TorulaFeed™ de milho e trigo para uma proteína acessível e saudável

A maioria das pessoas concorda que a proteína é boa, os carboidratos são ruins e os óleos de sementes (óleos ômega 6) são muito ruins para a saúde. Tanto o milho quanto o trigo contêm cerca de 10% de proteína, 70% de carboidratos (amido) e 5% de óleos ômega 6. Desenvolvemos tecnologias para recuperar de forma econômica a proteína do trigo e do milho, converter o amido em proteína de levedura e converter os óleos ômega-6 em proteína de levedura. O TorulaFeed™ é uma mistura de proteína de milho ou trigo e levedura Torula(Candida utilis).

A proteína do milho ou do trigo tem um sabor relativamente suave e a levedura Torula proporciona um intenso sabor umami (de carne), dando à mistura um sabor de carne que é muito saboroso para peixes, animais e pessoas.

A proteína é mais valiosa quando os aminoácidos constituintes são uma fonte equilibrada de alimento para peixes, animais e pessoas. As proteínas do milho e do trigo são deficientes em lisina e ricas em aminoácidos de metionina, enquanto a proteína da levedura é rica em lisina e deficiente em metionina. Portanto, uma mistura desses dois tipos de proteína é mais equilibrada (e, portanto, mais valiosa) do que qualquer um desses dois tipos de proteína isoladamente. Esse equilíbrio é a razão da tendência moderna de refeições veganas feitas de seitan (glúten de trigo vital) misturado com levedura nutricional.

Nossa missão é produzir TorulaFeed, que é mais barato e mais saudável do que a proteína de leguminosas como soja, ervilha e feijão faba. Essas leguminosas contêm muitos fatores antinutricionais (ANFs) que as tornam menos do que ideais para a alimentação animal e humana. Entre eles estão inibidores de tripsina, lectinas, oligossacarídeos, ácido fítico, saponinas, antígenos, isoflavonas, taninos - todos prejudiciais à ração. Peixes carnívoros (salmonídeos/camarões) sofrem de enterite/problemas de crescimento com mais de 30% de soja. Os animais jovens (leitões/pintinhos/bezerros) enfrentam problemas digestivos; as aves têm diarreia/redução do crescimento. A TorulaFeed não contém ANFs, o que resulta em peixes, frangos e porcos mais saudáveis e em proteína vegetal mais saudável para as pessoas.

O custo de produção da proteína de levedura em comparação com a proteína de soja é um dos principais motivos pelos quais ela não foi usada anteriormente como substituta da proteína de soja, por isso nos concentramos em tecnologias patenteadas para possibilitar a produção de baixo custo.

Nosso processo reduz as despesas de capital (CAPEX) e as despesas operacionais (OPEX) ao usar enzimas de baixa temperatura para converter o amido do milho e do trigo moídos em açúcares simples e, ao mesmo tempo, cultivar a levedura Torula(Candida utilis) nesses açúcares em um biorreator de tambor rotativo (RDB). O ar soprado através do tambor permite o resfriamento evaporativo, e adicionamos água para manter a umidade sem excesso de umidade. Colhemos lotes parciais de levedura, reciclando o restante junto com as enzimas para acelerar os ciclos subsequentes.

Mais de 50% dos custos de produção da levedura são provenientes das matérias-primas. O uso de açúcares derivados do milho é nossa opção testada mais barata, produzindo não apenas proteína unicelular (SCP), mas também convertendo o óleo de milho em proteína e incorporando a proteína, o potássio e o fósforo do milho à ração. O trigo é uma alternativa viável, com seu maior teor de proteína (132 g/kg contra 94 g/kg do milho) agregando valor.

Esse processo é possível graças à nossa técnica de controle de contaminação bacteriana. Isso permite a fermentação em estado sólido em um RDB com reciclagem de levedura/enzima e resfriamento evaporativo, evitando os caros fermentadores submersos, trocadores de calor, centrífugas e secadores.

Nosso foco é em tecnologias econômicas de SCP para rações mais saudáveis do que a soja. Estamos licenciando patentes, tecnologia e projetos para clientes com acesso a milho e trigo baratos e mercados de ração, visando os EUA, o Brasil, a Rússia, a Índia, a China, a Argentina e o México.

Nossa patente principal bloqueia o crescimento bacteriano limitando o níquel (menos de 1 mg/kg) e usando a ureia como única fonte de nitrogênio - a levedura prospera sem o níquel, mas as bactérias não. O uso dessa patente permite o resfriamento evaporativo e a reciclagem da levedura.

Produzimos algumas receitas usando o TorulaFeed para mostrar como usá-lo para produzir hambúrgueres saudáveis e saborosos com um equilíbrio perfeito de ácidos graxos ômega 6 e ômega 3. O TorulaFeed também pode ser usado em outras receitas de almôndegas e carne moída. Os fabricantes de alimentos podem produzir hambúrgueres TorulaBurger™ para venda usando receitas semelhantes, pré-preparados para o cozimento.

Nosso projeto portátil cabe em contêineres de 20 pés, usando tambores ondulados de polietileno de alta densidade (HDPE) com 2 m de diâmetro e 5 m de comprimento. Esses tambores são feitos de HDPE de grau alimentício e não lixiviam o níquel como o aço inoxidável. Esses contêineres são montados na fábrica, empilháveis (até 4 de altura), transportáveis por caminhão/trem e permitem uma configuração rápida em grande escala.

TorulaFeed™ e TorulaBurger™ são marcas registradas da Hamrick Engineering.

Elementos de economia de custos Impacto Pré-requisito
Fermentação em estado sólido com tambor rotativo Sem centrífuga ou secador por pulverização, baixa potência, sem espuma, alta transferência de oxigênio
Enzimas hidrolisantes de amido granular Sem fogão a jato ou altas temperaturas
Sacarificação e fermentação simultâneas Produção mais rápida de levedura
Resfriamento evaporativo Sem trocador de calor a placas ou resfriador de água Controle de contaminação bacteriana
Tambor de laminação de PEAD corrugado 1/10 do custo do aço inoxidável Resfriamento evaporativo
Reciclagem de levedura Produção mais rápida de levedura Controle de contaminação bacteriana
Cultivo da levedura Torula Metaboliza o óleo do milho e do trigo para produzir proteína
Em contêineres Produção em massa, fácil instalação, empilhável

Controle de contaminação

A contaminação bacteriana é o principal desafio na fermentação de etanol em escala industrial ou no crescimento de leveduras. Nosso método patenteado evita isso usando a ureia como única fonte de nitrogênio e mantendo o níquel abaixo de 1 mg/kg, eliminando lavagens ácidas ou antibióticos. A ureia é adicionada gradualmente durante a sacarificação e fermentação simultâneas (SSF), acelerando o processo sem problemas. Funciona em pH 4-7.

Patente PCT WO2024092285A2

Patente dos EUA nº 12.297.423

Patente dos EUA App. No. 19/202,827, registrada em 8 de maio de 2025

Biorreator de tambor rotativo

Nosso fermentador RDB aproveita nossas patentes de controle de contaminação para o crescimento de levedura aeróbica durante todo o ano em milho e trigo moídos a martelo. Seu núcleo é um tambor de rolamento de PEAD corrugado, que permite unidades grandes, em contêineres e empilháveis a menos de US$ 1.000/m³ - contra mais de US$ 15.000/m³ das unidades tradicionais (por exemplo, o tambor de rolamento de PEAD corrugado custa menos de US$ 1.000 contra mais de US$ 9.000 do aço inoxidável). Os custos operacionais são menores do que os da fermentação submersa.

Ele usa enzimas de hidrólise de amido granular (GSHE: glucoamilase + alfa-amilase), SSF a 38°C com levedura Torula (também conhecida como Candida utilis e Cyberlindnera jadinii) e reciclagem de levedura/enzima para aumentar a velocidade.

O resfriamento evaporativo dispensa trocadores de calor, reduzindo o CAPEX/OPEX e as necessidades de limpeza. Os tambores se autolimpam por abrasão durante a rotação. A secagem é barata com ~50% de umidade na lama. As unidades são em contêineres e automatizadas.

Mais saudável que a proteína de soja

Nosso fermentador RDB produz levedura que é mais saudável do que a proteína de soja e tem preço competitivo. O cultivo da soja depende de herbicidas/pesticidas nocivos que entram na cadeia alimentar, além de a soja ter compostos antinutricionais (por exemplo, inibidores de tripsina, lectinas). A levedura oferece melhor equilíbrio de aminoácidos, sustentabilidade (menos terra necessária) e nutrição para peixes/galinhas.

Nosso baixo CAPEX e OPEX tornam essa alternativa nutritiva econômica.

Levedura de milho e trigo

Nosso fermentador RDB produz levedura rica em proteínas de forma econômica a partir de milho e trigo moídos. O amido é hidrolisado em glicose usando enzimas GSHE (sem cozimento), com levedura cultivada simultaneamente (SSF). Essa é a fonte de açúcar aeróbica mais barata - semelhante ao processo de etanol da POET, mas aeróbica para a levedura. A energia de secagem é baixa, com ~50% de umidade.

A levedura Torula é geralmente reconhecida como segura (GRAS), aprovada globalmente para o consumo de peixes, animais e pessoas, é amplamente vendida pela Lallemand como realçador de sabor e tem sido usada com segurança desde a década de 1930 para o consumo de peixes, animais e pessoas.

Podemos aumentar o teor de proteína da levedura Torula metabolizando o óleo do milho e do trigo, reduzindo assim o teor de ômega 6 do TorulaFeed.

TorulaFeed em rações para peixes e animais e em alimentos

Composição do TorulaFeed

A mistura seca enriquecida com proteína que produzimos, a TorulaFeed, tem cerca de 41% de proteína e é quase idêntica a uma mistura de 55/45% de levedura Torula e grãos secos de destilaria desengordurados com solúveis (DDGS) de usinas de etanol de milho. Tanto a levedura Torula quanto o DDGS são comumente usados para substituir a soja na alimentação de peixes e animais, e a mistura rica em proteínas dos dois é adequada para substituir a soja. As proteínas da soja, da ervilha e do feijão faba também são comumente usadas em alimentos como substitutos da carne, e o TorulaFeed é uma alternativa mais saudável.

As pessoas precisam de cerca de 0,8 g de proteína por dia por kg de peso corporal. A pessoa média pesa cerca de 62 kg (137 lbs) e, portanto, precisa de cerca de 50 g de proteína por dia. Se metade das necessidades diárias de proteína for suprida por TorulaFeed, isso exigiria 25 g de proteína de TorulaFeed - cerca de 61 g de TorulaFeed por dia, dos quais seriam cerca de 34 g de levedura Candida utilis por dia. Em condições normais de crescimento, o conteúdo de RNA da Candida utilis é de cerca de 10% da matéria seca, portanto, 34 g de Candida utilis contém cerca de 3,4 g de RNA. O consumo diário máximo recomendado de RNA é inferior a 2 g/dia, portanto, é necessário reduzir o conteúdo de RNA da Candida utilis para consumo humano. Reduzimos o teor de fósforo do caldo de fermentação para menos de 10 mg P/litro nas últimas horas de crescimento, o que reduz o teor de RNA da Candida utilis para menos de 5% da matéria seca. Isso reduz o consumo médio diário de RNA para menos de 2 g/dia, e outras reduções de fósforo próximas ao final do crescimento podem reduzir ainda mais esse valor para bem menos de 1 g/dia.

A secagem em alta temperatura do TorulaFeed tem duas finalidades: inativar as células de levedura para torná-las inviáveis e seguras para o consumo e, ao mesmo tempo, aumentar a digestibilidade ao quebrar os componentes resistentes da parede celular. A TorulaFeed não tem lipídios (gorduras), portanto a secagem em alta temperatura não produz nenhum sabor rançoso do óleo do milho e do trigo. A ausência de lipídios na TorulaFeed também possibilita o armazenamento da TorulaFeed na forma seca por longos períodos (as gorduras podem ficar rançosas devido ao oxigênio). Ele também é enriquecido com vitaminas B. Produzimos ração animal e hambúrgueres com TorulaFeed adicionando uma mistura de 80/20% de óleo de canola e óleo de linhaça para enriquecer o TorulaFeed com quantidades iguais de ácidos graxos ômega 6 e ômega 3.

Como o óleo de canola também contém antioxidantes tocoferol (vitamina E), os ácidos graxos ômega-3 do óleo de linhaça não são oxidados quando esse óleo é usado para fritar ou assar, o que o torna um óleo ideal para incorporar em hambúrgueres com um equilíbrio perfeito de ácidos graxos ômega-6 e ômega-3. Esse óleo também tem um sabor agradável. Uma mistura de 1:1 de ácidos graxos ômega-6 e ômega-3 também é adequada para a nutrição de peixes, frangos e suínos.

A levedura Torula tem duas vezes mais lisina do que o DDGS e o DDGS tem duas vezes mais metionina do que a levedura Torula, portanto, juntos, eles têm uma composição de aminoácidos bem equilibrada. Pode ser necessário suplementar quantidades modestas de lisina, dependendo do tipo de ração. Tanto a levedura Torula quanto o DDGS são ricos em ácido glutâmico, o que dá a essa mistura um sabor agradável e carnudo, ao mesmo tempo em que é adequada para vegetarianos e veganos. Essa mistura também é enriquecida com todas as vitaminas B (exceto a B-12).

O DDGS não é adequado para ser adicionado aos alimentos porque a alta temperatura no poço de cerveja de etanol causa a oxidação dos ácidos graxos no DDGS, o que torna os alimentos que contêm DDGS menos palatáveis. Como o nosso processo converte o óleo do milho e do trigo em proteína antes de usar a secagem em alta temperatura, há pouca oxidação dos lipídios nos sólidos do milho/trigo, de modo que o TorulaFeed tem gosto de farinha de milho ou seitan com carne (mas sem os carboidratos e as gorduras).

Aspectos de saúde da TorulaFeed quando consumida por peixes, animais e pessoas

O TorulaFeed é saudável para peixes, frangos, porcos e pessoas. As taxas de conversão alimentar (kg de ração/kg de ganho de peso) são de 1,0-2,0 para peixes, 1,7-2,0 para frangos, 2,5-3,5 para suínos e 6,0-10,0 para bovinos (menos eficiente). O valor alimentar da levedura Torula data da Alemanha dos anos 1940. Produção global: ~140 milhões de toneladas de aves, 110 milhões de toneladas de suínos, 90 milhões de toneladas de aquicultura por ano.

Principais aspectos de saúde: aminoácidos essenciais e ácidos graxos.

Aminoácidos essenciais

Eles devem vir da dieta (peixes/galinhas/suínos/pessoas não conseguem sintetizá-los). Nove elementos essenciais:

  1. Histidina - Crescimento, reparo de tecidos, histamina.

  2. Isoleucina - Metabolismo muscular, energia, hemoglobina.

  3. Leucina - Síntese muscular, reparo.

  4. Lisina - Síntese de proteínas, hormônios, enzimas.

  5. Metionina - Desintoxicação, metabolismo, compostos de enxofre.

  6. Fenilalanina - Precursor de neurotransmissores (tirosina, dopamina, norepinefrina).

  7. Treonina - Colágeno, elastina, imunidade.

  8. Triptofano - precursor da serotonina/melatonina (humor/sono).

  9. Valina - Crescimento muscular, energia, reparo.

A arginina também é essencial para peixes, frangos e suínos. O TorulaFeed fornece um bom equilíbrio de aminoácidos, além de biotina e vitaminas do complexo B (exceto B12).

Ácidos graxos essenciais

As pessoas não podem produzir esses ácidos graxos e, sem eles, não podem viver::

  1. Ácido alfa-linolênico (ALA, ômega-3): Saúde do coração/cérebro, anti-inflamação (em sementes de linhaça, chia, nozes).

  2. Ácido linoleico (LA, ômega 6): Pele/cabelo, crescimento, membranas (em óleos vegetais, nozes).

Há distúrbios metabólicos causados pelo consumo excessivo de ácidos graxos ômega 6 e o TorulaFeed, juntamente com uma mistura de 80/20% de óleo de canola e óleo de linhaça, produz uma ração com quantidades iguais de ALA e LA. O corpo humano os converte em EPA/DHA e o equilíbrio de ALA e LA na dieta evita a inflamação causada pelo excesso de LA.

A soja, a ervilha e a fava têm um excesso de ômega 6 e não têm ômega 3/EPA/DHA, o que leva a problemas de saúde quando consumidos pelas pessoas, direta ou indiretamente. A levedura é mais saudável para o consumo.

Fatores antinutricionais (ANFs) em leguminosas

Leguminosas, como soja, ervilha e feijão faba, contêm muitos fatores antinutricionais que as tornam menos do que ideais para a alimentação de peixes, animais e pessoas. Esses fatores incluem inibidores de tripsina, lectinas, oligossacarídeos, ácido fítico, saponinas, antígenos, isoflavonas, taninos - todos prejudiciais à alimentação. Peixes carnívoros (salmonídeos/camarões) sofrem de enterite/problemas de crescimento com mais de 30% de soja. Os animais jovens (leitões/pintinhos/bezerros) enfrentam problemas digestivos; as aves têm diarreia/redução do crescimento. A levedura não tem ANFs, produzindo peixes, frangos e suínos mais saudáveis.

Melhorando a digestibilidade do TorulaFeed

Não há ANFs na levedura e nos resíduos de grãos, mas o fitato e o polissacarídeo não amiláceo (NSP) arabinoxilano podem reduzir a digestibilidade do TorulaFeed.

Os grãos contêm fitato, que se liga ao fosfato e causa a quelação de muitos minerais essenciais. Embora a Candida utilis secrete fitase para liberar o fosfato do fitato, a suplementação com fitase durante o crescimento da TorulaFeed pode ser útil.

O arabinoxilano de grãos é indigesto para peixes, galinhas, porcos e pessoas. Embora a Candida utilis secrete xilanase, uma suplementação com xilanase durante a fermentação pode aumentar o rendimento da Candida utilis (que cresce com xilose e arabinose) e melhorar a digestibilidade do TorulaFeed.

Animal Nível de inclusão recomendado do TorulaFeed Principais bases da recomendação
Salmão 20% (até 25% em alguns testes) Não há efeitos adversos sobre o crescimento ou a saúde; benefícios potenciais para o intestino; maior quantidade pode perturbar o microbioma em dietas mistas.
Frango 20% Mantém o desempenho e o rendimento da carcaça; quanto maior, pior a eficiência alimentar.
Porco 20-26% Sem crescimento negativo ou diarreia; melhora a eficiência; até 40% de reposição de proteína.
Cão Até 20% Alta palatabilidade e digestibilidade, benefícios anti-inflamatórios; sem limite regulatório, mas alinhado com estudos.
Gato 20% Alta palatabilidade e digestibilidade; limitada por questões de qualidade fecal.

Uso do TorulaFeed em alimentos

TorulaFeed é uma mistura seca de sólidos de milho e trigo moídos processados e levedura Torula com sabor de carne. Não requer refrigeração e pode ser rapidamente reconstituído como um substituto saudável da carne de hambúrguer (carne moída). É adequado para qualquer mercado com consumidores preocupados com a saúde, vegetarianos e veganos. É saboroso, com um perfil de sabor de nozes, defumado ou umami derivado da levedura, combinado com o sabor mais suave, semelhante a grãos, dos resíduos de milho e trigo. A levedura Torula está bem estabelecida como um realçador de sabor em alimentos, onde é valorizada por suas qualidades salgadas e pela capacidade de melhorar a palatabilidade geral em vários produtos. Ela é adequada para inclusão em alimentos, pois tanto o grão moído quanto a levedura Torula são reconhecidos como seguros para o consumo (com a levedura Torula tendo o status de GRAS da FDA) e porque produtos semelhantes de proteína unicelular à base de levedura ou substratos fermentados já são incorporados a itens como temperos, pastas, sopas, molhos, lanches e alternativas vegetarianas.

O TorulaFeed não tem carboidratos na dieta, tem um bom equilíbrio de aminoácidos essenciais e tem baixo teor de gordura (sem lipídios), o que o torna uma adição especialmente saudável à nossa dieta.

O TorulaFeed é produzido com conteúdo reduzido de ácido ribonucleico (RNA), o que resolve os problemas de níveis elevados de ácido úrico decorrentes do alto conteúdo de ácido nucleico. O processo descrito usa enzimas de grau alimentício e uma cepa de levedura amplamente utilizada no setor de alimentos, o que reforça sua adequação.

Receitas que usam TorulaFeed para hambúrgueres veganos

Elementos comuns em todas as receitas

O óleo é uma mistura de 80/20% de óleo de canola e óleo de linhaça, opcionalmente complementado com sabores como trufa.

O aglutinante é a metilcelulose E461 ou a linhaça moída. Se for linhaça moída, adicione uma quantidade igual de óleo de canola.

A adição de óleo de canola cria uma proporção de 1:1 de ácidos graxos ômega 6 para ômega 3 e acrescenta antioxidantes.

Receita básica de hambúrguer vegano com baixo teor de carboidratos

Essa receita simples enfatiza o sabor da TorulaFeed com um aglutinante para uma textura firme. É minimamente temperada para destacar o umami da levedura Torula, mantendo os carboidratos líquidos baixos. Rende 4 hambúrgueres (cerca de 100 g cada após o cozimento).

Ingredientes:

  • 200g de TorulaFeed

  • 15 g de aglutinante; absorve a umidade

  • 5 g de temperos mistos (por exemplo, cebola em pó, alho em pó, páprica defumada)

  • 2 g de sal

  • 150-180 ml de água (ajuste a consistência)

  • 10 g de óleo (para misturar ou cozinhar; adiciona um mínimo de carboidratos)

Instruções:

  1. Misture a TorulaFeed, o aglutinante, as especiarias e o sal em uma tigela.

  2. Incorpore gradualmente a água e o óleo, mexendo até formar uma massa coesa (deixe descansar por 10 a 15 minutos para gelificar e dar liga).

  3. Divida em 4 porções e molde os hambúrgueres.

  4. Frite em uma frigideira antiaderente em fogo médio por 4-5 minutos de cada lado até ficar crocante ou asse a 190°C (375°F) por 15-20 minutos.

  5. Sirva com coberturas com baixo teor de carboidratos, como tomates fatiados ou queijo vegano.

Notas nutricionais:

  • Cerca de 19,6 g de proteína por hambúrguer

  • Sem carboidratos líquidos por hambúrguer

  • Cerca de 1g de ácidos graxos ômega 6 e 1g de ácidos graxos ômega 3 por hambúrguer

Receita de hambúrguer vegano com baixo teor de carboidratos e infusão de espinafre

Essa variação acrescenta espinafre finamente picado para aumentar a umidade e os nutrientes, sem ovos ou grãos. Ela mantém uma contagem baixa de carboidratos com um perfil de sabor fresco e verde. Rende 4 hambúrgueres.

Ingredientes:

  • 200g de TorulaFeed

  • 100 g de espinafre fresco (picado e murcho para reduzir o volume)

  • Fichário de 12g

  • 5 g de ervas e especiarias (por exemplo, manjericão, cominho, pimenta-do-reino)

  • 2 g de sal

  • 120 ml de água

  • 8 g de óleo (para murchar o espinafre e dar liga)

Instruções:

  1. Molhe o espinafre picado em 4 g de óleo em fogo médio por 2 a 3 minutos e depois esfrie.

  2. Combine TorulaFeed, aglutinante, ervas, especiarias e sal.

  3. Misture o espinafre murcho, a água e o óleo restante; deixe descansar por 10 minutos para dar liga.

  4. Forme 4 hambúrgueres e grelhe ou frite por 5 minutos de cada lado.

  5. Coma em uma cama de verduras para uma refeição com baixíssimo teor de carboidratos.

Receita de hambúrguer vegano de berinjela e especiarias com baixo teor de carboidratos

Incorporando berinjela assada para obter uma textura defumada e carnuda, essa fórmula usa o aglutinante para fazer um hambúrguer firme, resultando em aproximadamente 8 g de carboidratos líquidos por hambúrguer. A berinjela acrescenta volume sem proteínas ou carboidratos significativos. Rende 4 hambúrgueres.

Ingredientes:

  • 200g de TorulaFeed

  • 80 g de berinjela (cortada em cubos e assada)

  • Fichário de 14g

  • 6 g de especiarias (por exemplo, pimenta em pó, coentro, cúrcuma)

  • 2 g de sal

  • 140 ml de água

  • 10 g de óleo (para assar e misturar)

Instruções:

  1. Corte a berinjela em cubos, misture com 5 g de óleo e asse a 200 °C (400 °F) por 15 minutos até ficar macia.

  2. Amasse levemente a berinjela assada e misture com TorulaFeed, aglutinante, temperos e sal.

  3. Adicione água e o óleo restante; deixe a mistura hidratar por 15 minutos.

  4. Forme 4 hambúrgueres e asse a 190°C (375°F) por 20 minutos, virando uma vez, ou frite na frigideira.

  5. Combine com vegetais em conserva para dar mais sabor.

Uso do E461 Metilcelulose como aglutinante

Os líderes de mercado em hambúrgueres de carne vegana são Impossible Burger, Beyond Burger, Gardein Ultimate Plant-Based Burger, Lightlife Plant-Based Burger e Incogmeato Burger Patties. Todos usam metilcelulose E461 como aglutinante em seus hambúrgueres à base de vegetais, o que produz uma textura mais suculenta, semelhante à da carne, que algumas pessoas preferem. Isso se firma quando aquecido, ajudando os hambúrgueres a manter a forma durante o cozimento e oferecendo uma mordida suculenta quando resfriados. A metilcelulose é derivada de fibra de celulose de origem vegetal, é aprovada para uso em alimentos em todo o mundo e é relativamente barata.

Uso da linhaça como aglutinante

A semente de linhaça moída, quando combinada com quantidades iguais de óleo de canola, também é um aglutinante saudável. Não é tão firme ao cozinhar, mas alguns consumidores acham que é mais natural do que a metilcelulose, acrescenta quantidades iguais de ácidos graxos ômega 6 e ômega 3 e é bastante saborosa. Quando combinado com os antioxidantes do óleo de canola, ele não produz sabores desagradáveis devido à peroxidação durante a fritura.

Custo da proteína nos alimentos

Ao comparar o custo por kg de proteína de diferentes alimentos, os hambúrgueres de carne vegana disponíveis comercialmente são 3 vezes mais caros do que a carne moída e quase 50 vezes mais caros do que o TorulaBurger™ (veja abaixo). Os hambúrgueres de carne veganos são comercializados para consumidores ricos que não são sensíveis ao custo dos alimentos, enquanto o TorulaBurger é uma fonte de proteína de baixo custo, tão saudável quanto o salmão, mas a 1/30 do preço por kg de proteína do salmão.

Fonte de proteína Custo de varejo por kg de proteína Proporção de ômega-6 : ômega-3
Hambúrguer Impossível $157/kg 200 : 1
Além do hambúrguer $124/kg 11 : 1
Filé de salmão (Atlântico, de viveiro) US$ 85/kg 0.7 : 1
Carne moída (85-90% magra) US$ 51/kg 20 : 1 (2 : 1 alimentado com capim)
Ovos US$ 48/kg 16 : 1 (4 : 1 em campo aberto)
Lombo de porco (sem osso e sem pele) US$ 31/kg 34 : 1
Peito de frango (sem osso e sem pele) US$ 30/kg 26 : 1
TorulaBurger™ US$ 3/kg 1 : 1

Economia da produção de proteína de levedura a partir de milho moído

Mais de 50% dos custos da levedura vêm dos substratos; os açúcares hidrolisados do milho são os mais baratos. A viabilidade depende dos baixos custos do RDB, dos insumos baratos e do SCP de alto valor para a ração.

  • CAPEX: RDB a menos de US$ 1.000/m³ (50-80% abaixo dos tradicionais US$ 15.000/m³) para plantas modulares.

  • OPEX:

    • Substratos: 35-62% dos custos; a US$ 150/MT de milho, ~US$ 390/MT de SCP (0,385 MT de SCP/MT de milho, a partir de 70% de amido).

    • Outros: Enzimas, ureia, energia de rotação/resfriamento, secagem. A evaporação/autolimpeza dispensa manutenção (economia de US$ 0,05-0,10/kg de SCP); secagem com 50% de umidade mais barata do que 90%. Não-substrato: US$ 200-300/MT SCP.

    • Mão de obra/utilidades: Mínimo por meio de automação; baixo consumo de energia em contêineres.

  • Rendimento/Receita: ~385 kg de substrato SCP/MT (45-50% de proteína). Levedura forrageira + DDGS: US$ 500-1.000/MT (vs. farelo de soja ~$ 400/MT). Base de proteína: SCP $800-1.000/MT vs. soja $890/MT, com nutrição superior. Receita: US$ 600-800/MT.

  • Rentabilidade: Substrato $390/MT SCP; custo total $600-700/MT; ponto de equilíbrio $550-650/MT; ROI 20-30% (5 anos, planta de 50k MT/ano); margens 20-40% em áreas de alta demanda. É necessário um piloto para a comercialização.

Biorreator de tambor rotativo com limpeza no local (CIP)

Ao cultivar Candida utilis em um biorreator de tambor rotativo usando as partes não amiláceas do milho e do trigo (ou seja, farelo) como suporte, a natureza particulada do farelo umedecido, combinada com a rotação do tambor a 3 rpm e a presença de 8 elevadores (150 mm de altura), promove o constante tombamento e a formação de cascatas no substrato. Essa ação mecânica gera abrasão entre as partículas de farelo e as paredes do tambor, que são feitas de polietileno de alta densidade (HDPE) - um material liso e antiaderente com baixa energia de superfície que inerentemente resiste à adesão.

A abrasão do substrato de tombamento limpa efetivamente o interior do tambor, evitando o acúmulo de material nas paredes. A literatura sobre RDBs para SSF (inclusive com farelo de trigo) enfatiza desafios como transferência de calor, mistura e contaminação, mas não relata incrustação nas paredes ou espessamento de biofilme como problemas, mesmo em operações de longo prazo.

A Candida utilis cresce principalmente nas partículas de farelo em vez de formar biofilmes extensos nas superfícies do tambor, especialmente sob condições secas e aeradas com resfriamento evaporativo e transporte pneumático. A adição e a remoção contínuas de farelo mantêm ainda mais o fluxo dinâmico, reduzindo as oportunidades de acúmulo de estática.

Assim, a abrasão do farelo mantém o tambor limpo por períodos de vários meses, sem evidência de formação progressiva de biofilme.

Mercados-alvo

Nosso alvo são as regiões com abundância de milho/trigo barato e forte demanda de ração para peixes/animais. Os açúcares do milho são mais baratos do que o melaço. O trigo funciona, mas requer enzimas endoproteases para o glúten, o que é compensado pelo aumento da proteína.

País Milho Preço Trigo Preço
Estados Unidos 377 MMT/ano US$157/MT 54 MMT/ano $221/MT
China 295 MMT/ano US$ 321/MT 140 MMT/ano $285/MT
Brasil 132 MMT/ano US$ 191/MT 8 MMT/ano $231/MT
Argentina 50 MMT/ano $174/MT 19 MMT/ano US$ 232/MT
Rússia+Ucrânia 41 MMT/ano $175/MT 105 MMT/ano $234/MT
Índia 43 MMT/ano US$ 315/MT 113 MMT/ano US$ 293/MT
México 25 MMT/ano $210/MT 3 MMT/ano US$ 262/MT

Quem somos nós?

A Hamrick Engineering foi fundada em 2013 por Edward B. Hamrick.

Edward (Ed) Hamrick formou-se com louvor no Instituto de Tecnologia da Califórnia (CalTech) em Engenharia e Ciências Aplicadas. Ele trabalhou por três anos na NASA/JPL nos projetos International Ultraviolet Explorer e Voyager e trabalhou por dez anos na Boeing como engenheiro de sistemas sênior e gerente de engenharia. Posteriormente, Ed trabalhou por cinco anos na Convex Computer Corporation como engenheiro de sistemas e gerente de engenharia de sistemas. Ed tem sido um empresário bem-sucedido nos últimos 25 anos.

Alex Ablaev, MBA, PhD, é Desenvolvedor Sênior de Negócios Mundiais. Alex trabalhou anteriormente na divisão de hidrólise enzimática da Genencor e é presidente da Associação Russa de Biocombustíveis, bem como gerente geral da NanoTaiga, uma empresa russa que utiliza as tecnologias da CelloFuel na Rússia.

Alan Pryce, CEng, é o engenheiro-chefe. Alan é um engenheiro mecânico profissional experiente - Chartered Engineer (CEng) - membro do Institute of Mechanical Engineers (IMechE) - com mais de 10 anos de experiência em design mecânico e gerenciamento de projetos de automação de fábricas no Reino Unido e na Europa. Ele é consultor sênior de design e gerente de projetos há mais de 30 anos, trabalhando para a Frazer-Nash Consultancy Ltd, envolvido em muitos contratos de design e construção nos setores militar, ferroviário, de manufatura e nuclear.

Maria Kharina, PhD, é cientista sênior de microbiologia. Maria tem doutorado em biotecnologia e é pesquisadora com mais de 10 anos de experiência. Maria foi bolsista da Fulbright nos EUA de 2016 a 2017.

Beverley Nash é diretora de marketing. Beverley dirige a Nash Marketing há mais de 30 anos e tem ampla experiência em planejamento e desenvolvimento de marketing para empresas novas e estabelecidas. Beverley trabalhou para muitas corporações globais no mercado técnico e foi responsável pelo planejamento e gerenciamento de muitos programas que lidam com todos os aspectos do crescimento de empresas e produtos.

O Dr. Ryan P. O'Connor(www.oconnor-company.com) presta consultoria em estratégia de propriedade intelectual e processamento de patentes. O Dr. O'Connor é formado em Engenharia Química pela Universidade de Notre Dame e tem Ph.D. em Engenharia Química pela Universidade de Minnesota. Ele registrou mais de 1.000 pedidos de patentes nos EUA e PCT e é admitido na Ordem dos Advogados de Patentes do Escritório de Patentes e Marcas Registradas dos Estados Unidos.

Portfólio de patentes da Hamrick Engineering