[发明专利]用于从微作物及其组成提取蛋白质和富含碳水化合物的产品的方法和系统

说明书

根据一些实施方案，本公开涉及用于从光合水生物种及其组成纯化蛋白质和富含碳水化合物的产品的方法和系统。例如，本公开的一个实施方案涉及用于纯化蛋白质的方法和系统，在一些实施方案中，本公开涉及用于从浮萍提取蛋白质、干燥的生物原油和富含碳水化合物的餐食的方法和系统。在一些实施方案中，处理包括微作物(例如，浮萍)的生物质以生产包括可溶性微作物蛋白质的产品的方法可以包括：(a)裂解生物质的第一部分以形成第一部分的经裂解的生物质；(b)分离第一部分的经裂解的生物质以产生汁液级分的第一部分和固体级分的第一部分；(c)分离汁液级分的第一部分以产生第一汁液的第一部分和第一渣饼的第一部分，其中第一汁液包括可溶性微作物蛋白质；和/或(d)过滤第一汁液的第一部分以产生包括可溶性微作物蛋白质的产品的第一部分和排出流。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年6月10日提出的美国临时专利申请No.62/173,643的优先权，其通过引用如前所述全部并入本申请。

技术领域

在一些实施方案中，本公开涉及用于从微作物(例如，光合水生物种，浮萍)及其组成提取蛋白质和富含碳水化合物的产品的方法和系统。更具体地，在一些实施方案中，本公开涉及用于从浮萍提取蛋白质和富含碳水化合物的产品的方法和系统。在一些实施方案中，本公开涉及从微作物离析的微作物蛋白质产品的组成。

背景技术

不断增加的全球人口持续激起大量的可持续性的担忧(包含为动物饲料和人类消费提供充足的和负担得起的蛋白质来源)，特别是在发展中国家。此外，关于气候变化和化石燃料消耗的担忧持续推动创新者开发和改善生物燃料来源和效率。

虽然海洋蛋白来源通常被用于饲料中，但是由于其期望的营养成分和增强的适口性、高生产成本导致对替代品的增加的需求。然而，由于差的氨基酸谱和/或高的纤维含量，许多植物物种不是适合的替代品。此外，用于从供替代的蛋白质来源提取蛋白质的许多实践产生具有蛋白质完整性、溶解性和/或分散性特性的产品，这些产品不适合于许多植物和动物饲料应用。此外，水资源保护问题(特别是在赤道和干旱地区)也是确定用于生产蛋白质浓缩物和/或燃料原料的合适的供替代的物种的驱动因素。

发明内容

因此，出现了对于用于生产浓缩的蛋白质和富含碳水化合物的产品的改进的方法和系统的需求。出现了对于用于生产具有增加的蛋白质完整性、溶解性和/或分散性特性的浓缩的蛋白质产品的改进的方法和系统的需求。此外，出现了对于用于以需要降低的水和/或能量消耗的方式生产浓缩的蛋白质和富含碳水化合物的产品的方法和系统的需求。

根据一些实施方案，本公开涉及处理包括微作物(例如，浮萍)的生物质以生产包括可溶性微作物蛋白质(例如，浮萍蛋白质浓缩物)的方法。方法可以包括，例如：(a)裂解生物质的第一部分以形成第一部分的经裂解的生物质；(b)分离第一部分的经裂解的生物质以产生汁液级分的第一部分和固体级分的第一部分；(c)分离汁液级分的第一部分以产生第一汁液的第一部分和第一渣饼的第一部分，其中所述第一汁液包括可溶性微作物蛋白质；和/或(d)过滤第一汁液的第一部分以产生包括可溶性微作物蛋白质的产品的第一部分和排出流。在一些实施方案中，过滤第一汁液的第一部分的操作可以包括用具有高达约10kDa的标称截留分子量的过滤器超滤第一汁液的第一部分。根据一些实施方案，过滤第一汁液的第一部分的操作可以包括用具有约3kDa的标称截留分子量的过滤器超滤第一汁液的第一部分。在一些实施方案中，方法可以包括通过反渗透将包括可溶性微作物蛋白质的产品脱水以产生渗透液，其中所述渗透液包括反渗水。在一些实施方案中，方法可以包括干燥包括可溶性微作物蛋白质的产品的第一部分以产生干蛋白质浓缩物的第一部分。根据一些实施方案，干蛋白质浓缩物可以具有至少约50重量％的蛋白质浓度。