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課題・解決手段

本発明は、67重量%以上のタンパク質及び5重量%以上のキチンを含有する甲虫粉末であって、当該重量%が甲虫粉末の全重量に対するものである、甲虫粉末に関する。本発明は、甲虫粉末の製造方法及びその使用、特にヒト又は動物栄養補給における使用にも関する。

概要

背景

水産業は、食糧産業において最も動的な区分の一つである。魚介類に対する高度な需要は、養殖魚介類向けのの価格の顕著な増大をもたらしている。

魚類飼料において最も多く使われるのは魚粉である。魚粉は水産飼料の主要なタンパク質源の一つである。魚粉は消化の容易な動物性タンパク質富むリシン及びメチオニン型のアミノ酸に富む)。限定的な供給に伴う需要増大はその価格の顕著な増大をもたらし、水産業の持続成長に対するリスクを生じる。従って、水産飼料のための高品質かつ可能な限り再生可能タンパク質代替供給源に対する高度な需要が存在する。

昆虫粉末は、生態学的足跡を最小限にして大量生産出来る天然の大体タンパク質源を提示する。特に、Tenebrio molitor等の特定の甲虫は、集中的な大量生産に適するという利益を有する。

しかしながら、魚粉を様々な昆虫粉末に置き換え試験の結果、混合され得ることが判明した。置換が可能である場合、一般にそれは50%を越えず;この含量を越えた場合、観察されたの成長に対する有害な効果が有った。

概要

本発明は、67重量%以上のタンパク質及び5重量%以上のキチンを含有する甲虫粉末であって、当該重量%が甲虫粉末の全重量に対するものである、甲虫粉末に関する。本発明は、甲虫粉末の製造方法及びその使用、特にヒト又は動物栄養補給における使用にも関する。なし

目的

この乾燥工程の目的は、含水量2〜15%、好ましくは5〜10%、尚もより好ましくは4〜8%の圧搾塊を取得することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

67重量%以上のタンパク質及び5重量%以上のキチンを含有する甲虫粉末であって、当該重量%が甲虫粉末の全重量に対するものである、甲虫粉末。

請求項2

前記甲虫粉末の全重量に対して4重量%以下の灰を含有する、請求項1に記載の甲虫粉末。

請求項3

前記甲虫粉末の全重量に対して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項に記載の甲虫粉末。

請求項4

タンパク質成分が85%以上の消化性を呈する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の甲虫粉末。

請求項5

残留水分が2〜15%である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の甲虫粉末。

請求項6

タンパク質の全重量に対して40〜60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項に記載の甲虫粉末。

請求項7

請求項1〜6のいずれか1項に記載の甲虫粉末を製造する方法であって、以下の工程:i)甲虫を殺す、ii)甲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。

請求項8

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。

請求項9

以下の工程:i)甲虫を殺す、ii)甲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、甲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。

請求項10

以下の工程:i)甲虫を殺す、ii)甲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。

請求項11

以下の工程:i)甲虫を殺す、ii)甲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。

請求項12

ヒト又は動物栄養補給における、請求項1〜6のいずれか1項に記載の甲虫粉末の使用。

請求項13

前記甲虫粉末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。

技術分野

0001

本発明は、昆虫粉末に関する。本発明は、この昆虫粉末の製造方法、及びそのヒト又は動物栄養補給、特に魚類飼料における使用にも関する。

背景技術

0002

水産業は、食糧産業において最も動的な区分の一つである。魚介類に対する高度な需要は、養殖魚介類向けのの価格の顕著な増大をもたらしている。

0003

魚類飼料において最も多く使われるのは魚粉である。魚粉は水産飼料の主要なタンパク質源の一つである。魚粉は消化の容易な動物性タンパク質富むリシン及びメチオニン型のアミノ酸に富む)。限定的な供給に伴う需要増大はその価格の顕著な増大をもたらし、水産業の持続成長に対するリスクを生じる。従って、水産飼料のための高品質かつ可能な限り再生可能タンパク質代替供給源に対する高度な需要が存在する。

0004

昆虫粉末は、生態学的足跡を最小限にして大量生産出来る天然の大体タンパク質源を提示する。特に、Tenebrio molitor等の特定の甲虫は、集中的な大量生産に適するという利益を有する。

0005

しかしながら、魚粉を様々な昆虫粉末に置き換え試験の結果、混合され得ることが判明した。置換が可能である場合、一般にそれは50%を越えず;この含量を越えた場合、観察されたの成長に対する有害な効果が有った。

発明が解決しようとする課題

0006

発明者らは、特定の昆虫粉末が水産飼料における魚粉の置換に有利に用いられ得ることを実証した。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、従って、67重量%以上のタンパク質及び5重量%以上のキチンを含有する甲虫(鞘翅目)粉末であって、当該重量%が甲虫粉末の全重量に対するものである、甲虫粉末に関する。

0008

本願の文中で、他の言及が無い限り、表示される数値の範囲は包括的と理解されることを留意されたい。

0009

「甲虫粉末」は、甲虫単独又はこれと任意で水から調製された、粒子の形態の組成物を意味する。

0010

甲虫粉末の残留水分は2〜15%、好ましくは5〜10%、より好ましくは4〜8%である。この含水量は、例えば、EC Regulation 152/2009 of 27−01−2009 (103℃/4h)に記載の方法に従い決定され得る。

0011

本願全体で、規制標準又は指示において日付が特定されていない場合、本願出願日に発効している規制、標準又は指示を意味する。

0012

甲虫粉末がヒト又は動物の食料として許容される粒径に挽き潰されるとき、後者は「鞘翅目粉」と表記されてもよい。「ヒト又は動物の食料として許容される粒径」は、100μm〜1.5mm、好ましくは300μm〜1mm、より好ましくは500〜800μmである。

0013

好ましくは、本発明の好ましい甲虫は、ゴミムシダマシ科コフキコガネ亜科カツオブシムシ科テントウムシ科カミキリムシ科オサムシ科タマムシ科、ハナムグリ科、オサゾウムシ科に属するもの、又はそれらの混合物である。

0014

より具体的には、それらは以下の甲虫:Tenebrio molitor, Alphitobius diaperinus, Zophobas morio, Tenebrio obscurus, Tribolium castaneum及びRhynchophorus ferrugineus又はそれらの混合物である。

0015

「タンパク質」は、粗タンパク質の量である。粗タンパク質の定量は当業者に公知である。例えばDumas法やKjeldahl法が挙げられる。好ましくは、標準NF EN ISO 16634−1 (2008)に対応するDumas法が使用される。

0016

好ましくは、甲虫粉末は、68重量%、より好ましくは70重量%の粗タンパク質を含有し、当該重量パーセンテージは、甲虫粉末の全重量に対する。

0017

本発明において、「キチン」は、任意の種類のキチン、即ち、N−アセチルグルコサミン単位及びD−グルコサミン単位を含む任意の種類の多糖類誘導体、特にキチン−ポリペプチドコポリマー(「キチン−ポリペプチド複合体」とも表記される)である。これらのコポリマーは、メラニン型の色素と結び付いている場合もある。

0018

キチンは、セルロースの次に多い生物界で合成されるポリマーである。実際に、キチンは生物界の様々な種により剛性され、それは、甲殻類や昆虫の外骨格や、真菌囲み保護する側板の一部を構成する。より具体的には、昆虫においてキチンは、それらの外骨格の3〜60%を占める。

0019

キチン含量はその抽出によって決定される。そのような方法は実施例2に記載の方法AOAC 991.43で有り得、これはこの決定において好ましい。

0020

好ましくは、前記粉末は、5〜16%、より好ましくは8〜14%のキチンを含有し、当該重量パーセンテージは、甲虫粉末の全重量に対する。

0021

本発明の甲虫粉末は粗タンパク質を多く含有する。そのような成分は、通常は加水分解工程を含む甲虫の処理方法によってのみ得られる。加水分解工程は、キチン含量を、組成物の全重量に対して5重量%のオーダー、例えば5重量%未満に減少させる効果を有する。

0022

現在、キチンは、消化が困難であるため、抗栄養因子一種と考えられている。これは、農業−食料の分野における応用で、昆虫ベースの組成物が何故受け入れられないのか(キチンを除去する工程が実施される)を説明する。発明者らの研究は、受け入れられた考え方に反して、顕著なキチン含量を有する(下記実施例4)本発明の甲虫粉末を与えた魚類の成長に対しキチンは何の影響も与えなかったことを実証し得る。対照的に、本発明の甲虫粉末は、水産飼料中の魚粉の一部ではなく全部を有利に置き換えられる。実際に、本発明の甲虫粉末は、この粉末を与えた動物の成長を改善できる。

0023

更に、飼料製造プロセスの中で、本発明の甲虫粉末の導入は、任意の熱処理過程での水溶性ビタミン損失の減少、及び任意の押出し工程の間に要求されるエネルギーの減少という利点も有する。

0024

有利な場合、本発明の甲虫粉末は、甲虫粉末の全重量に対し4重量%以下、尚もより有利な場合3.5重量%以下の灰を含有する。

0025

灰は、本発明の組成物の燃焼から生じた残留物を構成する。

0026

灰含量を決定する方法は当業者に周知である。好ましくは、灰含量は、EC regulation 152/2009 of 27−01−2009により定められた方法に従い決定される。

0027

本発明の甲虫粉末の脂肪含量は、好ましくは、甲虫粉末の全重量に対し5〜20重量%、より好ましくは9〜17重量%である。

0028

脂肪含量を決定する方法は当業者に周知である。例えば、好ましくは、脂肪含量は、EC regulation 152/2009により定められた方法に従い決定される。

0029

有利な場合、本発明の甲虫粉末のタンパク質の消化性は、粗タンパク質の全重量に対して85重量%以上である。

0030

消化性は、Directive 72/199/ECに記載の方法により測定されるペプシン消化性である。

0031

好ましくは、消化性は、86%以上、より好ましくは88%以上である。

0032

有利な場合、本発明の甲虫粉末は、タンパク質の全重量に対し35〜65重量%の可溶性タンパク質を含有し、その50%以上のタンパク質のサイズが12,400g/molである。

0033

「タンパク質の全重量」とは、本発明の甲虫粉末中に存在する粗タンパク質の重量を意味する。

0034

「可溶性タンパク質」は、粗タンパク質の内、pH6〜8、有利な場合7.2〜7.6の水溶液中に溶解するものを意味する。

0035

好ましくは、前記水溶液は、pH6〜8、有利な場合7.2〜7.6の緩衝溶液である。好ましくは、緩衝溶液は、pH7.4±0.2のNaClリン酸緩衝溶液である。

0036

ヒト及び動物の消化性は、タンパク質のサイズによって大幅に決定される。動物の栄養において、動物による消化を促進するためにタンパク質のサイズを小さくすることは常識である。このタンパク質のサイズ減少は、一般に、加水分解(例えば酵素的)プロセスにより実施されるが、その実施は特に費用が掛かる。

0037

加水分解を含まない方法により得られた本発明の甲虫粉末は、動物による消化を促進するために十分にサイズが減少した大量の可溶性タンパク質を含有する。また、本発明の甲虫粉末は、より低コストで調製できるという利点を有する。

0038

有利な場合、本発明の甲虫粉末は、タンパク質の全重量に対して38〜60重量%、好ましくは43〜55重量%の可溶性タンパク質を含有する。

0039

好ましくは、可溶性タンパク質の60%以上、好ましくは70%以上は、サイズが12,400g/mol以下である。

0040

より具体的には、前記可溶性タンパク質のサイズは、6,500〜12,400g/molである。

0041

有利な場合、可溶性タンパク質の10%未満、好ましくは8%未満、より好ましくは6%未満が、29,000g/mol以上である。

0042

例えば、本発明の甲虫粉末の可溶性タンパク質のサイズの立体排除クロマトグラフィー解析は、実施例6に示されている。

0043

本発明は、本発明の甲虫粉末の調製方法も開示する。

0044

本発明の甲虫粉末の調製方法は、甲虫を圧搾する工程を含む。

0045

圧搾の目的は、甲虫から油脂を抜いて、油脂(脂肪)含量が圧搾塊の乾燥重量の20重量%以下、好ましくは17重量%以下の圧搾塊を得ることである。

0046

圧搾工程は、下記の詳細な方法の工程2により具体的に記載されている。

0047

特に、加熱又は冷却圧搾の実施が可能である。好ましくは、シングルスクリュー圧搾が使用される。

0048

より具体的には、本発明の調製方法は、下記の工程:
i)甲虫を殺す
ii)甲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。

0049

甲虫は、熱湯処理(scalding)又はブランチング(blanching)によって殺されてもよく、それらは下記で詳述する方法の工程1でより詳しく記載される。

0050

同様に、挽き潰しは下記の詳細な方法の工程4でより詳しく記載される。

0051

最後に、本発明の調製方法は、圧搾塊を乾燥させる工程を含み得る。

0052

乾燥工程は、圧搾工程前及び挽き潰し工程後に実施するのが有利である。

0053

乾燥工程は、下記の詳細な方法の工程3でより詳細に記載される。

0054

本発明の甲虫粉末調製の詳細な方法
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失活できる。

0055

熱湯処理において、昆虫、好ましくは幼虫は、水により2〜20分間、好ましくは5〜15分間熱湯処理される。好ましくは、水温は95〜100℃、好ましくは100℃である。

0056

この熱湯処理工程で導入される水の量は、水の体積(mL)と昆虫の重量(g)の比率が好ましくは0.3〜10、より好ましくは0.5〜5、なおもより好ましくは0.7〜3、なおもより好ましくは1のオーダーとなるように決定される。

0057

ブランチングにおいて、昆虫、好ましくは幼虫は、温度80〜130℃、好ましくは90〜120℃、より好ましくは95〜105℃、なおもより好ましくは98℃の水蒸気水蒸気ノズル又はベッド)で、又は温度95〜105℃、好ましくは100℃の熱湯スプレーノズルにより)で、又は温度80〜130℃、好ましくは90〜120℃、より好ましくは95〜105℃、なおもより好ましくは98℃の混合モード(水+水蒸気)でブランチングされる。ブランチングチャンバー中の滞留時間は、1〜15分、好ましくは3〜7分である。

0058

(任意)工程:挽き潰し工程
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。

0059

挽き潰しを促進するため、所定の量の水が添加され得る。水の量は、工程1で導入される水の量と類似しており:水の体積(mL)と昆虫の重量(g)の比率が好ましくは0.3〜10、より好ましくは0.5〜5、なおもより好ましくは0.7〜3、なおもより好ましくは1のオーダーとなる。また、この工程を実施するために中間工程で生じた熱湯及び/又は水を保持することも可能である。

0060

好ましくは、挽き潰しの終了後、昆虫粒子のサイズは1cm(顕微鏡を用いて観察できる最大の粒子サイズ)未満、好ましくは0.5cm未満である。好ましくは、粒子サイズは500μm〜0.5cm、なおもより好ましくは500μm〜1mmである。粒子のサイズを、250μm未満のように過剰に小さくする必要は無い。

0061

工程2:圧搾
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。

0062

好ましくは、圧搾工程は、オイル含量が圧搾塊の乾燥重量に対し20重量%以下、17重量%以下、より好ましくは15重量%以下の圧搾塊を得ることを可能とする。

0063

同様に、圧搾工程は、乾燥体の含量が30〜60%、好ましくは40〜55%、より好ましくは45〜55%の圧搾塊を得ることを可能とする。

0064

圧搾工程では、例えば単スクリュー又は双スクリュー圧搾(Angel型の双スクリュー圧搾)、フィルター圧搾(Choquenet型のフィルター圧搾)、プラテン圧搾(platen press)等の任意の圧搾系が用いられる。これらの系は、上記のオイル及び/又は水成分を取得するために圧搾条件を決定出来る当業者にとって周知である。

0065

特に、加熱又は冷却圧搾の実施が可能である。有利な場合、圧搾は、圧搾塊の脱脂を増大出来る加熱圧搾で実施され得る。特に、加熱圧搾は、オイル含量が圧搾塊の乾燥重量に対し17重量%以下、好ましくは15重量%以下の圧搾塊を得ることを可能とする。

0066

工程3:乾燥
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60〜260℃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。

0067

この乾燥工程の目的は、含水量2〜15%、好ましくは5〜10%、尚もより好ましくは4〜8%の圧搾塊を取得することである。

0068

工程4:最後の挽き潰し
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。

0069

有利な場合、最後の挽き潰しの終了後、昆虫粒子のサイズは、0.5cm(顕微鏡を用いて観察できる最大の粒子サイズ)未満、好ましくは1mmのオーダーである。より好ましくは、粒子サイズは300μm〜1mm、なおもより好ましくは500μm〜800μmである。

0070

これらの4つの工程は、粗タンパク質含量が高く、組成物の全重量に対し5重量%以上のオーダーのキチン含量を維持する、本発明の甲虫粉末を得ることを可能とする。

0071

上記のように、圧搾工程は加熱又は冷却圧搾であり得る。

0072

本発明の甲虫粉末取得方法の例として、以下の冷却圧搾を含む:
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。

0073

本発明の甲虫粉末取得方法の例として、以下の加熱圧搾を含む:
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。

0074

好ましくは、本発明の甲虫粉末調製方法は、以下の工程:
i)甲虫を殺す、
ii)甲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。

0075

本発明の第一の態様において、圧搾工程は、甲虫を挽き潰す工程の後に行われる。

0076

従って、本発明の甲虫粉末調製方法は、以下の工程:
i)甲虫を殺す、
ii)甲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、ここで圧搾工程は甲虫を挽き潰す工程の後に行われる。

0077

圧搾の前に甲虫を挽き潰す利点は、実施例5に詳述している。

0078

本発明の方法の第二の態様において、甲虫を圧搾する工程は、加熱下で行われる。

0079

従って、本発明は、以下の工程:
i)甲虫を殺す、
ii)甲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、甲虫粉末の調製方法に関する。

0080

上記のように、加熱圧搾は、オイル含量が圧搾塊の乾燥重量に対し17重量%以下、好ましくは15重量%以下の圧搾塊を得ることを可能とする。

0081

本発明の方法の第三の態様において、圧搾塊を挽き潰す工程は、粒径が300μm〜1mm、好ましくは500〜800μmとなるように実施される。

0082

従って、本発明は、以下の工程:
i)甲虫を殺す、
ii)甲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、甲虫粉末調製方法に関する。

0083

より具体的には、この本発明の方法の第三の態様において、甲虫を圧搾する工程は、加熱下で実施され得る。あるいは、圧搾工程は、甲虫を挽き潰す工程の後に行われ得る。

0084

最後に、本発明は、ヒト又は動物の栄養補給における本発明の甲虫粉末の使用に関する。

0085

有利な場合、本発明の甲虫粉末は、、魚、爬虫類及びげっ歯類等のペット飼料に使用され得る。

0086

より具体的には、本発明の甲虫粉末は、水産(魚類、甲殻類)、鳥(ニワトリ)、ブタ反芻動物ウシヒツジヤギウマ)及びミンク用の飼料に使用され得る。

0087

最後に、本発明の甲虫粉末は、タンパク質粉の置換に有利に使用され得る。

0088

タンパク質粉は、より具体的には、例えば鳥の飼料用の、魚粉、乳粉又は乳清粉、濃縮大豆タンパク質(CSP)、肉粉を意味する。

0089

置換は、一部又は全部であり得る。

0090

好ましくは、本発明の甲虫粉末は、例えば50又は100%置換等、魚粉の一部又は全部の置換のために使用される。

0091

本発明の他の特徴及び利点は、以下の図面を参照して、例示のために示す実施例から明らかになり得る。

図面の簡単な説明

0092

図1は、本発明の甲虫粉末を異なる量で与えたマス飼育した場合の水温及びタンク中の溶存酸素レベルの変化を示すグラフである。

0093

図2は、本発明の甲虫粉末を異なる量で与えたマスの、最終体重(図2A)及び飼料変換率図2B)に対する影響を示すグラフである。

0094

図3は、圧搾工程、又は挽き潰し後の圧搾工程を含む方法により得られた圧搾塊及び圧搾汁中に見られる昆虫由来の脂質の分布を示す。

0095

図4は、本発明の甲虫粉末のタンパク質のサイズの立体排除クロマトグラフィー解析を示す図である。

0096

実施例1:本発明の甲虫粉末の調製方法
甲虫粉末を調製するのに用いた甲虫は、Tenebrio molitorの幼虫である。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。



*%は幼虫の湿重量に対する乾燥重量として表される。
表1:重量に基づくTenebrio molitor幼虫の生化学的組成

0097

・工程1:昆虫のブランチング
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。

0098

ブランチング後の温度は75℃〜98℃である。

0099

工程2:圧搾
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。

0100

圧搾率は、48〜55%であった。
Y塊=(質量塊/質量+質量塊)

0101

得られた圧搾塊は、35〜40%の乾燥物、67〜75%のタンパク質及び13〜17%の脂肪を含有する。パーセンテージは重量%であり、圧搾塊の乾燥重量に対する。

0102

工程3:乾燥
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。

0103

この工程は、前記殺す工程で生じた何らかの汚染に対する防御にもなる。

0104

乾燥後のAw(水活性)は0.35である。微生物学的結果は、Salmonella sppの不在を示し(方法: IRIS Salmonella BKR 23/07−10/11)、Enterobacteria値は10CFU/g未満であった(方法:NF ISO 2128−2, December 2004, 30℃及び37℃)であった。

0105

工程4:挽き潰し
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))。

0106

実施例2:本発明の甲虫粉末の特徴付け
実施例1で調製した甲虫粉末を特徴付けた。

0107

1.解析
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。

0108

1.2粗タンパク質量の決定
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。

0109

1.3キチン量の決定
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。

0110

1.4脂肪量の決定
脂肪量は、EC Regulation 152/2009の方法に従い決定された。

0111

1.5 灰の量の決定
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。

0112

1.6リンの量の決定
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。

0113

1.7エネルギーの決定
エネルギー値は、EU Regulation 1169/2011の係数を用いて得られた。

0114

1.8アミノ酸及び脂肪酸の量の決定
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。

0115

1.9ペプシン消化性の決定
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。

0116

2.結果
甲虫粉末の組成を下記表2に示す。



表2:甲虫粉末の組成

0117

更に、ペプシン消化性は90±2%であった。

0118

実施例3:本発明の甲虫粉末を調製する代替的方法
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。こうして甲虫粉末が得られる。

0119

実施例4:本発明の甲虫粉末の魚類飼料への導入
本実施例において、飼料中への甲虫粉末導入の、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。

0120

1.材料及び方法
1.1.甲虫粉末
この例で用いる甲虫粉末は、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。

0121

1.2.実験飼料
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%が甲虫粉末に置換されたものである(下記表3参照)。



*組成物の全重量に対する乾燥重量の%
**乾燥物の全重量に対する乾燥重量の%
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

0122

イカ及びオキアミ粉のレベルは、高度な食味保証するために、全ての飼料で一定とした。等窒素条件(粗タンパク質、48.5%DM)、等脂質条件(22.7%DM)及び等エネルギー条件(粗エネルギー、23.2MJ/kgDM)を維持するため、試験された飼料の製剤に僅かな調整を加えた。試験された飼料中の第一リン酸カルシウム及びメチオニンの補給のレベルは、CTRL飼料中に見られるそれらに対応するように調整された。

0123

飼料は、スクリュー直径が55.5mm及び温度範囲119〜123℃のパイロットスケールでCLEXTRAL BC45ツインスクリュー押出し機を使用して、押出しにより生産された(顆粒サイズ:1.2及び2.0mm)。押出しの間、押し出された飼料の全てのバッチは、振動する流動床ドライヤーモデルDR100,TGCExtrusion, France)中で乾燥させられた。顆粒の冷却後、真空下の被覆によりオイルを添加した(モデルPG−10VCLAB, Dinnisen, Netherlands)。この試験の間中、実験飼料は常温だが涼しく風通しの良い場所で保存された。各飼料を代表する試料を解析のために取った(表4及び5)



含量は乾燥前の下流の全重量に対する重量%で表される。
表4:実験飼料のアミノ酸プロフィール



含量は乾燥前の下流の全重量に対する重量%で表される。
表5:実験飼料の脂肪酸プロフィールの合成

0124

1.3.成長効率の試験
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。

0125

1.4.見掛けの消化性の測定
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。

0126

試験試料中の栄養及びエネルギーの見掛けの消化性係数(ADC)は、以下の式に従い計算された。

0127

1.5.解析方法
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、解析前に実験室ミル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(LECOFP428)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。

0128

全アミノ酸の解析のため、試験成分及び試験飼料を加水分解し(窒素で濯いだガラスフラスコ中の116℃の6M HClで22時間)、そしてAccQ−Tag法(Waters, USA)に従いAccQ(6−アミノキノリル−N−ヒドロキシスクシニミジル)フッ素試薬で誘導体化した。解析は、内部標準としてノルバリンを用いて、逆相アミノ酸解析システムにおいて高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)により実施された。トリプトファンは、酸加水分解により部分的に破壊されるため、検出されなかった。得られたピークは、EMPOWERソフトウエア(Waters, USA)を用いて解析された。脂肪酸の解析において、脂質はFolchら(1957)の方法に従い抽出され、続いてフィレ(fillets)の脂肪酸組成は、Lepage and Roy procedure (1986)に従いガスクロマトグラフィーによるメチルエステルの解析により決定された。

0129

1.6.成長及び栄養利用を評価する基準
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

0130

17.統計解析
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、IBMSPSSV21ソフトウエアを用いて実施された。

0131

2.結果
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。

0132

数値は平均±標準偏差(n=3)である。
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6)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)、導入した甲虫粉末の量の増大の影響は無かった(P>0.05)。この知見は、甲虫粉末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、甲虫粉末の含有量が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、甲虫粉末の高レベルの含有(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。

0133

数値は平均±標準偏差(n=3)である。
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7)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。成長レベルは、3.00〜3.57%/日で異なっていた。CTRL処理と比較して、甲虫粉末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甲虫粉末の添加は、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、甲虫粉末の用量増大と密接に関連した。

0134

数値は平均±標準偏差(n=3)である。
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、一方甲虫粉末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、甲虫粉末は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)。

0135

2.2.全体の組成
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)。



*パーセンテージは魚の全重量に対する重量のパーセンテージである。
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

0136

2.3.栄養保持
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、甲虫粉末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)。



数値は平均±標準偏差(n=3)である。
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

0137

2.4.見掛けの消化性
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。



*%は糞便物質中の乾燥物の全重量に対する重量である。
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

0138

異なる栄養及びエネルギーにおける見掛けの消化性係数(ADC%)を表12に示す。導入した甲虫粉末の用量の増大は、乾燥物、タンパク質、脂肪、リン及びエネルギーの見掛けの消化性に顕著な効果を有しなかった(p>0.05)。



数値は平均±標準偏差(n=3)である。
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

0139

3.結論
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。

0140

この実施例で得た実験データは、以下のことを示す:
・甲虫粉末の含量増大(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。
・甲虫粉末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。
・含有する甲虫粉末の量の増大は、マスの全体の組成に影響しなかった。
・含有する甲虫粉末の量の増大は、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、甲虫粉末を含有する飼料を与えたマスにおいて促進した。

0141

一般に、この実施例で用いた甲虫粉末は、若いニジマスの飼料中の魚粉を効果的に100%置換でき、FCR及び全体の成長能力に正の効果を有する。

0142

実施例5:圧搾前に挽き潰しをする又はしない方法
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。

0143

圧搾前に挽き潰しをする方法
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、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。

0144

脂質含量の測定
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。

0145

結論
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。

0146

実施例6:本発明の甲虫粉末の可溶性タンパク質のサイズの解析
実施例1で調製した甲虫粉末試料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。

0147

解析の結果を図4に示し、下記表13にまとめる。



表13:実施例1で調製した甲虫粉末中に含有される可溶性タンパク質のサイズの分布

0148

これらの結果は、本発明の甲虫粉末中に存在する可溶性タンパク質の約74.4%の分子量が12,400g/mol(又はDa、ダルトン)未満であることを示す。

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