JP2018500043A - キチン及び消化可能なタンパク質を含有する組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、及び
iii)圧搾塊を挽き潰す、
を含む。
工程1:昆虫を殺す工程
この殺す工程1は、熱湯処理又はブランチングにより実施するのが有利である。この工程1は、微生物の担持を減少しつつ(劣化のリスクや健康リスクが減少する)昆虫を殺すことを可能とする。また、自己溶解及び急速な変色を引き起こし得る昆虫の内部酵素を失活できる。
昆虫を熱湯処理タンク又はブランチングチャンバーから取り出し、それらは篩にかけられ、昆虫を粒子に粉砕できるナイフミルのようなグラインダー中に置かれる。
殺す工程1で得た昆虫、又は任意の挽き潰し工程で得た湿ったペーストを、それを圧搾して脂肪フラクションとタンパク質フラクションを両方含有するジュースを分離できる手順に従い、圧搾機中に置く。
圧搾塊は、当業者に公知の標準的な技術によって乾燥させられる。乾燥は、直接又は間接(薄層ドライヤー、パドルドライヤー、チューブラードライヤー、ディスクドライヤー等)、温度60〜200℃で、15分〜24時間実施され得る。例えば、圧搾塊は通気/撹拌空気中、温度80〜100℃、好ましくは90℃で、3〜7時間、好ましくは5時間乾燥させられる。
乾燥させた圧搾塊をハンマーミル等のグラインダー中に置き、圧搾塊を粒子に粉砕した。
例えばT. molitorの幼虫を、予め煮沸した200mLの水を入れたビーカーに導入し、100℃のウォーターバス中で熱湯処理で殺す。5分後ビーカーをウォーターバスから取り出し、幼虫を取り出し、200mLの水と混合する。得られた液体をツインスクリュー型圧搾機に通す。得られた圧搾塊を70℃で24時間乾燥させ、250μmに挽き潰す。
例えばT. molitorの幼虫をブランチングチャンバーに入れ、100℃で5分間蒸気中でブランチングする。ブランチングした幼虫を、水を含む産物に適した「乾燥」型圧搾機に導入する。得られた圧搾塊を90℃で5時間乾燥させ、1mmに挽き潰す。
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含む。
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含み、ここで圧搾工程は昆虫を挽き潰す工程の後に行われる。
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含み、当該圧搾工程が加熱下で行われる、組成物の調製方法に関する。
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含み、当該圧搾塊を挽き潰す工程が、粒径が300μm〜1mmとなるように行われる、組成物調製方法に関する。
本発明の組成物は、Tenebrio molitorの幼虫から調製された。幼虫を受け取って直ぐ、それらは、殺す前まで、4℃で0〜15日間、それらの飼育タンク中で、目立った劣化無く保存され得た。使用した幼虫の重量(齢)は様々で、故にそれらの組成は様々で、下記表1に示すようになる。
表1:重量に基づくTenebrio molitor幼虫の生化学的組成
生きた幼虫(+4℃〜+25℃)をブランチングチャンバーに行く穴の空いたコンベヤーベルト(1mm)上で、厚さ2〜10cmの層の中に運搬された。昆虫は98℃の蒸気(蒸気ノズル又はベッド)中又は混合モード(水+蒸気)中でブランチングされた。ブランチングチャンバー中の滞在時間は1〜15分、理想的には5分である。
ブランチングした幼虫を連続シングルスクリュー圧搾機の供給ホッパーに移した。圧搾機を通る間、脱オイル率を上げるため、幼虫の温度を70℃に維持した。脱オイルの原理は、円筒ケージ内部の材料を、中央シャフト上に配置されたスクリュー及びリングの配置によって加圧することである。ケージは区画中に分配された棒で内側に並べられ、動作面積に依存して異なる厚さの空間によって隔離される。そのように配置された隙間は、いわゆる「乾燥」物、「圧搾塊」と呼ばれるタンパク質フラクションの通過を制限しつつ、オイル/脂肪フラクションの流出を可能とするため、圧搾に組み込まれている。
Y塊=(質量塊/質量汁+質量塊)
圧搾塊は薄層(約2cm)中のトレイ上に配置され、乾燥物含量が92%を超える圧搾塊を得るために、90℃で5時間通気/撹拌空気中で乾燥させられる。
主にタンパク質を含有する乾燥させた圧搾塊を、最後に連続ハンマーミル(可逆的な動く6つの部分−厚さ8mm)を用いて挽き潰した。グラインダーへの導入は、流速調整フラップ(180kg/h)を有するホッパーによる。アウトプットの粒度分布の調整に用いる穴の空いたグリルは0.8mmである。モーターの回転速度は3000rpmである(電動モーター、吸収電力4kW(5.5CV))。
実施例1で調製した組成物を特徴付けた。
1.1 含水量の決定
含水量は、EC Regulation 152/2009 of 27−01−2009(103℃/4h)に基づく方法に従い決定された。
粗タンパク質量は、標準NF EN ISO 16634−1 (2008)に対応するDumas法により決定された。
昆虫食料中の食物繊維は本質的にキチンからなり、方法AOAC 991.43に従いアッセイされた。得られた数値は結果として僅かに多く見積もられた。
脂肪量は、EC Regulation 152/2009の方法に従い決定された。
粗灰の量は、EC Regulation 152/2009 of 27−01−2009に基づく方法に従い決定された。
リンは、内部校正を用いて、ICP(誘導結合プラズマ)によりアッセイされた。
エネルギー値は、EU Regulation 1169/2011の係数を用いて得られた。
この決定は、加水分解後のガスクロマトグラフィー及びアミノ酸及び脂肪酸それぞれの誘導体化によって実施された。
ペプシン消化性は、Directive 72/199/ECに記載の方法により測定される。
本発明の組成物を下記表2に詳述する。
T. molitorの幼虫を、予め煮沸した200mLの水を入れたビーカーに導入し、100℃のウォーターバス中に置く。5分後ビーカーをウォーターバスから取り出し、幼虫を取り出し、200mLの水と混合する。得られた液体をツインスクリュー型圧搾機に通す。得られた圧搾塊を70℃で24時間乾燥させ、250μmに挽き潰す。こうして組成物が得られる。
本実施例において、飼料中への組成物導入の、ニジマスの成長、飼料摂食、飼料変換、体組成及び見掛けの栄養の消化性に対する効果を試験した。
1.1 本発明の組成物
この例で用いる組成物は、実施例1で取得して実施例2でより詳細に記載したものである。
魚粉ベースの飼料(CTRL)は、若いニジマスの既知の栄養的要求に合うように、適当な栄養素と共に調製された。このCTRL飼料は、25%の魚粉、8%の他の海産のタンパク源(イカ粉及びオキアミ粉)を含有する。他のタンパク源は、大豆タンパク質、大麦グルテン及びトウモロコシグルテンの濃縮物である。この製剤に基づき、4つの試験飼料(Y5、Y7.5、Y15及びY25)が調製され、これらはそれぞれ魚粉の20、30、60及び100%が組成物に置換されたものである(下記表3参照)。
**乾燥物の全重量に対する乾燥重量の%
1ペルー産の魚粉LT70:71%粗タンパク質(CP), 11%粗脂肪(CF), EXALMAR, Peru; 2オキアミ粉: 61% CP, 19% CF, Aker BioMarine Antarctic AS, Norway;3Super Prime内臓不含: 82% CP, 3.5% CF, Sopropeche, France; 4 Soycomil P: 62% CP, 0.7% CF, ADM, Netherlands; 5 VITEN: 84.7% CP, 1.3% CF, ROQUETTE, France; 6トウモロコシグルテン粉: 61% CP, 6% CF, COPAM, Portugal; 7PREMIX Lda, Portugal. ビタミン(IU又はmg/飼料kg): DL−アルファ酢酸トコフェロール, 100 mg; メナジオン重亜硫酸ナトリウム, 25 mg; 酢酸レチニル, 20,000 IU; DL−コレカルシフェロール, 2000 IU; チアミン, 30 mg;リボフラビン, 30 mg;ピリドキシン, 20 mg;シアノコバラミン, 0.1 mg; ニコチン酸, 200mg;蟻酸, 15 mg;アスコルビン酸, 1000 mg;イノシトール, 500 mg;ビオチン, 3 mg;パントテン酸カルシウム, 100 mg;塩化コリン, 1000 mg,ベタイン, 500mg。ミネラル(g又はmg/kg):炭酸コバルト, 0.65 mg;硫酸銅, 9 mg;硫化鉄, 6 mg;ヨウ化カリウム, 0.5 mg;酸化マンガン, 9.6 mg;亜セレン酸ナトリウム, 0.01 mg;硫酸亜鉛, 7.5 mg; 塩化ナトリウム, 400 mg;炭酸カルシウム, 1.86 g;賦形剤小麦(excipient wheat); 8消化性測定に用いる飼料のフラクションにのみ酸化イットリウムを加えた。
表3:実験飼料の調製及び組成
表4:実験飼料のアミノ酸プロフィール
表5:実験飼料の脂肪酸プロフィールの合成
35匹の初期体重(IBW)5.01±0.1gのニジマス(Oncorhynchus mykiss)の3つの群に、前記5つの実験飼料を90日間与えた。温度14.1±0.3℃及び溶存酸素量7.4mg/L超(図1参照)の新鮮な水の連続的水流を与えた円形のガラス繊維製タンク(容積:250L)中で、前記魚を飼育した。魚を天然の光周期変化を有する夏の条件(5月〜7月)に供した。魚は、餌の無駄を避けるために注意を払いつつ、一週間の間1日3回(9時、14時、18時)及び週末は1日2回(10時及び16時)、飽食したように見えるまで手動給餌された。試験開始及び終了時に麻酔した魚を個別に計量し、前記群は28日目と60日目に計量された。開始時、同一の当初ストックの15匹の魚を抽出し、全身組成の解析のために−20℃で保存された。90日の実験的給餌の後、各タンクから6匹の魚を同一の目的で抽出した。
成長試験の最後及び関係する全てのサンプリングに続いて、各複製タンクから12匹の魚(体重45g)を用いて、内部トレーサーとして酸化イットリウムを含有する(200mg/kg)同一の餌を用いた間接的方法により、乾燥物、タンパク質、脂質、エネルギー及びリンの見掛けの消化性を決定した。魚は、定常水温14℃で、楕円錐タンク(体積60L、水流速3.7L/min、溶存酸素レベル6.4mg/L超)中で保存した。魚は養殖条件に適合され、10日以上実験飼料を与えられた。そしてその魚は、僅かに過剰となるように、1日1回(10時)手動給餌された。全ての残留餌を除去するように飼育タンクを丁寧に掃除した後、その後の8日間連続出水濾過系(Choubert−INRA系)を用いて毎日糞便物質を回収した。毎日の回収後、糞便物質は−20℃で凍結された。各魚の群からの糞便物質を混合したものを凍結乾燥して解析に供した。各試料は3回試験された。
試験成分、飼料及び凍結乾燥した糞便物質は、解析前に挽き潰された。全身試料は寸断され、混合され、代表的試料は凍結乾燥され、解析前に実験室のミルでホモジナイズされた。成分、飼料、糞便物質及び魚全体の化学組成の解析は、以下の手順を用いて実施された。乾燥物 105℃で24時間乾燥後;灰 550℃で12時間燃焼による;粗タンパク質(Nx6.25) フラッシュ燃焼技術とその後のガスクロマトグラフィーによる分離及び熱伝導率検出(LECO FP428)による;脂肪 ジクロロメタン抽出(Soxhlet)による;全リン バナドモリブジック試薬を用いたISO/DIS 6491の手法に従う;粗エネルギー 断熱ボンベ熱量計中で測定する。飼料及び糞便中の酸化イットリウムは、ICP−AESの手法により検出された。
IBW(g):初期体重。
FBW(g):最終体重。
特定成長速度、SGR(%/日):(Ln FBW−Ln IBW)x100/日。
飼料変換速度、FCR:総飼料供給量(gross feed ration)/体重増加。
自発飼料摂取、VFI(%BW/日):(総飼料供給量/IBW+FBW)/2/日)x100.
タンパク質効率比、PER:湿重量増/粗タンパク質摂取量。
保持(摂取の%):100x(FBWx死体中の最終栄養含量−IBWx死体中の初期栄養含量)/栄養摂取量。
データは、3回反復の平均±標準偏差によって表される。データは、変動の一要素解析に供された。ANOVAの前に、%で表される数値は、アークサイン平方根変換に供された。統計的有意性は、尤度レベル0.05で試験された。全ての統計的試験は、IBM SPSS V21ソフトウエアを用いて実施された。
2.1.成長能力
試験飼料を28、60及び90日間与えたニジマスの成長能力、飼料変換及びタンパク質効率におけるデータを、表6〜8及び図2に示す。試験中のニジマスの死亡は無かった。
1つの行の中の数値で異なる指数が付いているものは有意に異なる(P<0.05)。
表6:28日目の成長能力
28日間の給餌実験(表5)の後、魚の体重は、初期体重の3倍以上であった。飼料摂取量は高く(3.22〜3.31%BWM/日)、導入した組成物の量の増大の影響は無かった(P>0.05)。この知見は、組成物は食味に対して負の影響は無く、それは飼料摂取量を妥協せずに魚粉の完全な除外を補償しさえしうることを示唆する。成長速度は、4.19〜4.50%/日で異なっていた。CTRL処理と比較して、Y5及びY7.5飼料はFBR及びSGRに影響しないものの、Y15及びY15飼料は、FBR及びSGRの顕著な増大(P<0.05)を生じた。飼料変換速度の値は、0.81〜0.87で異なっていた。CTRLと比較して、組成物の含有量が5%と7.5%の場合(Y5及びY7.5%飼料)は、FCRに影響しなかった。しかしながら、組成物の高レベルの含有(Y15及びY25飼料)は、FCRの顕著な減少を生じた(P<0.05)。タンパク質効率比(PER)は、2.55〜2.72で異なっていた。Y25飼料を与えた魚のPERは、CTRL、Y5及びY7.5飼料を与えた場合と比較して、顕著に増大した。
1つの行の中の数値で異なる指数が付いているものは有意に異なる(P<0.05)。
表7:60日目の成長能力
60日間の給餌実験(表6)の後、最も効果的な処理をした魚は、初期体重の8倍の増大を示した。成長速度は、3.00〜3.57%/日で異なっていた。CTRL処理と比較して、組成物を加えた全ての飼料で、SGRの顕著な増大(P<0.05)を生じた。FCR値は、0.85〜1.10で異なっており、CTRLと比較して、試験した全ての量での組成物の添加は、FCRの顕著な減少を生じた(P<0.05)。タンパク質効率比(PER)は2.01〜2.56で異なっていた。CTRL飼料を与えた魚においてPER値は最低で、一方、PERの改善は、組成物の用量増大と密接に関連した。
1つの行の中の数値で異なる指数が付いているものは有意に異なる(P<0.05)。
表8:90日目の成長能力
90日間の給餌実験(表8)の後、最も効果的な処理をした魚は、初期体重の11倍の増大を示した。CTRL魚と比較して、昆虫に富む飼料を与えた魚は、最終体重の顕著な増大を示した(P<0.05)。この増大は用量に関連しており、Y5飼料では穏和な増大で、Y7.5及びY15では中度、Y25ではより高かった。特定成長速度(SGR)は2.39〜2.67%/日で異なっており、CTRL飼料を与えた魚で最低値を示し、一方組成物を含有する試料を与えた魚は、顕著に高いSGR値を示した(p<0.05)。含有レベルに関係無く、組成物はFCRの顕著な減少をもたらした(p<0.05)。CTRL処理と比較して、昆虫粉を含有する全ての飼料は、PER値の顕著な増大を示した(p<0.05)。
試験終了時点のマスの全体の組成のデータを表9に示す。給餌処理は、前魚体の水分、タンパク質、脂質、灰、リン及びエネルギーレベルに対して影響が無かった(p>0.05)。
数値は平均±標準偏差(n=3)である。
初期の魚:水分75.0%;タンパク質14.1%;脂肪8.7%;灰2.2%;リン0.4%、エネルギー6.7kJ/g。
表9:異なる飼料を給餌したマスの全体の組成
栄養及びエネルギー保持値(摂取量のパーセンテージ)を表10で表す。CTRL処理と比較して、組成物に富む飼料を与えた魚は、タンパク質及びエネルギーの保持の顕著な増大を示した(p<0.05)。動揺に、Y15及びY25飼料は、CTRLよりも顕著に高いP保持を示した(p<0.05)。脂肪保持は飼料の影響を受けなかった(p>0.05)。
1つの行の中の数値で異なる指数が付いているものは有意に異なる(P<0.05)。
表10:異なる飼料を給餌したマスにおける栄養及びエネルギー保持
異なる餌を給餌したマスから回収した糞便物質の組成を表11に示す。
数値は平均±標準偏差(n=3)である。
表11:異なる餌を給餌したマスから回収した糞便物質の組成
表12:マスにおける栄養及びエネルギーの見掛けの消化性
90日間の給餌実験の後、全体の成長能力は、非常に満足のいくものと見做され得、若いニジマスのより広い範囲において、試験の全期間におけるSGR値は2.4〜2.7%/日で異なっていた。最も効果的な処理において、魚は、初期体重の11倍の増大を示した。処理群の飼料変換率は0.79〜0.93で異なっており、これは、飼料の良好な栄養的妥当性及び良好な摂食活動を示唆する。
・組成物の含量増大(5、7.5、15及び25%)とそれに伴う魚粉含量の減少は、魚の顕著な体重増大と進行的に関連していた。
・組成物を含有する全ての飼料は、SGR、FCR及びPERの顕著な改善を示した。
・含有する組成物の量の増大は、マスの全体の組成に影響しなかった。
・含有する組成物の量の増大は、異なる実験飼料における乾燥物、タンパク質、脂質、リン及びエネルギーの見掛けの消化性に影響しなかった。
・タンパク質、リン及びエネルギーの保持は、組成物を含有する飼料を与えたマスにおいて促進した。
圧搾のみの方法
T. molitorの幼虫を、予め煮沸した200mLの水を入れたビーカーに導入し、100℃のウォーターバス中に置いた。5分後ビーカーをウォーターバスから取り出し、幼虫を取り出し、ツインスクリュー型圧搾機に通す。こうして圧搾塊が得られる。
T. molitorの幼虫を、予め煮沸した200mLの水を入れたビーカーに導入し、100℃のウォーターバス中に置いた。5分後ビーカーをウォーターバスから取り出し、幼虫を取り出し、200mLの水と混合する。得荒れた液体をツインスクリュー型圧搾機に通す。こうして圧搾塊が得られる。
2gの試料をビーカーに入れ、ここに0.2gのNa2SO4及び15mLのCHCl3/MeOH(2/1 v/v)を添加する。この混合物をマグネチックスターラーで20分間撹拌し、溶液を濾過し、残留物をもう一度10mLのCHCl3/MeOH(2/1 v/v)と一緒にビーカーに入れる。この混合物をマグネチックスターラーで15分間撹拌し、溶液を濾過し、溶媒相を組み合わせ、定常重量となるまで蒸発させた。脂質含量は、試料の初期重量(2g)に対する抽出−蒸発後の重量パーセンテージとして決定される。
圧搾の前の挽き潰しの重要性が試験された(図3)。それは圧搾塊及び圧搾汁の間の脂質の分配においてより効果的であり、挽き潰しの無い場合42.7:57.3であるのに対し、ある場合、12.9:87.1である。
実施例1で調製した組成物試料100mgを10mLのNaClリン酸緩衝剤(pH7.4、0.137mM)中に置いた。飼料を1分間撹拌(ボルテックス)し、900gで1分間遠心分離した。遠心分離後、試料を0.45μmメンブレンを通して濾過した。可溶性タンパク質のサイズの解析は、Nucleogel GFC−300カラムを有する立体排除クロマトグラフィー系を用いて実施された。NaClリン酸緩衝剤(pH7.4、0.137mM)を溶出剤として用いた。流速は1.0mL/分とした。検出は、280nmのUV検出器を用いて実施した。
Claims (13)
- 67重量%以上の粗タンパク質及び5重量%以上のキチンを含有する組成物であって、当該重量%が組成物の全重量に対するものであり、粗タンパク質の全重量に対し85重量%の消化可能なタンパク質を含有する、組成物。
- 前記組成物の全重量に対して4重量%以下の灰を含有する、請求項1に記載の組成物。
- 前記組成物の全重量に対して5〜20重量%の脂肪を含有する、請求項1又は2のいずれか1項に記載の組成物。
- 昆虫から取得された、請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- 残留水分が2〜15%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- タンパク質の全重量に対して30〜60重量%の可溶性タンパク質を含有し、その内50%のサイズが12,400g/mol以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項4〜6のいずれか1項に記載の組成物を製造する方法であって、以下の工程:
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、及び
iii)圧搾塊を挽き潰す、
を含む、方法。 - 前記圧搾塊を乾燥させる工程を含む、請求項7に記載の方法。
- 以下の工程:
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含み、当該圧搾工程が、昆虫を挽き潰す工程の後に行われる、請求項8に記載の方法。 - 以下の工程:
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含み、当該圧搾工程が加熱下で行われる、請求項8に記載の方法。 - 以下の工程:
i)昆虫を殺す、
ii)昆虫を圧搾して圧搾塊を得る、
iii) 圧搾塊を乾燥させる、及び
iv) 圧搾塊を挽き潰す、
を含み、当該圧搾塊を挽き潰す工程が、粒径が300μm〜1mmとなるように行われる、請求項8に記載の方法。 - ヒト又は動物の栄養補給における、請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物の使用。
- 前記組成物がタンパク質粉を置換するために用いられる、請求項12に記載の使用。
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