(57)【要約】  本発明は、ヒトの栄養および／または動物飼料を生産するために昆虫を処理する方法に関する。処理は、好ましくは冷却処理工程を使用して、昆虫の自己分解を減少させ、好ましくは停止させることを伴う。本発明はさらに、昆虫を加工するためのラインに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトの栄養および／または動物飼料を生産するために昆虫（４）を処理する方法であって、前記昆虫の自己分解を少なくとも減少させ、好ましくは停止させることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記昆虫の温度を、０．５秒〜４５分以内に−１０℃以下に低下させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記昆虫を、−２〜−４０℃の温度に冷却することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記昆虫を、液体および／または気体状冷却媒体にさらすことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記昆虫を、冷却中にかき混ぜることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記昆虫を、前記冷却処理中に死滅させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
連続的または不連続的プロセスとして実施されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
タンブラーまたはミキサー内で実施されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記昆虫が、液体冷却剤で少なくとも部分的に湿潤されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記昆虫を、低温ガス、好ましくは冷気に曝すことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記昆虫を、冷凍機を介してそれらを移送する移送手段上に提供することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
成分を前記凍結昆虫に加え、前記昆虫と前記成分とを混合することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記昆虫を、前記成分の添加の前および／または後に粉砕することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
冷却装置（１）、成分供給（３）、および粉砕機（２）を備えることを特徴とする、昆虫（４）を加工するためのライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒトの栄養および／または動物飼料を生産するために昆虫を処理する方法に関する。さらに本発明は、昆虫を加工するためのラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
世界人口の増加によってタンパク質の需要が高まってきており、昆虫は、ヒトが消費する食品の代替的なタンパク質源として、および／または肉代替品として役立つ可能性がある。ヒトが消費する栄養源としての昆虫には、タンパク質、炭水化物、脂肪、ビタミン、ミネラル、および水などの栄養素が含まれている。食用昆虫の例は、小さな虫、ミミズ、バッタ、ミツバチ、ハチ、コオロギ、および赤アリである。栄養源としての昆虫は、動物飼料にも適用できる。好ましくは、昆虫は昆虫農場(inset farm)で養殖され、垂直農法の可能性により、同じ重量のタンパク質を達成するために必要なスペースが少なくなり、環境への影響が少なくなる。牛肉と比較して、同じ量の栄養を成長させるために２０００分の１の水と１２分の１の飼料しか必要とされず、これによって１００分の１のガス排出が実現する。
【発明の概要】
【０００３】
このように、ヒトの栄養および／または動物向け食品を生産するために、昆虫の処理を改善することが必要とされている。さらには、昆虫の栄養含有量を最適に活用することが必要とされている。本発明のさらなる目的は、視覚的に魅力があり、かつ／または味の良い製品を提供することである。また、本発明の別の目的は、特に栄養含有量を損失することなく、かつ／または昆虫の視覚的外観および／または味を損なうことなく、昆虫を加工するためのラインを提供することである。
【０００４】
この問題は、昆虫の自己分解を少なくとも減少させ、好ましくは停止させる、昆虫を処理する方法によって解決される。したがって、色および味の変化をもたらす、自己分解または自己消化は全くもしくは殆ど起こらない。
【０００５】
本発明は、ヒトの栄養および／または動物向け食品を生産するために食用昆虫を処理する方法に関する。本発明に係る食用昆虫は、好ましくはキチン質の外骨格、好ましくは３部分体（頭部、胸部および腹部）、好ましくは少なくとも３対の関節脚、複眼、および好ましくは１対の触角を有する。食用昆虫の例としては、小さな虫、ミミズ、バッタ、ミツバチ、ハチ、コオロギ、および赤アリである。
【０００６】
本発明にて、これらの昆虫は、昆虫の自己分解を少なくとも減少させ、部分的に停止させるように処理される。したがって、昆虫のタンパク質含有量は減少されないか、または大幅には減少されない。昆虫の色は、少なくとも本質的に未変化のままである。
【０００７】
昆虫の温度は、好ましくは、０．５秒〜４５分以内に、好ましくは１分〜３０分以内に、より好ましくは１．５分〜１０分以内に−１０℃以下に低下させる。瞬時にではないにしても、このような急速な冷却により、栄養素の損失、色（褐変）、および風味の変化の原因となる酵素の活性が低下し、好ましくは停止する。酵素活性を停止／不活性化させるために、昆虫を、その間急速な冷却に曝露するべきである。昆虫を急速凍結させることのさらなる利点は、最小限の脱水のみが発生し、氷の結晶が小さいままであるため、あらゆる細胞損傷が最小限に抑えられることである。
【０００８】
本発明に係る方法の好ましい実施形態によれば、昆虫は冷却される前にまだ生きている。
【０００９】
冷却中に、昆虫を、好ましくは−２〜−４０℃に、より好ましくは−１３〜−２２℃に、さらにより好ましくは−１５〜−２３℃のコア温度に冷却する。
【００１０】
好ましい実施形態によれば、昆虫を、液体および／または気体状冷却媒体にさらす。
【００１１】
液体媒体は、好ましくは、液体窒素または液体二酸化炭素または液体空気またはそれらの混合物である。好ましくは、表面、特に表面全体が液体冷却媒体で湿潤されている。これは、例えば、昆虫に液体冷却媒体を噴霧することにより、および／または昆虫を液体冷却媒体に浸すことにより達成することができる。液体冷却媒体は、昆虫の表面で蒸発し、これによって昆虫の温度を低下させる。昆虫を、その昆虫の特定の温度および／または最終温度まで冷却するのにかかる時間は、液体冷却媒体の選択、昆虫質量キログラムあたりに提供される液体冷却媒体の量により、および／または冷却媒体と昆虫との間の接触時間により影響を受ける可能性がある。
【００１２】
本発明に係る好ましい実施形態によれば、昆虫の表面の湿潤は、好ましくは絶えず更新される。このことは、昆虫と液体冷却剤とを互いに対して移動させることにより、および／または昆虫を冷却剤に浸し、好ましくは混合物を撹拌することにより達成できる。場合により、液体冷却媒体を各昆虫の表面全体に噴霧し、昆虫の表面の湿潤が少なくとも１回更新されることが好ましい。
【００１３】
蒸発しない液体冷却剤は、収集し、好ましくはろ過して、必要であれば冷却し、次いで再使用することができる。
【００１４】
気体状冷却媒体がガスである場合、ガスの温度は、好ましくは−１９５〜−２０℃の間である。好ましくは、ガスは空気である。ガスと昆虫とを、好ましくは互いに対して移動させる。好ましくは、ガスを昆虫に対して移動させる。好ましくは、昆虫の周りのガスの乱流を確立させる。好ましくは、ガスを利用して、昆虫が提供される表面に対して昆虫を移動させる。この表面は、メッシュ、グリッド、または気体透過性ベルトとすることができる。昆虫を、冷却中に、例えば低温ガスを噴出するノズルシステムに対して移送できる。好ましくは、ガスは、昆虫と接触させた後、収集してリサイクルする。必要であれば、収集されたガスは、再使用前に冷却し、および／または再使用前に洗浄する。
【００１５】
好ましい実施形態によれば、昆虫の表面全体が同時に冷却されるように、かつ／または酵素活性による昆虫の温度上昇がないように、昆虫を、冷却の前および／または冷却中に互いに少なくとも部分的に分離させる。昆虫を、例えば移送手段、例えばベルト上に広げるか、または液体Ｎ２、液体ＣＯ２、液体空気またはそれらの混合物などの液体、特に冷却液体に浸して撹拌することができる。
【００１６】
好ましい実施形態によれば、昆虫の温度、特にそれらのコア温度、それらの表面温度、および／または昆虫の体積にわたって平均化された温度を測定するセンサーを提供する。このセンサーの信号に基づいて、冷却プロセス、特に昆虫と冷却媒体との接触時間、冷却媒体の温度および／または組成、ならびに／または熱伝達条件が制御される。
【００１７】
昆虫は、好ましくは冷却中にかき混ぜられ、昆虫への機械的衝撃は自己分解を避けるために最小限でなければならない。
【００１８】
本発明に係る方法の好ましい実施形態によれば、昆虫は、低温処理中に死滅する。低温処理により、昆虫の体温は非常に低くなり、昆虫は死滅するものの、昆虫はすでに比較的低温であるので、自己分解は始まらないか、または大幅に減少され、酵素的な褐変は回避されるか、または大幅に減少されることとなる。
【００１９】
本発明に係る方法は、連続的にまたはバッチ式で実施できる
【００２０】
本発明に係る方法は、好ましくはタンブラーまたはミキサー内で実施される。タンブラーまたはミキサー内では、好ましくは液体冷却媒体を使用する。昆虫をタンブラー／ミキサーに供給し、これと同時、この前および／または後に、冷却媒体をタンブラー／ミキサーに加える。冷却中に冷却媒体の一部が蒸発するため、得られたガスを収集し、冷却し、再使用することができる。タンブラー／ミキサー内の圧力は、好ましくは調整可能である。昆虫の処理は、好ましくは、周囲気圧と比較してより高い、かつ／またはより低い圧力下で実施される。
【００２１】
本発明に係る別の好ましい実施形態によれば、昆虫は、冷凍機を介してそれらを移送する移送手段上に提供する。好ましくは、冷凍機は、好ましくは循環する気体状環境を含むものである。移送手段は、好ましくはベルト、特に気体透過性ベルトである。冷凍機は、代替的または追加的に、昆虫を浸す冷却液を含む槽を備えることができる。このような場合、移送手段は、好ましくはメッシュまたはグリッド製のケージであり、冷却中に昆虫がケージ内に保持される。
【００２２】
好ましくは、成分を冷凍昆虫に加える。より好ましくは、昆虫と成分を混合する。昆虫、特に冷凍昆虫は、好ましくは成分の添加の前および／または後に粉砕する。粉砕は、回転ナイフと穴板、および昆虫を回転ナイフに向けて移送するシングルまたはダブルウォームねじを備えた粉砕機にて実施することができる。
【００２３】
このような問題は、昆虫を加工するためのラインによっても解決される。昆虫を加工するラインは、冷却装置、成分供給、および粉砕機を備えている。
【００２４】
本発明に係る方法に関する開示は、本発明に係るラインにも適用される。この方法の主題は、ラインの実施形態に組み込むことができ、その逆も同様である。
【００２５】
本発明に係る該実施形態は、冷却装置、成分供給、およびミキサー、タンブラー、個別急速冷凍機（ＩＱＦ）、冷凍機、粉砕機などの処理装置を備えるラインに関する。
【００２６】
冷却装置は、液体窒素等の液体冷却媒体を備えたミキサーであってもよい。該実施形態は、昆虫が０．５秒〜４５分以内に穏やかにかつ急速に凍結され、自己分解が抑制されることを証明している。さらに、昆虫が互いに付着しないため、塊が形成されないことが判明しており、このことは、成分との混合中に重要であり、さらなる加工を容易とする。低温処理プロセスが完全に終了次第、昆虫を、昆虫種に応じた温度で、バッファローワーム(buffalo worm)の場合、温度は少なくとも−１０℃の範囲になり、ミキサーから排出させる。液体冷却媒体を、昆虫と一緒に、ならびに／または昆虫をミキサーに供給する前および／または後に、好ましくはミキサーにポンプで送り込むかもしくは落とす前および／または後に提供する。冷却中、液体冷却媒体と昆虫との混合物をかき混ぜ、好ましくは穏やかにかき混ぜ、昆虫が損傷を受けないようにする。ミキサー内で混合中にまたは混合後に、凍結昆虫を液体冷却媒体から分離する手段を、好ましくは提供する。好ましくは、冷却および洗浄工程の後、小さな昆虫粒子が液体冷却媒体から分離され、分離された液体冷却媒体は、さらに使用および／またはリサイクルすることができる。分離は、好ましくは周囲気圧を超える圧力下で実施される。
【００２７】
本発明に係る第２の好ましい実施形態では、昆虫は、液体冷却媒体接続、例えば液体窒素接続を備えたタンブラー内で処理する。タンブラーは、例えばＧＥＡ  ＳｃａｎＭｉｄｉである。基本的に、ミキサーに関する開示を参照することができる。昆虫へ液体窒素を供給することに加えて、回転タンブラー内で昆虫を穏やかに処理することにより、酵素的な褐変を起こすことなく昆虫を急速凍結させる。
【００２８】
本発明に係る第３の好ましい実施形態では、昆虫は、冷凍機チャンバを備える極低温冷凍機で処理する。昆虫を、移送手段上に、例えばベルト上に置く。昆虫を、液体窒素などの液体冷却媒体と直接接触させ、かつ／または昆虫に、冷凍機チャンバ内に設けられたスプレーノズルを介して、液体窒素等の液体冷却媒体を噴霧する。
【００２９】
凍結工程の後、液体冷却剤の残留物は、好ましくは、例えば昆虫を、冷却チャンバと比較して高温および／または減圧に曝露することにより、かつ／または粉砕等のさらなる加工中に蒸発させる。
【００３０】
本発明に係る第４の好ましい実施形態では、昆虫は、液体冷却媒体にさらすのではなく、好ましくは−１９５〜−２０℃の温度の低温ガス、好ましくは冷気にさらす。昆虫を、個別急速冷凍スパイラル冷凍機（ＩＱＦ−スパイラル冷凍機）または流動床冷凍機などのＩＱＦトンネル冷凍機によって急速冷凍させる。昆虫を、移送手段上に、および好ましくはメッシュ開口部が昆虫を支えるくらいに小さなメッシュコンベヤーなどのガスまたは液体透過性コンベヤー上に置く。移送手段真下で、ファン等により、走行する移送手段上に配置された昆虫に向けられた低温の流体流れ、好ましくは空気流が生成される。流体流れの速度を、好ましくは、昆虫が移送手段の表面の上に、好ましくは真上に持ち上げられ、空気中で混転し、それにより昆虫と空気との間の熱伝達が改善されるように選択する。このプロセスにより、昆虫が一緒に凍結して塊を作ることなく、すべての昆虫が急速凍結される。オープンコンベヤーベルトの場合、振動移送手段を使用できる。
【００３１】
記載するすべての実施形態について、冷却媒体の液体窒素は、二酸化炭素等の別の極低温媒体で置き換えることができる。本発明は、液体窒素を備えたミキサー、液体窒素を備えたタンブラー、極低温冷凍機または流動床冷凍機に限定されるものではなく、急速凍結プロセス中に昆虫に対する機械的作用を制限することと組み合わせて昆虫を急速凍結させることができるあらゆる装置およびプロセスに限定される。
【００３２】
好ましい実施形態によれば、低温処理の後に、例えば成分および／または水を加えるミキサー内での混合工程が続く。昆虫の温度は、この混合工程中であっても酵素の活性化が発生しないような温度でなくてはならない。
【００３３】
さらなる工程において、昆虫を粉砕する。自己分解を防ぐために、昆虫の温度は、粉砕中のエネルギー入力によっても酵素の活性化が起こらないくらいに低くなければならない。
【００３４】
温度は、酵素が再活性化する可能性がある低温処理後のすべての加工工程中でも非常に低くなければならならず、温度は、有意な酵素活性が起こらないくらいに非常に低いままである。このような追加の加工工程は、混合、粉砕、成形、および／またはコーティング／バター処理であり得る。
【００３５】
昆虫の前処理とさらなる加工との間に、昆虫を低温環境にて保存し、好ましくは酵素の活性化が起こらないようにする。
【００３６】
さらなる加工プロセスでは、昆虫を成形すること、コーティングすること、炒めること、および調理することができるものの、これらの用途に限定されない。成形および／またはコーティングの場合、昆虫の塊の温度は、例えば最終加工工程後の風味の変化を防ぐために、酵素活性化が起こらないような温度でなければならない。
【００３７】
ここで、本発明を図面に従って説明する。これらの説明は保護範囲を限定するものではなく、本発明のすべての実施形態に同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の方法および本発明のラインの実施形態を示す図である。
【図２】本発明の方法および本発明のラインの実施形態を示す図である。
【図３】本発明の方法および本発明のラインの実施形態を示す図である。
【図４】後処理工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１に、本発明に係る第１実施形態を示す。死滅したまたは生きている昆虫を、バッチまたは連続装置であり得る冷却工程１に提供する。この装置１において、昆虫のコア温度は、急速に−２℃まで低下させ、好ましくはより低く、より好ましくは−４０℃未満まで低下させる。冷却は、液体または気体状冷却媒体によって起こり得る。液体冷却媒体は、例えば、液体窒素および／または液体二酸化炭素および／または液体空気またはそれらの混合物である。気体状冷却媒体は、例えば空気である。冷却工程１の後に、凍結昆虫を液体冷却剤から分離する分離工程があってもよい。昆虫は、好ましくは、非常に低い温度で冷却工程１を出て、下流加工全体の間に、昆虫または得られた生成物の温度は、少なくとも酵素がまだ活性化可能である限り、酵素活性が全くまたは殆ど生じないほど非常に低いままである。好ましくは、冷却工程はミキサー内で実施され、ミキサー内でパドルが回転し、より好ましくは穏やかに回転し、すべての昆虫が同様に処理される。続いて、粉砕工程２を提供する。この粉砕工程は、好ましくは各昆虫を複数の部分に分割する回転ナイフおよび穴開きプレートを備える粉砕機において実行してもよい。必要であれば、粉砕機を冷却してもよい。追加的または代替的に、昆虫の温度は冷却後に非常に低いため、粉砕によるエネルギー入力によってさえも、昆虫または粉砕された昆虫の温度は、望ましくないレベル、すなわち酵素分解が始まる温度レベルを超えて上昇しない。本実施例では、スパイス、水などの成分を粉砕機に加え、昆虫と混合させる。昆虫製品５を構成する粉砕物および成分が、粉砕機を出る。ラインの各プロセス工程は、連続的またはバッチのいずれかである。
【００４０】
図２に、本発明に係る別の実施形態を示す。図１に関する開示は、参照することができる。この場合、冷却工程と粉砕機との間にミキサー９が設けられ、ミキサー９に成分を加える。当業者は、冷却後の昆虫の温度が非常に低いため、ミキサー内の昆虫に提供されるエネルギーも、望ましくない温度上昇をもたらさないことを理解している。
【００４１】
図３に、本発明に係るさらに別の実施形態を示す。本発明においては、粉砕された混合物を、粉砕機の下流に設けられたミキサー９内で、例えばスパイスおよび／または水などの成分と混合する。それ以外は、図１および２に関する開示を参照する。
【００４２】
図４に、さらなる加工工程７を示す。さらなる加工の前に、製品を構成する粉砕物および成分を、酵素活性が生じない温度、好ましくは−１８℃未満の温度で保存してもよい。さらなる加工工程は、バター、コーティング、炒めること、調理すること、および／または包装することであり得る。
【００４３】
参照記号：
１  冷却、冷却工程
２  粉砕
３  成分供給
４  未処理の昆虫
５  前処理済みの昆虫
６  保存
７  後処理工程、さらなる加工
８  処理済みの昆虫
９  ミキサー
【図１】
2021500033.tif 000003
【図２】
2021500033.tif 000004
【図３】
2021500033.tif 000005
【図４】
2021500033.tif 000006
【国際調査報告】
2021500033.tif 000007
2021500033.tif 000008
2021500033.tif 000009
2021500033.tif 000010
2021500033.tif 000011