用定向冷冻来生产可烹饪的纤维状肉类似物的方法

申请号 CN202280049919.2 申请日 2022-05-20 公开(公告)号 CN117794382A 公开(公告)日 2024-03-29
申请人 新学校食品公司; 发明人 克里斯托弗·布赖森; 克里斯托弗·马克·格雷格森; 德里克·鲁索; 奥克·德·弗里斯; 拉斐尔·德·埃诺;
摘要 本公开提供了一种使用定向冷冻来生产“可烹饪的”、 纤维 状肉类似物的方法。该方法包括使可摄取的 水 胶体经受定向冷冻,以用于诱导细长 冰 晶的形成,其中细长冰晶在定向冷冻的水胶体中沿给定方向对齐。随后,细长冰晶被移除,并且被蛋白和任何其它添加剂如补充剂所替换,这些添加剂位于最初含有对齐的冰晶的对齐的通道中。一旦达到所需的蛋白负载量,使蛋白负载的水胶体经受适于诱导蛋白中的一些的胶凝化的条件,以在对齐的细长通道中形成蛋白凝胶。
权利要求

1.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,包含:
a)制备由一种或多种可摄取的蛋白和/或胶体以及水构成的可摄取的生物聚合物凝胶、溶液或分散体;
b)使所述生物聚合物凝胶、溶液或分散体经受定向冷冻,诱导对齐的细长晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;
c)用可摄取的蛋白和/或水胶体替换所述对齐的细长冰晶,以产生注入的凝胶;和d)使所述注入的凝胶经受合适的条件,以使所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的至少一些胶凝化,以在所述对齐的通道内产生胶凝化的蛋白和/或水胶体,从而形成纤维状食品。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶、溶液或分散体是:
(i)包含一种或多种不同的可摄取的水胶体和水的水胶体凝胶、溶液或分散体;
(ii)包含一种或多种不同的可摄取的蛋白和水的蛋白凝胶、溶液或分散体;或
(iii)包含一种或多种不同的可摄取的水胶体和一种或多种不同的可摄取的蛋白以及水的复合凝胶、溶液或分散体。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中步骤a)和c)的所述可摄取的蛋白和/或水胶体相同或不同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中可摄取的水胶体包含常规和/或重组明胶、琼脂、海藻酸盐、可德胶、κ‑叉菜胶、κ2‑角叉菜胶和ι‑角叉菜胶、红藻胶、淀粉、改性淀粉、海藻提取物、糊精、魔芋葡甘聚糖、甲基纤维素、果胶、结冷胶、黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、阿拉伯树胶、塔拉胶或多糖中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法,包含:
a)制备由一种或多种可摄取的水胶体和水构成的可摄取的水胶体凝胶;
b)使可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的水胶体凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;
c)用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的水胶体凝胶;和
d)使所述注入蛋白的水胶体凝胶经受合适的条件,以使所述可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化,从而在所述对齐的通道内产生胶凝化的蛋白。
6.根据权利要求1所述的方法,包含:
a)制备由一种或多种第一可摄取的蛋白和水构成的可摄取的蛋白凝胶;
b)使所述可摄取的蛋白凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的蛋白凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;
c)用第二可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的蛋白凝胶;和d)使所述注入蛋白的蛋白凝胶经受合适的条件,以使所述第二可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化,从而在所述对齐的通道中产生胶凝化的蛋白。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其中所述可摄取的蛋白包含可胶凝蛋白、不可胶凝蛋白或它们的组合。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述可摄取的蛋白包含培养蛋白;动物蛋白,如重组动物蛋白;植物蛋白;细菌蛋白;真菌蛋白,如酵母蛋白;藻类蛋白;或它们的组合。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是哺乳动物乳清蛋白、酪蛋白或酪蛋白酸盐;大豆蛋白、铃薯蛋白、rubisco蛋白、浮萍蛋白、大米蛋白、杏仁蛋白、卵蛋白、燕麦蛋白、亚麻子蛋白、裸藻蛋白、裂殖壶菌蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白、重组哺乳动物乳清、培养哺乳动物乳清、重组卵清蛋白、培养卵清蛋白、重组明胶或胶原、培养明胶或胶原、芥花籽蛋白、羽扇豆蛋白、蚕豆蛋白、小麦蛋白、扁豆蛋白、苋菜蛋白、花生蛋白、辣木籽蛋白、南瓜籽蛋白、鹰嘴豆蛋白、葵花籽蛋白、红花籽蛋白、芥菜籽蛋白、小球藻蛋白和螺旋藻蛋白中的任何一种或任何组合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中步骤c)包含:
(i)通过浸入到含有步骤c)的所述可摄取的蛋白和/或水胶体的溶剂中来解冻所述定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体,所述溶剂具有适于融化所述冰晶的温度
(ii)冷冻干燥所述定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体以基本上除去所有的水,然后将经干燥的凝胶浸入到含有步骤c)的所述可摄取的蛋白和/或水胶体的溶液中;
(iii)蒸发所述冰晶,然后将所述经干燥的凝胶浸入到含有步骤c)的所述可摄取的蛋白和/或水胶体的溶液中;或
(iv)使所述注入的凝胶的一端置于真空下以提取所述冰晶,并且将步骤c)的所述可摄取的蛋白和/或水胶体从所述注入的凝胶的另一端拉入所述对齐的细长通道中。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其中步骤c)包含解冻所述定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体;并且其中所述方法包含定向冷冻和解冻的多个循环。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其进一步包含通过控制穿过材料的温度梯度来控制所述对齐的细长通道的直径,以便改变定向冷冻过程的速度,并且其中所述对齐的细长通道中的胶凝化的蛋白的直径与所述对齐的细长通道的直径成比例。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述对齐的细长通道的直径被控制以得到直径在约20至约500微米范围内的细长胶凝化的蛋白。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述生物聚合物凝胶、溶液或分散体是溶液或分散体,并且所述方法包含:
(i)在步骤c)之前,通过进一步使定向冷冻的溶液或分散体经受合适的条件,使所述溶液或分散体胶凝化;或
(ii)在步骤c)之前,通过浸入到合适的溶液中诱导所述溶液或分散体的胶凝化。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中所述生物聚合物凝胶、溶液或分散体是溶液或分散体,并且所述方法包含在定向冷冻的同时使所述溶液或分散体胶凝化。
16.根据权利要求14或15所述的方法,其中所述生物聚合物溶液或分散体包含第一水胶体和第二水胶体,并且其中所述方法包含使所述第一水胶体胶凝化,使所述生物聚合物经受定向冷冻,随后使所述第二水胶体胶凝化,并且用可摄取的蛋白替换所述冰晶。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中所述合适的条件包含:
(i)对所述注入的凝胶进行热处理,并且其中所述可摄取的蛋白包含至少可热胶凝蛋白;
(ii)将盐或离子渗透到所述注入的凝胶中,选择所述盐以诱导所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;
(iii)将所述注入的凝胶的pH调节到适于引起所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化的值;
(iv)将含有交联剂的溶液渗透到所述注入的凝胶中,选择所述交联剂以诱导所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;
(v)对所述注入的凝胶进行压处理,以诱导所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;和/或
(vi)用合适波长和强度的辐射照射所述注入的凝胶,以诱导所述蛋白的交联,从而诱导所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
18.根据权利要求17所述的方法,其中渗透所述盐包含使所述注入的凝胶与足够浓度的盐溶液接触,以允许所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;并且其中所述盐是钠(Na)、(K)、(Ca)和镁(Mg)的硫酸盐、柠檬酸盐、氯化物、酸盐、抗坏血酸盐、乙酸盐、山梨酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐和磷酸盐中的任何一种,以及它们的任何组合。
19.根据权利要求17所述的方法,其中调节所述注入的凝胶的pH包含添加食品安全pH调节剂,所述食品安全pH调节剂包含乙酸、盐酸、抗坏血酸、苹果酸、甲酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡萄糖酸‑δ内酯、氢化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或它们的组合。
20.根据权利要求17所述的方法,其中所述交联剂是化学交联剂,包含戊二、鞣酸、京尼平、烟熏液或它们的组合。
21.根据权利要求17所述的方法,其中所述交联剂是基于酶的交联剂,包含转谷酰胺酶(EC 2.3.2.13)、分类酶A(EC 3.4.22.70)、酪氨酸酶(EC 1.14.18.1)、漆酶(EC 
1.10.3.2)、过氧化物酶(EC 1.11.1.x)、赖氨酰氧化酶(EC 1.4.3.13)、胺氧化酶(EC 
1.4.3.6)或它们的组合。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶、溶液、或分散体具有多层。
23.根据权利要求22所述的方法,其中交替层由相同或不同的生物聚合物或生物聚合物混合物制成。
24.根据权利要求22或23所述的方法,所述方法进一步包含通过生产琼脂和海藻酸盐溶液与海藻酸盐‑油乳液的混合物以及使所述混合物胶凝化以生产表皮层,来生产模拟肉或鱼的表皮层的层。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的方法,所述方法进一步包含生产各自具有预选的厚度的多个注入蛋白的生物聚合物凝胶,以及制备由被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料制成的填隙层。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述多个注入蛋白的生物聚合物凝胶被堆叠并粘附到所述填隙层。
27.根据权利要求25或26所述的方法,其中所述填隙层包含被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料,所述材料包含蛋白、水胶体、水包油乳液、固体颗粒、脂肪和油凝胶中的任何一种或组合。
28.根据权利要求27所述的方法,其中所述固体颗粒包含二氧化、蛋白、碳酸钙、淀粉、固体脂肪晶体和藻类中的任何一种或组合。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的方法,所述方法进一步包含:
i)在所述生物聚合物凝胶、溶液或分散体的制备期间加入色素;或
ii)用第二可摄取的蛋白和/或水胶体以及所述色素的混合物替换所述对齐的细长冰晶;
其中所述色素包含类胡萝卜素、β‑胡萝卜素、虾青素、番茄红素、胭脂红、花青素、甜菜色素、血红蛋白、肌红蛋白、甜菜汁提取物、红花黄色素、叶黄素、姜黄素、辣椒红素、辣椒玉红素、降胭脂树素、花青素、类姜黄素、姜黄根粉、藻蓝蛋白、类黑精或它们的组合。
30.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,包含:
使可摄取的生物聚合物凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;
通过将冷冻的生物聚合物浸入到含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液中,解冻具有所述对齐的通道的所述定向冷冻的生物聚合物凝胶,从而在低于所述可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度的温度下,用所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白融化和替换所述对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的生物聚合物凝胶;以及
在高于所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度的温度下加热所述注入蛋白的生物聚合物凝胶,以产生蛋白纤维,从而形成纤维状肉类似物食品。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶是:
a)包含一种或多种不同的可摄取的水胶体和水的水胶体凝胶;
b)包含一种或多种不同的可摄取的蛋白和水的蛋白凝胶;或
c)包含i)至少两种不同的可摄取的水胶体,ii)至少两种不同的可摄取的蛋白,或iii)一种或多种不同的可摄取的水胶体和一种或多种不同的可摄取的蛋白以及水的复合凝胶。
32.根据权利要求30或31所述的方法,其中所述生物聚合物凝胶由多糖、常规和/或重组明胶、琼脂、发酵衍生的明胶、海藻酸盐、可德胶、κ‑角叉菜胶、κ2‑角叉菜胶和ι‑角叉菜胶、红藻胶、淀粉、改性淀粉、糊精、魔芋葡甘聚糖、果胶、甲基纤维素、结冷胶、黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、阿拉伯树胶和塔拉胶中的一种或多种构成。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的方法,所述方法包含改变所述冷冻的生物聚合物的浸没时间以控制蛋白加载。
34.根据权利要求17和30至33中任一项所述的方法,其中所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白包含:i)可摄取的可溶性热胶凝化蛋白,其中在含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液中所述可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的浓度在约0.5%至约
30%的范围内;或ii)可摄取的可溶性热胶凝化蛋白和非热胶凝化蛋白的混合物。
35.根据权利要求34所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶具有的熔化温度高于所述可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度。
36.根据权利要求10和30至35中任一项所述的方法,其中解冻所述定向冷冻的水胶体凝胶包括将含有所述可摄取的可胶凝蛋白的溶剂的温度调节到从所述水胶体凝胶内溶剂的熔点到所述水胶体凝胶的熔点的范围内,并且其中用所述可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶包括将含有所述可摄取的蛋白的溶剂的温度调节到从含有所述蛋白溶液的溶剂的凝固点到所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化开始变性温度的范围内。
37.根据权利要求36所述的方法,其中解冻所述定向冷冻的水胶体凝胶在约0℃与约85℃之间,优选地在约0℃与约45℃之间进行。
38.根据权利要求17和30至37中任一项所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液进一步包含可摄取的非热胶凝化蛋白和热诱导的触发剂,以在温度升高时触发所述可摄取的非热胶凝化蛋白的胶凝化。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述热诱导的触发剂包含盐、酶、pH调节剂或它们的组合。
40.根据权利要求38所述的方法,其中所述热诱导的触发剂是微胶囊化在可熔化涂层内的酶。
41.根据权利要求30至40中任一项所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液包含:水溶液或水性分散体。
42.根据权利要求10和30至41中任一项所述的方法,其中含有所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液具有约1℃至约60℃的温度。
43.根据权利要求33所述的方法,其中通过改变所述可摄取的生物聚合物凝胶和含有所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液的体积比,来进一步改变蛋白加载量。
44.根据权利要求30至43中任一项所述的方法,其中定向冷冻所述可摄取的生物聚合物凝胶的步骤通过在约‑2℃至约‑196℃的温度下将所述可摄取的生物聚合物凝胶放置成与预冷却的基底接触来进行。
45.根据权利要求30至44中任一项所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶是模量在约100至约5000帕斯卡的范围内的κ‑角叉菜胶水凝胶。
46.根据权利要求30至44中任一项所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶是琼脂浓度在约0.1%至约15重量%范围内的琼脂水凝胶。
47.根据权利要求30至46中任一项所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液进一步包括扩散到所述对齐的通道中的可摄取的补充剂,其中所述可摄取的补充剂包含:水溶性维生素,包括抗坏血酸(维生素C)、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B6(吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)、叶酸、维生素B12、生物素、泛酸以及它们的组合;或ω‑3、ω‑6、ω‑9脂肪酸酯或它们的组合的乳液;可摄取的矿物质;和/或抗氧化剂
48.根据权利要求41所述的方法,其中所述水溶液或水性分散体包含:味剂、调味剂、乳化剂、防腐剂、色素、pH调节剂、质地调节剂或它们的组合。
49.根据权利要求30至48中任一项所述的方法,其中使所述可摄取的生物聚合物凝胶经受定向冷冻并诱导对齐的细长冰晶的形成的步骤进一步包含:将所述可摄取的生物聚合物凝胶放置成与预冷却的基底接触,以在一个方向上进行定向冷冻;或将所述可摄取的生物聚合物凝胶放置在两个预冷却的基底之间,其中所述定向冷冻从相反的方向进行。
50.根据权利要求34所述的方法,其中在热胶凝化蛋白和非热胶凝化蛋白的混合物中,在含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液中的所述可摄取的热胶凝化蛋白的浓度在约2至约10重量%,优选地约2至约15%,更优选地约2至约20%的范围内,其余为非热胶凝化蛋白,以构成总共25重量%的蛋白混合物。
51.根据权利要求17和30至50中任一项所述的方法,其中对所述可摄取的可溶性热胶凝化注入蛋白的生物聚合物凝胶进行热处理的步骤在约40℃至约150℃范围内的溶液温度下进行。
52.根据权利要求1至51中任一项所述的方法,所述方法进一步将所述注入的凝胶暴露于用于防止蛋白从所述注入的凝胶中渗漏的试剂,其中所述试剂包含pH调节剂、盐、热处理、化学交联剂、酶促交联剂、胶凝化水胶体的注入,以及将水胶体涂层施加到所述注入蛋白的水胶体凝胶中的任何一种或组合。
53.根据权利要求1至52中任一项所述的方法,其中替换所述对齐的细长冰晶的步骤进一步包含用调味剂和/或色素替换。
54.一种通过根据权利要求1至53中任一项所述的方法生产的纤维状肉类似物食品。
55.根据权利要求54所述的食品,所述食品是纤维状哺乳动物肉、家禽或海鲜类似物食品。
56.根据权利要求54或55所述的食品,其中所述可摄取的蛋白以约2重量%至约50重量%,优选地约5重量%至约50重量%,优选地约5重量%至约35重量%,优选地约10重量%至约30重量%,优选地约15重量%至约25重量%,优选地约10重量%至约20重量%的范围存在于所述食品中。
57.根据权利要求54至56中任一项所述的食品,其中所述水胶体以约0.2重量%至约10重量%,优选地约0.5重量%至约8重量%,优选地约0.5重量%至约5重量%的范围存在于所述食品中。
58.根据权利要求54至57中任一项所述的食品,其中所述可摄取的蛋白包含可摄取的可热胶凝蛋白和不可胶凝蛋白的混合物,以提供增加的蛋白含量。
59.根据权利要求58所述的食品,其中存在的蛋白的最大量为25重量%,那么所述混合物中可摄取的可热胶凝蛋白的最小量为2重量%,并且不可热胶凝蛋白的最大量为23重量%。
60.根据权利要求58所述的食品,其中存在的蛋白的最大量为25重量%,并且所述混合物中可摄取的可热胶凝蛋白的中间最小量为约8重量%,并且不可热胶凝蛋白的最大量为约17重量%。
61.根据权利要求58所述的食品,其中存在的蛋白的最大量为25重量%,并且所述混合物中可摄取的可热胶凝蛋白的中间最小量为约10重量%,并且不可热胶凝蛋白的最大量为约15重量%。

说明书全文

用定向冷冻来生产可烹饪的纤维状肉类似物的方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2021年5月21日提交的美国专利申请序号17/326,567(现在作为US11,241,024发布)和2022年2月8日提交的美国专利申请序号17/666930的优先权,这两个专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术领域

[0003] 本公开涉及一种使用凝胶的定向冷冻来生产“可烹饪的”、纤维状肉类似物的方法。

背景技术

[0004] 由于基于植物的替代品的增长,1.4万亿美元的全球肉类行业正在经历前所未有的混乱,预计在未来10年将达到1400亿美元(占全球肉类市场的近10%)。肉类和鱼类的基于植物的替代品正成为许多消费者的需求,这些消费者正在努解决食用基于动物的蛋白产品的道德问题,如纯素食主义者、素食主义者等。对肉类或鱼类有各种食物过敏的消费者也在寻找基于植物的替代品。这一行业的增长预计将持续数十年;到2050年,全球肉类行业将需要增长69%才能满足人口增长。这将特别具有挑战性,因为与基于植物的蛋白相比,基于动物的蛋白的生产在水资源使用、土地使用和GHG排放方面的资源密集程度显著更高。此外,90%的地球上的野生鱼类已经被归类为过度捕捞或以最大容量捕捞。这意味着基于植物的食品的机会只会随着时间的推移而增加,这是由来自顾客、特殊利益集团/NGO和政府的不断增加的压力所驱动的。由于地球的资源日益紧张,从食品安全度来看,拥有基于动物的蛋白食品的现成替代品符合每个国家的最佳利益。
[0005] 从基于动物的蛋白向基于植物的蛋白替代品过渡的另一动力是由日益爆发的已知会传染给人类的动物疾病所驱动的。这些疾病被称为人畜共患疾病(或人畜共患病),其是由从动物传播到人类的细菌引起的,并且在世界上那些不良农业实践导致在动物和人类之间的密切接触的地区尤其成问题。动物对人的感染有两种方式,最常见的是与动物密切接触的人之间的病毒感染,这是由于病毒通过空气从动物传播到人,以及另一种是由于人对动物的摄取和食用。这些疾病对严重依赖于基于动物的农业的国家的经济的影响可能是毁灭性的,更不用说当这些基于动物的疾病开始传播给人类时造成的人类死亡。
[0006] 在这些因食用肉而传染给人类的疾病中最值得注意的可能是牛海绵状脑病(BSE),它于1985年在英国的牛中首次被鉴定。它与人类的变异型克雅氏病(Creutzfeldt‑Jakob disease)有关,并且是食用受感染的肉类导致了向人类的传播。在英国,近两百(200)人死于这种疾病,并且导致数百万头牛被宰杀。BSE是一种神经系统病症,其由一种叫做朊病毒的罕见传播因子引起,并且于20世纪70年代开始在牛中出现。主要原因被确定为动物饲料,包括来自被传染或感染的牛的肉骨粉(MBM)。超过100,000头牛被证实受到感染。MBM的使用在1988年被禁止,但它与人类的被称为克雅氏病(CJD)的罕见疾病有关。与BSE相关的版本被命名为变异型CJD,并且可能在食用受感染的肉类多年后出现在食用受感染的肉类的消费者身上,在许多情况下是致命的。
[0007] 类似地,人类摄取鱼类也会导致疾病。与鱼类接触相关的人畜共患疾病主要是细菌感染。这些包括分枝杆菌(Mycobacterium)、丹毒丝菌(Erysipelothrix)、弯曲杆菌(Campylobacter)、气单胞菌(Aeromonas)、弧菌(Vibrio)、爱德华氏菌(Edwardsiella)、埃希氏菌(Escherichia)、沙氏菌(Salmonella)、克雷伯氏菌(Klebsiella)和海豚链球菌(Streptococcus iniae)。虽然这些感染并不总是让鱼看起来生病,但它们可以引起人类的严重疾病。全球变暖对动物和鱼类的人畜共患疾病增长的影响尚未被量化或了解,并且认为海洋温度环境温度的上升会导致更多的人畜共患疾病的爆发是合理的。因此,从更安全的蛋白来源中寻找肉类和/或鱼类的基于植物的替代品的动力越来越大,这些蛋白不需要目前基于动物的蛋白来源所需的那么多资源。
[0008] 不幸的是,已经证明目前市场上的基于植物的肉类替代品很难吸引大众市场的消费者,因为很难充分模仿真正的肉类的味道、质地、营养状况和烹饪行为。这些产品有时使用基本配方和未经试验的方法,这突出表明了制造商缺乏研发投资。消费者研究指出,消费者在做出购买肉类与替代肉类产品的决定时,主要依赖3个标准:价格、味道和方便性。因此,如果基于植物的肉类替代品没有真正的肉类可比的味道、更昂贵且/或不太方便准备,那么它可能只会吸引小众的素食者和纯素食者。
[0009] 在替代的蛋白行业中,几乎所有的努力都集中在模仿牛肉、鸡肉和猪肉的替代品上,其中很少的努力针对替代的基于植物的海鲜。在2019年,基于植物的海鲜仅占基于植物的肉类替代销售总额的1%,仅占海鲜销售总额(1.05亿美元)的0.07%。如果到2030年,基于植物的海鲜市场可以达到整个海鲜市场的10%,正如整个基于植物的肉类市场预计达到全球肉类销售额的10%一样,它价值将达到200亿美元。
[0010] 存在使用定向冷冻作为生产类似于肌肉纤维的纤维的方法。在美国专利第4,423,083号中,描述了一种通过将蛋白和水胶体结合然后冷冻来生产纤维的方法。在解冻后,纤维被螯合剂强化,保留了纤维结构。在本文公开的方法中,首先进行水胶体凝胶的定向冷冻,第二步是在不需要螯合剂的情况下浸入蛋白溶液中,从而避免了对螯合剂的需要。这非常有利地提供了在添加其它组分如蛋白和如本文公开的其它补充剂之前控制纤维形成的灵活性。
[0011] 此外,美国专利第4,423,083号公开了有必要在浸入到螯合溶液中之前将冷冻物质切片,以产生最大厚度为8mm的纤维束,从而保持样品的最里面部分的纤维特性。在本公开中,不需要切片,可以在没有螯合剂的情况下保存纤维结构,并且样品可以是任何大小或形状。发明内容
[0012] 在一方面,提供了一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:a)制备由一种或多种可摄取的蛋白和/或水胶体以及水构成的可摄取的生物聚合物凝胶、溶液或分散体;b)使所述生物聚合物凝胶、溶液或分散体经受定向冷冻,诱导对齐的细长晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体,对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;c)用可摄取的蛋白和/或水胶体替换对齐的细长冰晶,以产生注入的凝胶;和d)使注入的凝胶经受合适的条件,以使可摄取的蛋白和/或水胶体中的至少一些胶凝化,以在对齐的通道内产生胶凝化的蛋白和/或水胶体,从而形成纤维状食品。
[0013] 在一个实施例中,可摄取的生物聚合物凝胶、溶液或分散体是:包含一种或多种不同的可摄取的水胶体和水的水胶体凝胶、溶液或分散体;包含一种或多种不同的可摄取的蛋白和水的蛋白凝胶、溶液或分散体;或包含一种或多种不同的可摄取的水胶体和一种或多种不同的可摄取的蛋白以及水的复合凝胶、溶液或分散体。
[0014] 在一个实施例中,步骤a)和c)的可摄取的蛋白和/或水胶体相同或不同。在一个实施例中,可摄取的水胶体包含常规和/或重组明胶、琼脂、海藻酸盐、可德胶(curdlan)、κ‑角叉菜胶、κ2‑角叉菜胶和ι‑角叉菜胶、红藻胶、淀粉、改性淀粉、海藻提取物、糊精、魔芋葡甘聚糖、甲基纤维素、果胶、结冷胶、黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、阿拉伯树胶、塔拉胶或多糖中的一种或多种。
[0015] 在一个实施例中,所述方法包含:a)制备由一种或多种可摄取的水胶体和水构成的可摄取的水胶体凝胶;b)使可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的水胶体凝胶,对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;c)用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的水胶体凝胶;和d)使注入蛋白的水胶体凝胶经受合适的条件,以使可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化,从而在对齐的通道内产生胶凝化的蛋白。
[0016] 在一个实施例中,所述方法包含a)制备由一种或多种第一可摄取的蛋白和水构成的可摄取的蛋白凝胶;b)使可摄取的蛋白凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的蛋白凝胶,对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;c)用第二可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的蛋白凝胶;和d)使注入蛋白的蛋白凝胶经受合适的条件,以使第二可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化,从而在对齐的通道中产生胶凝化的蛋白。
[0017] 在一个实施例中,可摄取的蛋白包含可胶凝蛋白、不可胶凝蛋白或它们的组合。在一个实施例中,可摄取的蛋白包含培养蛋白;动物蛋白,如重组动物蛋白;植物蛋白;细菌蛋白;真菌蛋白,如酵母蛋白;藻类蛋白;或它们的组合。在一个实施例中,可摄取的蛋白是哺乳动物乳清蛋白、酪蛋白或酪蛋白酸盐;大豆蛋白、铃薯蛋白、rubisco蛋白、浮萍蛋白、大米蛋白、杏仁蛋白、卵蛋白、燕麦蛋白、亚麻子蛋白、裸藻蛋白、裂殖壶菌蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白、重组哺乳动物乳清、培养哺乳动物乳清、重组卵清蛋白、培养卵清蛋白、重组明胶或胶原、培养明胶或胶原、芥花籽蛋白、羽扇豆蛋白、蚕豆蛋白、小麦蛋白、扁豆蛋白、苋菜蛋白、花生蛋白、辣木籽蛋白、南瓜籽蛋白、鹰嘴豆蛋白、葵花籽蛋白、红花籽蛋白、芥菜籽蛋白、小球藻蛋白和螺旋藻蛋白中的任何一种或任何组合。
[0018] 在一个实施例中,步骤c)包含:通过浸入到含有步骤c)的可摄取的蛋白和/或水胶体的溶剂中来解冻定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体,所述溶剂具有适于融化冰晶的温度;冷冻干燥定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体以基本上除去所有的水,然后将经干燥的凝胶浸入到含有步骤c)的可摄取的蛋白和/或水胶体的溶液中;蒸发冰晶,然后将经干燥的凝胶浸入到含有步骤c)的可摄取的蛋白和/或水胶体的溶液中;或使注入的凝胶的一端置于真空下以提取冰晶,并且将步骤c)的可摄取的蛋白和/或水胶体从注入的凝胶的另一端拉入对齐的细长通道中。在一个实施例中,步骤c)包含解冻定向冷冻的生物聚合物凝胶、溶液或分散体;并且其中所述方法包含定向冷冻和解冻的多个循环。在一个实施例中,所述方法进一步包含通过控制穿过材料的温度梯度来控制对齐的细长通道的直径,以便改变定向冷冻过程的速度,并且其中对齐的细长通道中的胶凝化的蛋白的直径与对齐的细长通道的直径成比例。在一个实施例中,对齐的细长通道的直径被控制以得到直径在约20至约500微米的范围内的细长胶凝化的蛋白。
[0019] 在一个实施例中,生物聚合物凝胶、溶液或分散体是溶液或分散体,并且所述方法包含(i)在步骤c)之前,通过进一步使定向冷冻的溶液或分散体经受合适的条件,使溶液或分散体胶凝化,或(ii)在步骤c)之前,通过浸入到合适的溶液中诱导溶液或分散体的胶凝化。在一个实施例中,生物聚合物凝胶、溶液或分散体是溶液或分散体,并且所述方法包含在定向冷冻的同时使溶液或分散体胶凝化。在一个实施例中,生物聚合物溶液或分散体包含第一水胶体和第二水胶体,并且其中所述方法包含使第一水胶体胶凝化,使生物聚合物经受定向冷冻,随后使第二水胶体胶凝化,并且用可摄取的蛋白替换冰晶。
[0020] 在一个实施例中,合适的条件包含:对注入的凝胶进行热处理,并且其中可摄取的蛋白包含至少可热胶凝蛋白;将盐或离子渗透到注入的凝胶中,选择所述盐以诱导可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;将注入的凝胶的pH调节到适于引起可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化的值;将含有交联剂的溶液渗透到注入的凝胶中,选择交联剂以诱导可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;对注入的凝胶进行压力处理,以诱导可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;和/或用合适的波长和强度的辐射照射注入的凝胶,以诱导蛋白的交联,从而诱导可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
[0021] 在一个实施例中,渗透盐包含使注入的凝胶与足够浓度的盐溶液接触,以允许可摄取的蛋白和/或水胶体中的所述至少一些的胶凝化;并且其中盐是钠(Na)、(K)、(Ca)和镁(Mg)的硫酸盐、柠檬酸盐、氯化物、酸盐、抗坏血酸盐、乙酸盐、山梨酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐和磷酸盐中的任何一种,以及它们的任何组合。在一个实施例中,调节注入的凝胶的pH包含添加食品安全pH调节剂,所述食品安全pH调节剂包含乙酸、盐酸、抗坏血酸、苹果酸、甲酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸、葡萄糖酸、葡萄糖酸‑δ内酯、氢化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或它们的组合。在一个实施例中,交联剂是化学交联剂,包含戊二、鞣酸、京尼平(genipin)、烟熏液(liquid smoke)或它们的组合。在一个实施例中,交联剂是基于酶的交联剂,包含转谷酰胺酶(EC 2.3.2.13)、分类酶A(EC 3.4.22.70)、酪氨酸酶(EC 1.14.18.1)、漆酶(EC 1.10.3.2)、过氧化物酶(EC 1.11.1.x)、赖氨酰氧化酶(EC 
1.4.3.13)、胺氧化酶(EC 1.4.3.6)或它们的组合。
[0022] 在一个实施例中,可摄取的生物聚合物凝胶、溶液或分散体具有多层。在一个实施例中,交替层由相同或不同的生物聚合物或生物聚合物共混物制成。在一个实施例中,所述方法进一步包含通过生产琼脂和海藻酸盐溶液与海藻酸盐‑油乳液的混合物以及使所述混合物胶凝化以生产表皮层,来生产模拟肉或鱼的表皮层的层。在一个实施例中,所述方法进一步包含生产各自具有预选的厚度的多个注入蛋白的生物聚合物凝胶,以及制备由被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料制成的填隙层。在一个实施例中,多个注入蛋白的生物聚合物凝胶被堆叠并粘附到填隙层。在一个实施例中,填隙层包含被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料,所述材料包含蛋白、水胶体、水包油乳液、固体颗粒、脂肪和油凝胶中的任何一种或组合。在一个实施例中,固体颗粒包含二氧化、蛋白、碳酸钙、淀粉、固体脂肪晶体和藻类中的任何一种或组合。
[0023] 在一个实施例中,所述方法进一步包含:i)在生物聚合物凝胶、溶液或分散体的制备期间加入色素;或ii)用第二种可摄取的蛋白和/或水胶体以及色素的混合物替换对齐的细长冰晶;其中色素包含类胡萝卜素、β‑胡萝卜素、虾青素、番茄红素、胭脂红、花青素、甜菜色素、血红蛋白、肌红蛋白、甜菜汁提取物、红花黄色素、叶黄素、姜黄素、辣椒红素、辣椒玉红素、降胭脂树素、花青素、类姜黄素、姜黄根粉、藻蓝蛋白、类黑精或它们的组合。
[0024] 在另一方面,提供了一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:使可摄取的生物聚合物凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;通过将冷冻的生物聚合物浸入到含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液中,解冻具有对齐的通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶,从而在低于可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度的温度下,用至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白融化和替换对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的生物聚合物凝胶;以及在高于至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度的温度下加热注入蛋白的生物聚合物凝胶,以产生蛋白纤维,从而形成纤维状肉类似物食品。
[0025] 在另一方面,提供了通过如本文所述的方法生产的纤维状肉类似物食品。
[0026] 在阅读了本公开内容之后,本领域的技术人员将会明白关于本文描述的实施例的许多另外的特征以及它们的组合。
[0027] 通过参考以下详细描述和附图,可以实现对本公开的功能性和有利方面的进一步理解。

附图说明

[0028] 现在将参考附图仅通过实例的方式来描述实施例,在附图中:
[0029] 图1示出了经历定向冷冻的各向同性水凝胶的示意图,其中与预冷却的基底接触的水凝胶开始冷冻形成冰晶,冰晶在垂直于基底的平面的方向上生长,并且这些对齐的晶体远离冷却的基底生长,直到整个物质以被现在浓缩的水凝胶包围的细长冰晶的形式存在,如在Yokoyama,F.,Achife,E.C.,Momoda,J.,Shimamura,K.和Monobe,K.,1990.通过定向冷冻制备的光学各向异性琼脂糖水凝胶的形态(Morphology of  optically anisotropic agarose hydrogel prepared by directional freezing),《胶体与聚合物科学(Colloid and Polymer Science)》,268(6),第552至558页中所公开的。
[0030] 图2A和2B示出了定向冷冻/解冻的琼脂糖水凝胶的2A)横向和2B)纵向横截面的偏振光学显微照片,如在Yokoyama,F.,Achife,E.C.,Momoda,J.,Shimamura,K.和Monobe,K.,1990.通过定向冷冻制备的光学各向异性琼脂糖水凝胶的形态《胶体与聚合物科学》,268(6),第552至558页中所公开的。
[0031] 图3A是示出了使用光学显微镜定向冷冻后,琼脂‑海藻酸盐混合凝胶中细长通道的侧视图的显微照片。
[0032] 图3B是示出了使用光学显微镜定向冷冻后,琼脂‑海藻酸盐混合凝胶中细长通道的剖视图的显微照片。
[0033] 图3C是示出了定向冷冻和随后冷冻干燥后,琼脂凝胶中细长结构的剖视图的扫描电子显微镜图像。这一图像中的细长通道中的冰通过冷冻干燥过程被移除。
[0034] 图4A是示出了分层的定向冷冻的凝胶的横截面的光学照片,其中交替的层是纤维状的或非纤维状的。
[0035] 图4B是示出了另一种分层的定向冷冻的凝胶的横截面的光学照片,其中交替的层是纤维状的或非纤维状的,类似于图4A。
[0036] 图4C是示出了另一种分层的定向冷冻的凝胶的侧视图的光学照片,其中交替的层是纤维状的或非纤维状的,类似于图4A。
[0037] 图5A是示出了鲑鱼模具中含有0.15重量%色素的3重量%琼脂的光学照片。右图示出了在添加肌膈(myocommata)后的最终结果。
[0038] 图5B是示出了被切片并在‑15℃定向冷冻的肌节‑肌膈凝胶的光学照片。
[0039] 图5C是示出了定向冷冻后的一肌节‑肌膈凝胶的光学照片。
[0040] 图6是示出了堆叠的3重量%琼脂肌节凝胶的光学照片,其中肌膈层由5重量%绿豆和3重量%琼脂制成,上面覆盖有海藻酸盐‑海藻基表皮。
[0041] 图7A是示出了琼脂、海藻酸盐和琼脂‑海藻酸盐复合凝胶的油炸期间的外观的光学照片。
[0042] 图7B是示出了油炸后海藻酸盐、琼脂和琼脂‑海藻酸盐复合凝胶的结构的光学照片。
[0043] 图7C是示出了定向冷冻后12重量%马铃薯蛋白凝胶的外观的光学照片。
[0044] 图8是示出了被定向冷冻和烹饪后的15重量%芥花籽‑马铃薯蛋白海藻酸钠凝胶的纤维状外观的光学照片,其中在左图中其显示完整,并且在右图中被拉开。
[0045] 图9是示出了定向冷冻后的3重量%琼脂、0.75重量%海藻酸盐混合凝胶的光学照片,所述海藻酸盐混合凝胶含有芥花籽:马铃薯蛋白的1:1的共混物以及色素。左边的样品被加热到55℃(导致“生的(raw)”外观),并且右边的样品在煎锅中经受后续热处理(显示烹饪后的外观)。
[0046] 图10是示出了油炸后定向冷冻的0.75重量%海藻酸盐、7.5重量%乳清、3重量%马铃薯蛋白复合凝胶的照片。
[0047] 图11是示出了另一种分层的定向冷冻的凝胶的侧视图的光学照片,其中交替的层是纤维状的或非纤维状的,类似于图4A,并且产品是生的/未烹饪的和半透明的。

具体实施方式

[0048] 将参考下面讨论的细节来描述本公开的各种实施例和方面。以下描述和附图是对本公开的说明,并且不应被解释为对本公开的限制。描述了许多具体细节,以提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而,在某些情况下,为了提供对本公开的实施例的简明讨论,没有描述熟知的或常规的细节。
[0049] 如本文所用,术语“包含(comprises)”和“包含(comprising)”应被解释为包括性的和开放式的,而非排他性的。具体地,当在说明书权利要求中使用时,术语“包含”和“包含”及其变体意指包括指定的特征、步骤或组分。这些术语不应被解释为排除其它特征、步骤或组分的存在。
[0050] 如本文所用,术语“示例性的”意指“用作实例、例子或说明”,并且不应当被解释为比在本文公开的其它配置更优选或更有利。
[0051] 如本文所用,术语“约(about)”和“大约(approximately)”意味着涵盖可能存在于数值范围的上限和下限中的变化,如性质、参数和尺寸的变化。在一个非限制性实例中,术语“约”和“大约”意指正或负10%或更少。
[0052] 如本文所用,短语“纤维状肉类似物”是指模仿以纤维状结构为特征的食品的食品类似物,包括鱼和肉(牛肉、羊肉、猪肉、鸡肉等)。
[0053] 如本文所用,“蛋白”包括天然蛋白以及重组蛋白。
[0054] 如本文所用,词语“蛋白变性”意指从其自然状态改变蛋白的结构。例如,这可以通过使蛋白分子中的分子内的键(例如氢键)中的一些断裂来实现。这些键的断裂,例如由于热处理,意味着高度有序的蛋白结构从其天然或自然状态改变。这一过程可能包括暴露通常埋藏在蛋白分子的中心的疏水性侧基,以及转移或产生分子间二硫键。这可能导致蛋白聚集体的形成。
[0055] 如本文所用,短语“蛋白凝胶”意指固定水的蛋白的三维粘弹性网络。例如,这可以通过在有利于形成连续网络的溶剂条件(例如,离子强度和pH)下将蛋白溶液加热到高于蛋白的变性温度来实现。另一种可能的途径是产生蛋白或蛋白聚集体的流体悬浮液或分散体,并且经由改变溶剂条件(例如,离子强度或pH),由于蛋白或蛋白聚集体之间排斥力的降低而形成蛋白凝胶。
[0056] 如本文所用,短语“蛋白胶凝化”和“蛋白的胶凝化”以及“胶凝化的蛋白”意指产生蛋白凝胶的过程,如前所定义的,例如经由蛋白溶液的热处理。“胶凝化的蛋白”意指一定体积的经历胶凝化过程的蛋白。
[0057] 如本文所用,术语“生物聚合物”意指由重复单体构成、并且由活的生物体产生或与活的生物体生物相容的有机分子,如蛋白和多糖。
[0058] 如本文所用,术语“直径”代表单独的通道或纤维的横截面宽度,但不一定意味着圆形横截面形状。
[0059] 如本文所用,细长冰晶是指具有高纵横比的相分离的冰域(ice domain)。
[0060] 如本文所用,术语“水凝胶”意指可以固定大量水的亲水性生物聚合物分子的三维网络。
[0061] 如本文所用,短语“蛋白纤维”意指在与肉或鱼中发现的肌肉纤维相似的尺寸范围内具有高纵横比的细长蛋白凝胶。
[0062] 如本文所用,短语“纤维状”意指含有生物聚合物纤维,如蛋白和/或多糖纤维。
[0063] 本公开提供了一种用于通过采用定向冷冻来生产“可烹饪的”、纤维状肉类似物的方法。
[0064] 在一些实施例中,本公开提供了一种用于通过采用定向冷冻来生产“可烹饪的”、纤维状肉类似物的方法。
[0065] 本公开提供了一种用于通过定向冷冻生物聚合物凝胶、溶液或分散体,如水胶体凝胶、蛋白凝胶或水胶体和/或蛋白的复合凝胶来生产纤维状肉类似物的两步方法。所述方法的第一步是定向冷冻生物聚合物凝胶、溶液或分散体。由于形成了对齐水凝胶纤维的冰晶,这一方法导致肉状或鱼状肌肉纤维的形成和生物聚合物凝胶、溶液或分散体凝胶的质地变化。第二步涉及用可摄取的蛋白和/或水胶体替换冰晶以形成注入的凝胶。在一些实施例中,第一步的蛋白和/或水胶体与第二步的蛋白和/或水胶体相同或不同。
[0066] 在一些实施例中,第一步是定向冷冻水胶体凝胶,并且第二步是用可摄取的蛋白替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻水胶体凝胶,并且第二步是用可摄取的水胶体替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻水胶体凝胶,并且第二步是用可摄取的蛋白和水胶体替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻蛋白凝胶,并且第二步是用可摄取的水胶体替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻蛋白凝胶,并且第二步是用可摄取的蛋白替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻蛋白凝胶,并且第二步是用可摄取的蛋白和水胶体替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻复合水胶体凝胶,并且第二步是用可摄取的蛋白替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻复合水胶体凝胶,并且第二步是用可摄取的水胶体替换冰晶。在一些实施例中,第一步是定向冷冻复合水胶体凝胶,并且第二步是用可摄取的蛋白和水胶体替换冰晶。
[0067] 在一些实施例中,注入凝胶包含在预选的温度下将水凝胶在蛋白溶液中浸泡持续特定时间,使得对齐的冰晶被组织化的水凝胶中的可溶性蛋白替换。对注入的水凝胶的随后加热导致胶凝化。优选使用熔化温度高于蛋白的胶凝化温度的水胶体,以保持产品的大小、结构和纤维化。
[0068] 在一个实施例中,所述方法包括使可摄取的含多糖的选定大小和形状的水凝胶经受定向冷冻,以诱导细长冰晶的形成,其中细长冰晶在可摄取的水凝胶中以给定方向对齐,以形成含有冰晶的组织化的水凝胶。随后,在预选的温度下,将组织化的水凝胶浸入含有可摄取的可溶性蛋白的溶液中,使得当冰晶融化时,可摄取的热胶凝化蛋白扩散到组织化的水凝胶中,替换融化的冰晶。将组织化的水凝胶浸入到含有可摄取的热胶凝化蛋白的溶液中持续所需选定的时间段,以达到期望的蛋白负载量。然后在足以诱导胶凝化并在水凝胶内形成纤维的温度下对蛋白渗透的水凝胶进行热处理,以用于生产可烹饪的纤维状肉类似物食品。示例性的产品是鲑鱼片类似物产品。
[0069] 在另一实施例中,所述方法包括使由一种或多种不同的可摄取的水胶体和水构成的可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻,以诱导细长冰晶的形成,其中细长冰晶在可摄取的水胶体凝胶中以给定方向对齐。随后,对齐的细长冰晶被可摄取的蛋白替换,以产生注入蛋白的水胶体凝胶,所述凝胶随后经历胶凝化以产生食品。
[0070] 定向冷冻
[0071] 定向冷冻的过程涉及通过控制水冷冻的方向来冷冻材料。水凝胶的定向冷冻的步骤通过将选定大小和形状的水凝胶放置成与预冷却的基底接触来进行,以诱导冰晶的形成,所述冰晶通过纤维状水凝胶结构在垂直于预冷却的基底的方向上延伸,并且其中预冷却的基底被冷却至在约‑2℃至约‑196℃范围内的温度。
[0072] 参考图1以及2A和2B,示出了水凝胶的定向冷冻的主要概念。此处,将选定质量和形状的水凝胶放置成与冷的基底接触,在其上开始形成垂直于冻结锋面的细长冰晶。这迫使水凝胶的生物聚合物链垂直于预冷却的基底对齐,以形成对齐的纤维状凝胶结构,这也导致对齐的各向异性细长冰晶的形成,这些冰晶被对齐的纤维束彼此分开,其中细长冰晶以给定方向对齐,以形成含有对齐的冰晶的组织化的水凝胶。如从图3A、3B和3C可以看出,一旦对齐的细长冰晶从水胶体中移除或移动,它们将留下对齐的细长通道。这是一种冷冻浓缩效应,其中随着细长冰晶的形成,水和多糖从初始溶液中逐渐相分离,水胶体的生物聚合物链被推到一起成为更小体积的更高浓度。
[0073] 在一些实施例中,这一方法产生以下纤维状质地,其模仿了在许多鱼类中发现的典型的肌肉纤维结构,仅举几个例子,这些鱼类如但不限于鲑鱼、鳟鱼、金枪鱼和鳕鱼。尽管它甚至不限于此;我们还可以使用它来制作其它以纤维状质地为特征的食品的类似物,如但不限于牛排或鸡柳。
[0074] 在一些实施例中,在含有物质(如但不限于能够扩散到产品中的可摄取的可溶性蛋白)的水溶液或水性分散体的存在下解冻组织化的水凝胶时,随着对齐的冰晶融化,所述物质扩散到组织化的产品中以替换融化的冰晶。
[0075] 定向冷冻模具
[0076] 对于所生产的每一种不同类型的纤维状肉类似物食品,无论它们是鱼、家禽、猪肉、小牛肉、牛肉等,都可以生产特定产品的定向冷冻模具。对于每种特定类型的模具都存在若干个可变参数,这些参数可以根据待销售的商业产品而变化。具体地,每个模具的形状可以被调整以模仿正在生产的食品的形状。对于鱼来说,形状可以反映整条鱼的形状,或它可以反映鱼片而不是整条鱼的形状。鲑鱼片具有独特的形状,并且模具可以反映这种独特的形状。模具的深度可以根据最终产品的期望的厚度而变化。类似地,许多牛排切块具有不同的特征,这可以在模具中反映,例如T形牛排具有特征性的“T”形椎骨,并且模具的形状可以被成形以反映这一点。模具的尺寸可以被制作成真实地反映肉块的典型尺寸。由于这些切口的厚度范围从几英寸到几英寸,这可以反映在模具的深度上。
[0077] 以鲑鱼为例,模具的尺寸和形状可以与所生产的鲑鱼片的尺寸和形状大致相同,其中可以使用一个单一基底,所述基底被模制,使得当用水凝胶填充时,最终产品将具有与鲑鱼片大致相同的尺寸和形状。可替代地,可以通过将顶部和底部模具的尺寸和形状做成使得当顶部和底部与内部的水凝胶连接时,内部尺寸和形状模仿整条鱼来生产整条鱼。
[0078] 除了模具的形状、尺寸和深度的参数之外,另一参数是表面形貌。对于具有非平坦或平面的独特表面特征的食品,可以生产模具来反映非平面的形貌,使得当包装时使非平面的表面是可见的,产品看起来非常逼真。应当理解,模具可以并入机械设计特征,这些特征可以并入到模具中,以更容易控制通道直径的变化以控制纤维直径。非限制性的实例是通过在模具的内表面上具有尖锐的点来接种冰晶成核(以及因此它们的数量和尺寸)。另一种方法可以是改变水胶体样品/模具下降到冷却浴中的速度。
[0079] 虽然单个预冷却的板可以用于定向冷冻过程,但是应当理解,可以使用两(2)个板,一个在水胶体(或蛋白)物质的下面,一个在水胶体(或蛋白)物质的顶部。
[0080] 生理相容的水凝胶和水胶体
[0081] 在一些实施例中,用于生产可烹饪的纤维状肉类似物的方法涉及定向冷冻适用于食品的可摄取的水胶体凝胶或蛋白凝胶。水胶体凝胶可以是但不限于多糖水凝胶、常规明胶、重组明胶或两者的组合。水胶体可以是天然存在的,它们可以是重组的,或者它们可以是实验室生长的或培养的,或者它们可以是化学或酶促改性的。
[0082] 在一些实施例中,用于生产可烹饪的纤维状肉类似物的方法使用可摄取的含多糖的水凝胶。水凝胶由一般亲水性的交联聚合物链的网络构成。聚合物链之间的相互作用引起交联,并且导致三维网络的形成,将水性液体截留在半固体结构中。生物聚合物之间的交联可以是化学的或物理的,并且包含但不限于氢键、疏水或离子相互作用和链缠结。这些交联足够强,使得水凝胶网络的完整性得以保持,并且聚合物不容易溶解回溶液中。水凝胶的特征是具有高度吸收性的天然或合成聚合物网络,并且它们可以轻易地含有超过90%的水。
[0083] 存在许多类型的多糖水凝胶。此类水凝胶的非限制性实例包括角叉菜胶,角叉菜胶是从红色可食用海藻中提取的天然线性硫酸化多糖家族,并且表现出与食物蛋白强结合的高效力。角叉菜胶是大的、高度柔性的分子,其形成卷曲的螺旋结构,这赋予它们在室温下形成各种不同凝胶的能力,因此它们被广泛用于食品行业,特别是作为稳定剂和增稠剂
[0084] 这些角叉菜胶通常含有约15重量%至约40重量%硫酸酯含量,其产生阴离子多糖。基于它们的硫酸酯含量,它们被分为三个不同的类别。κ‑角叉菜胶(K‑角叉菜胶)每个二糖具有一个硫酸酯基团,ι‑角叉菜胶(I‑角叉菜胶)具有两个硫酸酯基团,而λ‑角叉菜胶(L‑角叉菜胶)具有三个硫酸酯基团。K‑角叉菜胶的特征在于它在钾离子的存在下形成强且坚硬的凝胶,并且与乳制品蛋白反应,而I‑角叉菜胶在钙离子的存在下形成软凝胶,并且最后,L‑角叉菜胶未胶凝化但可用于将乳制品增稠。角叉菜胶是高分子量多糖,并且主要由交替的3‑连接的b‑D‑半乳糖‑吡喃糖(G‑单元)和4‑连接的a‑D‑吡喃半乳糖(D‑单元)或4‑连接的3,6‑脱水‑a‑D‑吡喃半乳糖(DA‑单元)制成,形成角叉菜胶的二糖重复单元。
[0085] 另一类可摄取的水凝胶包括琼脂水凝胶,它是从红藻中获得的胶状物质,并且是两种成分的混合物,线性多糖琼脂糖和称为琼脂蛋白聚糖的较小分子的异质混合物。它在某些种类的藻类的细胞壁中形成支撑结构,并且在沸腾时释放出来。这些藻类被称为琼胶藻类(agarophytes),并且属于红藻(rhodophyta)(红藻(red algae))门。
[0086] 琼脂水凝胶已经被用作食品成分,例如作为明胶的素食替代品、汤、冰淇淋、水果蜜饯等的增稠剂。琼脂水凝胶还被用于其它生理应用,例如食欲抑制剂和泻药,仅举几例。琼脂中的胶凝剂是从各种红藻的细胞壁中分离出来的无分支多糖。本领域的技术人员将已知,如琼脂和角叉菜胶的这些成分被广泛用于食品行业。
[0087] 因此,可摄取的水胶体凝胶的非限制性实例包括琼脂、发酵衍生的明胶、海藻酸盐、可德胶、选自由κ‑角叉菜胶、κ2‑角叉菜胶和ι‑角叉菜胶组成的群组的角叉菜胶、红藻胶、淀粉(包括改性淀粉和糊精)、魔芋葡甘聚糖、结冷胶,以及包括黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶和塔拉胶的组合。
[0088] 蛋白
[0089] 在本发明的方法中,并入到水胶体或蛋白凝胶中的蛋白不限于天然存在的蛋白。例如,可以使用适用于食品的重组蛋白、培养的(实验室培养的)蛋白、化学或酶促修饰的蛋白。蛋白可以是动物蛋白或重组动物蛋白。蛋白也可以是基于植物的蛋白、基于细菌的蛋白、基于真菌的蛋白和基于藻类的蛋白中的任何一种或组合。作为实例,基于真菌的蛋白可以包括酵母。基于藻类的蛋白可以是大型藻类和微型藻类中的任何一种或组合。
[0090] 可摄取的蛋白的非限制性实例是乳清蛋白、大豆蛋白、马铃薯蛋白、rubisco蛋白、浮萍蛋白、大米蛋白、杏仁蛋白、燕麦蛋白、亚麻子蛋白、裸藻蛋白、裂殖壶菌蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白、重组乳清、培养乳清、重组卵清蛋白、培养卵清蛋白、重组明胶或胶原、培养明胶或胶原、芥花籽蛋白、羽扇豆蛋白、蚕豆蛋白、小麦蛋白、扁豆蛋白、苋菜蛋白、花生蛋白、辣木籽蛋白、南瓜籽蛋白、鹰嘴豆蛋白、葵花籽蛋白、红花籽蛋白、芥菜籽蛋白、小球藻蛋白和螺旋藻蛋白中的任何一种或任何组合。
[0091] 乳清蛋白分离物(WPI)是膳食补充剂以及食品成分,其是通过从乳清中分离成分而生产的。乳清蛋白是蛋白的混合物,并且其中一些非常好地胶凝化,而混合物中的其它蛋白(如果有的话)不能非常好地胶凝化。乳清是奶酪制作过程中的牛奶副产品,其可以被加工以产生三种不同形式的乳清蛋白,包括乳清分离物、乳清浓缩物和乳清水解产物。这些蛋白形式之间的差异与产品的组成,特别是蛋白含量有关。乳清分离物含有最高量的蛋白,并且可能不含乳糖,以及不含碳水化合物、不含脂肪和不含胆固醇。
[0092] 这些蛋白的特征是具有高度的生物利用度,并且快速被吸收到体内,并且含有高浓度的支链氨基酸(BCAA),这些氨基酸高度集中在肌肉组织中,并且除了为工作肌肉提供能量外,还用于刺激蛋白合成。
[0093] 虽然本发明的食品在本公开的实例中包括使用WPI,但是本领域技术人员将会理解,本领域技术人员可以使用并且可以容易地识别提供优异的热胶凝化蛋白的许多其它基于植物的蛋白。非限制性实例包括大豆蛋白、马铃薯分离蛋白、rubisco蛋白、绿豆蛋白和豌豆蛋白。为了在热胶凝化方面有效,蛋白将具有以下性质:溶解度(>85%)、粘度(优选地在室温下低粘度,并且在>>50℃的温度下高粘度)、变性温度(约45至约85℃)和凝胶强度标准(G'>100帕斯卡)。
[0094] 可摄取的可溶性蛋白优选地为天然热胶凝化蛋白,并且当使用这些蛋白时,选择可摄取的含多糖的水凝胶和可摄取的热胶凝化蛋白,使得水凝胶具有的熔化温度高于蛋白的胶凝化温度,以保持纤维状肉类似物食品的大小、结构和纤维化。
[0095] 在一些实施例中,可摄取的可溶性蛋白是可摄取的非热胶凝化蛋白,在这种情况下,包括热诱导触发剂以在温度升高时触发胶凝化。触发剂诱导原本非胶凝化蛋白的胶凝化。触发剂可以与蛋白或水凝胶相预先混合。热诱导触发剂可以是盐、酶或pH调节剂中的任何一种或组合。例如,盐、pH调节剂或酶被微胶囊化在通过加热触发的可熔化涂层内。这种微胶囊化的材料可以处于任何一种相。pH调节剂的非限制性实例包括葡糖酸‑δ‑内酯。基于酶的触发剂的非限制性实例包括转谷氨酰胺酶。基于盐的触发剂的非限制性实例包括磷酸钙。
[0096] 无论蛋白是否热胶凝化,蛋白浸渍的水凝胶产品被加热,使得内部温度上升到50℃至100℃之间,诱导蛋白胶凝化。这可以使用一种使用更高温度的技术来完成(仅举几个例子,烤箱、烤架、煎锅、烘烤器)。这一加热步骤的目的是生产一种产品,所述产品在加热时经历转变,导致类似于传统鱼或肉所具有的颜色和/或质地(优选地两者)的变化。
[0097] 浸入冷冻(或解冻)的水凝胶的溶液可以仅含有100%的热胶凝化蛋白,但也可以含有热胶凝化蛋白和非热胶凝化蛋白或蛋白水解产物的混合物。热胶凝化蛋白的浓度可以小于总蛋白含量。例如,在15重量%总蛋白溶液中,5重量%可以是热胶凝化蛋白,其余的是非热胶凝化蛋白。应当注意,这些量是非限制性的。
[0098] 在一个实施例中,水溶液或水性分散体中可摄取的可溶性总蛋白的浓度在约1至约35重量%的范围内。更优选地,水溶液或水性分散体中可摄取的可溶性蛋白的浓度在约10至约30重量%的范围内。更优选地,水溶液或水性分散体中可摄取的可溶性蛋白的浓度在约15至约25重量%的范围内。
[0099] 控制蛋白凝胶直径
[0100] 本发明的方法允许通过控制与可摄取的水凝胶接触的冷却表面和所述表面上方的表面空气温度之间的相对温度来控制对齐的细长通道的直径,以便改变定向冷冻过程的速度。对齐的通道中蛋白凝胶的直径将与对齐的细长通道的直径成比例。更快的冷冻通常会形成更薄的冰晶通道。控制这种现象的是冰晶成核速率,它在较低的温度下更快。如果成核速率更快,那么结果是更多的冰核(以及因此更多的冰晶),所以每个单独的冰晶更薄。
[0101] 冰成核在冷冻过程的最初几秒钟以及在发生成核的较冷的表面将是最重要的。在水凝胶的更深处,这些晶体将随着冻结锋面生长,并且冰成核可能不是如此重要。因此,控制晶体厚度的是在第一个冷冻表面的成核速率,它由过冷的量控制,并且进而由所述冷冻表面的温度和温度降低的速率控制。在较薄的冰晶的情况下,一旦冰晶被移动,它们会留下相应较薄的对齐的通道,当填充有蛋白时,这些通道在可胶凝蛋白中的一些的胶凝化时会导致较薄的蛋白纤维。
[0102] 在优选的实施例中,控制对齐的细长通道的直径,以使位于通道中的蛋白凝胶的直径在约20至约200微米的范围内,从而使蛋白凝胶的直径在相同的范围内。例如,鲑鱼中蛋白纤维的直径为大约100微米。如牛肉、鸡肉、猪肉等肉类中蛋白纤维的直径,对于鸡肉,通常在约30至50微米的范围内变化,以及对于牛肉,在20至85微米的范围内变化。
[0103] 用蛋白和其它添加剂替换细长冰晶的方法
[0104] 存在若干种方法,它们可以用来用蛋白和/或其它成分,如食用香料、调味剂、膳食补充剂等替换细长冰晶。在一个实施例中,用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶包括通过浸入到含有可摄取的蛋白的溶剂中来解冻定向冷冻的水胶体凝胶,所述溶剂具有适于融化被可摄取的蛋白替换的冰晶的温度,以产生注入蛋白的水胶体凝胶。在本实施例中,解冻定向冷冻的水胶体凝胶包括将含有可摄取的可胶凝蛋白的溶剂的温度调节到水的熔点至水胶体凝胶的熔点的范围内,并且用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶包括将含有可摄取的蛋白的溶剂的温度调节到含有蛋白溶液的溶剂的凝固点到可摄取的蛋白中的至少一种的胶凝化开始温度的范围内。通常,根据水胶体的类型,解冻定向冷冻的水胶体凝胶在约0℃至约85℃之间的范围内的温度下进行,并且类似地,用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶可以在约0℃至约45℃之间的范围内的温度下进行。
[0105] 含有蛋白和/或其它成分的溶剂可以是水溶液,或可替代地它可以是适用于可摄取的蛋白可溶于其中的食品的非水性溶剂。非水性溶剂可以是乙酸、甲酸、乙醇、甲醇、丙醇及其与水的混合物中的任何一种或组合。当溶剂是可摄取的蛋白可溶于其中的水溶液时,这一溶液可以保持在约1℃至约99℃之间的温度。它也可以被加热到在约99℃至约130℃之间的范围内的更高的温度,在自加压的封闭容器中经受在约0至1.7b巴范围内的压力。
[0106] 在另一实施例中,用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶的方法包括在可摄取的可胶凝蛋白的存在下,使定向冷冻的水胶体凝胶经受适于使细长冰晶升华的条件。这可以包括使定向冷冻的水胶体凝胶经受真空,导致冰升华,并且将升华的水胶体凝胶浸入到含有可摄取的蛋白的溶液中,由此将含有可摄取的蛋白的溶液注入到升华的水胶体凝胶中。
[0107] 在另一实施例中,用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶的方法包括冷冻干燥定向冷冻的水胶体凝胶以基本上除去所有的水,然后将经干燥的凝胶浸入到含有可摄取的蛋白的溶液中。
[0108] 在另一实施例中,用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶的方法包括在含有可摄取的蛋白的溶液的存在下,使定向冷冻的水胶体凝胶经受适于引起冰蒸发的条件,以基本上除去所有的冰。
[0109] 因此,可以理解的是,存在许多利用相变来移动冰晶的方式,例如升华(例如冷冻干燥)或固态到液态的相转变(融化)、冰晶的蒸发,此外可以使用冰晶的任何类型的物理移动。
[0110] 适于在对齐的通道中产生蛋白凝胶的条件
[0111] 蛋白可以分为可胶凝蛋白和不可胶凝蛋白。在本发明的方法中,不可胶凝蛋白可以与可胶凝蛋白混合,以提供增加的蛋白含量。可胶凝蛋白的种类包括可热胶凝蛋白,其中加热到特定蛋白的胶凝化温度导致蛋白凝胶的形成。然而,存在其它使蛋白胶凝化的方法,因此本发明的方法和食品类似物产品中使用的蛋白不限于不可热胶凝蛋白。
[0112] 因此,一旦蛋白被装载到水胶体或蛋白凝胶中,如果蛋白不是可热胶凝的,可以使用几种诱导可胶凝蛋白胶凝化的方法。在一个实施例中,适于使可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化的条件可以包括将盐渗透到注入蛋白的水胶体凝胶中,其中选择盐以诱导可摄取的蛋白中的至少一些的胶凝化,从而产生蛋白凝胶。这种盐可以通过将盐溶液注射到注入蛋白的水胶体凝胶或蛋白凝胶中而渗透到注入蛋白的水胶体凝胶中。
[0113] 可替代地,可以通过将盐作为结晶固体加入到注入蛋白的水胶体凝胶的表面,使盐渗透到注入蛋白的凝胶中,然后盐被注入蛋白的水胶体凝胶中存在的任何可利用的水溶解并扩散到注入蛋白的凝胶中。
[0114] 可替代地,可以通过将注入蛋白的凝胶浸入到浓盐溶液中,使盐渗透到注入蛋白的凝胶中,所述浓盐溶液扩散到注入蛋白的水胶体凝胶中。盐可以是钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)的硫酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、乙酸盐、葡萄糖酸盐和磷酸盐中的任何一种,以及它们的任何组合。
[0115] 诱导注入的蛋白的胶凝化的另一种方法包括将注入蛋白的水胶体凝胶的pH调节到适于引起可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化的值。pH可以通过添加适用于食品的pH调节剂(液体形式、溶液形式)或添加可溶性pH调节剂(固体形式)进行调节。调节剂可以是乙酸、盐酸、抗坏血酸、苹果酸、甲酸、酒石酸、柠檬酸、葡萄糖‑δ乳糖、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的任何一种或组合。
[0116] 诱导注入的蛋白的胶凝化的另一种方法包括将含有基于酶的交联剂的溶液渗透到注入蛋白的水胶体凝胶中,选择基于酶的交联剂以诱导可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。酶交联剂可以包括转谷氨酰胺酶、转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)、分类酶A(EC 3.4.22.70)、酪氨酸酶(EC 1.14.18.1)、漆酶(EC 1.10.3.2)、过氧化物酶(EC 1.11.1.x)、赖氨酰氧化酶(EC 1.4.3.13)和胺氧化酶(EC 1.4.3.6)中的任何一种或组合。
[0117] 诱导注入的蛋白的胶凝化的另一种方法包括对注入蛋白的水胶体凝胶进行压力处理,以诱导蛋白中的至少一些的胶凝化。在这种方法中,注入蛋白的水胶体凝胶食品被密封并置于含有液体的刚性密封隔室中,并对液体加压。
[0118] 诱导注入的蛋白的胶凝化的另一种方法包括将含有化学交联剂的溶液渗透到注入蛋白的水胶体凝胶中,选择化学交联剂以诱导可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。化学交联剂的非限制性实例是戊二醛、鞣酸、京尼平和烟熏液中的任何一种或组合。
[0119] 诱导注入的蛋白的胶凝化的另一种方法包括用合适波长和强度的辐射照射注入蛋白的水胶体凝胶,以诱导蛋白的交联,从而诱导胶凝化。
[0120] 应当理解,如果将可热胶凝蛋白和不可热胶凝蛋白的混合物装载到水胶体或蛋白凝胶的对齐的通道中,则可以使用上述用于胶凝化可胶凝蛋白的方法的任何组合。
[0121] 解冻的定向冷冻的水胶体
[0122] 在使用在含有蛋白和任何其它所需添加剂的溶液中解冻的实施例中,在含有物质的水溶液或水性分散体存在下解冻组织化的水凝胶时,随着对齐的冰晶融化,所述物质扩散到组织化的产品中以替换融化的冰晶。当热胶凝化蛋白替换融化的冰晶时,可能出现如下几种情况:
[0123] 1)在第一种情况中,将注入蛋白的水凝胶加热到高于蛋白的胶凝化温度的温度持续一段时间,使得蛋白中的一些但不是全部变性。这导致蛋白纤维的形成,但足以使得避免剩余蛋白从水凝胶中漏出;
[0124] 2)第二种情况是可以将解冻的水凝胶加热到高于胶凝化温度持续一段时间,使得大部分(如果不是全部的话)蛋白参与蛋白纤维的产生;
[0125] 3)第三种情况是不加热到胶凝化温度,因此不发生胶凝化,而是向水凝胶中引入可摄取的物质,所述物质起到阻止渗漏的作用,其中注入蛋白的水凝胶然后被密封;并且[0126] 4)在第四种情况中,不仅可以将温度加热到蛋白被胶凝化以形成蛋白纤维的温度,而且可以将温度进一步升高以实际烹饪食品类似物,从而生产“预烹饪的”食品,然后将其包装并发送给最终用户,并且不需要烹饪。
[0127] 可以首先进行解冻定向冷冻的水凝胶的步骤,并且一旦冰晶已经融化并留下细长的对齐的通道,解冻的水凝胶可以浸入到蛋白水溶液中,于是蛋白流入空出的通道中。
[0128] 将蛋白渗透的组织化的水凝胶浸入到含有蛋白的溶液中的步骤在约0℃至约80℃并且优选地约1℃至约7℃的范围内的预选的温度下进行,并且可以在典型的4℃冰箱温度下进行,其中选择温度使得对齐的冰晶缓慢融化,并且当它们融化蛋白时,并且如果通过将定向冷冻的水凝胶浸入到含有蛋白的液体溶液中同时进行解冻和渗透步骤,则任何其它额外的成分会扩散到融化的冰晶并替换融化的冰晶,因为液体将高于水的冰点。
[0129] 如果解冻和渗透步骤分别进行,则冷冻的水凝胶首先通过放置在温度介于水的熔点(约0℃)和水胶体的熔点(约85℃)之间的空气或液体中进行解冻。渗透步骤可以在蛋白溶液的凝固点(约0℃)到蛋白的开始胶凝化温度(约45℃,但取决于蛋白)之间的任何温度下进行。
[0130] 蛋白负载以及任何其它成分或补充剂的量通过改变将组织化的水凝胶浸入到含有可摄取的可溶性蛋白和其它成分的溶液中的所选择的时间段来控制,以便以时间依赖性方式改变负载到组织化的水凝胶中的蛋白和其它成分的量。蛋白负载的量也可以通过浸没液体中的蛋白浓度以及冷冻的水凝胶和放置它的浸没液体之间的重量或体积之间的比率来改变。可能存在的蛋白的量的上限是蛋白的溶解度极限。
[0131] 在可摄取的含多糖的水凝胶是K‑角叉菜胶水凝胶的实施例中,特定的离子可以被包括在含有可摄取的可溶性蛋白的溶液中或水凝胶内部(或两者),用于以浓度依赖性方式减轻溶胀和收缩,并且与在没有离子存在时的硬度相比增加K‑角叉菜胶凝胶的硬度,以及用于在延长的储存时在定向冷冻的K‑角叉菜胶凝胶中保持纤维状水凝胶的纤维的形成。
[0132] 可摄取的蛋白与水胶体的比率
[0133] 在纤维状肉类似物食品中,在实施例中,蛋白以约5重量%至约35重量%的范围存在,并且水胶体以约0.2重量%至约10重量%的范围存在,使得蛋白:水胶体的比率范围为约35:0.2至约5:10,或175至0.5,(50至17500%)。
[0134] 在更优选的实施例中,蛋白以约10重量%至约30重量%的范围存在,并且水胶体以约0.5重量%至约8重量%的范围存在,使得蛋白:水胶体的比率范围为约30:0.5至约10:8,或60至1.25,(125至6000%)。
[0135] 在最优选的实施例中,蛋白以约10重量%至约20重量%的范围存在,并且水胶体以约1重量%至约5重量%的范围存在,使得蛋白:水胶体的比率范围为约20:1至约10:5,或约20至约2,(200至2000%)。
[0136] 可胶凝蛋白与不可胶凝蛋白的比率
[0137] 在一些实施例中,可摄取的可胶凝蛋白是可摄取的可胶凝蛋白的混合物,其中至少一些但不是全部是可热胶凝的。在纤维状肉类似物食品中,可摄取的蛋白的总量可以以约5重量%至约35重量%的范围存在,并且水胶体可以以约0.2重量%至约10重量%的范围存在。在更优选的实施例中,在纤维状肉类似物食中,可摄取的蛋白的总量以约10重量%至约30重量%的范围存在,并且水胶体以约0.5重量%至约8重量%的范围存在。在最优选的实施例中,在纤维状肉类似物食中,可摄取的蛋白以约10重量%至约20重量%的范围存在,并且水胶体以约1重量%至约5重量%的范围存在。
[0138] 对于可热胶凝和不可热胶凝蛋白的混合物,产生良好凝胶的可热胶凝蛋白的最小量为约5重量%且最大值为35重量%,并且其中最大总蛋白为约35重量%,则最大非热胶凝化蛋白为约30重量%,因此非胶凝化:胶凝化的比率为约30:5至约0:35,等于6至0,即高达6。
[0139] 对于可热胶凝和不可热胶凝蛋白的混合物,产生良好凝胶的可热胶凝蛋白的中间量为约8重量%且最大值为25重量%,并且最大总蛋白量为35重量%,则最大非热胶凝化蛋白为27重量%,使得非胶凝化:胶凝化的比率为27:8至0:25=约3.5至0,即高达3.5。
[0140] 对于可热胶凝和不可热胶凝蛋白的混合物,产生良好凝胶的可热胶凝蛋白的商业上可行的最小量为约10重量%且最大量为20重量%,并且存在的最大总蛋白是30重量%,最大非热胶凝化蛋白为20重量%,使得非热胶凝化蛋白:热胶凝化蛋白的比率为20:10至0:20=2至0,即高达2。
[0141] 当水凝胶是K‑角叉菜胶水凝胶时,其优选地具有约0.1重量%至约15重量%的浓度范围。类似地,当水凝胶是琼脂水凝胶时,其优选地具有在约0.1重量%至约15重量%的范围内的浓度。这导致约100到5000帕斯卡的模量。另外的成分或补充剂的非限制性实例包括味剂、调味剂、乳化剂、防腐剂、色素和质地改良剂中的任何一种或组合。另外的补充剂可以包括ω‑3、ω‑6、ω‑9脂肪酸中的任何一种或组合的乳液。关于ω‑3补充剂,优选的模式是使用主要以脂肪酸酯形式存在的ω‑3脂肪酸,如但不限于甘油三酯。可摄取的补充剂的实例包括水溶性维生素,包括抗坏血酸(维生素C)、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B6(吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)、叶酸、维生素B12、生物素和泛酸。还可以包括水不溶性维生素,包括维生素A、D、E和K中的任何一种或组合。可以包括可摄取的矿物质,包括、镁、锰、锌和钙中的任何一种或组合。其它可摄取的补充剂包括抗氧化剂,如但不限于生育酚。
[0142] 渗透到组织化的水凝胶中的热处理过的蛋白(和任选地)其它补充剂或添加剂可以在约4℃至约7℃的范围内的温度下包装和储存,但是它们可以在更宽的温度范围内储存。
[0143] 应当理解,不同的蛋白可以渗透到解冻的水凝胶中。例如,可以使用含有或不含水溶性非胶凝化蛋白的来自非动物来源的水溶性热诱导的胶凝化蛋白。水溶性热诱导的蛋白可以是各种植物蛋白,例如芥花籽、rubisco(各种来源,如浮萍/水扁豆)、马铃薯,或在非动物宿主中表达的动物蛋白,如明胶、β‑乳球蛋白或卵清蛋白。水溶性非胶凝化蛋白可以是各种类型的水解蛋白,包括来自豆类、小麦或藻类的水解蛋白。也可以加入可溶性热胶凝化的非蛋白聚合物,如羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素或可德胶。
[0144] 预烹饪食品
[0145] 将含有蛋白的纤维状肉类似物食品加热到在约50℃至约60℃的范围内的温度是有利的,因为它提供了足够的胶凝化,胶凝化阻止了在蛋白注入后发生的明显的水渗漏,同时保持了产品的“生的”外观。然后,这种产品可以被包装并运送到销售所述产品的商店,如杂货店等。在这种形式中,一旦购买,消费者将在高于60℃进行烹饪,其中烹饪温度取决于特定类型的食品。为了获得期望的肉或鱼类似物,它们将使用不同的蛋白/成分以不同的加热概况生产不同的产品,因为每种类型的肉具有不同的质地,因此需要改变成分和加工方法以适当地模仿每种食品,使得加热参数可以改变以密封水分。一旦到了消费者的手中,由于不同的食品会具有不同的蛋白、蛋白水平、水胶体等,因此最终的烹饪温度将根据食品而变化。
[0146] 另一方面,在另一实施例中,可能希望在生产后实际烹饪产品,并且作为“预烹饪的”餐品出售。例如,在战术上不建议在野外烹饪餐品的地方,预烹饪的和即食的食品类似物可以容易地作为即食餐品出售给军队。类似的逻辑适用于需要预烹饪的餐品的救灾情况。
[0147] 复合混合水胶体凝胶
[0148] 发明人已经观察到生产混合的水胶体凝胶,然后定向冷冻,以改善质地和热稳定性。生产水胶体凝胶的一些水胶体在蛋白胶凝化之前可能易于在烹饪时崩解,和/或可能导致纤维化的损失。将两种或更多种水胶体混合在一起以产生水胶体凝胶可以解决这个问题。
[0149] 将使用利用海藻酸盐与琼脂混合(并且与纯海藻酸盐和琼脂相比较)产生的复合物的非限制性实例来说明复合水胶体,但是应当理解,由于许多水胶体的可用性,存在许多可能的复合物,并且这些复合物不限于仅由两种不同的水胶体产生。
[0150] 实例#1‑复合水胶体
[0151] 制备了三个样品,第一个是纯琼脂,第二个是纯海藻酸盐,并且第三个是由海藻酸盐与琼脂混合形成的复合物。对于后者,将海藻酸盐与去离子水混合直到溶解,之后加入琼脂粉,并且将混合物加热到85℃并在这一温度下保持持续约20分钟,同时搅拌以溶解琼脂。在溶解后,将温度降低至60℃,并且将CaCO3分散约20分钟。在60℃下,将葡萄糖酸内酯(GDL)溶解在混合物中持续5分钟,同时剧烈混合(例如使用磁力搅拌器),然后将样品置于声波水浴中以除去气泡。然后,在约50℃的温度下,将所得的粘性复合物添加到冷板(保持在约‑15℃的温度下上的圆柱形模具中,以定向冷冻复合凝胶。在完全定向冷冻后,定向冷冻的产品在约‑18℃下保持冷冻约24小时,这被确定为改善纤维状结构的完整性。
[0152] 纯琼脂样品为约2重量%琼脂,并且纯海藻酸盐样品为约0.5重量%海藻酸盐。所述复合物包含约2重量%的琼脂+约0.5至约0.75重量%的海藻酸钠。所有样品都含有CaCO3(0.17至约0.225重量%)和GDL(约0.6至约0.8重量%)。然后在4℃下,将样品置于含有12重量%马铃薯蛋白、50mM NaCl和约0.1重量%色素的蛋白溶液中过夜,以融化冰晶并将蛋白溶液注入到定向冷冻的结构中。第二天,将样品在置于水浴中的玻璃烧杯中在55℃下加热20分钟。
[0153] 浸泡蛋白溶液后的纯琼脂、纯海藻酸盐和琼脂/海藻酸盐复合凝胶的比较如下。琼脂和琼脂‑海藻酸盐凝胶两者都是相对坚硬的凝胶,而海藻酸盐凝胶相对较软。加载马铃薯蛋白的复合琼脂‑海藻酸盐凝胶略大于加载马铃薯蛋白的琼脂凝胶,后者似乎比前者收缩得更多。在约55℃下进行热处理后,样品明显更轻且更坚硬。将加载蛋白的凝胶在相同的煎锅中放置持续相同的持续时间,以测试在相同温度下的油炸性能(参见图7A)。琼脂‑海藻酸盐混合凝胶在加热时较好地保持其形状,而琼脂凝胶和海藻酸盐凝胶显著收缩。
[0154] 在油炸后,将样品置于砧板上,并且再次观察琼脂和琼脂‑海藻酸盐混合物之间的差异(参见图7B):加载蛋白的复合琼脂‑海藻酸盐凝胶比单独的琼脂或海藻酸盐更好地保持其形状。此外,在横截面中,加载蛋白的复合琼脂‑海藻酸盐凝胶显示出比用单独的水胶体制成的加载蛋白的凝胶更吸引人的结构。它表明加入海藻酸盐(到琼脂中)导致凝胶比单独的琼脂具有更好的耐热性,导致在煎锅中加热时具有更稳定的结构,同时保留了纤维状结构。
[0155] 使用光学显微镜对定向冷冻的琼脂‑海藻酸盐混合凝胶进行成像(在加载蛋白之前)。照片示出了对齐的细长通道(侧面)以及横截面。在图3A中,可以看出聚合物凝胶中的通道大部分是不间断的,导致几百微米长的通道,因此成为纤维状结构的模板。横截面(图3B)示出了通道的直径为约50至约200微米,略微细长,被多糖的高密度片层”所贯穿。
[0156] 这些结果表明,与由单一水胶体生产的非复合物相比,复合或混合凝胶可以有利地改善某些产品特性。应当理解,复合物可以由多于两种的起始组分制备。应当理解,本发明的复合物不限于海藻酸盐和琼脂,并且事实上许多此类组合是可能的。
[0157] 建造更大/更复杂的宏观结构
[0158] 更复杂的纤维状肉类似物食品通过经由堆叠过程产生复杂的宏观结构来生产,所述堆叠过程产生多层水胶体/混合水胶体/蛋白加水胶体凝胶,每一层被更薄的填隙层隔开,使用蛋白/淀粉/水胶体/水包油(O/W)乳液/固体颗粒(实例是二氧化钛、蛋白、碳酸钙、淀粉)/这些中的任何的组合,从而模拟肉/鱼的结缔组织。
[0159] 在这一过程中,制备了所需数量的水凝胶,这些水凝胶将包括在堆叠结构中。这些步骤包括制备由被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料制成的填隙层,将填隙材料施加到水胶体凝胶中的第一种中的一个的表面上,将第二种水胶体凝胶放置在填隙层的顶部上,并且重复上述步骤,直到所需数量的单独的水胶体凝胶已经被堆叠在一起。通常,填隙层的厚度将是相同的,但是应当理解,它们不需要都具有相同的厚度。
[0160] 实例#2‑层状水胶体凝胶
[0161] 所述凝胶通过倾倒琼脂和琼脂‑蛋白混合物的交替层来形成。分别制备两种溶液,加热到85℃持续15分钟,然后冷却至70℃。将溶液倒入容器中,以形成约0.25cm至约2cm的层。在倾倒每层之间,对于薄层,允许前一层的温度冷却持续约60秒,对于较厚的层,允许前一层的温度冷却持续120秒,从而增加溶液的粘度并且防止倾倒时各层混合。在这种情况下,发现每层的最佳温度为约42℃。
[0162] 将所得的层结构在4℃下放置过夜,以完成填隙层的胶凝化。随后,宏观结构被一次性定向冷冻,随后定向冷冻的宏观结构被接着注入蛋白,例如,但不限于,如前所述在蛋白溶液中解冻定向冷冻的堆叠结构。蛋白分散在叠层中的水凝胶层中的所有中,尽管填隙层具有不同的配方。
[0163] 水胶体凝胶层的非限制性实例包括使用交替的水胶体凝胶层;一个制造肌节(肌纤维),并且另一个制造肌隔(白色填隙结缔组织)。
[0164] 在定向冷冻后,这些层在整个结构中可以具有交替的纤维状/非纤维状特征,如通过将颗粒物质(如蛋白颗粒)并入填隙层,这不利地影响了形成纤维的能力(如在图4A和4B中看到的)。因此,可以控制堆叠产品的纤维性质。在所得的堆叠产品中,各种凝胶层相互粘附(如图4C所示),但在纤维层内部断裂之前在应力下相互断裂,从而模拟“片状”质地。
[0165] 这种方法的一种变型可以涉及使用可能是3D打印的模具(参见图5A、5B和5C),所述模具模仿整块肉或鱼的视觉形状,在结缔组织/脂肪层所在的位置具有空间/分隔物。将水胶体凝胶添加到模具中,随后凝固凝胶,之后将其从模具中移除。一旦移除,结缔组织/脂肪层分隔物所在的上部结构中的空间或间隙用液体形式的结缔组织制剂填充在空间中,并且在结缔组织形成凝胶凝固时,产生单一宏观结构。这种宏观结构然后被定向冷冻,并且随后注入蛋白,如通过前面所描述的任何方法。可以添加各种添加剂,如经由填隙层,可能经由水包油(O/W)乳液和/或通过主凝胶层添加脂质和其它风味组分。
[0166] 通过定向冷冻蛋白凝胶来生产具有不同质地的肉或鱼类似物的方法
[0167] 使用蛋白凝胶(而不是水胶体凝胶)并且随后如前所述将其定向冷冻,可以生产具有不同质地的各种食品类似物产品。这仍然产生了蛋白纤维,但具有使用水胶体凝胶获得的不同质地。生产最终食品的所有其它步骤与上面讨论的水胶体凝胶相同。
[0168] 实例#3‑组织化的食品类似物产品
[0169] 通过在约80℃下加热12重量%蛋白,50mM NaCl,pH7的溶液持续约30分钟来生产热定形的凝胶(通过加热可热胶凝蛋白的溶液制成的蛋白凝胶)。将样品在冰箱中冷却至约4℃。将蛋白凝胶定向冷冻直到其完全冷冻,之后将其置于室温下以解冻。在解冻后,观察到纤维状/片状结构(如图7C所示)。可以用于产生蛋白凝胶的蛋白包括但不限于乳清蛋白、大豆蛋白、马铃薯蛋白、rubisco蛋白、浮萍蛋白、大米蛋白、杏仁蛋白、卵蛋白、燕麦蛋白、亚麻子蛋白、裸藻蛋白、裂殖壶菌蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白、重组哺乳动物乳清、培养哺乳动物乳清、重组卵清蛋白、培养卵清蛋白、重组明胶或胶原、培养明胶或胶原、芥花籽蛋白、羽扇豆蛋白、蚕豆蛋白、小麦蛋白、扁豆蛋白、苋菜蛋白、花生蛋白、辣木籽蛋白、南瓜籽蛋白、鹰嘴豆蛋白、葵花籽蛋白、红花籽蛋白、芥菜籽蛋白、小球藻蛋白和螺旋藻蛋白中的任何一种或组合。
[0170] 定向冷冻单一生物聚合物或生物聚合物的混合物的溶液,并且将其注入有单一生物聚合物或生物聚合物的混合物
[0171] 本领域技术人员将理解,第一生物聚合物溶液可以是水胶体溶液、蛋白溶液或混合的蛋白水胶体溶液。第二生物聚合物溶液可以是水胶体溶液、蛋白溶液或混合的蛋白水胶体溶液。
[0172] 通过定向冷冻含有蛋白和水胶体两者的溶液来生产具有不同质地的肉或鱼类似物的方法
[0173] 可以生产由水胶体和蛋白构成的复合物,并且经受定向冷冻。所得的复合食品类似物形成了比注入纯蛋白的蛋白凝胶或注入蛋白的水胶体凝胶更纤维状的质地。定向冷冻后可以是使用前述的任何方法用蛋白替换对齐的细长冰晶。
[0174] 实例#4‑水胶体和蛋白复合物1
[0175] 在本实例中,使用芥花籽和马铃薯蛋白、海藻酸钠、CaCO3和GDL的共混物来生产凝胶。制备20重量%的蛋白溶液,并且在4℃下储存过夜。将海藻酸钠以1重量%的浓度溶解在溶液中。将当量为15mM的CaCO3分散在溶液中持续20分钟,随后将当量为30mM的GDL溶解持续5分钟。然后将混合物在超声波浴中脱气持续5分钟,并且倒入‑15℃的冷板上的模具中。一旦完全冷冻,样品在‑18℃下储存持续24小时,然后在4℃下解冻持续24小时。解冻的纤维状食品类似物产品随后被烹饪,从而产生视觉上类似鸡肉的质地(图8)。
[0176] 定向冷冻单一生物聚合物或生物聚合物的混合物的凝胶,并且将其注入有单一生物聚合物或生物聚合物的混合物
[0177] 本领域技术人员将理解,生物聚合物凝胶可以是水胶体凝胶、蛋白凝胶或混合的蛋白水胶体凝胶。生物聚合物溶液可以是水胶体溶液、蛋白溶液或混合的蛋白水胶体溶液。
[0178] 通过定向冷冻含有蛋白和水胶体两者的凝胶来生产具有不同质地的肉或鱼类似物的方法
[0179] 可以生产由水胶体和蛋白构成的复合物,并且经受定向冷冻。所得的复合食品类似物形成了与注入纯蛋白的蛋白凝胶或注入蛋白的水胶体凝胶不同的纤维状质地。定向冷冻后可以是使用前述的任何方法用蛋白替换对齐的细长冰晶。
[0180] 实例#5‑水胶体和蛋白复合物2
[0181] 在本实例中,在85℃下通过以1:1的比率混合20重量%的水解大米蛋白溶液与4重量%琼脂溶液来生产凝胶。将均匀的混合物冷却,使其胶凝化,并且定向冷冻。然后在4℃下,将凝胶置于含有12重量%马铃薯蛋白、50mM NaCl和约0.1重量%色素的蛋白溶液中过夜,以融化冰晶并将蛋白溶液注入到定向冷冻的结构中。第二天,将样品在置于水浴中的玻璃烧杯中在约55℃下加热约20分钟。结果得到具有纤维状结构的产品。
[0182] 表皮层的生产
[0183] 在生产纤维状肉类似物食品后,类似于动物/鱼皮层的藻类‑水胶体复合膜可以通过将藻类(例如紫菜)片浸入到海藻酸盐溶液或海藻酸盐‑油乳液中(参见图6)来生产,将其层叠到纤维状肉类似物食品上,使海藻酸盐溶液胶凝化,然后部分地干燥所得的凝胶。用于胶凝化混合物的非限制性方法是将其浸入到2重量%氯化钙溶液持续约两(2)分钟。带表皮的产品可以在表皮是干燥或湿润的情况下包装。无论哪种方式,随着时间的推移,由于平衡作用,表皮将变得湿润。
[0184] 由藻类和海藻酸盐溶液或海藻酸盐‑油乳液的混合物产生的表皮层的上述实例仅是示例性的而非限制性的。表皮层可以由多种材料制成,包括植物蛋白、角叉菜胶、红藻胶和魔芋,以给出几个实例。
[0185] 颜色变化
[0186] 如图9所示,当蛋白溶液的组成针对颜色进行优化时,在热处理之前和之后(即从“生的”到“烹饪后的”)存在明显的颜色和不透明度变化,从而改善了一块经历烹饪的肉状材料的真实外观。在这种情况下,烹饪前的外观如左图所示,以及在平锅油炸后,纤维状凝胶经历收缩并且亮度增加,如右图所示。图10表明了这改善了一块肉状材料在平锅油炸期间的真实外观。图11展示了处于未烹饪的状态的产品,因此它是半透明的。颜色和不透明度的变化至少是由于蛋白的部分变性和随后的聚集而发生的。大于可见光波长的聚集体的产生导致光的散射,导致更不透明的外观。这种颜色在烹饪过程期间可能经历化学变化,进一步导致外观的变化和/或不透明度的变化。
[0187] 食品色素
[0188] 为了获得具有看起来像它所模拟的肉产品的最终颜色的纤维状肉类似物食品,可以将各种食品色素与蛋白混合,使得这一混合物替换细长冰晶。例如,为了制造具有生鲑鱼的典型粉红色的鲑鱼的类似物,可以使用以下色素,包括但不限于类胡萝卜素、虾青素、番茄红素、胭脂红、花青素、红花黄色素、叶黄素、姜黄素、辣椒红素、辣椒玉红素、降胭脂树素、类姜黄素、姜黄根粉、藻蓝蛋白、类黑素和甜菜色素。对于牛肉,可以使用以下色素,但不限于血红蛋白、肌红蛋白、花青素、石榴汁提取物、甜菜汁提取物和甜菜色素。
[0189] 生的纤维状肉类似物
[0190] 尽管已经描述了纤维状肉类似物食品的生产,涉及使蛋白中的至少一些胶凝化的步骤,但是应当理解,可以生产用于运输的“生的纤维状肉类似物,其中在生产注入蛋白的水胶体时没有蛋白被胶凝化。这一方法涉及制备由一种或多种不同的可摄取的水胶体构成的可摄取的水胶体凝胶,然后对其进行定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的水胶体凝胶,对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中。冰晶随后被可摄取的蛋白替换,以产生注入蛋白的水胶体凝胶。在生产注入蛋白的水胶体凝胶之后,将可摄取的物质引入到注入蛋白的水胶体凝胶中,所述可摄取的物质的作用是防止蛋白从注入蛋白的水胶体凝胶中渗漏,以产生生的纤维状肉类似物食品。然后,这种生的纤维状肉类似物食品被包装用于运输。
[0191] 被引入到注入蛋白的水胶体凝胶中以防止蛋白渗漏的可摄取的物质的非限制性实例包括pH、盐、热处理、化学交联、酶促交联、注入胶凝化水胶体如海藻酸钠、可德胶、甲基纤维素,或施加水胶体涂层如钙胶凝化的海藻酸盐溶液。
[0192] 用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶以产生注入蛋白的水胶体凝胶的步骤和向注入蛋白的水胶体凝胶中加入可摄取的物质以防止蛋白渗漏的步骤可以使用上述用于制备具有胶凝化的蛋白中的一些的类似物的相同步骤来进行。
[0193] 最终消费者随后将烹饪所述产品用于消费,或可替代地,纤维状肉类似物食品可以被设计成生吃。此类生的纤维状肉类似物食品的非限制性实例包括但不限于寿司或其它生海鲜产品。
[0194] 生物聚合物溶液和分散体
[0195] 在本文所述的生产纤维状肉类似物的一些实施例中,生物聚合物溶液和分散体与蛋白分开胶凝化。在一些实施例中,在用可摄取的蛋白和/或水胶体替换冰晶之前,生物聚合物溶液和分散体被胶凝化。在一个实施例中,生物聚合物溶液和分散体的胶凝化通过与胶凝化可摄取的蛋白相同的合适的条件来完成。
[0196] 在一些实施例中,生物聚合物溶液和分散体在与定向冷冻相同的类型或步骤下胶凝化。在一个实例中,在室温下将海藻酸盐溶解在水中,然后加入琼脂。为了完全溶解琼脂,将这一溶液加热到85℃。然后将这一加热的溶液部分地冷却至60℃,此时加入CaCO3/GDL溶液。将这种添加了CaCO3/GDL的部分冷却的溶液倾倒在模具中的冷冻的表面上,以完全定向冷冻。将定向冷冻的样品置于浸没液体中,并且在模具中保持在4℃过夜。
[0197] 在一些实施例中,生物聚合物溶液和分散体包含混合水胶体溶液,其中一种水胶体在第二种水胶体之前被胶凝化。在一个实施例中,使用仅胶凝化第一水胶体的胶凝剂来使第一水胶体胶凝化,并且然后定向冷冻生物聚合物。随后,在注入可摄取的蛋白之前,将其在胶凝剂中解冻,所述胶凝剂使第二水胶体胶凝化。在一个实例中,将琼脂和海藻酸盐粉末以各种浓度干混,并且加入到水中以制备琼脂‑海藻酸盐溶液。将这一溶液加热到90℃,并且倒入模具中并允许凝固。在这个阶段,使琼脂胶凝化。将琼脂‑海藻酸盐凝胶放在冷冻表面上,并且允许其定向冷冻。将冷冻的样品置于冷冻(<7℃)的CaCl2溶液(>0.1重量%)中,并且在冰浴中储存过夜,从而允许海藻酸盐胶凝化。
[0198] 上面描述的具体实施例已经通过实例的方式示出,并且应当理解,这些实施例可以受到各种修改和替代形式的影响。应当进一步理解,权利要求并不旨在局限于所公开的特定形式,而是涵盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代品。
[0199] 实施例A
[0200] 1.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:使可摄取的生物聚合物凝胶如多糖水凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶(冷冻的多糖水凝胶),所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;通过将冷冻的生物聚合物(冷冻的可摄取的多糖水凝胶)浸入到含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液中,解冻具有对齐的通道的定向冷冻的生物聚合物凝胶(冷冻的可摄取的多糖水凝胶),从而在低于可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度的温度下,用至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白融化和替换对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的生物聚合物凝胶(注入蛋白的多糖水凝胶),其中蛋白加载量基于浸泡时间而变化;以及在高于至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度的温度下加热注入蛋白的生物聚合物凝胶(注入蛋白的可摄取的多糖水凝胶),以产生蛋白纤维,从而形成纤维状肉类似物食品。
[0201] 2.根据实施例1所述的方法,其中至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白包含:i)可摄取的可溶性热胶凝化蛋白,其中在含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液中可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的浓度在约0.5%至约30%的范围内;或ii)可摄取的可溶性热胶凝化蛋白和非热胶凝化蛋白的混合物。
[0202] 3.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)具有的熔化温度高于所述可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的胶凝化温度。
[0203] 4.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的可溶性热胶凝化蛋白是乳清蛋白分离物(WPI)、大豆蛋白、马铃薯蛋白分离物、rubisco蛋白、绿豆蛋白和豌豆蛋白中的任何一种或组合。
[0204] 5.根据实施例1所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液进一步包含可摄取的非热胶凝化蛋白和热诱导的触发剂,以在温度升高时触发所述可摄取的非热胶凝化蛋白的胶凝化。
[0205] 6.根据实施例1所述的方法,其中对所述可摄取的可溶性热胶凝化注入蛋白的生物聚合物凝胶(多糖水凝胶)进行热处理的步骤在约40℃至约150℃范围内的溶液温度下进行。
[0206] 7.根据实施例5所述的方法,其中所述热诱导的触发剂包括:盐、酶、pH调节剂或它们的组合。
[0207] 8.根据实施例5所述的方法,其中所述热诱导的触发剂是微胶囊化在可熔化涂层内的酶。
[0208] 9.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)选自由以下组成的群组:琼脂、发酵衍生的明胶、海藻酸盐、可德胶、κ‑角叉菜胶、κ2‑角叉菜胶和ι‑角叉菜胶、红藻胶、淀粉、改性淀粉、糊精、魔芋葡甘聚糖、结冷胶以及黄原胶、瓜尔胶、刺槐豆胶和塔拉胶的组合。
[0209] 10.根据实施例1所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液包括:水溶液或水性分散体。
[0210] 11.根据实施例1所述的方法,其中所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白是混合物,所述混合物包含:可摄取的热胶凝化蛋白和可摄取的非热胶凝化蛋白;并且其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液包含约15至约25重量%的蛋白。
[0211] 12.根据实施例1所述的方法,其中所述溶液中所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的浓度在约10至约30重量%的范围内。
[0212] 13.根据实施例1所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液具有约1℃至约60℃的温度。
[0213] 14.根据实施例1所述的方法,其中通过改变所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)和包含所述至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的溶液的体积比来进一步改变蛋白加载量。
[0214] 15.根据实施例1所述的方法,其中定向冷冻所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)的步骤通过在约‑2℃至约‑196℃的温度下将所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)放置成与预冷却的基底接触来进行。
[0215] 16.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)包括κ‑角叉菜胶水凝胶。
[0216] 17.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)是模量在约100至约5000帕斯卡范围内的κ‑角叉菜胶水凝胶。
[0217] 18.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)是琼脂浓度在约0.1%至约15重量%范围内的琼脂水凝胶。
[0218] 19.根据实施例1所述的方法,其中含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液进一步包含扩散到所述对齐的通道中的可摄取的补充剂。
[0219] 20.根据实施例10所述的方法,其中所述水溶液或水性分散体包含:风味剂、调味剂、乳化剂、防腐剂、色素、pH调节剂、质地调节剂或它们的组合。
[0220] 21.根据实施例19所述的方法,其中所述可摄取的补充剂包含:ω‑3、ω‑6、ω‑9脂肪酸或它们的组合的酯的乳液。
[0221] 22.根据实施例19所述的方法,其中所述可摄取的补充剂包含:水溶性维生素,包括抗坏血酸(维生素C)、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B6(吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺)、叶酸、维生素B12、生物素和泛酸。
[0222] 23.根据实施例19所述的方法,其中所述可摄取的补充剂包含可摄取的矿物质。
[0223] 24.根据实施例19所述的方法,其中所述可摄取的补充剂包含水不溶性维生素。
[0224] 25.根据实施例19所述的方法,其中所述可摄取的补充剂包含抗氧化剂。
[0225] 26.根据实施例1所述的方法,其中使所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)经受定向冷冻并诱导对齐的细长冰晶的形成的步骤进一步包括:将所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)放置成与预冷却的基底接触,以在一个方向上进行定向冷冻;或将所述可摄取的生物聚合物凝胶(可摄取的多糖水凝胶)放置在两个预冷却的基底之间,其中所述定向冷冻从相反的方向进行。
[0226] 27.根据实施例2所述的方法,其中在热胶凝化蛋白和非热胶凝化蛋白的混合物中,在含有至少一种可摄取的可溶性热胶凝化蛋白的所述溶液中所述可摄取的热胶凝化蛋白的浓度在约2至约10重量%的范围内,其余为非热胶凝化蛋白,以构成总共25重量%的蛋白混合物。
[0227] 实施例B
[0228] 1.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:制备由一种或多种不同的可摄取的水胶体和水构成的可摄取的水胶体凝胶;使所述可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的水胶体凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的水胶体凝胶;以及使所述注入蛋白的水胶体凝胶经受适于使所述可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化的条件,以在所述对齐的通道内产生蛋白凝胶,从而形成纤维状肉、家禽或海鲜类似物食品。
[0229] 2.根据实施例1所述的方法,其中所述水胶体凝胶是多糖水凝胶。
[0230] 3.根据实施例1所述的方法,其中所述水胶体凝胶是常规明胶、重组明胶或两者的组合。
[0231] 4.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是可胶凝蛋白和不可胶凝蛋白的混合物。
[0232] 5.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是可胶凝蛋白。
[0233] 6.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是可摄取的可热胶凝蛋白和不可热胶凝蛋白的混合物,并且其中适于使所述可摄取的可热胶凝蛋白中的所述至少一些胶凝化的条件包括将所述注入蛋白的水胶体凝胶加热到能够实现所述可热胶凝蛋白中的所述至少一些的胶凝化的温度。
[0234] 7.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白中的所述至少一些是可摄取的可热胶凝蛋白,并且其中适于使所述可摄取的可热胶凝蛋白胶凝化的条件包括加热所述注入蛋白的水胶体凝胶以诱导所述可热胶凝蛋白中的至少一些的变性。
[0235] 8.根据实施例7所述的方法,其中在约40℃至约75℃范围内的温度下对所述注入蛋白的水胶体凝胶进行热处理以诱导胶凝化,其中所述温度取决于蛋白的胶凝化温度。
[0236] 9.根据实施例6所述的方法,其中所述可摄取的可热胶凝蛋白包括一种或多种不同类型的可摄取的可热胶凝蛋白、一种或多种类型的不可热胶凝蛋白和一种或多种类型的不可胶凝蛋白。
[0237] 10.根据实施例1所述的方法,其中适于胶凝化所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的条件包括将盐渗透到所述注入蛋白的水胶体凝胶中,选择盐以诱导所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
[0238] 11.根据实施例10所述的方法,其中通过将盐溶液注射到所述注入蛋白的水胶体凝胶中,将盐渗透到所述注入蛋白的水胶体凝胶中。
[0239] 12.根据实施例10所述的方法,其中通过将盐作为结晶固体添加到所述注入蛋白的水胶体凝胶的表面,将盐渗透到所述注入蛋白的水胶体凝胶中,然后其被存在于所述注入蛋白的水胶体凝胶中的任何可利用的水溶解并且扩散到所述注入蛋白的水胶体凝胶中。
[0240] 13.根据实施例10所述的方法,其中通过将所述注入蛋白的水胶体凝胶与扩散到所述注入蛋白的水胶体凝胶中的浓盐溶液接触,将盐渗透到所述注入蛋白的水胶体凝胶中,由此盐溶液的浓度需要足以允许蛋白的胶凝化,并且所需的浓度将取决于蛋白的类型和盐的类型。
[0241] 14.根据实施例10所述的方法,其中所述盐是钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg)的硫酸盐、柠檬酸盐、抗坏血酸盐、乙酸盐、山梨酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、葡萄糖酸盐和磷酸盐中的任何一种,以及它们的任何组合。
[0242] 15.根据实施例1所述的方法,其中适于使所述可摄取的蛋白中的所述至少一些胶凝化的条件包括将所述注入蛋白的水胶体凝胶的pH调节到适于引起所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化的值。
[0243] 16.根据实施例15所述的方法,其中所述pH通过添加液体形式、溶液形式的适用于食品的pH调节剂,或添加固体形式的可溶性pH调节剂来调节。
[0244] 17.根据实施例16所述的方法,其中所述pH调节剂是乙酸、盐酸、抗坏血酸、苹果酸、甲酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖酸‑δ内酯、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的任何一种或组合。
[0245] 18.根据实施例1所述的方法,其中适于使所述可摄取的蛋白中的所述至少一些胶凝化的条件包括将含有基于酶的交联剂的溶液渗透到所述注入蛋白的水胶体凝胶中,其中选择所述基于酶的交联剂以诱导所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
[0246] 19.根据实施例18所述的方法,其中所述酶交联剂包括转谷氨酰胺酶(EC 2.3.2.13)、分类酶A(EC 3.4.22.70)、酪氨酸酶(EC 1.14.18.1)、漆酶(EC 1.10.3.2)、过氧化物酶(EC 1.11.1.x)、赖氨酰氧化酶(EC 1.4.3.13)和胺氧化酶(EC 1.4.3.6)中的任何一种或组合。
[0247] 20.根据实施例1所述的方法,其中适于使所述可摄取的蛋白中的所述至少一些胶凝化的条件包括对所述注入蛋白的水胶体凝胶进行压力处理,以诱导所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
[0248] 21.根据实施例20所述的方法,其中所述注入蛋白的水胶体凝胶食品被密封并且被置于含有液体的刚性密封隔室中,并且对所述液体加压。
[0249] 22.根据实施例1所述的方法,其中适于使所述可摄取的蛋白中的所述至少一些胶凝化的条件包括将含有化学交联剂的溶液渗透到所述注入蛋白的水胶体凝胶中,选择化学交联剂以诱导所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
[0250] 23.根据实施例22所述的方法,其中所述化学交联剂是戊二醛、鞣酸、京尼平和烟熏液中的任何一种或组合。
[0251] 24.根据实施例1所述的方法,其中适于使所述可摄取的蛋白中的所述至少一些胶凝化的条件包括用合适波长和强度的辐射照射所述注入蛋白的水胶体凝胶,以诱导蛋白的交联,从而诱导所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化。
[0252] 25.根据实施例1所述的方法,其中用所述可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶包括通过浸入到含有所述可摄取的蛋白的溶剂中来解冻所述定向冷冻的水胶体凝胶,所述溶剂具有适于融化被所述可摄取的蛋白替换的冰晶的温度,以产生所述注入蛋白的水胶体凝胶。
[0253] 26.根据实施例25所述的方法,其中解冻所述定向冷冻的水胶体凝胶包括将含有所述可摄取的可胶凝蛋白的溶剂的温度调节到从所述水胶体凝胶内溶剂的熔点到所述水胶体凝胶的熔点的范围内,并且其中用所述可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶包括将包含所述可摄取的蛋白的溶剂的温度调节到从包含蛋白溶液的溶剂的凝固点到所述可摄取的蛋白中的所述至少一些的胶凝化开始变性温度的范围内。
[0254] 27.根据实施例26所述的方法,其中解冻所述定向冷冻的水胶体凝胶在约0℃至约85℃之间进行。
[0255] 28.根据实施例26所述的方法,其中用所述可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶在约0℃至约45℃之间进行。
[0256] 29.根据实施例25所述的方法,其中所述溶剂是适用于所述可摄取的蛋白可溶于其中的食物的非水性溶剂。
[0257] 30.根据实施例29所述的方法,其中所述溶剂是乙酸、甲酸、乙醇、甲醇、丙醇及其与水的混合物中的任何一种或组合。
[0258] 31.根据实施例25所述的方法,其中所述溶剂是水溶液,所述可摄取的蛋白在水溶液中是可溶的或可分散的。
[0259] 32.根据实施例31所述的方法,其中含有所述可摄取的蛋白的所述水溶液处于约1℃至约99℃之间的温度。
[0260] 33.根据实施例31所述的方法,其中含有所述可摄取的蛋白的所述水溶液处于约99℃至约130℃之间的温度,并且包括在自加压的封闭容器中使解冻的水胶体凝胶经受在约在约0至1.7巴的范围内的压力。
[0261] 34.根据实施例1所述的方法,其中用所述可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶包括在所述可摄取的可胶凝蛋白的存在下,使所述定向冷冻的水胶体凝胶经受适于升华所述细长冰晶的条件。
[0262] 35.根据实施例34所述的方法,其中使所述定向冷冻的水胶体凝胶经受适于升华所述细长冰晶的条件包括使所述定向冷冻的水胶体凝胶经受真空,导致冰的升华,并且将升华的水胶体凝胶浸入含有所述可摄取的蛋白的溶液中,由此将含有所述可摄取的蛋白的溶液注入到所述升华的水胶体凝胶中。
[0263] 36.根据实施例1所述的方法,其中用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶包括冷冻干燥所述定向冷冻的水胶体凝胶以基本上除去所有的水,然后将经干燥的凝胶浸入到含有所述可摄取的蛋白的溶液中。
[0264] 37.根据实施例1所述的方法,其中用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶包括使所述定向冷冻的水胶体凝胶经受适于引起冰蒸发的条件以基本上除去所有的冰,然后将经干燥的凝胶浸入到含有所述可摄取的蛋白的溶液中。
[0265] 38.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是动物蛋白。
[0266] 39.根据实施例35所述的方法,其中所述动物蛋白包括重组动物蛋白。
[0267] 40.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是基于植物的蛋白、基于细菌的蛋白、基于真菌的蛋白和基于藻类的蛋白中的任何一种或组合。
[0268] 41.根据实施例40所述的方法,其中所述基于真菌的蛋白包括酵母。
[0269] 42.根据实施例40所述的方法,其中所述藻类是大型藻类和微藻中的任何一种或组合。
[0270] 43.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的可胶凝蛋白是基于动物的蛋白、重组蛋白、培养蛋白、基于植物的蛋白、基于细菌的蛋白、基于真菌的蛋白和基于藻类的蛋白中的任何一种或任何组合,这些蛋白中的所有都适用于食品。
[0271] 44.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是乳清蛋白、大豆蛋白、马铃薯蛋白、rubisco蛋白、浮萍蛋白、大米蛋白、杏仁蛋白、卵蛋白、燕麦蛋白、亚麻子蛋白、裸藻蛋白、裂殖壶菌蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白、重组哺乳动物乳清、培养哺乳动物乳清、重组卵清蛋白、培养卵清蛋白、重组明胶或胶原、培养明胶或胶原、芥花籽蛋白、羽扇豆蛋白、蚕豆蛋白、小麦蛋白、扁豆蛋白、苋菜蛋白、花生蛋白、辣木籽蛋白、南瓜籽蛋白、鹰嘴豆蛋白、葵花籽蛋白、红花籽蛋白、芥菜籽蛋白、小球藻蛋白和螺旋藻蛋白中的任何一种或任何组合。
[0272] 45.根据实施例1所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白以约5重量%至约35重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.2重量%至约10重量%的范围存在。
[0273] 46.根据实施例1所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白以约10重量%至约30重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.5重量%至约8重量%的范围存在。
[0274] 47.根据实施例1所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白以约10重量%至约20重量%的范围存在,并且所述水胶体以约1重量%至约5重量%的范围存在。
[0275] 48.根据实施例6所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白以约5重量%至约35重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.2重量%至约10重量%的范围存在。
[0276] 49.根据实施例6所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白以约10重量%至约30重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.5重量%至约8重量%的范围存在。
[0277] 50.根据实施例6所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白以约10重量%至约20重量%的范围存在,并且所述水胶体以约1重量%至约5重量%的范围存在。
[0278] 51.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的可胶凝蛋白是可摄取的可热胶凝蛋白和不可胶凝蛋白的混合物,以提供增加的蛋白含量。
[0279] 52.根据实施例51所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,所述可摄取的蛋白的总量以约5重量%至约50重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.2重量%至约10重量%的范围存在。
[0280] 53.根据实施例51所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,可摄取的蛋白的总量以约10重量%至约30重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.5重量%至约8重量%的范围存在。
[0281] 54.根据实施例51所述的方法,其中在所述纤维状肉类似物食品中,可摄取的蛋白的总量以约15重量%至约25重量%的范围存在,并且所述水胶体以约1重量%至约5重量%的范围存在。
[0282] 55.根据实施例51所述的方法,其中存在的蛋白的最大量为25重量%,那么混合物中可摄取的可热胶凝蛋白的最小量为2重量%,并且不可热胶凝蛋白的最大量为23重量%。
[0283] 56.根据实施例51所述的方法,其中存在的蛋白的最大量为25重量%,并且混合物中可摄取的可热胶凝蛋白的中间最小量为约8重量%,并且不可热胶凝蛋白的最大量为约17重量%。
[0284] 57.根据实施例51所述的方法,其中存在的蛋白的最大量为25重量%,并且混合物中可摄取的可热胶凝蛋白的中间最小量为约10重量%,并且不可热胶凝蛋白的最大量为约15重量%。
[0285] 58.根据实施例1所述的方法,其进一步包括通过控制穿过材料的温度梯度来控制所述对齐的细长通道的直径,以便改变定向冷冻过程的速度,并且其中蛋白纤维的直径与所述对齐的细长通道的直径成比例。
[0286] 59.根据实施例58所述的方法,其中控制所述对齐的细长通道的直径,以得到直径在约20至约200微米范围内的蛋白纤维。
[0287] 60.根据实施例1所述的方法,其中所述可摄取的水胶体凝胶是由一种或多种不同类型的可摄取的水胶体构成的复合可摄取的水胶体凝胶。
[0288] 61.根据实施例60所述的方法,其中所述两种或更多种不同类型的水胶体是多糖水胶体、明胶或重组明胶中的至少一种。
[0289] 62.根据实施例60所述的方法,其中所述复合可摄取的水胶体凝胶由所述两种或更多种不同类型的水胶体的均匀混合物产生。
[0290] 63.根据实施例60所述的方法,其中所述复合可摄取的水胶体凝胶具有层状结构,其中交替的层由不同的水胶体或水胶体共混物制成。
[0291] 64.根据实施例61所述的方法,其中所述复合可摄取的水胶体凝胶具有层状结构,其中交替的层由相同的水胶体或水胶体共混物制成。
[0292] 65.根据实施例25所述的方法,其进一步包括在不存在蛋白的情况下,使所述可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻和解冻的多个循环。
[0293] 66.根据实施例25所述的方法,其进一步包括在蛋白的存在下,使所述可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻和解冻的多个循环。
[0294] 67.根据实施例1所述的方法,其进一步包括通过制备琼脂和海藻酸盐溶液与海藻酸盐‑油乳液的混合物来制备模拟肉或鱼的表皮层的层,使所述混合物胶凝化以制备表皮层,并且部分地干燥所述表皮层,随后将所述表皮层层叠到纤维状肉类似物食品上。
[0295] 68.根据实施例1所述的方法,其进一步包括生产多个预选厚度的注入蛋白的水胶体凝胶,包括以下步骤:a)制备由被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料制成的填隙层,将所述填隙材料施加到注入蛋白的水胶体凝胶中的一个的表面,b)将另一注入蛋白的水胶体凝胶放置在填隙层的顶部,以及c)重复步骤a)和b),直到多个注入蛋白的水胶体凝胶被堆叠在一起。
[0296] 69.根据实施例68所述的方法,其中被选择以模仿肉和/或鱼的结缔组织的材料的填隙层包括蛋白、水胶体、水包油乳液、固体颗粒、脂肪和油凝胶中的任何一种或组合。
[0297] 70.根据实施例69所述的方法,其中所述固体颗粒包括二氧化钛、蛋白、碳酸钙和淀粉、固体脂肪晶体和藻类中的任何一种或组合。
[0298] 71.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:使可摄取的蛋白凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的蛋白凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的蛋白凝胶;以及使所述注入蛋白的蛋白凝胶经受适于使所述可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化的条件,以在对齐的通道中产生蛋白纤维,从而形成纤维状肉类似物食品。
[0299] 72.根据实施例71所述的方法,其中所述可摄取的蛋白是乳清蛋白、大豆蛋白、马铃薯蛋白、rubisco蛋白、浮萍蛋白、大米蛋白、杏仁蛋白、燕麦蛋白、亚麻子蛋白、裸藻蛋白、裂殖壶菌蛋白、绿豆蛋白、豌豆蛋白、重组乳清、培养乳清、重组卵清蛋白、培养卵清蛋白、重组明胶或胶原、培养明胶或胶原、芥花籽蛋白、羽扇豆蛋白、蚕豆蛋白、小麦蛋白、扁豆蛋白、苋菜蛋白、花生蛋白、辣木籽蛋白、南瓜籽蛋白、鹰嘴豆蛋白、葵花籽蛋白、红花籽蛋白、芥菜籽蛋白、小球藻蛋白和螺旋藻蛋白中的任何一种或任何组合。
[0300] 73.根据实施例71所述的方法,其中所述可摄取的蛋白由构成所述可摄取的蛋白凝胶的相同可摄取的蛋白制成。
[0301] 74.根据实施例71所述的方法,其中替换冰晶的所述可摄取的蛋白包括可胶凝蛋白和不可胶凝蛋白的混合物。
[0302] 75.根据实施例71所述的方法,其中所述可摄取的蛋白包括可胶凝蛋白和不可胶凝蛋白的混合物。
[0303] 76.根据实施例71所述的方法,其中所述可摄取的蛋白凝胶是包含不同蛋白的混合物的复合可摄取的蛋白凝胶。
[0304] 77.根据实施例71所述的方法,其进一步包括在不存在蛋白的情况下,使所述可摄取的蛋白凝胶经受定向冷冻和解冻的多个循环,以增加所述蛋白凝胶的凝胶强度。
[0305] 78.根据实施例71所述的方法,其进一步包括在蛋白的存在下使所述可摄取的蛋白凝胶经受定向冷冻和解冻的多个循环,以增加所述蛋白凝胶的凝胶强度以及所述蛋白凝胶的蛋白含量。
[0306] 79.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:制备由一种或多种不同类型的可摄取的水胶体和一种或多种不同类型的可摄取的蛋白构成的复合可摄取的凝胶;使复合可摄取的凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的通道的定向冷冻的复合凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的通道中;用可摄取的蛋白、水胶体和复合物中的任何一种或组合替换对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的复合可摄取的凝胶;以及使注入蛋白的复合可摄取的凝胶经受适于使所述可摄取的蛋白中的至少一些胶凝化的条件,以在所述对齐的通道中产生蛋白纤维,从而形成纤维状肉类似物食品。
[0307] 80.根据实施例71所述的方法,其进一步包括在不存在蛋白的情况下,使所述注入蛋白的复合可摄取的凝胶经受定向冷冻和解冻的多个循环。
[0308] 81.根据实施例71所述的方法,其进一步包括在蛋白的存在下,使所述注入蛋白的复合可摄取的凝胶经受定向冷冻和解冻的多个循环,以增加所述注入蛋白的复合可摄取的凝胶的凝胶强度以及所述注入蛋白的复合可摄取的凝胶的蛋白含量。
[0309] 82.根据实施例1所述的方法,其中用可摄取的蛋白替换对齐的细长冰晶以产生注入蛋白的水胶体凝胶的步骤包括用可摄取的蛋白和水胶体的混合物替换对齐的细长冰晶。
[0310] 83.根据实施例71所述的方法,其中用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶以产生注入蛋白的蛋白凝胶的步骤包括用可摄取的蛋白和水胶体的混合物替换所述对齐的细长冰晶。
[0311] 84.根据实施例79所述的方法,其中用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶以产生注入蛋白的水胶体凝胶的步骤包括用可摄取的蛋白和水胶体的混合物替换所述对齐的细长冰晶。
[0312] 85.根据实施例1所述的方法,其中制备由一种或多种不同的可摄取的水胶体构成的可摄取的水胶体凝胶的步骤包括:在制备所述可摄取的水胶体凝胶期间添加色素,或用可摄取的蛋白和色素的混合物替换所述对齐的细长冰晶,并且其中选择所述色素以赋予所述纤维状肉类似物食品颜色,所述颜色反所述纤维状肉类似物食品是其类似物的肉制品的实际颜色。
[0313] 86.根据实施例85所述的方法,其中所述色素选自由以下组成的群组:类胡萝卜素、β‑胡萝卜素、虾青素、番茄红素、胭脂红、花青素、甜菜色素、血红蛋白、肌红蛋白、甜菜汁提取物、红花黄色素、叶黄素、姜黄素、辣椒红素、辣椒玉红素、降胆红素、花青素、类姜黄素、姜黄根粉、藻蓝蛋白和类黑精。
[0314] 87.根据实施例67所述的方法,其中产生模拟肉或鱼的表皮层的层的步骤包括向所述混合物中添加调味剂和色素,以给予所述表皮层模仿所述纤维状肉类似物食品所模仿的实际食物的外观和味道。
[0315] 88.根据实施例1所述的方法,其中使单个或一组水胶体的溶液,或单个或一组水胶体和单个或一组蛋白的溶液经受同时定向冷冻和胶凝化,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的凝胶,对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中。
[0316] 89.根据实施例1所述的方法,其中所述冰晶被含有蛋白和水胶体的溶液或分散体替换。
[0317] 90.根据实施例1所述的方法,其中替换所述细长冰晶的步骤包括用蛋白和色素的混合物替换所述细长冰晶,选择所述色素以赋予所述纤维状肉类似物食品预选的颜色。
[0318] 91.根据实施例1所述的方法,其中制备可摄取物的步骤制备所述一种或多种不同的可摄取的水胶体与水和可摄取的蛋白的混合物,并且其中使所述可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻的步骤包括使由一种或多种不同的可摄取的水胶体、水和蛋白构成的所述可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻。
[0319] 92.一种纤维状肉类似物食品,其根据实施例1所述的方法生产。
[0320] 93.根据实施例92所述的纤维状肉类似物食品,包括包装所述纤维状肉类似物食品以形成运输给消费者以由所述消费者烹饪的食品。
[0321] 94.一种纤维状肉类似物食品,其根据权利要求71所述的方法生产。
[0322] 95.根据实施例94所述的纤维状肉类似物食品,包括包装所述纤维状肉类似物食品以形成运输给消费者以由所述消费者烹饪的食品。
[0323] 96.一种纤维状肉类似物食品,其根据实施例79所述的方法生产。
[0324] 97.根据实施例96所述的纤维状肉类似物食品,包括包装所述纤维状肉类似物食品以形成运输给消费者以由所述消费者烹饪的食品。
[0325] 98.一种可以被烹饪的纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品,所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品包含可摄取的注入蛋白的水胶体凝胶,其中在所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品中,所述蛋白以约2重量%至约50重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.2重量%至约10重量%的范围存在。
[0326] 99.根据实施例98所述的产品,其中在所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品中,所述可摄取的蛋白以约10重量%至约30重量%的范围存在,并且所述水胶体以约0.5重量%至约8重量%的范围存在。
[0327] 100.根据实施例98所述的产品,其中在所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品中,所述可摄取的蛋白以约15重量%至约25重量%的范围存在,并且所述水胶体以约1重量%至约5重量%的范围存在。
[0328] 101.根据实施例98所述的产品,其中所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品是纤维状哺乳动物肉、家禽或海鲜类似物食品中的任一种。
[0329] 102.根据实施例98所述的产品,其中所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品进一步包含由可摄取的成分形成的表皮层,所述可摄取的成分被选择以给出模拟由所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品所模拟的食品的外观和味道。
[0330] 103.根据实施例98所述的产品,其中所述纤维状的、可食用的、富含蛋白的食品类似物产品具有半透明的外观,并且其特征在于在被烹饪时,从半透明转变为不透明。
[0331] 104.一种用于生产纤维状肉类似物的方法,其包含:制备由一种或多种可摄取的蛋白和/或水胶体以及水构成的可摄取的生物聚合物凝胶或溶液或分散体;使所述可摄取的生物聚合物凝胶或溶液或分散体经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的凝胶或溶液,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;用可摄取的蛋白和/或水胶体替换所述对齐的细长冰晶,以产生蛋白和/或水胶体注入的凝胶;以及使所述可摄取的蛋白和/或水胶体注入的凝胶经受适于使所述可摄取的蛋白和/或水胶体中的至少一些胶凝化的条件,以在对齐的通道内产生蛋白和/或水胶体凝胶,从而形成包含蛋白的所述纤维状肉类似物。
[0332] 105.一种用于生产纤维状肉类似物食品的方法,其包含:制备由一种或多种不同的可摄取的水胶体构成的可摄取的水胶体凝胶;使所述可摄取的水胶体凝胶经受定向冷冻,诱导对齐的细长冰晶的形成,以形成具有对齐的细长通道的定向冷冻的水胶体凝胶,所述对齐的细长冰晶位于所述对齐的细长通道中;用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶,以产生注入蛋白的水胶体凝胶;将所述注入蛋白的水胶体凝胶暴露于试剂,所述试剂用于防止蛋白从所述注入蛋白的水胶体凝胶中渗漏;以及包装所述纤维状肉类似物食品以供运输。
[0333] 106.根据实施例105所述的方法,其中用于防止蛋白渗漏的所述试剂包括pH调节剂、盐、热处理、化学交联剂、酶促交联剂、胶凝化水胶体的注入以及将水胶体涂层施加到所述注入蛋白的水胶体凝胶中的任何一种或组合。
[0334] 107.根据实施例105所述的方法,其中用可摄取的蛋白替换所述对齐的细长冰晶的步骤包括用可摄取的蛋白、调味剂和色素的混合物替换所述对齐的细长冰晶,以赋予所述纤维状肉类似物食品生海鲜产品的外观和味道。
QQ群二维码
意见反馈