju.
[0096] Kako se ovde koristi, „isparavanje/uparavanje“ označava proces pretvaranja tečnosti u paru. Glavna razlika izmedju isparavanja i destilacije je u tome što je isparavanje proces koji uključuje promenu agregatnog stanja materije, dok je destilacija proces separacije. Ova dva procesa mogu da se koriste u različite svrhe. Dok se vaporizacija kod isparavanja/uparavanja dešava ispod tačke ključanja, vaporizacija kod destilacije se dešava na tački ključanja.
[0097] Kako se ovde koristi, „egzopolisaharidi“ označavaju polimere visoke molekulske težine koji sadrže ostatke šećera koje mikroorganizam proizvodi i oslobadja u okolnu sredinu, pri čemu polimeri visoke molekulske težine uključuju proizvode anabolizma i metabolizma.
[0098] Kako se ovde koristi, „stepen hidrolize (DH)“ označava udeo isečenih peptidnih veza u proteinskom hidrolizatu. Postoji nekoliko metoda za odredjivanje DH; najčešće korišćene uključuju metode na bazi pH-stat, trinitrobenzensulfonske kiseline (TNBS), o-ftaldialdehida (OPA), azota rastvorljivog u trihlorsirćetnoj kiselini (SN-TCA) i formol-titracije.
[0099] Kako se ovde koristi, „jedinica inhibitora tripsina (TIU)“ označava količinu inhibitora tripsina u uzorku. Na primer, metod može da koristiti N-benzoil-DL-arginin p-nitroanilid kao hromogeni supstrat za tripsin, a sposobnost alikvota ekstrakta sojine sačme da inhibira aktivnost tripsina prema ovom supstratu se koristi za procenu količine inhibitora tripsina u uzorku sojine sačme. Količina pnitroanilina formiranog tokom 10-minutne inkubacije meri se spektrofotometrijski, a vrednosti apsorbancije u prisustvu i odsustvu ekstrakta soje koriste se u proračunima koji daju broj jedinica inhibitora tripsina (TIU) po gramu originalnog uzorka soje.
[0100] Kako se ovde koristi, „zamena za meso“ ili „analog mesa“ označava kompoziciju koja približno ispunjava odredjene estetske kvalitete (prvenstveno teksturu, ukus i izgled) ili hemijske karakteristike odredjenog mesa. U nekim primerima izvodjenja, takve zamene ili analozi uključuju, ali nisu ograničeni na, proizvode na mlečnoj bazi: panir sir, glamorgan kobasica, panir; proizvode dobijene iz gljiva: jestive pečurke, mikoprotein, Fistulina hepatica, Lyophyllum decastes; proizvode na bazi voća: tempeh, hlebno drvo, kokosov burger, pulpa zelenog džekfruta, patlidžan, džekfrut; mahunarke: burmanski tofu, falafel, ganmodoki, koja-dofu, onkom (crveni onkom i crni onkom), tempeh burger, teksturirani biljni protein, tofurki ili lažna ćuretina, vegetarijanska slanina, vegetarijanski hot-dog, vegetarijanska kobasica i vege burger. U jednom aspektu, proteinski koncentrat kako je ovde opisan je kombinovan sa zamenama za meso.
[0101] Kako se ovde koristi, „NIR (bliska infracrvena spektroskopija)“ je neinvazivna metoda detekcije za odredjivanje sadržaja proteina.
[0102] Kako se ovde koristi, „hidrodinamička sila“ označava energiju koja deluje na čvrsta tela uronjena u fluide koja se kreću u odnosu na pomenute fluide. U povezanom aspektu, takva sila može da se primeni u postupcima, uključujući, ali ne ograničavajući se na, centrifugiranje i filtraciju.
[0103] Kako se ovde koristi, „enzimi koji razgradjuju celulozu“ označavaju enzime koji deluju hidrolizom, izmedju ostalog, glikozidnih veza linearnih glukoznih β-1,4-povezanih polimera, proizvodeći glukozu i druge jednostavne ili složene šećere.
[0104] Kako se ovde koristi, „sredstvo protiv penušanja“ ili „sredstvo za uklanjanje pene“, uključujući i njihove gramatičke oblike, je hemijski aditiv koji smanjuje i sprečava stvaranje pene u industrijskim procesnim tečnostima. U povezanom aspektu, takve hemikalije uključuju, ali nisu ograničene na, sredstva za uklanjanje pene na bazi ulja; sredstva za uklanjanje pene u prahu; sredstva za uklanjanje pene na bazi vode, sredstva za uklanjanje pene na bazi silikona; sredstva za uklanjanje pene na bazi EO/PO i alkil poliakrilate. U povezanom aspektu, takvo sredstvo za uklanjanje pene uključuje emulziju na bazi vode prehrambenog kvaliteta dizajniranu za kontrolu pene u postupcima konzerviranja hrane na bazi vode, nevodeno sredstvo za uklanjanje pene bez silikona koje koristi polimere za uklanjanje pene i biorazgradiva ulja, i 100% aktivno košer sredstvo za uklanjanje pene prehrambenog kvaliteta dizajnirano za uništavanje pene u vodenim sredinama, uključujući proizvodnju hrane, fermentaciju, poljoprivredne i industrijske procese.
[0105] Kako se ovde koristi, „predvidjena prividna svarljivost proteina (PPD)“ predstavlja odnos izračunat regresijom izmedju in vivo prividne svarljivosti proteina (APD) i in vitro digestije proteina pomoću digestivnih enzima (npr. stepen hidrolize) različitih sastojaka hrane.
[0106] Kako se ovde koristi, „sobna temperatura“ je oko 25 °C pod standardnim pritiskom.
[0107] Kako se ovde koristi, „APD“ je mera odnosa razlike izmedju apsorbovanog i fekalnog azota i apsorbovanog azota, izražena u procentima.
[0108] Kako se ovde koristi, „HQPC“ označava visokokvalitetni proteinski koncentrat iz jednog ili više fermentisanih materijala biljnog porekla. Takav HQPC može da se koristi kao hrana za životinje, sirovina, sam ili u kombinaciji sa drugim sastojcima hrane ili sirovina, probiotikom ili njegovim sastojkom, uključujući i upotrebu kao sredstvo za isporuku nutriceutika i/ili farmaceutika životinjama. U primerima izvodjenja, sadržaj proteina u HQPC može da bude od oko 60% do oko 65%, od oko 65% do oko 70%, od oko 70% do oko 75% ili više (na bazi suve materije (dmb)).
[0109] Kako se ovde koristi, „rastvarač“ označava supstancu, obično tečnost, u kojoj se drugi materijali rastvaraju i formiraju rastvor. Polarni rastvarači (npr. voda, vodeni rastvori) favorizuju stvaranje jona; nepolarni rastvarači (npr. ugljovodonici) to ne čine. Rastvarači mogu biti pretežno kiseli, pretežno bazni, amfoterni ili aprotični. Organska jedinjenja koja se koriste kao rastvarači uključuju, ali nisu ograničena na, aromatična jedinjenja i druge ugljovodonike, alkohole, estre, etre, ketone, amine i nitrirane i halogenovane ugljovodonike.
[0111] Izvori biljnih proteina
[0112] Veliki broj izvora biljnih proteina može da se koristi u vezi sa ovim otkrićem kao sirovina za konverziju. Glavni razlog za korišćenje biljnih proteina u industriji hrane za životinje je zamena skupljih izvora proteina, poput izvora životinjskih proteina. Još jedan važan faktor je opasnost od prenošenja bolesti hranjenjem životinja iste vrste životinjskim proteinima.
[0113] Primeri izvora biljnih proteina uključuju, ali nisu ograničeni na, proteine iz porodice biljaka Fabaceae, kao što su soja i kikiriki, iz porodice biljaka Brassiciaceae, kao što su kanola, seme pamuka, porodice biljaka Asteraceae, uključujući, ali ne ograničavajući se na suncokret, i porodice biljaka Arecaceae, uključujući kopru. Ovi izvori proteina, takodje uobičajeno definisani kao proteini uljarica, mogu da se daju celi, ali se češće daju kao sporedni proizvod dobijen nakon uklanjanja ulja. Drugi izvori biljnih proteina uključuju izvore biljnih proteina iz porodice Poaceae, poznate i kao Gramineae, poput žitarica i zrnastih hraniva, posebno kukuruza, pšenice i pirinča ili drugih osnovnih useva kao što su krompir, kasava i mahunarke (grašak i pasulj), neke nusproizvode mlevenja, uključujući pšenično klicino brašno ili kukuruzni gluten, ili destilerijske/pivarske sporedne proizvode. U primerima izvodjenja, sirovine za proteine uključuju, ali nisu ograničene na, biljne materijale od soje, sirka, kikirikija, suvog jestivog semena mahunarki, uljane repice, ovsa, ječma, raži, kanole, semena susama, semena pamuka, palminih koštica, semena groždja, maslina, šafranike, suncokreta, kopre, kukuruza, kokosa, lanenog semena, lešnika, pšenice, pirinča, krompira, kasave, mahunarki, semena kravlje trave, semena kameline, semena slačice, pšeničnog klicinog brašna, kukuruznog glutena, kukuruznog glutenskog hraniva, destilerijskih/pivarskih sporednih proizvoda i njihovih kombinacija.
[0114] Glavni proteini biljnog porekla koji se koriste u poljoprivrednoj industriji, prema navodima, uključuju, ali nisu ograničeni na sojinu sačmu (SBM), kukuruzni gluten, sačmu uljane repice/kanole (Brassica sp.), lupinu (Lupinus sp.), na primer, proteine u prekrupi jezgra oljuštene bele (Lupinus albus), slatke (L. angustifolius) i žute (L. luteus) lupine, sačmu semena suncokreta (Helianthus annuus), kristalne aminokiseline; kao i brašno graška (Pisum sativum), sačmu semena pamuka (Gossypium sp.), Lemnoidae (vodeno sočivo ili sočivica), sačmu i uljanu pogaču kikirikija (Arachis hypogaea), koncentrat sojinih proteina (SPC), izolat sojinih proteina (SPI), kukuruzni gluten (Zea mays) i pšenični gluten (Triticum aestivum), koncentrat proteina krompira (Solanum tuberosum L.), kao i druge biljne sirovine poput lišća moringe (Moringa oleifera Lam.), sve u različitim koncentracijama i kombinacijama.
[0115] Izvori proteina mogu da budu u obliku netretiranih biljnih materijala i tretiranih i/ili ekstrahovanih biljnih proteina. Na primer, termički obradjeni proizvodi od soje imaju visoku svarljivost proteina.
[0116] [0074] Proteinski materijal obuhvata bilo koju vrstu proteina ili peptida. U primerima izvodjenja, može da se koristi materijal poreklom od soje ili slično, kao što je cela soja. Cela soja može da bude standardna, komercijalizovana soja; soja koja je genetski modifikovana (GM) na neki način; ili nemodifikovana soja sa očuvanim identitetom (IP). Primeri GM soje uključuju, na primer, soju modifikovanu da proizvodi ugljene hidrate različite od stahioze i rafinoze. Primeri nemodifikovane soje uključuju, na primer, Šilinger sorte koje su selekcionisane za nizak sadržaj ugljenih hidrata i nisku inhibiciju tripsina. Sorte sa visokim sadržajem proteina uključuju, ali nisu ograničene na, N2358 (Benson Hill Inc., St. Louis, MO).
[0117] Druge vrste materijala poreklom od soje uključuju sojino proteinsko brašno, koncentrat sojinih proteina, sojinu sačmu i izolat sojinih proteina, ili njihove smeše. Tradicionalna prerada cele soje u druge oblike sojinih proteina, kao što su sojino proteinsko brašno, koncentrati sojinih proteina, sojina sačma i izolati sojinih proteina, uključuje lomljenje očišćene, sirove cele soje na nekoliko komada, obično šest (6) do osam (8), da bi se dobili sojini komadići i ljuske, koje se zatim uklanjaju. Sojini komadići se zatim kondicioniraju na oko 60 °C i seku na debljinu od oko 0,25 milimetara. Dobijene ljuspice se zatim ekstrahuju inertnim rastvaračem, kao što je ugljovodonični rastvarač, obično heksan, u jednom od nekoliko vrsta sistema protivstrujne ekstrakcije da bi se uklonilo sojino ulje. Za sojino proteinsko brašno, koncentrate sojinih proteina i izolate sojinih proteina, važno je da se ljuspice podvrgnu desolventizaciji na način koji minimizira količinu pečenja ili tostiranja sojinih proteina kako bi se sačuvao visok sadržaj sojinih proteina rastvorljivih u vodi. Ovo se obično postiže upotrebom parnih desolventizatora ili fleš desolventizatora. Ljuspice koje nastaju ovim postupkom se generalno nazivaju „jestive obezmašćene ljuspice“ ili „bele sojine ljuspice“.
[0118] Bele sojine ljuspice, koje su početni materijal za sojino proteinsko brašno, koncentrat sojinih proteina i izolat sojinih proteina, imaju sadržaj proteina od približno 50%. Bele sojine ljuspice se zatim melju, obično u sistemu mlevenja otvorenog ciklusa, pomoću čekićastog mlina, klasifikatorskog mlina, valjkastog mlina ili udarnog mlina sa klinovima, prvo u griz, a zatim, uz dodatno mlevenje, u sojino brašno željene veličine čestica. Prosejavanje se obično koristi za dimenzionisanje proizvoda do ujednačenih raspona veličine čestica i može se postići pomoću vibracionog sita ili cilindričnih centrifugalnih sita. Ostala uljana semena mogu da se obrade na sličan način.
[0119] Soja sadrži mali, ali veoma značajan 2S albuminski rezervni protein, pored glicinina i betakonglicinina. Soja takodje sadrži biološki aktivne ili metaboličke proteine, kao što su enzimi, inhibitori tripsina, hemaglutinini i cistein proteaze veoma slične papainu.
[0120] Iako proizvodi od soje imaju visoku svarljivost proteina, gornji nivo uključivanja punomasne ili obezmašćene sojine sačme u ishranu mesoždernih riba, na primer, je izmedju 20 i 30%, čak i ako se eliminišu antinutrijenti labilni na toplotu. Pokazalo se da ishrana ribe sojinim proteinima sa koncentracijom proteina preko 30% uzrokuje oštećenje creva i generalno smanjuje rast kod različitih vrsta riba. U stvari, većina farmera nerado koristi više od 10% biljnih proteina u ukupnoj ishrani zbog ovih efekata.
[0121] [0079] Predmetni pronalazak rešava ovaj problem i omogućava nivoe uključivanja biljnih proteina do 40 ili čak 50%, u zavisnosti od, izmedju ostalih faktora, vrste životinja koja se hrani, porekla izvora biljnih proteina, odnosa različitih izvora biljnih proteina, koncentracije proteina i količine, porekla, molekularne strukture i koncentracije glukana i/ili manana. U primerima izvodjenja, nivoi udela biljnih proteina iznose do 40%, poželjno do 20 ili 30%. Tipično, udeo biljnih proteina prisutnih u ishrani kreće se izmedju 5 i 40%, poželjno izmedju 10 ili 15 i 30%. Ovi procenti definišu procentualni udeo ukupnog izvora biljnih proteina u hrani za životinje ili obroku, što uključuje masti, pepeo itd. U primerima izvodjenja, nivoi čistih proteina iznose do 50%, tipično do 45%, u nekim primerima izvodjenja 5-95%.
[0122] Odnos biljnih proteina i ostalih proteina u ukupnoj hrani za životinje ili obroku može da bude 5:95 do 95:5, 15:85 do 50:50 ili 25:75 do 45:55.
[0123] Osim kao obrok hrane za životinje, HQPC, kako je ovde opisano, može da se formuliše tako da se koristi sa zamenama za meso. U primerima izvodjenja, HQPC može da se kombinuje sa fermentisanim proizvodima na bazi soje. Primeri fermentisanih proizvoda na bazi soje uključuju, ali nisu ograničeni na, odmrznuti i isečeni smrznuti tofu; onkom, jednu od tradicionalnih osnovnih namirnica kuhinje Zapadne Jave (naroda Sundi) u Indoneziji, postoje dve vrste: crveni onkom i crni onkom (onkom je usko srodan tempehu; oba su namirnice fermentisane pomoću plesni); sojin protein; sojinu pulpu koja se koristi za vegetarijanske burgere i krokete); tempeh, tradicionalni indonežanski proizvod od soje napravljen od fermentisane soje; teksturirani biljni protein, obezmašćeni proizvod od sojinog brašna koji je sporedni proizvod ekstrakcije sojinog ulja (često se koristi kao analog mesa ili ekstender za meso, sa sadržajem proteina koji je uporediv sa odredjenim mesom); tofu (iako se tradicionalno ne smatra zamenom za meso u Aziji, ali se široko koristi u tu svrhu na zapadnoj hemisferi); i tofurki, veštačku ćuretinu, zamenu za meso u obliku vekne ili bloka vegetarijanskog proteina, obično napravljenu od tofua (sojinih proteina) ili seitana (pšeničnih proteina) sa nadevom od žitarica ili hleba, aromatizovanu bujonom i začinjenu biljem i začinima; panir sir; glamorgan kobasicu; pečurke, uključujući, ali ne ograničavajući se na, Fistulina hepatica, Laetiporus, i Lyophyllum decastes; hlebno drvo; kokosov burger (napravljen od sapala, nusproizvoda kokosove pulpe tradicionalne ekstrakcije kokosovog mleka); patlidžan; džekfrut; falafel; i ganmodoki.
[0124] U primerima izvodjenja, fermentisani sojin proizvod kombinovan sa HQPC, kako je opisano, može da se koristi samostalno kao zamena za meso ili može da se kombinuje sa drugim zamenama za meso ili analozima mesa za proizvodnju različitih proizvoda za ljudsku ishranu, uključujući različite kombinacije koje sadrže gore navedene primere. U jednom aspektu, dodavanje HQPC se kombinuje sa različitim zamenama za meso i/ili analozima mesa kako bi se poboljšala tekstura, aroma, osećaj u ustima, čvrstina zalogaja, hrskavost, ukus ili izgled pomenute zamene za meso i/ili analoga mesa. Takva estetika može da se odredi, na primer, korišćenjem Caswellove klasifikacije kvaliteta hrane (videti, npr. Caswell, J Agr Res Econ (1998) 42:409‑474).
[0126] Mikroorganizmi
[0128] Opisani mikroorganizmi moraju da budu sposobni da pretvore ugljene hidrate i druge hranljive materije u visokokvalitetni proteinski koncentrat u postupku kako je ovde opisano. Mikroorganizam je Aurobasidium pullulans.
[0129] U primerima izvodjenja, mikroorganizmi pokazuju nisku proizvodnju egzopolisaharida (npr. pululana), na primer, niskim se smatra prinos pululana manji od oko 3,0 g/l pri gajenju u medijumu koji sadrži ekstrakt kvasca (YE), gde je YE (kao izvor azota) prisutan izmedju 0,35 i 0,5 g/l (videti, npr. Leathers et al., J Indus Micro (1988) 3:231-239; na str. 232, kolona 2, treći pasus i tabela 3. Bez ograničavanja teorijom, proizvodjači velikih količina egzopolisaharida stvaraju finalne proizvode koje je teško osušiti (npr. produžava se vreme sušenja) i/ili stvaraju viskozne proizvode nakon sušenja. Za odredjivanje sadržaja pululana mogu da se koriste metode kao što je opisano u Leathers et al. ((1988), str. 232, kolona 1, treći pasus, koji prelazi u kolonu 2, prvi pasus), medjutim, stručnjak u ovoj oblasti će prepoznati da su dostupne i alternativne metode.
[0130] U primerima izvodjenja, A. pullulans je prilagodjen različitim okruženjima/stresorima koji se javljaju tokom konverzije. U jednom aspektu, soj A. pullulans je izabran od NRRL depozitnih brojeva Y-2311-1, Y-6754a, YB-4026, YB-4588, Y-6992, Y-17000 ili Y-17001, i njihovih kombinacija. U povezanom aspektu, soj A. pullulans označen NRRL depozitnim brojem Y-2311-1 može da se koristi kako je ovde opisano.
[0131] U povezanom aspektu, mikroorganizam može da se identifikuje PCR metodom. U primerima izvodjenja, organizam može da se identifikuje usmeravanjem prajmera na sledeću sekvencu nukleinske kiseline koja kodira alfa-arabinofuranozidazu (Genbank pristupni broj: AY495375):
[0132]
[0134] U povezanom aspektu, mogu da se koriste sledeći prajmeri:
[0135]
[0136]
[0138] U jednom aspektu, parovi prajmera mogu da se koriste sami ili u kombinaciji jedni sa drugima ili sa drugim parovima prajmera. U drugom aspektu, parovi prajmera mogu da se koriste za praćenje i identifikaciju porekla proizvoda napravljenih ovde opisanim postupcima. PCR može da se izvede standardnim metodama (videti, npr. SAD pat. br. 4,800,159, ovde uključen putem reference), iako bi alternativne PCR metode bile očigledne stručnjaku u ovoj oblasti.
[0139] Bez ograničavanja teorijom, primećeno je da viskoznost jednog ili više finalnih proizvoda izgleda zavisi od novih materijala nastalih kao posledica fermentacije, kao što su egzopolisaharidi, koji mogu da postoje samo tamo gde biljni materijal sadrži supstrat koji metaboliše mikroorganizam koji proizvodi produkt zavisan od fermentacije, supstrat na biljnoj bazi, koji stvara visoku viskoznost (novi egzopolisaharid koji povećava viskoznost), različit od pululana. Stoga, organizam koji proizvodi malo egzopolisaharida/pululana može alternativno da se zameni organizmom koji ne proizvodi novi egzopolisaharid koji povećava viskoznost.
[0141] Proizvodni postupak
[0143] [0090] U ilustrativnim primerima izvodjenja, nakon opcione prethodne obrade (npr. da bi se povećala dostupnost hranljivih materija ćelijama, uklonili šećeri i slično), materijal biljnog porekla može da se pomeša sa vodom i/ili centratom da bi se formirala kaša u jednom ili više rezervoara za mešanje uz udeo čvrste materije od najmanje 5%, sa pH podešenim na 4,5-4,9. U jednom aspektu, pH je 4,8. Kaša se može tretirati sumpornom kiselinom i/ili sredstvima za uklanjanje pene pre primene hidrodinamičke sile da bi se suspenzija odvojila na pogaču i koncentrat. Pogača može dalje da se ispere sa jednim ili više rastvarača (npr. vodom ili centratom) pre prenošenja u jedan ili više tandemskih uredjaja cev za termičku obradu-hladnjak, gde vreme zadržavanja u cevi za termičku obradu može da se menja. Temperatura u cevi za termičku obradu može da varira do 121,1 °C, a vreme zadržavanja može da varira od 0 do 2 minuta. U jednom aspektu, vreme zadržavanja je oko 1,5 minuta.
[0144] Nakon hladjenja na oko 30 °C, ohladjena kaša se prebacuje u jednu ili više posuda za fermentaciju i inokulum A. pullulans može da se doda u kašu, pri čemu dobijena inokulisana kaša može da se inkubira oko 7 sati do oko 10 sati, oko 10 sati do oko 14 sati, oko 14 sati do oko 20 sati ili oko 7 sati do oko 24 sata, ili dok se ne postigne stepen hidrolize (DH) od 2% do 80% proteina. Bez ograničavanja teorijom, DH je u suštini posledica enzimske hidrolize, a ne pirolize, uključujući i to da DH može da bude veća sa dodatnim recikliranjem centrata iz rezervoara sa bujonom. Zapremina inokuluma (npr. iz kulture semena starosti 60 sati, približno izmedju oko 1 x 10<1>do oko 100 x 10<9>CFU/ml) može da bude oko 1% radne zapremine jednog ili više fermentora. U povezanom aspektu, inokulisane ćelije mogu da imaju suštinski jednoćelijsku morfologiju i, bez vezivanja teorijom, upotreba ćelija sa suštinski filamentoznom morfologijom može dovesti do smanjenog pristupa kiseoniku i drugim hranljivim materijama. Tokom inkubacije, sterilni vazduh može da se uvodi u reaktor brzinom od 0,5-1 l/l/h. U primerima izvodjenja, kultura za konverziju se podvrgava konverziji inkubacijom sa materijalom biljnog porekla manje od oko 12 sati. U primerima izvodjenja, kultura za konverziju će se inkubirati izmedju oko 7 i oko 14 sati. Kultura za konverziju može da se inkubira na oko 24-35 °C.
[0145] U primerima izvodjenja, pH vrednost kulture za konverziju, dok se podvrgava fermentaciji, može da bude od oko 4,5 do oko 5,5. U primerima izvodjenja, pH vrednost kulture za konverziju može da bude oko 4,8. U primerima izvodjenja, kultura za konverziju se podvrgava aktivnoj aeraciji.
[0146] Fermentisani biljni materijal se prenosi iz jedne ili više posuda za inkubaciju u rezervoar za bujon, gde može da se zagreva na oko 60 °C, od oko 30 minuta do 2 sata. Hidrodinamička sila se primenjuje na zagrejani-fermentisani biljni materijal, čime se dobija fermentisana pogača i fermentisani centrat. Fermentisana pogača se zatim suši na manje od oko 7% vlage, na temperaturi izmedju oko 37,8 °C i oko 149 °C. Fermentisani centrat može da se prebaci u jedan ili više prethodno korišćenih rezervoara za mešanje (npr. da bi se sačuvala i reciklirala voda, povećao prinos i sadržaj proteina, uključujući rastvorljive proteine), da bi se pomešao sa ulaznim materijalom na biljnoj bazi, uključujući i to da fermentisani centrat može da se prebaci u uparivač da bi se dobio tečni proteinski koncentrat.
[0147] Na fermentisanom centratu namenjenom prenošenju u uparivač mogu da se sprovedu dva ili više koraka uparavanja, gde se uparavanje vrši dovoljno dugo i na dovoljnoj temperaturi da se dobije tečni proteinski koncentrat koji ima procenat čvrstih materija od oko 10% do oko 60%. Alternativno, tečni proteinski koncentrat može da se vrati u jedan ili više rezervoara za mešanje da bi se na kraju formirao jedan ili više dodatnih centrata/pogača za preradu. U jednom aspektu, pogače/centrati mogu da budu isprani i/ili istaloženi etanolom.
[0148] U primerima izvodjenja, finalne koncentracije proteina i oporavak čvrstih materija mogu da se modulišu sirovinom biljnog porekla, uslovima inkubacije, pH vrednošću, vremenom i temperaturom sušenja. Na primer, sadržaj od oko 70% proteina ili više u finalnoj osušenoj pogači može da se postigne inkubacijom od 14 sati, gde se dobija sadržaj čvrstih materija izmedju oko 76,59% i oko 99,65%. Sadržaj proteina u navedenoj pogači može da bude od oko 65% do oko 70%, oko 70% do oko 75% ili oko 75% do oko 80% (dmb).
[0149] U primerima izvodjenja, sirovine mogu da se obradjuju jednim ili većim brojem antibiotika (npr. ali ne ograničavajući se na, tetraciklin, penicilin, eritromicin, tilozin, virginiamicin i njihove kombinacije) pre inokulacije mikrobom za konverziju kako bi se izbegla, na primer, kontaminacija neželjenim sojevima bakterija.
[0150] Tokom inkubacije, uzorci mogu da se uzimaju u redovnim intervalima tokom obrade (npr. za odredjivanje aminokiselina, DH, koncentracije oligosaharida, sadržaja pululana i slično). Na primer, uzorci za HPLC analizu mogu da se kuvaju, centrifugiraju, filtriraju (npr. kroz filtere od 0,22 µm), stave u bočice za automatsko uzorkovanje i zamrznu do analize. U primerima izvodjenja, uzorci mogu da se analiziraju na ugljene hidrate i organske rastvarače korišćenjem WATERS HPLC sistema, iako mogu da se koriste i drugi HPLC sistemi. Stručnjak u ovoj oblasti će prepoznati da je moguće koristiti i druge metode (npr. UPLC). Uzorci mogu da se podvrgnu brojanju na pločama ili hemocitometru radi procene veličine mikrobnih populacija. Stručnjak u ovoj oblasti će prepoznati da mogu da se koriste i druge metode (npr. fluorescentna mikroskopija, protočna citometrija i slično). Uzorci takodje mogu da se analiziraju na nivoe celuloze, hemiceluloze, lignina, skroba i pektina korišćenjem procedura Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju.
[0151] [0098] Slike 6-9 ilustruju proizvodne postupke 100, 100(a), 100(b), 100(c) koji mogu da se koriste za generisanje HQPC kao što je ovde opisano. Pozivajući se na sl. 6, za primere izvodjenja, materijal biljnog porekla se prvo podvrgava uredjaju 101 za mlevenje, a zatim prebacuje u prvi rezervoar 102(a) za mešanje, gde se meša sa jednim ili više prvih rastvarača, pri čemu prvi rastvarači mogu da sadrže kiseline, baze, enzime, sredstvo za uklanjanje pene i/ili centrat iz nizvodnog koraka separacije (npr. centrat 2, tokom kontinuiranog ciklusa). Enzimi uključuju enzime koji ne razgradjuju celulozu (npr. fitazu, proteaze i slično). Dobijena kaša se odvaja od jednog ili više prvih rastvarača pomoću hidrodinamičkog uredjaja 103(a) (npr. dekanter centrifuga) da bi se proizveo prvi centrat i prva pogača. Prvi centrat može da se prenese u uparivač 107 za proizvodnju rastvorljivih sojinih proizvoda 108 (tj. tečni proteinski koncentrat). Prva pogača se prenosi u drugi rezervoar 102(b) za mešanje, gde se prva pogača pere jednim ili većim brojem drugih rastvarača i/ili nizvodnim centratom (npr. centratom 3, za kontinuirani ciklus). Isprana prva pogača se odvaja od jednog ili više drugih rastvarača pomoću hidrodinamičkog uredjaja 103(b) da bi se dobio drugi centrat i isprana druga pogača. Drugi centrat može da se prebaci u prvi rezervoar 102(a) za mešanje tokom kontinuiranog ciklusa. Isprana druga pogača se prenosi u treći rezervoar 102(c) za mešanje, gde se isprana druga pogača pere jednim ili većim brojem trećih rastvarača i/ili nizvodnim centratom (npr. centratom 3, za kontinuirani ciklus). Isprana druga pogača se odvaja od jednog ili više trećih rastvarača pomoću hidrodinamičkog uredjaja 103(c) da bi se dobio treći centrat i isprana treća pogača. Treći centrat može da se prebaci u drugi rezervoar 102(b) za mešanje tokom kontinuiranog ciklusa. Isprana treća pogača se prenosi u četvrti rezervoar 102(d) za mešanje, gde se isprana treća pogača ispira jednim ili većim brojem trećih rastvarača i/ili kondenzatom iz uparivača 107 kako bi se formirala suspenzija, koja se prenosi u jedan ili više fermentora 104 za inokulaciju uz primenu inokulacionog niza 105 za zasejavanje. Pre inkubacije, suspenzija može da se zagreva i hladi u tandemskim uredjajima cev za termičku obradu /hladnjak (nisu prikazani), gde vreme zadržavanja i temperatura u pomenutoj cevi za termičku obradu mogu da se moduliraju kako bi se promenile karakteristike finalnog proizvoda (npr. povećao sadržaj proteina). U primerima izvodjenja, vreme zadržavanja može da bude od 0 do oko 5 sekundi, od oko 5 sekundi do oko 10 sekundi, od oko 10 sekundi do oko 15 sekundi, od oko 20 sekundi do oko 30 sekundi ili od oko 30 sekundi do 1 minuta. U povezanom aspektu, suspenzija se zagreva u cevi za termičku obradu na temperaturi od najmanje oko 95 °C, oko 105 °C, oko 110 °C, oko 120 °C, oko 130 °C ili oko 140 °C, pri čemu se suspenzija hladi na temperaturu izmedju oko 30 ° i 32 °C pre inkubacije uz primenu inokulacionog niza 105.
[0152] Nastavljajući od sl. 6, nakon inkubacije, rezultujuća fermentisana suspenzija se odvaja na četvrti centrat i finalnu pogaču primenom hidrodinamičkog uredjaja 103(d) (npr. dekanter centrifuga/centrifuga sa diskovima). Suspenzija može da se zagrejava u rezervoaru za bujon (nije prikazan) na najmanje oko 60 °C, tokom oko 30 minuta do oko 2 sata, pre primene hidrodinamičke sile. Pogača dobijena iz 103(d) i/ili rezervoara za bujon (nije prikazan) se prenosi u sušaru 106.
[0153] Sušenje se vrši zagrevanjem u sušari 106 do oko 150 °C dok sadržaj vlage u finalnoj pogači ne bude manji od oko 7%.
[0154] Pozivajući se na Sl. 7, crtež pruža detalje prvih koraka proizvodnog postupka 100(a) (centrat 1). Biljni materijal se prvo podvrgava uredjaju 101 za mlevenje, a zatim prenet u prvi rezervoar 102(a) za mešanje, gde se meša sa jednim ili više prvih rastvarača. Dobijena kaša se odvaja od jednog ili više prvih rastvarača pomoću hidrodinamičkog uredjaja 103(a) da bi se proizveo prvi centrat i prva pogača. Prvi centrat može da se prebaci u uparivač 107 za proizvodnju rastvorljivih sojinih sastojaka 108.
[0155] Pozivajući se na sl. 8, crtež prikazuje detalje proizvodnog postupka za centrat 4 100(b). Isprana treća pogača se prenosi u četvrti rezervoar 102(d) za mešanje, gde se isprana treća pogača ispira jednim ili većim brojem trećih rastvarača i/ili kondenzatom iz uparivača 107 da bi se formirala suspenzija, koja se prenosi u jedan ili više fermentora 104 za inokulaciju. Nakon inkubacije, dobijena fermentisana suspenzija se odvaja na četvrti centrat i finalnu pogaču primenom hidrodinamičkog uredjaja 103(d), gde se centrat 4 prenosi u uzvodni rezervoar (npr.102(c)) za mešanje.
[0156] [0102] Pozivajući se na sl. 9, proizvodni postupak 100(c) pruža detalje koji se odnose na centrate 4 i 1, gde se centrat 4 podvrgava centrifugiranju 109 sa nizom diskova i/ili ultrafiltraciji 110 pre prenosa u rezervoar 3 102(c) za mešanje, uključujući i to da centrat 1 može da bude podvrgnut uklanjanju mulja i ulja, ultrafiltraciji 110 za separaciju proteina i/ili nanofiltraciji 111 za separaciju šećera. U primerima izvodjenja, takvi postupci separacije mogu da se koriste za uklanjanje mikroba koji se koriste u fermentaciji.
[0157] U primerima izvodjenja, pozivajući se na sl. 6-9, postupak 100, 100(a), 100(b), 100(c) proizvodnje može da bude šaržni ili kontinuirani i da sadrži najmanje jedan ciklus ispiranja (od mlina 101 do sušare 106), i najmanje dva centrata, gde se jedan centrat dalje obradjuje da bi se koncentrovali rastvorljivi sojini sastojci 108.
[0158] U primerima izvodjenja, sirovina pre mlevenja i finalni proizvod (finalna osušena pogača) se analiziraju NIR spektroskopijom. U jednom aspektu, trebalo bi da postoji značajan pomak ka nižim vrednostima u neobradjenim spektrima izmedju 4664 cm<-1>i 4836 cm<-1>za finalni proizvod (tj. „dolina“) u odnosu na sirovinu (tj. suštinski „ravno“) (videti sl. 10 i 11). U povezanom aspektu, pomak ka nižim vrednostima treba da bude promena od najmanje oko 10%, promena izmedju oko 10% i oko 15%, ili promena izmedju oko 15% i oko 20% ili više, izračunato korišćenjem jednačine:
[0160] (V<2>–V<1>)|V<1>|x 100 = Procentualna promena
[0162] Na primer, kao što se vidi poredjenjem slika 10 i 11, procentualna promena pomaka ka nižim vrednostima bila je oko 16,7% za uzorak SBM i finalni uzorak ME-PRO<®>(HSPQ proizvod) nastao njegovom preradom. Bez vezivanja za teoriju, takva promena ukazuje na povećan sadržaj proteina (videti, npr. Fan et al., PLoS ONE (2016) 11(9):e0163145. doi:10.1371/journal. pone.0163145). Podaci NIR spektra mogu se generisati korišćenjem metoda objavljenih u Fan et al. ((2016), medjutim, stručnjak u oblasti će prepoznati da su dostupne i druge odgovarajuće metode, uključujući bilo koji povezani hardver i softver.
[0164] Dijetetske formulacije
[0166] U ilustrativnim primerima izvodjenja, u dijetetskim formulacijama koristi se HQPC regenerisan iz kulture za konverziju koja je prošla konverziju. U primerima izvodjenja, regenerisani HQPC može da bude jedini izvor proteina u dijetetskoj formulaciji. Procenti izvora proteina u dijetetskim formulacijama nisu ograničavajući i mogu da uključuju 24 do 80% proteinskog koncentrata. U primerima izvodjenja, HQPC će predstavljati više od oko 50%, više od oko 60% ili više od oko 70% ukupnog izvora proteina u dijetetskoj formulaciji. Regenerisani HQPC može da zameni/dopuni izvore proteina kao što su riblje brašno, sojina sačma, pšenično i kukuruzno brašno i gluteni i koncentrati, i životinjski sporedni proizvodi poput krvi, živinskog brašna, zamena za meso, analoga mesa i brašna od perja. Dijetetske formulacije koje koriste HQPC mogu takodje da uključuju suplemente kao što su premiksi minerala i vitamina kako bi se zadovoljile preostale potrebe za hranljivim materijama, prema potrebi.
[0167] [0107] U odredjenim primerima izvodjenja, performanse HQPC mogu da se mere uporedjivanjem rasta, konverzije hrane, efikasnosti proteina, DH, APD, PPD i preživljavanja životinje na dijetetskoj formulaciji visokokvalitetnog proteinskog koncentrata sa životinjama hranjenim kontrolnim dijetetskim formulacijama, uključujući estetske karakteristike namirnica namenjenih ljudskoj ishrani. U primerima izvodjenja, test formulacije sadrže konzistentan sadržaj proteina, lipida i kalorija. Na primer, ako je životinja riba, za procenu odgovora na ishranu mogu da se mere visceralne (taloženje masti) i karakteristike organa (jetra i slezina), randman i neposredna analiza fileta, kao i crevna histologija (enteritis). U primerima izvodjenja, za formulacije za kozice juvenilne faze, za procenu odgovora na ishranu mogu da se mere in vitro DH, PPD i ADP. U primerima izvodjenja, kod prasadi, crevne infekcije karakterisane dijarejom su glavni uzrok smanjenog rasta i povećanog morbiditeta i mortaliteta prasadi nakon odbijanja od sise, pa se za procenu odgovora na ishranu može meriti smanjenje pojave dijareje.
[0168] Jasno je da pojedinačne dijetetske formulacije koje sadrže regenerisani HQPC mogu da budu optimizovane za različite vrste životinja. U primerima izvodjenja, životinje uključuju, ali nisu ograničene na, ribe, rakove (npr. kozice, krabe, škampe i jastoge), domaće životinje (npr. pse, mačke, ptice) i životinje koje se gaje na farmama (npr. goveda, svinje i piliće). U povezanom aspektu, životinje su ribe i rakovi koji se gaje u komercijalnoj akvakulturi. U drugom srodnom aspektu, rakovi uključuju kozice juvenilne faze. Postupci za optimizaciju dijetetskih formulacija su dobro poznati i stručnjak lako može da ih odredi bez prekomernog eksperimentisanja.
[0169] Kompletne dijete za uzgoj mogu da se formulišu korišćenjem HQPC u skladu sa poznatim potrebama za hranljivim materijama kod različitih životinjskih vrsta. U primerima izvodjenja, formulacija može da se koristiti za žutog grgeča (npr. 42% proteina, 8% lipida). U primerima izvodjenja, formulacija može da se koristiti za kalifornijsku pastrmku (35% proteina, 16% lipida). U primerima izvodjenja, formulacija može da se koristiti za bilo koju od iznad navedenih životinja.
[0170] Bazni premiksi minerala i vitamina za ishranu na bazi biljaka mogu da se koriste kako bi se osiguralo da će biti zadovoljene potrebe za mikronutrijentima. Svi suplementi (koji se na osnovu analize smatraju neophodnim) mogu da se procene poredjenjem sa identičnom formulacijom bez suplementacije; stoga ogledi ishrane mogu da se sprovedu prema faktorijalnom dizajnu kako bi se uzeli u obzir efekti suplementacije. U primerima izvodjenja, ogledi ishrane mogu da uključuju kontrolnu ishranu na bazi ribljeg brašna i referentnu ishranu na bazi ESPC i LSPC [tradicionalni SPC (TSPC) se proizvodi od sojinih ljuspica koje se peru rastvaračem da bi se uklonili rastvorljivi ugljeni hidrati; teksturizovani SPC (ESPC) se proizvodi ekstrudiranjem TSPC u vlažnom okruženju na visokoj temperaturi; a SPC sa niskim sadržajem antigena (LSPC) se proizvodi od TSPC variranjem pranja rastvaračem i temperature tokom obrade]. Pelete za oglede ishrane mogu da se proizvode pomoću jednopužnog ekstrudera (npr. BRABENDERPLASTI-CORDER EXTRUDER Model PL2000).
[0172] Ogledi ishrane
[0173] U primerima izvodjenja može da se koristi ponavljanje od četiri eksperimentalne jedinice po tretmanu (tj. za svaku mešavinu eksperimentalne i kontrolne dijete) (npr. u trajanju od oko 60 do 120 dana po jedinici). Ogledi mogu da se sprovode u kružnim bazenima od 110 litara (20 riba/bazenu) povezanim paralelno u zatvoreni recirkulacioni sistem koji pokreće centrifugalna pumpa i koji se sastoji od taložnika i bioreaktora, filtera (vrećasti filter od 100 µm, ugljeni i ultraljubičasti filter). Toplotne pumpe mogu da se koriste po potrebi za održavanje optimalnih temperatura za rast specifičan za vrstu. Kvalitet vode (npr. rastvoreni kiseonik, pH, temperatura, amonijak i nitriti) može da se prati u svim sistemima.
[0174] U primerima izvodjenja, eksperimentalne dijete mogu da se daju prema veličini ribe i da se podele na dva do pet dnevnih hranjenja. Performanse rasta mogu da se utvrde merenjem ukupne mase u intervalima od jedne do četiri nedelje (u zavisnosti od veličine ribe i trajanja ogleda); obroci mogu da se prilagode prirastu kako bi se omogućilo hranjenje do sitosti i smanjilo stvaranje otpada. Potrošnja može da se procenjuje na svake dve nedelje na osnovu sakupljene nepojedene hrane iz pojedinačnih bazena. Nepojedena hrana može da se suši na konstantnoj temperaturi, ohladi i izmeri kako bi se procenila efikasnost konverzije hrane. Svarljivost proteina i energije mogu da se odrede iz fekalnog materijala koji se ručno istiskuje na polovini svakog eksperimenta ili putem nekropsije iz donjeg digestivnog trakta na kraju ogleda ishrane. Preživljavanje, prirast težine, stopa rasta, zdravstveni indeksi, konverzija hrane, svarljivost proteina i energije i efikasnost proteina mogu da se uporede medju grupama pod tretmanom. Može da se izvrši aproksimativna analiza nekropsiranih riba kako bi se uporedio sastav fileta kod različitih dijetetskih tretmana. Analiza aminokiselina i masnih kiselina može da se obavi po potrebi za sastojke fileta, u skladu sa ciljem ogleda ishrane. Odgovori na dijetetske tretmane dobijeni u ogledima ishrane mogu da se uporede sa odgovorom na kontrolnu dijetu (npr. riblje brašno) kako bi se utvrdilo da li performanse HQPC dijeta ispunjavaju ili premašuju odgovore kontrolne grupe.
[0175] Za kozice, ogledi mogu da se sprovode u bazenima od 900 galona ili u bazenima kvadratnog oblika sa zaobljenim uglovima zapremine 190 l, od kojih je svaki opremljen recirkulacionim odvodom koji izvlači vodu ispod površine i odvodom mulja koji je pričvršćen na najnižoj tački na dnu u sredini bazena. RAS sistem za testiranje može da se sastoji od bazena sa dvostrukim odvodom tipa Cornell, taložnika za čvrste materije, mehaničke doboš-filtracije, bioreaktora sa pokretnim slojem (MBBR), UV sterilizacije, hladjenja i ubrizgavanja kiseonika. Kvalitet vode može da se prati svakodnevno kako bi se osiguralo da su svi parametri u prihvatljivim opsezima (videti, npr. White et al., Aqua Mar Bio Eco (2020) JAMBE:105).
[0176] [0114] Dalje, kozice mogu da se analiziraju kako bi se utvrdili direktni efekti HQPC, kao što je obezbedjivanje značajnih količina biološki aktivnih faktora koji mogu da povećaju crevnu mikrobiotu, smanje upalu creva i pojačaju metaboličke procese radi poboljšanja zdravlja životinja, što može da zavisi, izmedju ostalog, od konverzije suve materije hrane u telesnu težinu, gde odredjivanje svarljivosti igra ključnu ulogu. U povezanom aspektu, može da se koristi in vitro varenje proteina standardizovanim digestivnim enzimima dobijenim iz kozica, uključujući korišćenje podataka iz takve analize za odredjivanje DH, PPD i APD, kao i ukupnog preživljavanja.
[0177] Statističke analize odgovora na dijete i oglede ishrane mogu da se sprovedu uz unapred definisan nivo značajnosti (apriori) a = 0,05. Analiza parametara performansi medju tretmanima može da se izvrši odgovarajućom analizom varijanse ili kovarijanse (Proc Mixed) i naknadnim (post hoc) višestrukim poredjenjima, po potrebi. Analiza performansi životinja i odgovora tkiva može da se proceni korišćenjem nelinearnih modela.
[0178] U primerima izvodjenja, predmetno otkriće predlaže pretvaranje vlakana i drugih ugljenih hidrata u materijalima biljnog porekla u dodatne proteine korišćenjem, na primer, mikroba sa GRAS statusom. Takodje može da se proizvede mikrobni egzopolisaharid (npr. glukani) koji može da olakša formiranje ekstrudiranih peleta hrane, eliminišući potrebu za vezivima. Ova mikrobna guma takodje može da obezbedi imunostimulatornu aktivnost za aktiviranje urodjenih odbrambenih mehanizama koji štite životinje od uobičajenih patogena izazvanih stresnim faktorima. Imunoprofilaktičke supstance, kao što su β-glukani, bakterijski proizvodi i biljni sastojci, sve se više koriste u komercijalnoj hrani za životinje kako bi se smanjili ekonomski gubici usled zaraznih bolesti i smanjila upotreba antibiotika. Mikrobi ovog otkrića takodje proizvode ekstracelularne peptidaze, koje bi trebalo da povećaju svarljivost i apsorpciju proteina tokom metabolizma, obezbedjujući veću efikasnost hrane i prinose. Kao što je ovde otkriveno, ovaj postupak mikrobne inkubacije obezbedjuje vrednu, održivu hranu na bazi biljnih proteina koja je jeftinija po jedinici proteina od SBM, SPC i hrane za životinje. U primerima izvodjenja, komponente centrata mogu naknadno da se podvrgnu koraku uparavanja koji može da koncentruje rastvorljive koproizvode, kao što su šećeri, glicerol, proteini, peptidi i aminokiseline, u materijal koji se naziva sirup ili kondenzovane biljne rastvorljive materije (PBS).
[0179] [0117] Kao što je ovde otkriveno, predmetni mikrobi mogu da metabolizuju pojedinačne ugljene hidrate u materijalima biljnog porekla, proizvodeći i ćelijsku masu (protein), mikrobnu gumu (npr. pululan), kao i enzime, mikrobne metabolite i probiotike. Različiti sojevi ovih mikroba takodje poboljšavaju razgradnju vlakana. Mikrobi ovog pronalaska takodje mogu da pretvore proteine materijala biljnog porekla u svarljivije peptide i aminokiseline (elektro ovde sl. 12). U primerima izvodjenja može da se izvrši sledeće: 1) odredjivanje efikasnosti korišćenja odabranih mikroba ovog otkrića za konverziju materijala biljnog porekla, kojom se dobija visokokvalitetni proteinski koncentrat (HQPC) sa koncentracijom proteina od najmanje izmedju oko 65% do oko 70% ili više, i 2) procena efikasnosti HQPC u zameni proteina životinjskog porekla. U primerima izvodjenja, može da se sprovede optimizacija uslova postupka/konverzije kako bi se poboljšale performanse i robusnost mikroba, testirala rezultujuća hrana za uzgajivače za niz komercijalno važnih životinja, potvrdili troškovi postupka i energetske potrebe za komercijalizaciju. U primerima izvodjenja, HQPC ovog otkrića može da bude u stanju da zameni najmanje 50% životinjskih proteina, uz povećanje prirasta i efikasnosti konverzije. Na primer, troškovi proizvodnje trebalo bi da budu manji nego kod komercijalnog koncentrata sojinih proteina (SPC) i znatno manji nego kod ribljeg brašna.
[0180] Slike 1, 2 i 6-9 prikazuju različite pristupe ovog otkrića u obradi proizvoda na bazi biljaka, pretvaranjem šećera u ćelijsku masu (protein) i gumu, regeneracijom HQPC i generisanjem hrane za akvakulturu, i testiranjem dobijene hrane za akvakulturu u ogledima ishrane riba.
[0181] Iako to nije neophodno za sve ovde opisane postupke, može da se uradi procena enzima koji razgradjuju celulozu/pululanaza u pogledu generisanja šećera koje mikrobi ovog otkrića mogu da pretvore u proteine, egzopolisaharide i gumu. U primerima izvodjenja, može da se primeni sekvencijalno izostavljanje ovih enzima i procena kokultivacije sa celulolitičkim mikrobima. Može da se uradi procena etanola u pogledu pranja različitih pogača, taloženja gume i poboljšanja regeneracije rastvorljivih proteina koji mogu da budu suspendovani u različitim centratima tokom postupka proizvodnje HQPC. Nakon sušenja, HQPC može da se uključi u praktične dijetetske formulacije. U primerima izvodjenja, mogu da se formulišu test dijete za uzgoj (sa premiksima minerala i vitamina) i izvrše poredjenja sa kontrolnom dijetom na bazi životinjskih proteina i dijetama na bazi komercijalnih biljnih koncentrata/izolata u ogledima ishrane sa komercijalno važnim životinjama. Mogu da se ispitaju performanse (npr. rast, konverzija hrane, efikasnost proteina, preživljavanje), visceralne karakteristike, uticaji na creva i histologija creva da bi se procenili odgovori organizma.
[0182] U drugim primerima izvodjenja, može da se sprovede optimizacija postupka proizvodnje HQPC odredjivanjem optimalnih uslova konverzije uz minimiziranje ulaganja u postupak, poboljšanje performansi i robusnosti mikroba, testiranje dobijene hrane za uzgoj na nizu komercijalno važnih životinja i validacija/ažuriranje troškova postupka i energetskih potreba.
[0183] U proteklih nekoliko godina, u odredjenom broju postrojenja instaliran je suvi mlin za uklanjanje kukuruzne šaše i klice pre postupka proizvodnje etanola. Ovaj postupak suvog frakcionisanja daje DDGS sa sadržajem proteina do 42% (u daljem tekstu suvo frakcionisani DDGS). U nekim primerima izvodjenja, DDGS sa niskim sadržajem ulja može da se koristi kao supstrat za konverziju, gde takav DDGS sa niskim sadržajem ulja ima viši nivo proteina od konvencionalnog DDGS. U povezanom aspektu, DDGS sa niskim sadržajem ulja povećava stopu rasta A. pullulans u poredjenju sa konvencionalnim DDGS.
[0184] Nekoliko grupa istraživača procenjuje delimičnu zamenu životinjskih proteina proteinima biljnog porekla. Medjutim, manji sadržaj proteina, neadekvatan balans aminokiselina i prisustvo antinutritivnih faktora ograničili su nivoe zamene na 20-40%. Na primer, preliminarni ogledi rasta pokazuju da nijedna do sada korišćena dijeta zasnovana na DDGS ili SPC ne pruža performanse slične kontrolnim dijetama na bazi ribljeg brašna. Identifikovano je nekoliko nedostataka kod komercijalno proizvedenih DDGS i SPC, prvenstveno u pogledu sastava proteina i aminokiselina, što uzrokuje varijabilnost u performansama rasta. Medjutim, dijete na bazi biljnih proteina, kao što je ovde opisano, koje sadrže nutritivne suplemente (formulisane da zadovolje ili prevazidju sve zahteve), pružile su rezultate rasta koji su slični ili bolji od kontrola zasnovanih na životinjskim proteinima.
[0185] Stoga, ovde opisani postupci i proizvodi koji su njima dobijeni pružaju HQPC višeg kvaliteta (u odnosu na nutritivne zahteve) i podržavaju performanse rasta ekvivalentne ili bolje od dijeta koje sadrže proteine životinjskog porekla, uključujući i one koje sadrže različite SPC/SPI.
[0186] [0123] U primerima izvodjenja, ribe koje mogu da se hrane kompozicijom hrane za ribe prema ovom otkriću uključuju, ali nisu ograničene na sledeće: sibirska jesetra (Acipenser baerii), kečiga (Acipenser ruthenus), pastruga (Acipenser stellatus), bela jesetra (Acipenser transmontanus), arapaima (Arapaima gigas), japanska jegulja (Anguilla japonica), američka jegulja (Anguilla rostrata), Anguilla australis, Anguilla reinhardtii, evropska jegulja (Anguilla anguilla), Chanos chanos, Lepomis macrochirus, Lepomis cyanellus, Pomoxis annularis, Pomoxis nigromaculatus, bucov (Aspius aspius), katla (Catla catla), zlatna ribica (Carassius auratus), karaš (Carassius carassius), Cirrhinus molitorella, mrigal (Cirrhinus mrigala), beli amur (Ctenopharyngodon idella), šaran (Cyprinus carpio), beli tolstolobik (Hypophthalmichthys molitrix), sivi tolstolobik (Hypophthalmichthys nobilis), kalbasu (Labeo calbasu), rohu (Labeo rohita), Leptobarbus hoevenii, Megalobrama amblycephala, crni amur (Mylopharyngodon piceus), Notemigonus crysoleucas, Osteochilus hasselti, bela amurska deverika (Parabramis pekinensis), Puntius gonionotus, Puntius javanicus, bodorka (Rutilus rutilus), linjak (Tinca tinca), Misgurnus anguillicaudatus, Ichthyoelephas humeralis, Prochilodus reticulatus, Brycon moorei, Colossoma macropomum, Piaractus brachypomus, Piaractus mesopotamicus, crni patuljasti som (Ictalurus melas), kanalski som (Ictalurus punctatus), Chrysichthys nigrodigitatus, Ictalurus furcatus, evropski som (Silurus glanis), Pangasius pangasius, Pangasius hypophthalmus, Pangasius bocourti, Pangasius sutchi, Clarias anguillaris, Clarias batrachus, Clarias fuscus, severnoafrički som (Clarias gariepinus), Clarias macrocephalus, Heterobranchus longifilis, Rhamdia sapo, Hoplosternum littorale, štuka (Esox lucius), Plecoglossus altivelis, mala ozimica (Coregonus albula), velika ozimica (Coregonus lavaretus), Oncorhynchus gorbuscha, Oncorhynchus keta, koho losos (Oncorhynchus kisutch), Oncorhynchus masou, kalifornijska pastrmka (Oncorhynchus mykiss), aljaski crveni losos (Oncorhynchus nerka), kraljevski losos (Oncorhynchus tshawytscha), atlantski losos (Salmo salar), Salmo trutta, jezerska zlatovčica (Salvelinus alpinus), potočna zlatovčica (Salvelinus fontinalis), Salvelinus namaycush, atlantski bakalar (Gadus morhua), Odontesthes bonariensis, Monopterus albus, Centropomus undecimalis, baramundi (Lates calcarifer), nilski grgeč (Lates niloticus), Maccullochella peelii, Macquaria ambigua, Morone saxatilis, Morone chrysops, evropski brancin (Dicentrarchus labrax), Epinephelus akaara, Epinephelus areolatus, Epinephelus tauvina, Plectropomus maculatus, Bidyanus bidyanus, Morone americana, Scortum barcoo, velikousti bas (Micropterus salmoides), Micropterus dolomieu, grgeč (Perca fluviatilis), smudj (Sander lucioperca), žuti grgeč (Perca flavescens), Stizostedion canadense, Stizostedion vitreum, zubatica (Pomatomus saltatrix), gof (Seriola dumerili), Seriola quinqueradiata, Trachinotus blochii, Trachinotus carolinus, Trachinotus goodei, Trachurus japonicus, Rachycentron canadum, Lutjanus argentimaculatus, Ocyurus chrysurus, Acanthopagrus schlegeli, šarag (Diplodus sargus), Evynnis japonica, Pargus major, pagar (Pagrus pagrus), Rhabdosargus sarba, orada (Sparus aurata), Sciaenops ocellatus, Andinoacara rivulatus, Cichlasoma maculicauda, Cichlasoma managuense, Cichlasoma urophthalmus, Etroplus suratensis, Oreochromis andersonii, Oreochromis aureus, Oreochromis macrochir, Oreochromis mossambicus, Oreochromis niloticus, tilapija (Oreochromis spilurus), Oreochromis urolepis, Sarotherodon melanotheron, Tilapia rendalli, Tilapia zillii, cipal zlatar (Liza aurata), Liza macrolepis, Liza parsia, cipal balavac (Liza ramada), cipal mržnjak (Liza saliens), Liza tade, cipal glavaš (Mugil cephalus), Mugil curema, Mugil liza, Dormitator latifrons, Oxyeleotris marmorata, Siganus canaliculatus, Siganus guttatus, Siganus rivulatus, Thunnus maccoyii, Thunnus thynnus, Anabas testudineus, Trichopodus pectoralis, Helostoma temminckii, Osphronemus goramy, Channa argus, Channa micropeltes, Channa punctata, Channa striata, romb (Psetta maxima), Paralichthys olivaceus, Paralichthys dentatus, Paralichthys lethostigma, Pseudopleuronectes americanus, atlantski halibut (Hippoglossus hippoglossus), Rhombosolea tapirina, riba list (Solea vulgaris) i njihove kombinacije.
[0187] U primerima izvodjenja, rakovi koji mogu da se hrane kompozicijom hrane prema ovom otkriću uključuju, ali nisu ograničeni na sledeće vrste: Metapenaeus dobsoni, Metapenaeus endeavouri, Metapenaeus ensis, Metapenaeus monoceros, severna smedja kozica (Penaeus aztecus), Penaeus chinensis, smedja tigrasta kozica (Penaeus esculentus), indijska bela kozica (Penaeus indicus), japanska kozica (Penaeus japonicus), Penaeus kerathurus, Penaeus merguiensis, velika tigrasta kozica (Penaeus monodon), Penaeus notialis, Penaeus paulensis, Penaeus penicillatus, Penaeus schmitti, zelena tigrasta kozica (Penaeus semisulcatus), Penaeus setiferus, Penaeus stylirostris, južna smedja kozica (Penaeus subtilis), pacifička belonoga kozica (Litopenaeus vannamei), Xiphopenaeus kroyeri, Acetes japonicus, Macrobrachium malcolmsonii, velika rečna kozica (Macrobrachium rosenbergii), obična kozica (Palaemon serratus), američki jastog (Homarus americanus), evropski jastog (Homarus gammarus), rečni rak (Astacus astacus), dunavski rak (Astacus leptodactylus), signalni rak (Pacifastacus leniusculus), crveni barski rak (Procambarus clarkii), Cherax destructor, Cherax quadricarinatus, Cherax tenuimanus, Panulirus longipes, Portunus trituberculatus, Scylla serrata, kineska rečna kraba (Eriocheir sinensis) i njihove kombinacije.
[0188] U primerima izvodjenja, životinje koje se gaje na farmama koje mogu da se hrane kompozicijom hrane za životinje prema ovom otkriću uključuju, ali nisu ograničene na goveda, ovce, koze, jelene, konje, piliće, svinje, zečeve, patke, alpake, emue, ćurke, bizone i kamile.
[0189] U primerima izvodjenja, domaće životinje koje mogu da se hrane kompozicijama hrane za životinje prema ovom otkriću uključuju, ali nisu ograničene na pse, mačke, papagaje, zlatne ribice, kornjače, male papagaje, hrčke, laboratorijske pacove, zamorce i laboratorijske miševe.
[0190] [0127] Stručnjaku će biti jasno da kompozicija hrane za životinje prema ovom otkriću može da se koristi kao pogodan nosač za farmaceutski aktivne supstance, uključujući, ali ne ograničavajući se na antibiotike, hemoterapeutike, antiinflamatorne lekove, NSAID, antimikrobne agense i imunološki aktivne supstance, uključujući vakcine protiv bakterijskih ili virusnih infekcija, i bilo koju njihovu kombinaciju.
[0191] Kompozicija hrane za životinje prema ovom otkriću može da bude obezbedjena kao tečnost, emulzija pogodna za izlivanje, ili u obliku paste, ili u suvom obliku, na primer kao granulat, prah ili ljuspice. Kada je kompozicija hrane u obliku emulzije, konkretno emulzije lipida u vodi, ona može da bude u relativno koncentrovanom obliku. Takav koncentrovani oblik emulzije može takodje da se nazove pre-emulzijom jer se može razblažiti u jednom ili više koraka u vodenom medijumu da bi se dobio finalni medijum za obogaćivanje organizama.
[0192] U primerima izvodjenja, polazni materijal koji sadrži celulozu za ovde opisani postupak na bazi mikroba je kukuruz. Kukuruz se sastoji od oko dve trećine skroba, koji se tokom postupka fermentacije i destilacije pretvara u etanol i ugljen-dioksid. Preostali nutrijenti ili proizvodi fermentacije mogu se nakon destilacije pretvoriti u kondenzovane rastvorljive destilacione materije ili suvu džibru, kao što je DDGS, koji mogu da se koriste u proizvodima za ishranu životinja. Tipično, postupak uključuje početni korak pripreme u vidu suvog mlevenja ili drobljenja kukuruza. Preradjeni kukuruz se zatim podvrgava hidrolizi uz dodavanje enzima da bi se razgradila glavna skrobna komponenta u koraku saharifikacije. Sledeći korak fermentacije odvija se nakon dodavanja mikroorganizma (npr. kvasca) kao što je opisano u jednom primeru izvodjenja ovog otkrića, da bi se dobili gasoviti proizvodi, kao što je ugljen-dioksid. Fermentacija se sprovodi da bi se proizveo etanol koji može da se izdvoji destilacijom iz fermentacionog bujona. Preostali fermentacioni medijum može zatim da se osuši da bi se dobili proizvodi fermentacije, uključujući DDGS. Ovaj korak obično uključuje postupak separacije čvrste i tečne faze centrifugiranjem, pri čemu se sakuplja komponenta čvrste faze. Za postizanje ove separacije mogu da se koriste i drugi postupci, uključujući tehnike filtracije i sušenja raspršivanjem. Komponente tečne faze mogu nakon toga da se podvrgnu koraku uparavanja, koji može da koncentruje rastvorljive nusproizvode, kao što su šećeri, glicerol, proteini, peptidi i aminokiseline, u materijal koji se naziva sirup ili kondenzovane kukuruzne rastvorljive materije (CCS). CCS zatim može ponovo da se kombinuje sa komponentom čvrste faze radi sušenja u vidu proizvoda inkubacije (DDGS). Jasno je da predmetne kompozicije mogu da se primene u novim ili već postojećim postrojenjima za proizvodnju etanola koja rade na principu suvog mlevenja, kako bi se obezbedio integrisani postupak proizvodnje etanola koji takodje generiše proizvode fermentacije sa povećanom vrednošću.
[0193] [0130] U primerima izvodjenja, proizvodi inkubacije dobijeni prema ovom otkriću imaju veću komercijalnu vrednost od konvencionalnih proizvoda fermentacije. Na primer, proizvodi inkubacije mogu da sadrže poboljšane suve čvrste materije sa poboljšanim sadržajem aminokiselina i mikronutrijenata. Na taj način može da se dobije proizvod „zlatne boje“, što generalno ukazuje na veću svarljivost aminokiselina u poredjenju sa tamnije obojenim HQSP. Na primer, svetlije obojeni HQSP može da se proizvede sa povećanom koncentracijom lizina u skladu sa ovde navedenim primerima izvodjenja u poredjenju sa relativno tamnije obojenim proizvodima sa generalno manjom hranljivom vrednošću. Boja proizvoda može da bude važan faktor ili indikator u proceni kvaliteta i svarljivosti nutrijenata proizvoda fermentacije ili HQSP. Boja se koristi kao indikator izlaganja prekomernoj toploti tokom sušenja, što uzrokuje karamelizaciju i Majardove reakcije slobodnih amino grupa i šećera, smanjujući kvalitet nekih aminokiselina.
[0194] Još jedan aspekt ovog pronalaska usmeren je na kompletne kompozicije hrane za životinje sa povećanom koncentracijom hranljivih materija, koje uključuju mikroorganizme karakteristične po povišenom sadržaju nutrijenata kao što su, ali bez ograničenja, masti, masne kiseline, lipidi poput fosfolipida, vitamini, esencijalne aminokiseline, peptidi, proteini, ugljeni hidrati, steroli, enzimi i elementi u tragovima poput gvoždja, bakra, cinka, mangana, kobalta, joda, selena, molibdena, nikla, fluora, vanadijuma, kalaja, silicijuma i njihovih kombinacija. U jednom aspektu, postupak obezbedjuje životinji veću količinu fosfora na način koji ne dovodi do značajne kontaminacije otpadnih voda.
[0195] Proizvodi inkubacije dobijeni nakon postupka inkubacije obično imaju veću komercijalnu vrednost. U nekim primerima izvodjenja, proizvodi inkubacije sadrže mikroorganizme koji imaju povećan sadržaj hranljivih materija u odnosu na proizvode kojima ti mikroorganizmi nedostaju. Mikroorganizmi mogu da budu prisutni u inkubacionom sistemu, inkubacionom bujonu i/ili inkubacionoj biomasi. Inkubacioni bujon i/ili biomasa mogu da se osuše (npr. raspršivanjem), da bi se dobili proizvodi inkubacije sa povećanim sadržajem hranljivih materija.
[0196] Na primer, potrošene, osušene čvrste materije dobijene nakon postupka inkubacije su poboljšane u skladu sa otkrićem. Ovi proizvodi inkubacije su generalno netoksični, biorazgradivi, lako dostupni, jeftini i bogati hranljivim materijama. Izbor mikroorganizma i uslovi inkubacije su važni za dobijanje proizvoda inkubacije niske toksičnosti ili netoksičnog proizvoda inkubacije za upotrebu kao hrana ili dodatak ishrani, uključujući izbor mikroorganizma koji ne proizvodi metabolite u koncentracijama koje bi inače negativno uticale na postupak. Iako je glukoza primarni šećer koji se formira hidrolizom skroba iz zrna, ona nije jedini šećer u sastavu ukupnih ugljenih hidrata. Za razliku od SPC ili DDG proizvedenih tradicionalnim postupkom proizvodnje etanola suvim mlevenjem, koji sadrže veliku količinu neskrobnih ugljenih hidrata (npr. čak 35% celuloze i arabinoksilana - mereno na bazi vlakana preostalih nakon tretiranja neutralnim deterdžentom, u suvoj supstanci), predmetni proizvodi inkubacije obogaćeni hranljivim materijama proizvedeni enzimskom hidrolizom neskrobnih ugljenih hidrata (putem metabolizma mikroorganizma) su ukusniji i svarljiviji za nepreživare.
[0197] Proizvod inkubacije obogaćen hranljivim materijama iz ovog otkrića može da ima sadržaj hranljivih materija od najmanje oko 1% do oko 95% po težini. Sadržaj hranljivih materija je poželjno u opsegu od najmanje oko 10%-20%, 20%-30%, 30%-40%, 40%-50%, 50%-60%, 60%-70% i 70%-80% po težini. Dostupni sadržaj hranljivih materija može da zavisi od životinje kojoj se daje i konteksta ostatka ishrane, kao i faze u životnom ciklusu životinje. Na primer, govedima koja se uzgajaju radi mesa je potrebno manje histidina nego kravama u laktaciji. Izbor odgovarajućeg sadržaja hranljivih materija za ishranu životinja je dobro poznat stručnjacima u ovoj oblasti.
[0198] Proizvodi inkubacije mogu da se pripreme u obliku biomase sušene raspršivanjem. Opciono, biomasa može da se odvoji poznatim metodama, kao što su centrifugiranje, filtracija, separacija, dekantovanje, kombinacija separacije i dekantovanja, ultrafiltracija ili mikrofiltracija. Proizvodi inkubacije biomase mogu dalje da se obrade kako bi se olakšao prolazak kroz burag. U primerima izvodjenja, proizvod biomase može da se odvoji od inkubacionog medijuma, osuši raspršivanjem i opciono obradi u cilju moduliranja prolaska kroz burag, i doda u hranu kao izvor hranljivih materija. Pored dobijanja nutritivno obogaćenih proizvoda inkubacije u postupku inkubacije koji uključuje mikroorganizme, nutritivno obogaćeni proizvodi inkubacije mogu da se proizvode i u transgenim biljnim sistemima. Postupci za proizvodnju transgenih biljnih sistema su poznati u struci. Alternativno, kada mikroorganizam-domaćin izlučuje hranljive materije, nutritivno obogaćeni bujon može da se odvoji od biomase nastale inkubacijom, i prečišćeni bujon može da se koristi kao sastojak hrane za životinje, npr. bilo u tečnom obliku ili u obliku sušenom raspršivanjem.
[0199] Proizvodi inkubacije dobijeni nakon postupka inkubacije korišćenjem mikroorganizama mogu da se koriste kao hrana za životinje ili kao dodatak ishrani za ljude. Proizvod inkubacije sadrži najmanje jedan sastojak koji ima poboljšan nutritivni sadržaj, a koji je dobijen iz izvora koji nije životinjskog porekla (npr. bakterija, kvasac i/ili biljka). Konkretno, proizvodi inkubacije su bogati najmanje jednom ili većim brojem masti, masnih kiselina, lipida kao što su fosfolipidi, vitamina, esencijalnih aminokiselina, peptida, proteina, ugljenih hidrata, sterola, enzima i elemenata u tragovima poput gvoždja, bakra, cinka, mangana, kobalta, joda, selena, molibdena, nikla, fluora, vanadijuma, kalaja i silicijuma. U primerima izvodjenja, peptidi sadrže najmanje jednu esencijalnu aminokiselinu. U drugim primerima izvodjenja, esencijalne aminokiseline su inkapsulirane unutar modifikovanog mikroorganizma koji se koristi u reakciji inkubacije. U primerima izvodjenja, esencijalne aminokiseline su sadržane u heterolognim polipeptidima koje eksprimira mikroorganizam. Po želji, heterologni polipeptidi se eksprimiraju i skladište u inkluzionim telima u odgovarajućem mikroorganizmu (npr. gljivicama).
[0200] [0137] U primerima izvodjenja, proizvodi inkubacije imaju visok nutritivni sadržaj. Kao rezultat toga, u kompletnoj hrani za životinje može da se koristi veći procenat proizvoda inkubacije. U primerima izvodjenja, kompozicija hrane sadrži najmanje oko 15% proizvoda inkubacije po težini. U kompletnoj hrani ili dijeti, ovaj materijal će biti uveden sa drugim materijama. U zavisnosti od nutritivnog sadržaja drugih materija i/ili nutritivnih potreba životinje kojoj se hrana daje, modifikovani proizvodi inkubacije mogu da iznose od 15% hrane do 100% hrane. U primerima izvodjenja, predmetni proizvodi inkubacije mogu da omoguće mešanje u manjem procentu zbog visokog sadržaja hranljivih materija. U drugim primerima izvodjenja, predmetni proizvodi inkubacije mogu da obezbede veoma visok udeo u ishrani, npr. preko 75%. U odgovarajućim primerima izvodjenja, kompozicija hrane sadrži najmanje oko 20%, najmanje oko 25%, najmanje oko 30%, najmanje oko 35%, najmanje oko 40%, najmanje oko 45%, najmanje oko 50%, najmanje oko 60%, najmanje oko 70% ili najmanje oko 75% predmetnih proizvoda inkubacije. Uobičajeno, kompozicija hrane sadrži najmanje oko 20% proizvoda inkubacije po težini. Češće, kompozicija hrane sadrži najmanje oko 15-25%, 25-20%, 20-25%, 30%-40%, 40%-50%, 50%-60% ili 60%-70% po težini proizvoda inkubacije. Po želji, predmetni proizvodi inkubacije mogu da se koriste kao jedini izvor hrane.
[0201] U nekim primerima izvodjenja, dijetetska formulacija kako je ovde opisana može da ima poboljšan sadržaj aminokiselina u odnosu na jednu ili više esencijalnih aminokiselina za različite svrhe, npr. za povećanje težine i opšte poboljšanje zdravlja životinje. Formulacije mogu da imaju poboljšan sadržaj aminokiselina zbog prisustva slobodnih aminokiselina i/ili prisustva proteina ili peptida koji uključuju esencijalnu aminokiselinu u proizvodima inkubacije. Esencijalne aminokiseline mogu da uključuju histidin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, taurin, izoleucin i/ili triptofan, koji mogu da budu prisutni u formulaciji kao slobodna aminokiselina ili kao deo proteina ili peptida koji je bogat odabranom aminokiselinom. Najmanje jedan peptid ili protein bogat esencijalnom aminokiselinom može da ima najmanje 1% ostataka esencijalnih aminokiselina u odnosu na ukupnu količinu aminokiselinskih ostataka u peptidu ili proteinu, najmanje 5% ostataka esencijalnih aminokiselina u odnosu na ukupnu količinu aminokiselinskih ostataka u peptidu ili proteinu ili najmanje 10% ostataka esencijalnih aminokiselina u odnosu na ukupnu količinu aminokiselinskih ostataka u proteinu. Ishranom životinja dijetom sa balansiranim hranljivim materijama, postiže se maksimalno iskorišćenje nutritivnog sadržaja, pri čemu je potrebna manja količina hrane da bi se postigle uporedive stope rasta ili proizvodnje mleka uz istovremeno smanjenje hranljivih materija prisutnih u izlučevinama, što smanjuje biološko opterećenje otpadom (npr. smanjuje fosfor u otpadnim tokovima).
[0202] Ovde opisana formulacija može da sadrži povećan sadržaj esencijalne aminokiseline, može da ima sadržaj esencijalnih aminokiselina (uključujući slobodne esencijalne aminokiseline i esencijalne aminokiseline prisutne u proteinu ili peptidu) od najmanje 2,0 tež.% u odnosu na težinu sirovog proteina i ukupni sadržaj aminokiselina, a još pogodnije najmanje 5,0 tež.% u odnosu na težinu sirovog proteina i ukupni sadržaj aminokiselina. Ovde opisana formulacija hrane uključuje druge hranljive materije poreklom iz mikroorganizama, uključujući, ali ne ograničavajući se na, masti, masne kiseline, lipide poput fosfolipida, vitamine, ugljene hidrate, sterole, enzime i elemente u tragovima.
[0203] Ovde opisana formulacija hrane može da uključuje kompoziciju u obliku kompletne hrane, kompoziciju u obliku koncentrata, kompoziciju u obliku smeše i kompoziciju u osnovnom obliku. Ako je formulacija u obliku kompletne hrane, procentualni udeo hranljivih materija, pri čemu se hranljive materije dobijaju iz mikroorganizma u proizvodu inkubacije, može da bude oko 10 do oko 25 procenata, pogodnije oko 14 do oko 24 procenta; dok, ako je formulacija u obliku koncentrata, nivo hranljivih materija može da bude oko 30 do oko 50 procenata, pogodnije oko 32 do oko 48 procenata. Ako je formulacija u obliku smeše, nivo hranljivih materija u kompoziciji može da bude oko 20 do oko 30 procenata, pogodnije oko 24 do oko 26 procenata; a ako je formulacija u obliku osnovne smeše, sadržaj hranljivih materija u formulaciji može da bude oko 55 do oko 65 procenata.
[0204] Osim ako nije drugačije naznačeno ovde, procenti su navedeni u vidu težinskih procenata. Ako je HQPC bogata jednim hranljivim sastojkom, kao što je Lys, koristiće se kao dodatak ishrani u maloj količini; ako je uravnotežena u aminokiselinama i vitaminima, kao što su vitamini A i E, biće kompletnija hrana i davaće se u većoj količini i dopunjavaće se hranom sa niskim sadržajem proteina i hranljivih materija, poput kukuruznog brašna.
[0205] Ovde opisana formulacija hrane može da uključuje peptid ili frakciju sirovog proteina prisutnu u proizvodu inkubacije koji ima sadržaj esencijalnih aminokiselina od najmanje oko 2%. U primerima izvodjenja, frakcija peptida ili sirovih proteina može da ima sadržaj esencijalnih aminokiselina od najmanje oko 3%, najmanje oko 5%, najmanje oko 10%, najmanje oko 15%, najmanje oko 20%, najmanje oko 30%, najmanje oko 40%, i u nekim primerima izvodjenja, najmanje oko 50%. U primerima izvodjenja, peptid može da se sastoji od 100% esencijalnih aminokiselina. Na primer, formulacija ribljeg brašna može da sadrži frakciju peptida ili sirovih proteina prisutnu u proizvodu inkubacije koja ima sadržaj esencijalnih aminokiselina do oko 10%. Češće, formulacija ribljeg brašna može da uključuje frakciju peptida ili sirovih proteina prisutnu u proizvodu inkubacije sa sadržajem esencijalnih aminokiselina od oko 2-10%, 3,0-8,0% ili 4,0-6,0%.
[0206] Ovde opisana formulacija može da uključuje frakciju peptida ili sirovog proteina prisutnu u proizvodu inkubacije sa sadržajem lizina od najmanje oko 2%. U primerima izvodjenja, frakcija peptida ili sirovih proteina može da ima sadržaj lizina od najmanje oko 3%, najmanje oko 5%, najmanje oko 10%, najmanje oko 15%, najmanje oko 20%, najmanje oko 30%, najmanje oko 40%, a u nekim primerima izvodjenja, najmanje oko 50%. Na primer, formulacija ribljeg brašna može da uključuje frakciju peptida ili sirovih proteina sa sadržajem lizina do oko 10%. Po želji, formulacija ribljeg brašna može da uključuje frakciju peptida ili sirovih proteina sa sadržajem lizina od oko 2-10%, 3,0-8,0% ili 4,0-6,0%.
[0207] Ovde opisana formulacija može da uključuje hranljive materije u proizvodu inkubacije od oko 1 g/kg suve materije do 900 g/kg suve materije. Na primer, hranljive materije u formulaciji ribljeg brašna mogu biti prisutne u količini od najmanje oko 2 g/kg suve materije, 5 g/kg suve materije, 10 g/kg suve materije, 50 g/kg suve materije, 100 g/kg suve materije, 200 g/kg suve materije i oko 300 g/kg suve materije. U primerima izvodjenja, hranljive materije mogu da budu prisutne u količini od najmanje oko 400 g/kg suve materije, najmanje oko 500 g/kg suve materije, najmanje oko 600 g/kg suve materije, najmanje oko 700 g/kg suve materije, najmanje oko 800 g/kg suve materije i/ili najmanje oko 900 g/kg suve materije.
[0208] [0144] Ovde opisana formulacija može da uključuje esencijalnu aminokiselinu ili peptid koji sadrži najmanje jednu esencijalnu aminokiselinu, prisutnu u proizvodu inkubacije sa sadržajem od oko 1 g/kg suve materije do 900 g/kg suve materije. Na primer, esencijalna aminokiselina ili peptid koji sadrži najmanje jednu esencijalnu aminokiselinu u kompoziciji ribljeg brašna može da bude zastupljen u količini od najmanje oko 2 g/kg suve materije, 5 g/kg suve materije, 10 g/kg suve materije, 50 g/kg suve materije, 100 g/kg suve materije, 200 g/kg suve materije i oko 300 g/kg suve materije. U primerima izvodjenja, esencijalna aminokiselina ili peptid koji sadrži najmanje jednu esencijalnu aminokiselinu može da bude zastupljen u količini od najmanje oko 400 g/kg suve materije, najmanje oko 500 g/kg suve materije, najmanje oko 600 g/kg suve materije, najmanje oko 700 g/kg suve materije, najmanje oko 800 g/kg suve materije i/ili najmanje oko 900 g/kg suve materije.
[0209] Ovde opisana formulacija može da sadrži proizvod inkubacije obogaćen hranljivim materijama u obliku biomase formirane tokom inkubacije i najmanje jednu dodatnu hranljivu komponentu. U drugom primeru, formulacija sadrži proizvod inkubacije obogaćen hranljivim materijama koji je rastvoren i suspendovan u inkubacionom bujonu formiranom tokom inkubacije i najmanje jednu dodatnu hranljivu komponentu. U sledećem primeru izvodjenja, formulacija uključuje frakciju sirovih proteina koja uključuje najmanje jedan protein bogat esencijalnim aminokiselinama. Formulacija može da bude pripremljena tako da obezbedjuje poboljšanu ravnotežu esencijalnih aminokiselina.
[0210] Za ostale formulacije, kompletna formulacija može da sadrži HQPC i jedan ili više sastojaka kao što su pšenično krmno brašno („pšenična krupica“), kukuruz, sojina sačma, kukuruzni gluten, suva džibra ili suva džibra sa rastvorljivim materijama, so, makrominerali, elementi u tragovima i vitamini, dobijeni sa ili bez fermentacije. Drugi potencijalni sastojci mogu obično da uključuju, ali nisu ograničeni na, suncokretovu sačmu, klice slada i ljuske soje. Formulacija smeše može da sadrži pšenično krmno brašno, kukuruzni gluten, suvu džibru ili suvu džibru sa rastvorljivim materijama, so, makrominerale, elemente u tragovima i vitamine. Alternativni sastojci obično uključuju, ali nisu ograničeni na, kukuruz, sojinu sačmu, suncokretovu sačmu, sačmu semena pamuka, klice slada i ljuske soje. Osnovna formulacija može da sadrži pšenično krmno brašno, kukuruzni gluten, suvu džibru ili suvu džibru sa rastvorljivim materijama. Alternativni sastojci obično uključuju, ali nisu ograničeni na, sojinu sačmu, suncokretovu sačmu, klice slada, makrominerale, elemente u tragovima i vitamine.
[0211] Visoko nezasićene masne kiseline (HUFA) u mikroorganizmima mogu da se pretvore u manje poželjne nezasićene masne kiseline ili u zasićene masne kiseline, kada su izložene oksidativnim uslovima. Medjutim, zasićenje omega-3 HUFA može da se smanji ili spreči unošenjem sintetičkih antioksidanasa ili prirodnih antioksidanasa, kao što su beta-karoten, vitamin E i vitamin C, u hranu za životinje. Sintetički antioksidansi, kao što su BHT, BHA, TBHQ ili etoksikvin, ili prirodni antioksidansi kao što su tokoferoli, mogu da se uključe u prehrambene proizvode ili proizvode za stočnu hranu dodavanjem u proizvode, ili mogu da se uključe in situ proizvodnjom u odgovarajućem organizmu. Količina antioksidanasa uključenih na ovaj način zavisi, na primer, od zahteva naknadnog postupka, kao što su formulacija proizvoda, postupci pakovanja i željeni rok trajanja.
[0212] [0148] Proizvodi inkubacije prema ovom otkriću mogu da se koriste i kao nutritivni dodatak za ljudsku ishranu, pri čemu postupak počinje sa sirovinama koje imaju stepen kvaliteta za ljudsku ishranu, i standardi kvaliteta hrane za ljudsku ishranu se poštuju tokom celog postupka. Proizvod inkubacije ili formulacija kako je ovde opisano ima visok nutritivni sadržaj. Hranljive materije kao što su proteini i vlakna povezane su sa zdravom ishranom. Mogu se razviti recepti za korišćenje inkubacionog proizvoda ili kompletne hrane za životinje ovog otkrića u prehrambenim proizvodima kao što su žitarice, krekeri, pite, keks, kolačići, podloga za picu, trajne kobasice, kuglice od mesa, šejkovi i u bilo kom obliku jestive hrane. Druga opcija je da se proizvod inkubacije razvije u grickalice ili snek pločice, slične žitnoj pločici koja se lako jede i pogodna je za distribuciju. Grickalica može da sadrži proteine, vlakna, klice, vitamine, minerale iz žitarica, kao i nutriceutike kao što su glukozamin, HUFA ili kofaktori, kao što je vitamin Q-10.
[0213] Formulacije koje sadrže predmetne proizvode inkubacije mogu se dodatno obogatiti ukusima. Izbor odredjenog ukusa zavisiće od životinje kojoj se hrana daje. Ukusi i arome, i prirodni i veštački, mogu da se koriste kako bi hrana bila prihvatljivija i ukusnija. Ovi dodaci se lako mešaju sa svim sastojcima i mogu da budu dostupni kao tečni ili suvi proizvod. Pogodni ukusi, atraktanti i arome koji se dodaju u hranu za životinje uključuju, ali nisu ograničeni na, riblje feromone, piskavicu, bananu, višnju, ruzmarin, kim, šargarepu, nanu, origano, vanilu, anis, kao i rum, javorov sirup, karamelu, citrusna ulja, etil butirat, mentol, jabuku, cimet, i bilo koje prirodne ili veštačke kombinacije istih. Ukusi i arome mogu da variraju kada su namenjene različitim životinjama. Slično tome, dodaci ishrani koji sadrže predmetne proizvode inkubacije za ljudsku ishranu mogu da se obogate raznim ukusima voća, veštačkim ili prirodnim.
[0214] U nekim primerima izvodjenja, HQPC može da bude deo kompleta za pripremu različitih formulacija, koji uključuju HQPC, etiketu, najmanje jednu posudu i uputstvo za pripremu formulacija u zavisnosti od životinje. Dalje, takva uputstva mogu biti dostupna putem veb linka.
[0215] Rok trajanja proizvoda inkubacije ili kompletne hrane prema ovom otkriću može tipično da bude duži od roka trajanja proizvoda inkubacije koji ne sadrži mikroorganizam. Rok trajanja može da zavisi od faktora kao što su sadržaj vlage u proizvodu, količina vazduha koja može da prodje kroz masu hrane, uslovi okoline i upotreba konzervansa. Konzervans se može dodati kompletnoj hrani da bi se produžio rok trajanja na nedelje i mesece. Drugi postupci za produženje roka trajanja uključuju rukovanje slično rukovanju silažom, kao što je mešanje sa drugom hranom i pakovanje, pokrivanje polietilenom ili pakovanje u vreće. Hladni uslovi, konzervansi i isključivanje vazduha iz mase hrane produžavaju rok trajanja vlažnih nusproizvoda. Kompletna hrana se može čuvati u kontejnerima ili vrećama za silažu. Sušenje proizvoda vlažne inkubacije ili kompletne hrane takodje može da poveća rok trajanja proizvoda i poboljša konzistenciju i kvalitet.
[0216] Kompletna hrana za životinje prema ovom pronalasku može da se skladišti tokom dužeg vremenskog perioda. Rok trajanja može da se produži siliranjem, dodavanjem konzervansa kao što su organske kiseline ili mešanjem sa drugom hranom kao što su ljuske soje. Za skladištenje kompletne hrane mogu da se koriste silosi ili skladišta za rasute terete. U povezanom aspektu, HQPC kako je ovde opisan može da ima rok trajanja od najmanje 2 godine.
[0217] Sledeći primeri su ilustrativni i nisu namenjeni da ograniče obim otkrivenog predmeta pronalaska.
[0218] PRIMERI
[0220] Primer 1. Visokokvalitetni proteinski koncentrat (HQPC) (postupak precipitacije).
[0222] Slika 1 prikazuje pristup prethodnoj obradi belih ljuspica, pretvaranju šećera u ćelijsku masu (proteinski materijal) i gumu (npr. egzopolisaharide), izdvajanju HQSPC i proizvodnji hrane za akvakulturu (slike 2 i 4), i testiranju dobijene hrane za akvakulturu u ogledima ishrane riba za ovaj postupak. Bele ljuspice su prvo podvrgnute prethodnoj obradi ekstruzijom (BRABENDER PLASTI-CORDER SINGLE SCREW EXTRUDER Model PL2000, Hackensack, NJ) pri sadržaju vlage od 15%, 50 °C i 75 o/min kako bi se poremetila struktura i omogućilo povećano prodiranje hidrolitičkih enzima tokom naknadne saharifikacije. Ovi uslovi su obezbedili efekat smicanja u kontaktu sa ožljebljenim kanalima sa obe strane cilindra, a ranije je primećeno da to rezultuje povećanjem oslobadjanja šećera za 50-70% nakon enzimske hidrolize. Ekstrudirane bele ljuspice su zatim usitnjene kroz sito čekićastog mlina od 3 mm, pomešane sa vodom da bi se postigao udeo čvrste materije od 10% i pH vrednost je podešena na 5. Nakon zagrevanja radi pasterizacije ili sterilizacije kaše, kaša je ohladjena na oko 50 °C i dodati su enzimi za razgradnju celuloze i oligosaharida (ukupno 15 ml/kg belih ljuspica) da bi se polimeri hidrolizovali u jednostavne šećere (hidroliza tokom 4-24 sata). Specifične doze su bile 6% CELLIC CTEK (po gramu glukana), 0,3% CELLIC HTEK (po gramu ukupne čvrste materije), 0,015% NOVOZYME 960 (po gramu čvrste materije). Dobijena kaša je zatim ohladjena na 30 °C, pH vrednost podešena na 3-5, inokulirana sa A. pullulans (1% zapr./zapr.) i inkubirana 4-5 dana uz mešanje brzinom od 50 do 200 o/min i pri brzini aeracije od 0,5 l/l/min da bi se šećeri pretvorili u proteine i gumu. Tokom inkubacije, uzorci su periodično uzimani i analizirani na šećere, broj ćelija i proizvodnju gume. Nakon inkubacije, pH je povećan na 6,5 i dodat je etanol (0,6 l/l bujona) da bi se guma istaložila. Protein, pululan i mikrobna masa (HQSPC) su regenerisani centrifugiranjem i osušeni, dok je supernatant destilovan da bi se regenerisao etanol, a preostala tečnost je hemijski analizirana za buduću reciklažu na početak postupka. Slika 5 prikazuje regeneraciju glukoze korišćenjem postupka taloženja.
[0223] Dobijanje HQSPC korišćenjem sojinih belih ljuspica i mikrobne konverzije sa A. pullulans, pilot sistem za proizvodnju HQSPC.
[0224] [0155] Sistem je sadržao bioreaktor od 675 litara, ekscentričnu pužnu pumpu sa promenljivom brzinom, centrifugu sa kontinuiranim protokom i sto za sušenje dimenzija 1 x 4 metra. Inokulum za upotrebu u bioreaktoru od 675 litara pripremljen je u dva bioreaktora NEW BRUNSWICK BIOFLO 3 BIOREACTORS od 5 litara. Za svako ispitivanje pripremljene su količine inokuluma od 8-10 litara uzgojem A. pullulans kao što je opisano tokom 2-3 dana. Ovaj materijal je korišćen za inokulaciju većih količina ekstrudiranih i saharifikovanih belih ljuspica pripremljenih u bioreaktoru od 675 litara. Nakon inkubacije, dodat je etanol, kaša je centrifugirana da bi se dobile vlažne čvrste materije koje su zatim osušene i korišćene u ogledima ishrane riba. Praćenjem učinka postupka konverzije, prinosa i sastava HQSPC, primećeno je nekoliko parametara koji su značajno uticali na regeneraciju čvrstih materija. U ispitivanjima industrijskih razmera, varirani su parametri prikazani u tabeli 1.
[0226] Tabela 1. Varijable i ključni parametri učinka ogleda pre proizvodnje u pilot sistemu
[0228]
[0230] Na osnovu prinosa HQSPC i nivoa proteina, primećeno je sledeće: 1) pH vrednost inkubacije od 3-3,5 i temperatura od 30-32 °C, zajedno sa visokom aeracijom, maksimiziraju rast A. pullulans i minimiziraju proizvodnju pululana, 2) vreme inkubacije od 4-5 dana bilo je optimalno za sadržaj proteina i regeneraciju čvrstih materija, 3) duže vreme inkubacije povećalo je sadržaj proteina, ali je znatno smanjilo regeneraciju čvrstih materija, 4) kraće vreme inkubacije održalo je visoku količinu regeneracije čvrstih materija, ali je ograničilo sadržaj proteina, i 5) zbog nedostatka stahioze i rafinoze u krajnjem proizvodu, moguća je ekstruzija i/ili smanjena (izostavljena) enzimska saharifikacija.
[0231] Preliminarni laboratorijski ogledi u bioreaktorima od 5 litara sprovedeni su radi optimizacije uslova postupka. Korišćene su ekstrudirane bele ljuspice sa 10% sadržaja čvrste materije koje su podvrgnute saharifikaciji tokom 24 sata, nakon čega su inokulisane sa A. pullulans i inkubirane na pH 5 pri aeraciji od 0,5 l/l/min i mućkanju od 200 o/min tokom 10 dana. Produženo vreme inkubacije je testirano kako bi se utvrdio optimalni vremenski okvir za sakupljanje proizvoda u cilju maksimiziranja procenta regeneracije čvrstih materija, kao i sadržaja proteina u njima. Uzorci (100 ml) su uzimani svakodnevno i podvrgavani sledećoj analizi svakog drugog dana:
[0233] Taloženje cele količine čvrstih materija etanolom, centrifugiranje i sušenje čvrstih materija, merenje preostalih čvrstih materija u dobijenom supernatantu.
[0234] Centrifugiranje bujona da bi se prvo regenerisale čvrste materije, sušenje čvrstih materija, taloženje pululana iz dobijenog supernatanta i sušenje.
[0236] Prvi postupak taloženja etanolom je regenerisao oko 97% čvrstih materija (čvrste materije soje, ćelije i guma) korišćenjem laboratorijske centrifuge (10 000 g), pri čemu je oko 3% čvrstih materija ostalo u tečnoj fazi. Prvi postupak centrifugiranja je regenerisao oko 81,7% čvrstih materija (čvrste materije soje i ćelije), pri čemu je taloženje etanolom iz supernatanta regenerisalo oko 14,8% čvrstih materija (egzopolisaharid), a oko 3,5% čvrstih materija je ostalo u tečnoj fazi.
[0237] Kroz ova ispitivanja na laboratorijskom nivou, mereni su nivoi proteina, pululana i ukupnih čvrstih materija koje su se mogle regenerisati svakog dana. Očekivalo se da će se, kako inkubacija bude odmicala, nivoi proteina i pululana povećati, ali da će se nivo ukupnih izdvojenih čvrstih materija smanjivati jer se neki hranljivi sastojci katabolizuju u vodu i CO<2>. Prosečni nivoi proteina u čvrstim materijama iz tri ponavljanja prikazani su na slici 3. Nivoi proteina dostigli su 70% do 3-5. dana, dok ukupna količina regenerisanih čvrstih materija počinje da opada do 5-6. dana. Na osnovu navedenog, izgleda da bi vreme inkubacije od 4-5 dana moglo da bude optimalno.
[0239] Primer 2. Poredjenje proizvoda dobijenih postupkom taloženja (ppt), postupkom trostrukog pranja i postupkom jednostrukog pranja.
[0241] HQPC iz sojinog zrna je dobijen postupcima koji su suštinski gore navedeni i kao što je ilustrovano na slikama 6-9, za ciklus trostrukog pranja i ciklus jednostrukog pranja. Poredjenje rezultujućih kompozicija za postupak taloženja (HQSPC ogled 5 i ogled 6), trostruko pranje i jednostruko pranje (HQPC) prikazano je u tabeli 2.
[0243] Tabela 2. Kompozicija dobijenih proteinskih koncentrata postupkom taloženja, postupkom trostrukog pranja i jednostrukog pranja (g/100 g, na bazi suve materije (dmb)).
[0245]
[0248]
[0249]
[0250]
[0251] Primer 3. Hidroliza sojine sačme pod uticajem temperature.
[0253] Suspenzija sojine sačme koncentracije 10% (tež./zapr.) pripremljena je korišćenjem sojine sačme ekstrahovane heksanom u vodi. pH vrednost suspenzije je podešena na 4,5 i suspenzija je mućkana da bi se izmešala. Sojina suspenzija je zagrejana na temperaturi od 100 °C pre fermentacije. Zagrejana kaša je inkubirana sa fermentacionim organizmom. Zagrejana kaša bez fermentacionog organizma je tretirana sa FLAVORZYME<®>(proteaza iz Aspergillus niger nabavljena od kompanije Sigma) u količini od 30 mg/g sojine sačme i korišćena je kao kontrola. Uzorak je inkubiran na 30 °C tokom 12 sati. Nakon inkubacije, uzorci su zagrejani na 80 °C tokom 2 minuta da bi se proteaza inaktivirala.
[0254] Kaša je zagrejana na 100 °C tokom 1,5 minuta. Uzorci su centrifugirani na 4000 o/min tokom 10 sekundi. N-acetil cistein (3,33% tež./zapr.) je pripremljen u puferu borne kiseline (0,12 M i pH 10,4). U 1000 ml N-acetil cisteina dodato je 16,67 µl supernatanta uzorka. Apsorbancija je merena na 340 nm. Rastvor OPA koncentracije 6% (tež./zapr.) je pripremljen u 96% (zapr./zapr.) rastvoru etanola. U 305 µl uzorka dodato je 10 µl rastvora OPA. Uzorak sa rastvorom OPA je inkubiran na sobnoj temperaturi tokom 15 minuta. Apsorbancija je merena na 340 nm. Sledeći proračun je korišćen za izračunavanje relativnog stepena hidrolize (%) [A340<test>(15)-A340<test>(0)] × 100/ [A340<kontrola>(15)-A340<kontrola>(0)]. Videti tabelu 3.
[0256] Tabela 3. Relativni stepen hidrolize suspenzije sojine sačme u zavisnosti od temperature.
[0258]
[0260] Primer 4. Hidroliza suspenzije sojine sačme putem fermentacije.
[0262] Suspenzija sojine sačme koncentracije 10% (tež./zapr.) pripremljena je korišćenjem sojine sačme ekstrahovane heksanom u vodi. pH vrednost suspenzije je podešena na 4,5 i suspenzija je mućkana da bi se izmešala. Sojina suspenzija je zagrejana na temperaturi od 100 °C pre fermentacije. Zagrejana kaša je inkubirana sa fermentacionim organizmom. Zagrejana kaša bez fermentacionog organizma je tretirana sa FLAVORZYME<®>u količini od 30 mg/g sojine sačme i korišćena je kao kontrola. Uzorak je inkubiran na 30 °C tokom 12 sati. Nakon inkubacije, uzorci su zagrejani na 80 °C tokom 2 minuta da bi se proteaza inaktivirala.
[0263] [0164] Uzorci fermentacije su sakupljeni na 0, 2, 4, 6, 8, 10 i 12 sati. Uzorci su centrifugirani na 4000 o/min tokom 10 sekundi. N-acetil cistein (3,33% tež./zapr.) je pripremljen u puferu borne kiseline (0,12 M i pH 10,4). U 1000 ml N-acetil cisteina dodato je 16,67 µl supernatanta uzorka. Apsorbancija je merena na 340 nm. Rastvor OPA koncentracije 6% (tež./zapr.) je pripremljen u 96% (zapr./zapr.) rastvoru etanola. U 305 µl uzorka dodato je 10 µl rastvora OPA. Uzorak sa rastvorom OPA je inkubiran na sobnoj temperaturi tokom 15 minuta. Apsorbancija je merena na 340 nm. Sledeći proračun je korišćen za izračunavanje relativnog stepena hidrolize (%) [A340<test>(15)-A340<test>(0)]× 100/ [A340<kontrola>(15)-A340<kontrola>(0)]. Videti tabelu 4.
[0265] Tabela 4. Relativni stepen hidrolize suspenzije sojine sačme putem fermentacije.
[0267]
[0269] Primer 5. Hidroliza suspenzije sojine sačme pripremljene u centratu putem fermentacije.
[0271] Suspenzija sojine sačme koncentracije 10% (tež./zapr.) pripremljena je korišćenjem sojine sačme ekstrahovane heksanom u centratu dobijenom separacijom čvrste i tečne faze. pH vrednost suspenzije je podešena na 4,5 i suspenzija je mućkana da bi se izmešala. Sojina suspenzija je zagrejana na temperaturi od 100 °C pre fermentacije. Zagrejana kaša je inkubirana sa fermentacionim organizmom. Zagrejana kaša bez fermentacionog organizma je tretirana sa FLAVORZYME<®>u količini od 30 mg/g sojine sačme i korišćena je kao kontrola. Uzorak je inkubiran na 30 °C tokom 12 sati. Nakon inkubacije, uzorci su zagrejani na 80 °C tokom 2 minuta da bi se proteaza inaktivirala.
[0272] Uzorci fermentacije su sakupljeni na 0, 2, 4, 6, 8, 10 i 12 sati. Uzorci su centrifugirani na 4000 o/min tokom 10 sekundi. N-acetil cistein (3,34% tež./zapr.) je pripremljen u puferu borne kiseline (0,12 M i pH 10,4). U 1000 ml N-acetil cisteina dodato je 16,67 µl supernatanta uzorka. Apsorbancija je merena na 340 nm. Rastvor OPA koncentracije 6% (tež./zapr.) je pripremljen u 96% (zapr./zapr.) rastvoru etanola. U 305 µl rastvora A dodato je 10 µl rastvora OPA. Uzorak sa rastvorom OPA je inkubiran na sobnoj temperaturi tokom 15 minuta. Apsorbancija je merena na 340 nm. Sledeći proračun je korišćen za izračunavanje relativnog stepena hidrolize (%) [A340<test>(15)-A340<test>(0)]× 100/ [A340<kontrola>(15)-A340<kontrola>(0)]. Videti tabelu 5.
[0274] Tabela 5. Relativni stepen hidrolize suspenzije sojine sačme u centratu putem fermentacije.
[0275]
[0277] Primer 5: Hidroliza suspenzije sojine sačme sa dodatkom fitaze putem fermentacije
[0279] Suspenzija sojine sačme koncentracije 10% (tež./zapr.) pripremljena je korišćenjem sojine sačme ekstrahovane heksanom u vodi. pH vrednost suspenzije je podešena na 4,5 i suspenzija je mućkana da bi se izmešala. Sojina suspenzija je zagrejana na temperaturi od 100 °C pre fermentacije. Zagrejana kaša je inkubirana sa fermentacionim organizmom. Zagrejana kaša bez fermentacionog organizma je tretirana sa FLAVORZYME<®>u količini od 30 mg/g sojine sačme i korišćena je kao kontrola. Uzorak je inkubiran na 30 °C tokom 12 sati. Nakon inkubacije, uzorci su zagrejani na 80 °C tokom 2 minuta da bi se proteaza inaktivirala.
[0280] Uzorci fermentacije su sakupljeni na 0, 2, 4, 6, 8, 10 i 12 sati. Uzorci za 8, 10 i 12 sati su takodje tretirani fitazom. Uzorci su centrifugirani na 4000 o/min tokom 10 sekundi. N-acetil cistein (3,34% tež./zapr.) je pripremljen u puferu borne kiseline (0,12 M i pH 10,4). U 1000 ml N-acetil cisteina dodato je 16,67 µl supernatanta uzorka. Apsorbancija je merena na 340 nm. Rastvor OPA koncentracije 6% (tež./zapr.) je pripremljen u 96% (zapr./zapr.) rastvoru etanola. U 305 µl rastvora A dodato je 10 µl rastvora OPA. Uzorak sa rastvorom OPA je inkubiran na sobnoj temperaturi tokom 15 minuta. Apsorbancija je merena na 340 nm. Sledeći proračun je korišćen za izračunavanje relativnog stepena hidrolize (%) [A340<test>(15)-A340<test>(0)]× 100/ [A340<kontrola>(15)-A340<kontrola>(0)]. Videti tabelu 6.
[0282] Tabela 6. prikazuje relativni stepen hidrolize suspenzije sojine sačme sa fitazom putem fermentacije.
[0284]
[0285]
[0287] Primer 6. Ogledi ishrane na vrstama kalifornijska pastrmka, baramundi i koho losos.
[0289] Dugoročni i kratkoročni ogledi ishrane su sprovedeni korišćenjem više partija sledeće ribe: kalifornijska pastrmka (Oncorhynchus mykiss), baramundi (Lates calcarifer) i koho losos (Oncorhynchus kisutch). Ribe u svim ogledima su hranjene ili komercijalnom kontrolnom hranom ili hranom sa visokim udelom (25-35%) HQPC pripremljenog kao što je opisano u primeru 2 (trostruko pranje). Sve vrste hrane formulisane su korišćenjem komercijalnog softvera za formulisanje hrane i proizvedene korišćenjem komercijalnih postupaka ekstruzije. Sve hemijske analize (proksimatna analiza i odredjivanje mineralnog sastava) hrane izvršila je nezavisna laboratorija (Midwest Laboratories, Omaha, NE).
[0290] Ogledi uzgoja (~ prosečna početna težina jedinki 185 g – težina pri izlovu 1000 g) sprovedeni su korišćenjem RAS sačinjenog od bazena zapremine 3,41 m<3>(900 gal). RAS se sastojao od bazena sa dvostrukim odvodom tipa Cornell, taložnika za čvrste materije, mehaničke doboš-filtracije, bioreaktora sa pokretnim slojem (MBBR), UV sterilizacije, hladjenja i ubrizgavanja kiseonika. Kvalitet vode je praćen svakodnevno kako bi se osiguralo da su svi parametri u prihvatljivim opsezima.
[0291] Prilikom početnog uzorkovanja (0. dan), sve ribe su grupno izmerene po bazenima da bi se utvrdila biomasa, dok je uzorak svih riba iz jednog bazena po tretmanu anesteziran korišćenjem 80 mg/l MS-222 i izmerena im je dužina tela do račve repa i pojedinačna težina. Grupna merenja težine i identičan postupak uzorkovanja pojedinačnih riba ponavljani su u intervalima od 3 nedelje tokom celog ogleda koji je trajao 27 nedelja. Nakon 16 nedelja, uzorkovana je jedna riba po bazenu (šest riba po tretmanu) radi procene opšteg zdravstvenog stanja, što je uključivalo analizu slezine, jetre, visceralnog masnog tkiva i hematokrita.
[0292] Ogledi ishrane kozica
[0294] Ogledi razvoja larvi
[0296] Približno devedeset miliona naupliusa (stadijum 5) belonogih kozica Litopenaeus vannamei proizvedeno je u mrestilištu Sumacua u Choluteca, Honduras, i prebačeno u bazene koji sadrže 20 metričkih tona slane vode (28 ppt) u kojima su sprovedeni svi eksperimentalni ogledi. Larve kozica su hranjene jednom od četiri dijete koje sadrže HQPC (uključen u količini do 70%) od stadijuma zoea 3 do stadijuma postlarva113 (PL13). Preživljavanje (%) je odredjeno ekstrapolacijom alikvota u kojima su sve preživele larve prebrojane na kraju ogleda.
[0298] Ogledi uzgoja
[0300] Pacifičke belonoge kozice (L. vannamei) (prosečno, 1,6 g) su nasumično naseljene (n = 700) pri gustini od 20 jedinki po bazenu. Svaki tretman je nasumično rasporedjen na 5 replikata bazena. Eksperimentalne dijete su nudjene 3 puta dnevno (08:00, 12:00 i 16:00 časova) tokom 42 dana. Sve kozice su pre početka ogleda hranjene istim obrokom kontrolne dijete. Na početku ogleda (1. dan) kozicama je ponudjena eksperimentalna dijeta i hranjene su do očigledne sitosti. Ukupna potrošnja hrane je korišćena za procenu koeficijenta konverzije hrane. Biomasa po bazenu je zabeležena kada su kozice naseljene (0. dan) kao i u intervalima od 3 nedelje do završetka ogleda. Merenja ukupne biomase po bazenu su korišćena za izračunavanje relativnog rasta (RG), specifične stope rasta (SGR) i prirasta biomase tokom trajanja ogleda.
[0301] Eksperiment je sproveden u recirkulacionom sistemu za akvakulturu (RAS) zapremine 8246 litara. Sistem je bio opremljen sa 35 bazena kvadratnog oblika sa zaobljenim uglovima zapremine 190 litara, od kojih je svaki imao recirkulacioni odvod koji uklanja vodu ispod površine i odvod za mulj postavljen na najnižoj tački dna u centru bazena. Svaki bazen je imao difuzore za komprimovani vazduh koje je napajao ventilator, cev za dovod vode koja je kontrolisala smer strujanja, kao i poklopce za zamračenje polovine rezervoara i mrežu koja propušta svetlost u drugu polovinu rezervoara. RAS sistem je takodje bio opremljen centrifugalnom pumpom za vodu, filterom sa kuglicama, UV filterom, biofilterom, tri taložnika za čvrste materije, taložnikom za bistrenje, ventilom sa plovkom na dovodu vode i grejačem/rashladnom jedinicom. Voda za dopunu RAS sistema je obezbedjena iz bunara. Protok vode u svakom bazenu je održavan na 6 do 7 l min<-1>, a temperatura vode je održavana izmedju 28 i 30 °C. Rastvoreni kiseonik je održavan iznad 5,0 mg l<-1>, pH je održavan izmedju 7 i 8, a salinitet je održavan na 22 hiljadita dela tokom celog ogleda. Temperatura, rastvoreni kiseonik i pH su praćeni svakodnevno (08:00 časova) dok su amonijak (NH<3>) i nitriti (NO<2>) praćeni nedeljno.
[0303] Ogledi izlaganja patogenu
[0304] Sproveden je ogled kako bi se utvrdila efikasnost dijeta koje sadrže HQPC u ublažavanju težine i uticaja sindroma ranog mortaliteta/akutne hepatopankreatičke nekroze (EMS/AHPND) kod kozica. Ogled je sproveden u Veterinarskoj laboratoriji za kozice u Ho Ši Minu, Vijetnam, i trajao je 33 dana, uključujući period adaptacije od jednog dana, period hranjenja od dvadeset jednog dana, jedan dan izlaganja patogenu i deset dana praćenja nakon izlaganja.
[0305] Eksperimenti su sprovedeni u plastičnim bazenima od 120 litara. Svi bazeni su bili opremljeni biološkim filterom od aktiviranog korala, aeracijom i pokriveni plastičnim poklopcem kako bi se smanjio rizik od unakrsne kontaminacije. U svakom ogledu je korišćena bočata voda saliniteta od 20 hiljaditih delova (ppt). Kozice su hranjene po volji odgovarajućim dijetama u četiri obroka dnevno tokom ogleda. Potrošnja hrane je beležena tokom ogleda. Ispitivane dijete su uključivale jednu bazalnu dijetu i šest tretmanskih dijeta koje su sadržale HQPC (uključen u količini od 10-30%). Količina hrane je podešavana u zavisnosti od biomase i stvarne potrošnje hrane. Parametri kvaliteta vode kao što su rastvoreni kiseonik (DO), pH i temperatura mereni su svakodnevno. Ukupni amonijačni azot, nitriti i alkalnost mereni su dva puta nedeljno.
[0306] U ovom ogledu su korišćene kozice (Litopenaeus vannamei) bez specifičnih patogena (SPF), sa originalnom genetikom dobijenom od matičnog jata sa Havaja koje je provereno na prisustvo važnih patogenih agenasa, uključujući Enterocytozoon hepatopenaeid (EHP), virus sindroma belih pega (WSSV), virus Taura sindroma (TSV), virus infektivne mionekroze (IMNV) i agens koji izaziva bolest EMS/AHPND korišćenjem PCR tehnike. Naupliusi su uzgajani u objektu sa strogim merama biološke bezbednosti. Jedinke u stadijumu post-larve su takodje ponovo proverene na važne patogene agense, uključujući EHP, WSSV, TSV, IMNV i EMS/AHPND bolest korišćenjem PCR tehnike. Postlarve su uzgajane u uslovima biološke bezbednosti. Dan pre početka studije, kozice su grupno merene da bi se odredila početna težina. Početna prosečna težina kozica bila je 0,56 ± 0,04 grama.
[0307] U ovom ogledu je korišćena i metoda imerzionog izlaganja. Tretmanski bazeni i pozitivne kontrole, ukupno 28 bazena, podvrgnuti su imerzionom izlaganju. Tripton soja bujon 2% natrijum hlorida (TSB+) inokulisan konzistentno virulentnim sojem Vibrio parahaemolyticus inkubiran je 24 sata. Bakterijska suspenzija je dodata u bazene da bi se postigla gustina bakterija, merena metodom optičke gustine (apsorbancijom na OD600 nm), za koju se očekuje da izazove 90% mortaliteta kod pozitivne kontrole „LD90“ u roku od 10 dana. Negativna kontrola (ukupno 4 bazena) je tretirana sterilnim TSB+ dodatim direktno u bazene. Doza patogena za izlaganje iznosila je 3,25x105 CFU/ml, što je odgovaralo 90% letalnoj dozi (LD90). Izvršena je standardna histopatološka analiza tkiva kozica primenom H&F bojenja.
[0309] Ogledi ishrane riba
[0311] [0179] Rezultati ANCOVA analize za višestruke oglede ukazuju na to da su kontrolne ribe bile značajno manje i da su na njih uticali i tretman (P = 0,002) i nedelja uzgoja (P<0,001). Pored toga, nije bilo značajne razlike u FCR izmedju tretmana ili nedelja (slika 12). Analiza kovarijanse (tretman x nedelja) otkrila je da velika većina razlika potiče od nedelje, a ne od ishrane korišćene u tretmanu. Medjutim, postojale su značajne razlike u prosečnoj težini po ribi i prema tretmanu (P = 0,046) i prema nedelji (P<0,001), što ukazuje na to da su ribe hranjene hranom na bazi HQPC bile konzistentno veće od riba hranjenih kontrolnom hranom. Takodje su postojale značajne razlike u FCR i prema tretmanu (P = 0,001) i prema nedelji (P<0,001), što ukazuje da su ribe hranjene hranom na bazi HQPC konzistentno efikasnije koristile hranu od riba hranjenih kontrolnom hranom. Ukupni rezultati ovih ogleda slični su drugim eksperimentima u kojima su kalifornijske pastrmke hranjene fermentisanom sojinom sačmom. Slično tome, u ovim ogledima nije primećen enteritis i nisu pronadjeni negativni efekti na distalno crevo kalifornijske pastrmke hranjene hranom na bazi HQPC.
[0312] U drugom, sličnom ogledu, ribe hranjene hranom na bazi HQPC imale su značajno i konzistentno niži FCR (~1,0) u poredjenju sa kontrolnom hranom (~1,25) (slike 13a, 13b). ANCOVA je otkrila značajan uticaj tretmana (P<0,001), kao i nedelje (P<0,001). Razlike u prosečnoj težini po ribi pripisane su nedelji (P<0,001) i nisu se razlikovale medju tretmanima (P = 0,305). Nije bilo značajnih razlika u K-vrednosti (P = 0,758), splenosomatskom indeksu (P = 0,998), hepatosomatskom indeksu (P = 0,475) ili viscerosomatskom indeksu (P = 0,411). Ribe hranjene hranom na bazi HQPC imale su značajno veći viscerosomatski indeks (P = 0,040) i niži hematokrit (P = 0,005).
[0314] Ogledi ishrane kozica
[0316] Ogledi razvoja larvi
[0318] Uključivanje različitih procenata HQPC u ishranu u mrestilištima pokazalo je obećavajuće rezultate, poboljšavajući nekoliko parametara produktivnosti, uključujući preživljavanje različitih stadijuma larvi (slika 14).
[0320] Ogledi uzgoja
[0322] Nedeljni prirasti kod kozica hranjenih HQPC hranom u udelima do 50% nisu se značajno razlikovali od onih kod jedinki hranjenih komercijalnom hranom (slika 15). Iako na rast kozica mogu da utiču brojni drugi faktori, kao što su uslovi kvaliteta vode i genetika, na osnovu odgovora kozica zapaženog u ogledu, nije bilo razlika izmedju tretmana HQPC hranom, što potvrdjuje upotrebu HQPC u komercijalnim formulacijama hrane. Rezultati ogleda rasta pokazali su da je viši prividni koeficijent svarljivosti HQPC, zajedno sa većom svarljivošću aminokiselina, rezultirao boljim rastom životinja.
[0323] Ogledi izlaganja patogenu
[0325] [0183] Dobijeni rezultati su pokazali da primena različitih nivoa udela ima pozitivne efekte na poboljšanje stope preživljavanja kozica zaraženih patogenom EMS. Na osnovu rezultata, poboljšanje preživljavanja je primećeno u svim tretmanima sa dijetama koje sadrže HQPC. Ogled je pokazao da primena 30% HQPC ima pozitivne efekte na poboljšanje stope preživljavanja kozica zaraženih patogenom EMS (slika 16).
[0327] Kvalitet vode
[0329] Formulisana hrana za životinje je glavni pokretač koji omogućava intenziviranje proizvodnje, ali je takodje i glavni izvor azota i fosfora u RAS. Pored toga, fosfor je jedan od najvažnijih minerala pri formulisanju hrane za akvakulturu za RAS projekte. U proseku, HQPC sadrži 0,4% fosfora (tabela 7), a koncentracija fitinske kiseline u finalnom proizvodu je u proseku manja od 0,12 (g/100g).
[0331] Tabela 7. Poredjenje sadržaja fosfora (% suve materije), raspoloživosti fosfora (%) i ispuštenog fosfora (% suve materije).
[0333]
[0335] Nakon 18 meseci kontinuirane upotrebe hrane koja sadrži HQPC, podaci dobijeni u komercijalnom uzgoju pastrmke pokazali su smanjenje ispuštanja fosfora od 69%, sa početnih nivoa ispuštanja fosfora od 0,21 mg/litar na nivoe od 0,065 mg/litar. Tokom ogleda rasta i ogleda izlaganja patogenu kod kozica, parametri kvaliteta vode su beleženi svakodnevno. Prikazane su vrednosti parametara kvaliteta vode (temperatura, DO, pH, TAN, nitriti i alkalnost) (tabela 8).
[0337] Tabela 8. Parametri kvaliteta vode. Vrednosti (izražene kao srednja vrednost ± standardna greška) unutar istog reda koje dele zajednički gornji indeks nisu značajno različite (P>0,05).
[0339]
[0340] Poredjenje rezultata ogleda na ribama u kojima su testirani HQPC i riblje brašno pokazalo je značajne razlike u parametrima kvaliteta vode. Sadržaj ukupnih rastvorenih čvrstih materija u vodi RAS sistema za tretmane sa HQPC i ribljim brašnom iznosio je 774, odnosno 822 ppm. Merenja mutnoće (NTU) u bazenima sistema pokazala su da su vrednosti kod HQPC (0,4) bile nešto povoljnije u poredjenju sa kontrolnom grupom hranjenom ribljim brašnom (0,6).
[0341] Ogled svarljivosti sproveden je u Laboratoriji za akvakulturu (LAM), Okeanografskog instituta, Univerziteta u Sao Paulu (USP; Sao Paolo, Brazil). Uzorke dva proizvoda od soje obezbedila je kompanija Prairie AquaTech (Južna Dakota, SAD). Uzorci proizvoda od soje – nemodifikovana sojina sačma, SBM (46,8% sirovog proteina, CP) i HQPC (74,6% CP) - imali su odgovarajuću veličinu čestica (>150 mikrona) i analizirani su radi odredjivanja stepena hidrolize proteina (DH, procenat).
[0342] Ovi uzorci su testirani na varenje proteina in vitro standardizovanim digestivnim enzimima dobijenim iz hepatopankreasa pacifičkih belih kozica uzgajanih u ribnjacima (prosečne težine 10 grama). Hidroliza enzimima kozica je uključivala suspendovanje 80 mg sastojka proteina u destilovanoj vodi, sa pH vrednošću suspenzije podešenom na 8,0 nakon dodavanja ekstrakta enzima hepatopankreasa za hidrolizu.
[0343] Praćenje pH promene i hidrolize su vršeni automatski pomoću komercijalnih, softverski kontrolisanih potenciometrijskih titratora u uredjajima sa kontrolisanom temperaturom (30 ± 0,6 stepeni Celzijusa). Pri ovom pH reakcije (= 8,0), enzimsko kidanje peptidnih veza sastojaka proizvodi blagi pad pH vrednosti reakcije koje titrator registruje i automatski neutrališe dodatkom natrijum hidroksida, NaOH. Količina utrošenog titranta (NaOH) na kraju reakcije proporcionalna je broju raskinutih peptidnih veza na osnovu čega se dobija kvantitativna vrednost.
[0344] U analizi nisu korišćeni puferi ili druge hemikalije. Ukoliko je utvrdjena statistička značajnost, vrednosti slepe probe za stepen hidrolize DH su izračunate radi odredjivanja neto DH proteina u sastojku.
[0345] Rezultati ogleda pokazuju značajnu razliku u stepenu hidrolize (DH) ispitivanih sastojaka pomoću digestivnih enzimima kozica (tabela 9), pri čemu je DH vrednost dobijena za HQPC pokazala 42 procenta više hidrolizabilnih proteina nego sojina sačma i 33 procenta više nego koncentrat sojinih proteina.
[0346] Tipične vrednosti DH za SBM kretale su se izmedju 4,0% i 4,2% za uzorke oljuštenog, odnosno neoljuštenog zrna. Rezultati uporednih pH-stat ogleda sprovedenih na setu od preko 40 uzoraka SBM iz glavnih zemalja proizvodjača (Indija, Argentina, Sjedinjene Američke Države i Brazil) pokazali su vrednosti DH izmedju 3,74 i 4,43%.
[0347] [0193] Potreban je odgovarajući skrining novih sastojaka kako bi se procenila njihova potencijalna nutritivna vrednost i varijabilnost. Različiti ogledi su pokazali da je in vitro varenje sastojaka enzimima iz ciljnih vrsta kozica ili ribe povezano sa prividnom svarljivošću proteina (APD). Skoro pola veka, pH-stat metoda se koristi za praćenje efekata termičke obrade na početne brzine tripsinske proteolize sojinih proteina. Prethodna istraživanja su takodje pokazala vezu izmedju prividne svarljivosti proteina (APD) i in vitro DH kod juvenilnih pacifičkih belih kozica.
[0348] Prosečni in vivo koeficijent prividne svarljivosti sirovih proteina kod L. vannamei iznosi 85 do 90 procenata. U sprovedenom ogledu, stepen hidrolize (DH) HQPC procenjen je na 7,18 procenata, a predvidjena prividna svarljivost proteina (PPD) na 93,1 procenat. U poredjenju sa drugim ogledima, vrednosti HQPC za DH i PPD su najviše utvrdjene medju preko 150 testiranih sastojaka - više nego kod raznih ribljih brašna, koncentrata sojinih proteina i nemodifikovane sojine sačme (tabela 9).
[0349] Tabela 9. In vitro varenje proteina uzoraka sastojaka (DH, stepen hidrolize proteina) pomoću ekstrakata digestivnih enzima pacifičke belonoge kozice (L. vannamei).
[0351]
[0353] Pored brojnih prethodnih ogleda, ova evaluacija je pokazala potencijal komercijalnog proizvoda HQPC kao zamene za riblje brašno u dijetama u akvakulturama u pogledu njegove in vitro svarljivosti. Rezultati pokazuju da ovaj sastojak proizvoda ima značajno više nivoe hidrolizabilnih proteina, a takodje i veću predvidjenu prividnu svarljivost proteina u odnosu na različite sastojke sojine sačme.

Claims (32)

1. Patentni zahtevi
1. Kompozicija koja sadrži proteinski koncentrat neživotinjskog porekla, naznačena time, što koncentrat sadrži fermentisani biljni proizvod koji sadrži A. pullulans, najmanje izmedju 65% i 75% proteina na bazi suve materije i manje od 2,5% pepela, pri čemu navedeni proteinski koncentrat pokazuje jedno ili više svojstava izabranih od stepena hidrolize od najmanje 10% ili sadržaja kalijuma i magnezijuma manjeg od 0,1 ppm.
2. Kompozicija prema zahtevu 1, naznačena time, što je proteinski koncentrat neživotinjskog porekla izolovan iz biljnog materijala iz grupe koja se sastoji od soje, sirka, kikirikija, jestivog suvog zrna mahunarki, uljane repice, ovsa, ječma, raži, lupina, boba, kanole, graška, semena susama, pamučnog semena, palminih koštica, ječma, semena groždja, masline, šafranike, suncokreta, kopre, kukuruza, kokosa, lanenog semena, lešnika, pšenice, pirinča, krompira, kasave, mahunarki, semena kameline, semena slačice, klicinog brašna, kukuruznog glutena, destilerijskih/pivarskih sporednih proizvoda i njihovih kombinacija.
3. Kompozicija prema zahtevu 2, naznačena time, što biljni materijal potiče od soje u obliku sojinih ljuspica ili sojine sačme.
4. Hrana za životinje ili namirnica koja sadrži kompoziciju prema zahtevu 1.
5. Namirnica prema zahtevu 4, naznačena time, što je navedena kompozicija kombinovana sa jednom ili više zamena za meso.
6. Namirnica prema zahtevu 5, naznačena time, što je zamena za meso izabrana iz grupe koja se sastoji od odmrznutog i isečenog smrznutog tofua, onkoma, tempeha, tofua, tofurkija, veštačke ćuretine, panira, glamorgana, hlebnog drveta, sapala, patlidžana, džekfruta, falafela, ganmodokija i njihovih kombinacija.
7. Namirnica prema zahtevu 5, naznačena time, što proteinski koncentrat neživotinjskog porekla iz kompozicije poboljšava jednu ili više senzornih karakteristika izabranih od teksture, arome, osećaja u ustima, čvrstine zalogaja, hrskavosti, ukusa, izgleda ili njihovih kombinacija, navedene jedne ili više zamena za meso u poredjenju sa istim zamenama za meso kojima nedostaje navedeni koncentrat.
8. Namirnica prema zahtevu 5, naznačena time, što je navedena kompozicija namenjena ljudskoj ishrani.
9. Hrana za životinje prema zahtevu 4, naznačena time, što je hrana za životinje formulisana za životinje izabrane iz grupe koja se sastoji od riba, školjki, rakova, domaćih životinja, životinja koje se gaje na farmama i njihovih kombinacija.
10. Kompozicija prema zahtevu 1, naznačena time, što je A. pullulans NRRL-Y-2311-1.
11. Kompozicija prema zahtevu 1, naznačena time, što postoji značajan pomak ka nižim vrednostima u neobradjenim NIR spektrima izmedju 4664 cm<-1>i 4836 cm<-1>kod finalnog proizvoda u odnosu na sirovinu.
12. Kompozicija prema zahtevu 11, naznačena time, što pomak ka nižim vrednostima iznosi izmedju najmanje 10% i 20%.
13. Postupak za obradu materijala biljnog porekla koji sadrži:
a) prenošenje navedenog materijala biljnog porekla u prvi rezervoar (102(a)) za mešanje, pri čemu se navedeni materijal biljnog porekla meša sa jednim ili više prvih rastvarača da bi se dobila isprana kaša;
b) separaciju isprane kaše na najmanje jedan centrat i ispranu pogaču;
c) prenošenje navedene isprane pogače u jedan ili više drugih rezervoara (102(b)-102(d)) za mešanje, pri čemu se jedan ili više drugih rastvarača mešaju sa navedenom ispranom pogačom da bi se dobila suspenzija isprane pogače;
d) prenošenje navedene suspenzije isprane pogače u jedan ili više fermentora (104), pri čemu se navedena preneta suspenzija isprane pogače inokuliše sa Aureobasidium pullulans, i gde se navedena inokulisana suspenzija isprane pogače inkubira dovoljno dugo da se proizvede fermentisana smeša;
e) zagrevanje navedene fermentisane smeše tokom vremena dovoljnog da se postigne stepen hidrolize od najmanje 10% proteina u njoj;
f) separaciju navedene zagrejane fermentisane smeše na fermentisani centrat i fermentisanu pogaču;
g) prenošenje fermentisanog centrata u:
(i) prvi rezervoar (102(a)) za mešanje i/ili
(ii) jedan ili više drugih rezervoara (102(b)-102(d)) za mešanje,
gde rezervoar za mešanje sadrži navedeni materijal biljnog porekla ili navedenu ispranu pogaču, i gde se koraci (c)-(f) i h) ponavljaju najmanje jednom (1) za potkorake (i) ili (ii); i h) sušenje navedene fermentisane pogače,
pri čemu navedena dobijena osušena fermentisana pogača ima veći sadržaj proteina u poredjenju sa navedenim prenetim materijalom biljnog porekla.
14. Postupak prema zahtevu 13, koji dodatno sadrži prenošenje navedenog najmanje jednog centrata iz koraka (b) u jedan ili više navedenih rezervoara (102(a)-102(d)) za mešanje pre inokulacije.
15. Postupak prema zahtevu 14, naznačen time, što recikliranje navedenih centrata: a) smanjuje količinu svežeg rastvarača dodatog u prvi rezervoar (102(a) za mešanje i/ili jedan ili više drugih rezervoara (102(b)-102(d)) za mešanje i/ili b) povećava prinos i regeneraciju proteina.
16. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što navedeni postupak ne uključuje dodavanje enzima koji razgradjuju celulozu.
17. Postupak prema zahtevu 13, koji dodatno sadrži zagrevanje navedene suspenzije isprane pogače pre prenošenja u jedan ili više fermentora (104).
18. Postupak prema zahtevu 17, naznačen time, što se suspenzija isprane pogače zagreva na temperaturu višu od 100 °C.
19. Postupak prema zahtevu 14, naznačen time, što se fermentacioni centrat prenosi u navedeni prvi rezervoar (102(a)) za mešanje.
20. Postupak prema zahtevu 14, naznačen time, što se centrati i pogače proizvode primenom hidrodinamičke sile, i gde postupak sadrži sistem od četiri (4) rezervoara (102(a)-102(d)) za mešanje i četiri (4) centrifuge (103(a)-103(d)) u seriji, pri čemu se fermentacioni centrat iz rezervoara 4 (102(d)) za mešanje prenosi u rezervoar 3 (102(c)) za mešanje, centrat iz rezervoara 3 (102(c)) za mešanje se prenosi u rezervoar 2 (102(b)) za mešanje i centrat iz rezervoara 2 (102(b)) za mešanje se prenosi u rezervoar 1 (102(a)) za mešanje pre druge fermentacije.
21. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što je rastvarač izabran od jednog ili više od sledećeg: vode, kiseline, vodene smeše enzima, sredstava protiv penušanja ili njihove kombinacije, pri čemu vodena smeša enzima sadrži fitazu.
22. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što se centrat iz prvog rezervoara (102(a)) za mešanje, fermentisani centrat, ili oba, prenose u najmanje jedan uparivač (107) stvarajući tečni proteinski kondenzat.
23. Postupak prema zahtevu 22, naznačen time, što se navedeni centrat uparava na temperaturi izmedju 60 °C i 90 °C i/ili izmedju 1 psia i 6 psia.
24. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što je proteinski koncentrat neživotinjskog porekla izolovan iz biljnog materijala iz grupe koja se sastoji od soje, sirka, kikirikija, jestivog suvog zrna mahunarki, uljane repice, ovsa, ječma, raži, lupina, boba, kanole, graška, semena susama, pamučnog semena, palminih koštica, ječma, semena groždja, masline, šafranike, suncokreta, kopre, kukuruza, kokosa, lanenog semena, lešnika, pšenice, pirinča, krompira, kasave, mahunarki, semena kameline, semena slačice, klicinog brašna, kukuruznog glutena, destilerijskih/pivarskih sporednih proizvoda i njihovih kombinacija.
25. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što se sušenje vrši na temperaturi višoj od 100 °C, i gde navedena osušena fermentisana pogača ima sadržaj vlage manji od 7%.
26. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što je najmanje jedan mikrob NRRL Y-2311-1.
27. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što obrada ne uključuje dodavanje jednog ili više enzima koji razgradjuju celulozu.
28. Postupak prema zahtevu 13, naznačen time, što postoji značajan pomak ka nižim vrednostima u neobradjenim NIR spektrima izmedju 4664 cm<-1>i 4836 cm<-1>kod finalnog proizvoda u odnosu na sirovinu.
29. Postupak prema zahtevu 28, naznačen time, što pomak ka nižim vrednostima iznosi izmedju najmanje 10% i 20%.
30. Postupak za poboljšanje preživljavanja kozica juvenilne faze koji sadrži:
hranjenje kozica juvenilne faze hranom za životinje prema zahtevu 4, naznačen time, što stepen hidrolize proteina u navedenoj hrani za životinje enzimima kozica iznosi najmanje 7%.
31. Postupak prema zahtevu 30, naznačen time, što je predvidjena prividna svarljivost proteina hrane za životinje najmanje 90%.
32. Hrana za životinje za kozice juvenilne faze koja sadrži hranu za životinje prema zahtevu 4, naznačena time, što hrana za životinje pokazuje stepen hidrolize od najmanje 7%, predvidjenu prividnu svarljivost proteina od najmanje 90% ili njihovu kombinaciju.
RS20251341A 2020-06-07 2021-03-10 Postupak zasnovan na mikrobima za dobijanje proteinskog koncentrata poboljšanog kvaliteta RS67702B1 (sr)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063035797P 2020-06-07 2020-06-07
US202063036274P 2020-06-08 2020-06-08
US202063039694P 2020-06-16 2020-06-16
US202063052745P 2020-07-16 2020-07-16
US17/093,557 US20210137135A1 (en) 2019-11-08 2020-11-09 Microbial-based process for improved quality protein concentrate
PCT/US2021/021663 WO2021252038A1 (en) 2020-06-07 2021-03-10 Microbial-based process for improved quality protein concentrate
EP21823074.6A EP4161284B1 (en) 2020-06-07 2021-03-10 Microbial-based process for improved quality protein concentrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS67702B1 true RS67702B1 (sr) 2026-02-27

Family

ID=78845797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20251341A RS67702B1 (sr) 2020-06-07 2021-03-10 Postupak zasnovan na mikrobima za dobijanje proteinskog koncentrata poboljšanog kvaliteta

Country Status (19)

Country Link
EP (2) EP4696144A2 (sr)
JP (2) JP2023529761A (sr)
KR (1) KR20230035573A (sr)
CN (1) CN116134146A (sr)
AU (1) AU2021287209A1 (sr)
BR (1) BR112022024909A2 (sr)
CA (2) CA3242483A1 (sr)
CL (1) CL2022003452A1 (sr)
CO (1) CO2022018167A2 (sr)
EC (1) ECSP22096503A (sr)
ES (1) ES3062948T3 (sr)
HR (1) HRP20260014T1 (sr)
IL (1) IL298804A (sr)
MX (1) MX2022015478A (sr)
PE (1) PE20231709A1 (sr)
PL (1) PL4161284T3 (sr)
RS (1) RS67702B1 (sr)
WO (1) WO2021252038A1 (sr)
ZA (2) ZA202213273B (sr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114196720A (zh) * 2021-12-20 2022-03-18 淄博锦源生物科技股份有限公司 一种发酵生产普鲁兰多糖专用蛋白胨的制备方法及其产品
CN115287315B (zh) * 2022-08-22 2025-08-01 山东恒鑫生物科技有限公司 一种利用牛皮生产硬胶囊用明胶的方法
BE1031624B1 (fr) * 2023-05-17 2024-12-18 Meurens Natural Procédé de production d'un concentré de protéines végétales
WO2024246881A1 (en) * 2023-05-31 2024-12-05 Badan Riset Dan Inovasi Nasional (Brin) Method for producing fish feed from sugarcane bagasse flour containing the ts2b bacterial enzyme and its products

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1103087A (en) * 1977-07-05 1981-06-16 Michael F. Campbell Bland vegetable protein products and method of manufacture
US4800159A (en) 1986-02-07 1989-01-24 Cetus Corporation Process for amplifying, detecting, and/or cloning nucleic acid sequences
MX2007008496A (es) * 2005-01-14 2007-09-14 Solae Llc Proteina de soya para formula infantil.
KR20100057626A (ko) * 2007-08-01 2010-05-31 솔레 엘엘씨 두부 수화된 구조화된 단백질 조성물
US20090093406A1 (en) * 2007-09-10 2009-04-09 Solae, Llc Vegetable Protein Concentrate Having a Reduced Insoluble Dietary Fiber Content and Increase Amount of Soluble Dietary Fiber Content
KR102312454B1 (ko) * 2011-12-02 2021-10-14 프레리 아쿠아 테크 고 품질의 단백질 농축물을 위한 미생물 기반의 공정
CA2882173C (en) * 2012-08-23 2020-08-04 Lee Tech Llc A method of and system for producing oil and valuable byproducts from grains in dry milling systems with a back-end dewater milling unit
US20150267225A1 (en) * 2012-10-11 2015-09-24 Butamax Advanced Biofuels Llc Processes and systems for the production of fermentation products
BR112016002818A2 (pt) * 2013-08-06 2017-08-01 Prairie Aquatech métodos de produção de concentrado de proteína não baseado em animais; concentrados de proteína; composições; e método de produção de um ácido graxo poli-insaturado
WO2015112826A1 (en) * 2014-01-23 2015-07-30 Abbott Laboratories Method of preparing a hydrolysed protein with increased aqueous solubility and nutritional composition comprising a hydrolysed protein
WO2016134220A1 (en) * 2015-02-19 2016-08-25 Dast Llc Dba Prairie Aquatech High quality protein concentrate from canola meal
EP3393269A4 (en) * 2015-12-22 2019-07-17 Cargill, Incorporated FERMENTED PLANT PROTEIN COMPOSITIONS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Also Published As

Publication number Publication date
CA3181567A1 (en) 2021-12-16
EP4696144A2 (en) 2026-02-18
MX2022015478A (es) 2023-05-16
HRP20260014T1 (hr) 2026-02-27
EP4161284C0 (en) 2025-12-03
AU2021287209A1 (en) 2023-01-19
JP2023529761A (ja) 2023-07-11
ECSP22096503A (es) 2023-04-28
CO2022018167A2 (es) 2023-03-17
ZA202213273B (en) 2024-08-28
PL4161284T3 (pl) 2026-04-07
CL2022003452A1 (es) 2023-10-06
EP4161284A4 (en) 2024-08-21
EP4161284B1 (en) 2025-12-03
KR20230035573A (ko) 2023-03-14
PE20231709A1 (es) 2023-10-23
EP4161284A1 (en) 2023-04-12
ZA202401888B (en) 2025-06-25
ES3062948T3 (en) 2026-04-14
IL298804A (en) 2023-02-01
CN116134146A (zh) 2023-05-16
WO2021252038A1 (en) 2021-12-16
CA3242483A1 (en) 2021-12-16
JP2025093998A (ja) 2025-06-24
BR112022024909A2 (pt) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11992028B2 (en) Microbial-based process for high quality protein concentrate
EP4161284B1 (en) Microbial-based process for improved quality protein concentrate
US20210137135A1 (en) Microbial-based process for improved quality protein concentrate
WO2022225593A1 (en) Use of high quality protein concentrate as an antibacterial for shellfish
US20220218770A1 (en) Use of high quality protein concentrate as an antibacterial for shellfish
RU2844745C1 (ru) Микробный процесс для белкового концентрата улучшенного качества
RU2853755C2 (ru) Микробный процесс для белкового концентрата улучшенного качества
US11800882B2 (en) Microbial-based process for high quality protein concentrate
HK40103643A (zh) 高品质蛋白浓缩物作为水生有壳动物抗菌剂的用途
HK1202897B (en) Microbial-based process for high-quality protein concentrate