CN101680123B - 有色结构化蛋白质产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于制备有色结构化蛋白质产品的方法以及所得的产品，所述有色结构化蛋白质产品具有大体上对齐的蛋白纤维。具体地讲，将植物蛋白质与着色剂混合并且挤出以形成含有大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品以及所得的产品。

Description

有色结构化蛋白质产品
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2007年4月5日提交的美国临时申请序列号60/910,261和2008年3月31日提交的美国非临时性申请序列号12/059,961的优先权，所述文献全文以引用方式并入。
发明领域
本发明提供了有色结构化蛋白质产品以及用于制备它们的方法。具体地讲，所述有色结构化蛋白质产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
发明背景
食品科学家已投入了许多时间来开发可用于由多种植物蛋白质制备可接受的类似肉的食物产品诸如牛肉、猪肉、家禽、鱼肉和贝类类似物的方法。大豆蛋白由于其数量较为丰富并且成本相当低，因此已被用作蛋白质源。挤出加工通常可制备肉类类似物。挤出后，挤出物一般膨胀形成纤维材料。迄今为止，由高蛋白质挤出物制成的肉类类似物由于它们缺乏与肉相似的质感特性、口感和视觉吸引力，因而具有有限的可接受性。更确切地讲，主要由于所形成的蛋白纤维的无规扭曲性，它们的特点是看起来像海绵，并且不易咀嚼。
使有色结构化蛋白质产品可模拟动物肉纤维结构并且具有可接受的类似肉的质感和颜色，是仍未满足的需求。
发明概述
本发明的一个方面提供了用于制备有色结构化蛋白质产品的方法。所述方法通常包括将植物蛋白质材料与至少一种着色剂混合。将所述混合物在高温和高压条件下挤出，以形成有色结构化蛋白质产品，所述产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
本发明的另一个方面提供了用于制备有色结构化蛋白质产品的方法。所述方法通常包括当在挤出机中时将蛋白质材料与至少一种着色剂混合。将所述混合物在高温和高压条件下挤出以形成有色结构化蛋白质产品，所述产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
本发明的另一个方面提供了用于制备有色结构化蛋白质产品的方法。所述方法通常包括将蛋白质材料与至少一种着色剂混合。所述蛋白质材料包含：按干重量计约45％至约65％的大豆蛋白；基于干燥物质约20％至约30％的小麦谷朊粉；基于干燥物质约10％至约15％的小麦淀粉；和基于干燥物质约1％至约5％的纤维。将所述混合物在高温和高压条件下挤出以形成有色结构化蛋白质产品，所述产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
本发明的另一个方面还提供了用于制备有色结构化蛋白质产品的方法。所述方法通常包括当在挤出机中时将蛋白质材料与至少一种着色剂混合。所述蛋白质材料包含：基于干燥物质约45％至约65％的大豆蛋白；基于干燥物质约20％至约30％的小麦谷朊粉；基于干燥物质约10％至约15％的小麦淀粉；和基于干燥物质约1％至约5％的纤维。将所述混合物在高温和高压条件下挤出以形成有色结构化蛋白质产品，所述产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
本发明的另一个方面提供了用于制备有色结构化蛋白质产品的方法。所述方法通常包括将植物蛋白质材料与动物肉以及至少一种着色剂混合。将所述混合物在高温和高压条件下挤出，以形成有色结构化蛋白质产品，所述产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
彩色图的参考
本专利申请包含至少一张彩色像片。具有彩色像片的该专利申请公布的复印件应请求并支付必要费用时可由政府机关提供。
图例
图1为显微图图像，所述图像示出了本发明的有色结构化蛋白质产品，所述产品具有大体上对齐的蛋白纤维。
图2为显微图图像，所述图像示出了非由本发明的方法制得的蛋白质产品。如本文所述，构成该蛋白质产品的蛋白纤维是纵横交织的。
图3为圆周式模头组合件的一个实施方案的透视图，所述圆周式模头组合件可用于含蛋白质材料的挤出方法中。
图4为所述圆周式模头组合件的分解图，所述分解图示出了模头嵌入件、模头套管和分流锥。
图5为拍摄的剖面图，所述剖面图示出了限定于模头套管、模头嵌入件和分流锥装置之间的流动通道。
图5A为放大的图5的剖面图，所述剖面图示出了流动通道与模头套管出口间的界面。
图6为无分流锥的圆周式模头组合件的实施方案的剖面图。
图7为模头嵌入件的透视图。
图8为模头嵌入件的顶视图。
图9为本发明的有色结构化蛋白质产品的图像。图像A为对照物。它示出了不包含着色剂的结构化蛋白质产品。图像B示出了包含按重量计0.02％(红FD&C#40)着色剂的有色结构化蛋白质产品。并且图像C示出了包含按重量计0.25％(胭脂红色淀)着色剂的有色结构化蛋白质产品。
图10为本发明的有色结构化蛋白质产品的图像。图像A示出了包含按重量计0.111％(水溶性胭脂红)着色剂的有色结构化蛋白质产品。图像B示出了包含按重量计0.068％(水溶性胭脂红)着色剂的有色结构化蛋白质产品。并且图像C示出了包含按重量计0.04％(水溶性胭脂红)着色剂的有色结构化蛋白质产品。
图11为本发明的有色结构化蛋白质产品的图像。图像A为对照物。它示出了不包含着色剂的结构化蛋白质产品。图像B示出了包含按重量计0.5％(二氧化钛)着色剂的有色结构化蛋白质产品。并且图像C示出了包含按重量计0.25％(胭脂红色淀)着色剂的有色结构化蛋白质产品。
图12为本发明的有色结构化蛋白质产品的图像。图像A示出了包含按重量计0.043％(红色FD&C#40)着色剂和按重量计0.72％(焦糖)着色剂的有色结构化蛋白质产品。图像B示出了包含按重量计0.70％(焦糖)着色剂的有色结构化蛋白质产品。并且图像C示出了包含按重量计0.433％(胭脂树橙)着色剂的有色结构化蛋白质产品。
发明详述
本发明提供了有色结构化蛋白质产品以及制备它们的方法。如在下文I中更详细描述的，本发明的有色结构化蛋白质产品包含大体上对齐的蛋白纤维。由于所述有色结构化蛋白质产品包含形式与动物肉相类似的大体上对齐的蛋白纤维，因此它们具有与动物肉纹理特征相类似的纹理特征，同时可提供经改善的营养特征(即更高的蛋白质百分比，和更低的脂肪百分比)。
I.有色结构化蛋白质产品
所述有色结构化蛋白质产品具有大体上对齐的蛋白纤维，如下文所述。通过在高温和高压条件下将含蛋白质材料挤出通过模头组合件，从而制得有色结构化蛋白质产品。一般来讲，在挤出过程期间，将至少一种着色剂与含蛋白质材料混合。可使用如下所述的多种含蛋白质材料和多种着色剂来制备本发明的有色结构化蛋白质产品。所述含蛋白质材料可源于植物或动物源。此外，来自各种来源的含蛋白质材料组合可以混合的形式用于制备具有大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品。
(a)含蛋白质材料
如上所述，含蛋白质材料可源于多种来源。无论其来源或成分分类如何，挤出过程中所利用的成分通常能够形成具有大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品。此类成分的合适实例更充分地详述如下。
所述成分中的蛋白质含量可以并且将随着用途而改变。例如，存在于所利用成分中的蛋白质的量可在按重量计约40％至约100％的范围内。在另一个实施方案中，存在于所利用成分中的蛋白质的量可在按重量计约50％至约100％的范围内。在另一个实施方案中，存在于所利用成分中的蛋白质的量可在按重量计约60％至约100％的范围内。在另一个实施方案中，存在于所利用成分中的蛋白质的量可在按重量计约70％至约100％的范围内。在另一个实施方案中，存在于所利用成分中的蛋白质的量可在按重量计约80％至约100％的范围内。在另一个实施方案中，存在于所利用成分中的蛋白质的量可在按重量计约90％至约100％的范围内。
多种含蛋白质成分可用于热塑性挤出方法中以生产适用于仿碎肉组合物中的结构化蛋白产品。尽管通常利用包含源于植物的蛋白质的成分，但是也可预想可利用源于其他来源如动物来源的蛋白质而不脱离本发明的范围。例如，可利用选自酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳清蛋白、以及它们的混合物的乳蛋白。在一个示例性实施方案中，乳蛋白为乳清蛋白。作为另一个实例，可使用卵蛋白，所述卵蛋白选自卵清蛋白、卵球蛋白、卵粘蛋白、卵类粘蛋白、卵铁传递蛋白、卵黄蛋白、卵黄磷蛋白、白蛋白、球蛋白、蛋黄素、以及它们的组合。此外，可包括由胶原、血液、内脏、机械分离肉、部分脱脂组织和血液血清蛋白以及它们的组合组成的肉蛋白质或蛋白质成分来作为一种或多种结构化蛋白产品的成分。
可以预想还可利用除了蛋白质之外的其他成分类型。此类成分的非限制性实例包括糖、淀粉、低聚糖、大豆纤维、其他饮食纤维、以及它们的组合。
尽管在一些实施方案中谷蛋白可用作蛋白质，但是也预想到含蛋白质原料可不含谷蛋白。此外，含蛋白质原料可预想是不含小麦的。由于谷蛋白通常在挤出过程中用于长丝形成，因此如果利用不含谷蛋白的原料，则可利用可食用的交联剂以有利于长丝形成。适宜的交联剂的非限制性实例包括魔芋葡甘露聚糖(KGM)粉、由Kirin Food-Tech(Japan)生产的β-1.3葡聚糖、转谷氨酰胺酶、钙盐、镁盐、以及它们的组合。本领域的技术人员可易于测定在不含谷蛋白的实施方案中所需的交联材料的量(如果有的话)。
无论其来源或成分分类如何，挤出过程中所利用的成分通常能够形成具有大体上对齐的蛋白纤维的挤出物。此类成分的合适实例更充分地详述如下。
(i)含植物蛋白质材料
在一个示例性实施方案中，将使用至少一种源于植物的成分来形成有色结构化蛋白质产品。一般来讲，所述成分将包括蛋白质。源于植物的含蛋白质材料可以是植物提取物、植物粗粉、源于植物的粉末、植物分离蛋白、植物浓缩蛋白，或它们的组合。
挤出中所利用的成分可源于多种合适的植物。所述植物可常规或有机培育。作为非限制性实例，适宜的植物包括苋属植物、竹芋、大麦、荞麦、木薯、低芥酸菜籽、鸡豆(鹰嘴豆)、玉米、埃及麦、豆荚、兵豆、羽扇豆、粟米、燕麦、豌豆、花生、马铃薯、昆诺阿藜、大米、裸麦、高粱、向日葵、木薯、黑小麦、小麦、以及它们的混合物。示例性植物包括大豆、小麦、低芥酸菜籽、玉米、豆荚、羽扇豆、燕麦、豌豆、马铃薯和大米。
在一个实施方案中，所述成分可从小麦和大豆中分离出来。在另一个示例性实施方案中，所述成分可从大豆中分离出来。在另一个实施方案中，所述成分可从小麦中分离出来。合适的源于小麦的含蛋白质成分包括小麦谷朊粉、小麦面粉、以及它们的混合物。可用于本发明中的可商购获得的小麦谷朊粉实例包括Manildra Gem of the West Vital WheatGluten和Manildra Gem of the West Organic Vital Wheat Gluten，它们中的每一种均得自Manildra Milling。适宜的源于大豆的含蛋白质成分(“大豆蛋白质材料”)包括大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆粉、以及它们的混合物，每一种均在下文中详述。
在一个示例性实施方案中，如上所详述的，可在挤出方法中利用大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆粉、以及它们的混合物。大豆蛋白材料可根据本领域通常已知的方法源于全大豆。全大豆可为标准大豆(即，非转基因大豆)、有机大豆、商品化大豆、转基因大豆、以及它们的混合物。
在一个实施方案中，所述大豆蛋白质材料可以是大豆分离蛋白(ISP)。一般来讲，大豆分离蛋白具有按无水基计至少约90％的大豆蛋白的蛋白质含量。一般来讲，当使用大豆分离蛋白时，优选选择不是高度水解的大豆分离蛋白的分离物。然而，在某些实施方案中，高度水解的大豆分离蛋白可与其他大豆分离蛋白联合使用，前提条件是组合的大豆分离蛋白中高度水解的大豆分离蛋白含量按重量计一般小于组合的大豆分离蛋白的约40％。此外，优选利用的大豆分离蛋白具有足以使得分离物中的蛋白质在挤出时形成大体上对齐纤维的乳化强度和凝胶强度。用于本发明中的大豆分离蛋白的实例可从例如Solae，LLC(St.Louis，Mo.)商购获得，并且包括
Figure G2008800178223D00071
500E、
Figure G2008800178223D00072
EX 33、
Figure G2008800178223D00073
620、
Figure G2008800178223D00074
EX45、
Figure G2008800178223D00075
595、以及它们的组合。在一个示例性实施方案中，
Figure G2008800178223D00076
620形式如实施例3所详述加以利用。
作为另外一种选择，大豆浓缩蛋白可与大豆分离蛋白共混，以作为大豆蛋白材料的来源来取代部分大豆分离蛋白。通常，如果大豆浓缩蛋白取代部分大豆分离蛋白，则大豆浓缩蛋白取代按重量计最多约55％的大豆分离蛋白。。大豆浓缩蛋白可取代按重量计最多约50％的大豆分离蛋白。在一个实施方案中，还可能用按重量计40％的大豆浓缩蛋白来取代大豆分离蛋白。在另一个实施方案中，大豆浓缩蛋白的取代量为按重量计最多约30％的大豆分离蛋白。可用于本发明中的适宜的大豆浓缩蛋白的实例包括PROCONTM 2000、ALPHATM 12、ALPHATM 5800、以及它们的组合，它们可从Solae，LLC(St.Louis，Mo.)商购获得。
如果大豆粉取代部分大豆分离蛋白，则大豆粉取代按重量计最多约35％的大豆分离蛋白。大豆粉应为高蛋白质分散指数(PDI)的大豆粉。当使用大豆粉时，原料优选为脱脂大豆粉或大豆片。全脂大豆包含按重量计约40％的蛋白质和按重量计约20％的油。当脱脂大豆粉或大豆片构成起始蛋白质材料时，所有这些全脂大豆可经由常规方法脱脂。例如，可将菜豆洗净、脱壳、破碎、通过一系列压片辊，然后使用己烷或其他适宜的溶剂使其经受溶剂萃取，以提取油并且制得“脱脂薄片”。所述脱脂薄片可被碾磨以制得大豆粉。虽然所述方法目前还没有使用全脂大豆粉，但是据信全脂大豆粉也可用作蛋白质源。然而，在处理全脂大豆粉时，很可能需要采用分离步骤，诸如三级离心以移除油。在另一个实施方案中，所述大豆蛋白质材料可以是大豆粉，其具有按无水基计约49％至约65％的蛋白质含量。作为另外一种选择，大豆粉可与大豆分离蛋白或大豆浓缩蛋白共混。
本领域中已知的任何纤维可用作该专利申请中的纤维来源。大豆子叶纤维可任选地用作纤维来源。通常，合适的大豆子叶纤维在大豆蛋白与大豆子叶纤维的混合物挤出时一般将有效地结合水。在上下文中，“有效地结合水”一般是指大豆子叶纤维具有每克大豆子叶纤维至少5.0至约8.0克水的持水能力，并且优选的是，大豆子叶纤维具有每克大豆子叶纤维至少约6.0至约8.0克水的持水能力。当存在于大豆蛋白材料中时，按无水基计，大豆子叶纤维一般可按重量计以约1％至约20％，优选约1.5％至约20％，并且更优选约2％至约5％的范围内的量存在于大豆蛋白材料中。合适的大豆子叶纤维可商购获得。例如，
Figure G2008800178223D00081
1260与
Figure G2008800178223D00082
2000，可从Solae，LLC(St.Louis，Mo.)商购获得。
(ii)含动物蛋白质材料
有多种动物肉适用作蛋白质源。提供肉的动物可被常规或有机饲养。作为实例，各种结构化植物蛋白专利中明确定义的肉类和肉类成分包括完整或绞碎的牛肉、猪肉、羊肉、绵羊肉、马肉、山羊肉，家禽(家禽诸如鸡、鸭、鹅或火鸡)的肉、脂肪和皮，并且更具体地讲是任何家禽(任何鸟类)的肉组织，源于淡水鱼和盐水鱼的鱼肉，贝类和甲壳类源动物肉，加工得到的动物碎肉和动物组织诸如经由切割冷冻鱼、鸡、牛、猪等而得到的冷冻残余物，鸡皮、猪皮、鱼皮，动物脂诸如牛脂、猪脂、羊脂、鸡脂、火鸡脂，熬炼后的动物脂诸如猪油和牛油，风味增强的动物脂，分馏或进一步加工的动物脂组织，质地细腻的牛肉、质地细腻的猪肉、质地细腻的羊肉、质地细腻的鸡肉，低温熬炼的动物组织诸如低温熬炼的牛肉和低温熬炼的猪肉，机械分离的肉类或机械去骨的肉类(MDM)(通过多种机械装置去除骨头的肉类)诸如机械分离的牛肉、机械分离的猪肉、机械分离的鱼肉(包括鱼肉酱)、机械分离的鸡肉、机械分离的火鸡肉，源于任何动物物种的任何烹饪动物肉和内脏、以及它们的组合。肉类应延伸到包括源于动物组织的盐分馏的肌肉蛋白馏分、源于动物肌肉或肉类及热骨肉的等电点分离和沉淀的蛋白质成分、以及机械制备的胶原组织和明胶。此外，狩猎动物诸如野牛、鹿、麋鹿、驼鹿、驯鹿、北美驯鹿、羚羊、兔子、熊、松鼠、海狸、麝鼠、负鼠、浣熊、犰狳和豪猪以及爬行动物诸如蛇、海龟和蜥蜴的肉、脂肪、结缔组织和内脏以及它们的组合应认为是肉。
在另一个实施方案中，所述动物肉可来自鱼或海产品。适宜的鱼的非限制性实例包括鲈鱼、鲤鱼、鲶鱼、军曹鱼、鳕鱼、石斑鱼、比目鱼、黑线鳕、好吉鱼、河鲈、绿鳕、大麻哈鱼、笛鲷、鳎鱼、鲑鱼、金枪鱼、白鲑、牙鳕、罗非鱼、以及它们的组合。海产品的非限制性实例包括扇贝、虾、龙虾、蛤蜊、螃蟹、贻贝、牡蛎、以及它们的组合。
还可预想，有多种肉质可用于本发明中。肉可包括肌肉组织、器官组织、结缔组织、皮、以及它们的组合。所述肉可以是适于人类食用的任何肉类。所述肉可以是未熬炼、未干制的生肉，生肉产品、生肉副产品、以及它们的混合物。例如，可使用绞碎或大块或肉排形式的全肉肌肉。在另一个实施方案中，使用从动物组织中分离出骨的高压机械，通过首先将骨压碎并且粘附动物组织，然后迫使动物组织而不是骨通过筛网或类似的筛选装置，可将肉机械去骨或分离生肉。所述方法制得具有面糊状稠度的非结构化糊状动物软组织共混物，并且通常被称为机械去骨肉或MDM。在另一个实施方案中，通过典型的MDM方法或本领域已知用于分离海产品肉诸如将鱼或贝类去骨或去壳的任何方法，获得海产品肉。作为另外一种选择，所述肉可以是肉副产品。在本发明的上下文中，术语“肉副产品”旨在涉及宰杀动物、鱼和贝类躯体的那些未熬炼部分。肉副产品的实例是器官和组织，诸如肺、脾、肾、脑、肝脏、血液、骨、部分脱脂的低温脂肪组织、胃、无其内容物的肠等等。
蛋白质源还可以是除动物组织以外的源于动物的蛋白质。例如，含蛋白质材料可源于乳制品。适宜的乳制蛋白质产品包括无脂奶粉、全脂奶粉、乳分离蛋白、乳浓缩蛋白、分离酪蛋白、浓缩酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳清分离蛋白、乳清浓缩蛋白、以及它们的组合。含乳蛋白质材料可源于牛、山羊、绵羊、驴、骆驼、羊驼、牦牛或水牛。在一个示例性实施方案中，乳蛋白为乳清蛋白。
作为另一个实例，含蛋白质材料还可以源于蛋制品。适宜的卵蛋白产品包括蛋粉、蛋黄粉、卵清蛋白粉、卵清液蛋白质、卵清蛋白质粉、分离卵清蛋白、以及它们的组合。适宜的分离卵蛋白实例包括卵清蛋白、卵球蛋白、卵粘蛋白、卵类粘蛋白、卵铁传递蛋白、卵黄蛋白、卵黄磷蛋白、白蛋白、球蛋白、蛋黄素、以及它们的组合。卵蛋白产品可源于鸡、鸭、鹅、鹌鹑或其他鸟类的蛋。
(iii)含蛋白质材料的组合
从多种来源分离出的含蛋白质材料的非限制性组合详述于表A中。在一个实施方案中，所述含蛋白质材料源于大豆。在一个优选的实施方案中，所述含蛋白质材料包括源于大豆和小麦的材料混合物。在另一个优选的实施方案中，所述含蛋白质材料包括源于大豆和低芥酸菜籽的材料混合物。在另一个优选的实施方案中，所述含蛋白质材料包括源于大豆、小麦和乳制品的材料混合物，其中所述乳蛋白是乳清。
表A：蛋白质材料组合
  第一蛋白质成分   第二蛋白质成分
  大豆   小麦
  大豆   低芥酸菜籽
  大豆   玉米
  大豆   羽扇豆
  大豆   燕麦
  大豆   豌豆
  大豆   大米
  大豆   高粱
  大豆   苋属植物
  大豆   竹芋
  大豆   大麦
  大豆   荞麦
  大豆   木薯
  大豆   鸡豆(鹰嘴豆)
  大豆   粟米
  大豆   花生
  大豆   马铃薯
  大豆   裸麦
  大豆   向日葵
  大豆   木薯
  大豆   黑小麦
  大豆   乳品
  大豆   乳清
  大豆   鸡蛋
  大豆   小麦和低芥酸菜籽
  大豆   小麦和玉米
  大豆   小麦和羽扇豆
  大豆   小麦和燕麦
  大豆   小麦和豌豆
  大豆   小麦和大米
表A：蛋白质材料组合
  大豆   小麦和高粱
  大豆   小麦和苋属植物
  大豆   小麦和竹芋
  大豆   小麦和大麦
  大豆   小麦和荞麦
  大豆   小麦和木薯
  大豆   小麦和鸡豆(鹰嘴豆)
  大豆   小麦和粟米
  大豆   小麦和花生
  大豆   小麦和裸麦
  大豆   小麦和马铃薯
  大豆   小麦和向日葵
  大豆   小麦和木薯
  大豆   小麦和黑小麦
  大豆   小麦和乳品
  大豆   小麦和乳清
  大豆   小麦和鸡蛋
  大豆   低芥酸菜籽和玉米
  大豆   低芥酸菜籽和羽扇豆
  大豆   低芥酸菜籽和燕麦
  大豆   低芥酸菜籽和豌豆
  大豆   低芥酸菜籽和大米
  大豆   低芥酸菜籽和高粱
  大豆   低芥酸菜籽和苋属植物
  大豆   低芥酸菜籽和竹芋
  大豆   低芥酸菜籽和大麦
  大豆   低芥酸菜籽和荞麦
  大豆   低芥酸菜籽和木薯
  大豆   低芥酸菜籽和鸡豆(鹰嘴豆)
  大豆   低芥酸菜籽和粟米
  大豆   低芥酸菜籽和花生
  大豆   低芥酸菜籽和裸麦
  大豆   低芥酸菜籽和马铃薯
  大豆   低芥酸菜籽和向日葵
  大豆   低芥酸菜籽和木薯
  大豆   低芥酸菜籽和黑小麦
  大豆   低芥酸菜籽和乳制品
  大豆   低芥酸菜籽和乳清
  大豆   低芥酸菜籽和蛋
  大豆   玉米和羽扇豆
  大豆   玉米和燕麦
表A：蛋白质材料组合
  大豆   玉米和豌豆
  大豆   玉米和大米
  大豆   玉米和高粱
  大豆   玉米和苋属植物
  大豆   玉米和竹芋
  大豆   玉米和大麦
  大豆   玉米和荞麦
  大豆   玉米和木薯
  大豆   玉米和鸡豆(鹰嘴豆)
  大豆   玉米和粟米
  大豆   玉米和花生
  大豆   玉米和裸麦
  大豆   玉米和马铃薯
  大豆   玉米和向日葵
  大豆   玉米和木薯
  大豆   玉米和黑小麦
  大豆   玉米和乳品
  大豆   玉米和乳清
  大豆   玉米和蛋
(b)着色剂
所述有色结构化蛋白质产品还包含至少一种着色剂。如II(b)和II(c)中更完备描述的，所述着色剂可在加入到挤出机之前与含蛋白质材料以及其他成分混合。在一个可供选择的实施方案中，所述着色剂可在加入到挤出机之后与含蛋白质材料以及其他成分混合。在挤出过程期间存在施热或施热和施压的情况下，着色剂和含蛋白质材料的某些混合可产生料想不到的颜色。例如，当在挤出过程期间使胭脂红(可溶性染料或色淀)与含蛋白质材料接触时，颜色从红色变至紫罗兰色/紫红色。
所述着色剂可以是天然着色剂、天然着色剂的组合、人造着色剂、人造着色剂的组合、或天然着色剂与人造着色剂的组合。允许用于食物中的天然着色剂的适宜实例包括胭脂树橙(红橙色)、花青素(红色至蓝色，取决于pH)、甜菜汁、β-胡萝卜素(橙色)、β-APO 8胡萝卜醛(橙色)、黑色黑醋粟、焦糖；角黄素(桃红色)、焦糖、胭脂红/胭脂红酸(亮红色)、胭脂虫提取物(红色)、姜黄色素(黄橙色)；紫胶(猩红色)、叶黄素(桔红色)；番茄红素(橙红色)、混合类胡萝卜素(橙色)、红曲霉(紫红色，得自发酵红米)、甜辣椒、红球甘蓝汁、核黄素(黄色)、藏红花、二氧化钛(白色)、姜黄(黄橙色)、以及它们的组合。美国允许用于食物中的人造着色剂的适宜实例包括FD&C红3号(食用樱桃红)、FD&C红40号(诱惑红)、FD&C黄5号(酒石黄)、FD&C黄6号(日落黄FCF)、FD&C蓝1号(亮蓝)、FD&C蓝2号(靛蓝)、以及它们的组合。可用于其他国家的人造着色剂包括C1食品红3(酸性红)、C1食品红7(胭脂红4R)、C1食品红9(苋菜红)、C1食品黄13(喹啉黄)、C1食品蓝5(专利蓝V)、以及它们的组合。食用着色剂可以是染料，其可以是可溶于水的粉末、颗粒或液体。作为另外一种选择，天然和人造食用着色剂可以是色淀颜料，其是染料和不溶性物质的组合。色淀颜料不是油溶性的，但却是油可分散性的；通过分散着色。
适宜的着色剂可以多种形式与含蛋白质材料混合。非限制性实例包括固体、半固体、粉末、液体、明胶、以及它们的组合。所用着色剂的类型和浓度可随所用的含蛋白质材料以及有色结构化蛋白质产品所需的颜色而变化。通常，着色剂的浓度在按重量计约0.001％至约5.0％的范围内。在一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.01％至约4.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.05％至约3.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.1％至约3.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.5％至约2.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.75％至约1.0％的范围内。
所述含蛋白质材料还包含pH调节剂，以将pH保持在就所用着色剂而言最佳的范围内。所述pH调节剂可以是酸化剂。可加入到食品中的酸化剂的实例包括柠檬酸、乙酸(醋)、酒石酸、苹果酸、富马酸、乳酸、磷酸、山梨酸、苯甲酸、以及它们的组合。所用pH调节剂的浓度可随所用的含蛋白质材料和着色剂而变化。通常，pH调节剂的浓度在按重量计约0.001％至约5.0％的范围内。在一个实施方案中，pH调节剂的浓度在按重量计约0.01％至约4.0％的范围内。在另一个实施方案中，pH调节剂的浓度在按重量计约0.05％至约3.0％的范围内。在另一个实施方案中，pH调节剂的浓度在按重量计约0.1％至约3.0％的范围内。在另一个实施方案中，pH调节剂的浓度在按重量计约0.5％至约2.0％的范围内。在另一个实施方案中，pH调节剂的浓度在按重量计约0.75％至约1.0％的范围内。在一个可供选择的实施方案中，所述pH调节剂可为pH提高剂，诸如二磷酸二钠。
(c)附加成分
(i)碳水化合物
除了蛋白质以外，还预想有其他成分添加剂可用于有色结构化蛋白质产品中。此类成分的非限制性实例包括糖、淀粉、低聚糖和饮食纤维。例如，淀粉可源于小麦、玉米、木薯、马铃薯、大米等。适宜的纤维源可以是大豆子叶纤维。通常，当将大豆蛋白与大豆子叶纤维的混合物共挤出时，适宜的大豆子叶纤维一般将有效地与水结合。在上下文中，“有效地结合水”一般是指大豆子叶纤维具有每克大豆子叶纤维至少5.0至约8.0克水的持水能力，并且优选大豆子叶纤维具有每克大豆子叶纤维至少约6.0至约8.0克水的持水能力。大豆子叶纤维一般可以按无水基重量计约1％至约20％，优选约1.5％至约20％，并且最优选约2％至约5％的范围内的量存在于大豆蛋白质材料中。合适的大豆子叶纤维可商购获得。例如，可从Solae，LLC(St.Louis，Mo.)商购获得的
Figure G2008800178223D00141
1260与2000。
在表A中示出的每个实施方案中，含蛋白质材料的组合可与一种或多种选自淀粉、面粉、谷蛋白、饮食纤维以及它们的混合物的成分混合。在一个实施方案中，含蛋白质材料包括蛋白质、淀粉、谷蛋白和纤维。在一个示例性实施方案中，含蛋白质材料包括：基于干燥物质约45％至约65％的大豆蛋白；基于干燥物质约20％至约30％的小麦谷朊粉；基于干燥物质约10％至约15％的小麦淀粉；和基于干燥物质约1％至约5％的纤维。在每个上述实施方案中，含蛋白质材料可包含磷酸二钙、L-半胱氨酸以及磷酸二钙与L-半胱氨酸的组合。
(ii)pH调节剂
在一些实施方案中，期望将含蛋白质材料的pH调节至酸性pH(即低于约7.0)。因此，含蛋白质材料可与pH降低剂接触，然后依照下文详述的方法将混合物挤出。在一个实施方案中，待挤出的含蛋白质材料的pH可在约6.0至约7.0范围内。在另一个实施方案中，所述pH可在约5.0至约6.0范围内。在一个可供选择的实施方案中，所述pH可在约4.0至约5.0范围内。在另一个实施方案中，所述材料的pH可小于约4.0。
有若干pH降低剂适用于本发明。所述pH降低剂可以是有机的。作为另外一种选择，所述pH降低剂可以是无机的。在示例性实施方案中，所述pH降低剂为食品级可食用酸。适用于本发明的非限制性酸包括乙酸、乳酸、盐酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、以及它们的组合。在一个示例性实施方案中，所述pH降低剂为乳酸。
如本领域的技术人员意识到的，与含蛋白质材料接触的pH降低剂的量可以并且将根据若干参数而变化，所述参数包括所选的试剂和所需的pH。在一个实施方案中，pH降低剂的量可在基于干燥物质约0.1％至约15％的范围内。在另一个实施方案中，pH降低剂的量可在基于干燥物质约0.5％至约10％的范围内。在一个可供选择的实施方案中，pH降低剂的量可在基于干燥物质约1％至约5％的范围内。在另一个实施方案中，pH降低剂的量可在基于干燥物质约2％至约3％的范围内。
在一些实施方案中，期望升高含蛋白质材料的pH。因此，含蛋白质材料可与pH提高剂接触，然后依照下文详述的方法将混合物挤出。
(iii)抗氧化剂
在不脱离本发明范围的情况下，可将一种或多种抗氧化剂加入到上文所述的任何含蛋白质材料组合中。可包含抗氧化剂，以提高储存寿命，或者在营养方面强化所述结构化蛋白质产品。适宜抗氧化剂的非限制性实例包括BHA、BHT、TBHQ，维生素A、C和E以及衍生物，各种植物提取物诸如包含具有抗氧化性质的类胡萝卜素、生育酚或类黄酮的那些、以及它们的组合。所述抗氧化剂可具有的组合含量按待挤出含蛋白质材料的重量计为约0.01％至约10％，优选约0.05％至约5％，并且更优选约0.1％至约2％。
(iv)矿物质和氨基酸
所述含蛋白质材料还可任选地包含补充物质。适宜的矿物质可包括一种或多种矿物质或矿物质源。矿物质的非限制性实例包括但不限于：氯化物、钠、钙、铁、铬、铜、碘、锌、镁、锰、钼、磷、钾、硒、以及它们的组合。任何上述物质的适宜形式包括可溶性矿物质盐、微溶性矿物质盐、不溶性矿物质盐、螯合的矿物质、矿物质络合物、非活性矿物质诸如碳酸盐矿物质、还原性矿物质、以及它们的组合。
游离氨基酸也可包含于含蛋白质材料中。适宜的氨基酸包括必需氨基酸，即精氨酸、半胱氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、苏氨酸、酪氨酸、色氨酸、缬氨酸、以及它们的组合。氨基酸的适宜形式包括盐和螯合物。
II.用于制备有色结构化蛋白质产品的方法
通过在高温和高压条件下将含蛋白质材料挤出通过模头组合件来制备本发明的有色结构化蛋白质产品。通常，在将含蛋白质材料放入到挤出机中之前，将其与至少一种着色剂混合。作为另外一种选择，在将含蛋白质材料放入到挤出机中之后，将其与至少一种着色剂混合。在另一个实例中，在含蛋白质材料离开挤出机之后，将其与至少一种着色剂混合。挤出后，所得有色结构化蛋白质产品包含大体上对齐的蛋白纤维。
(a)含水量
如技术人员将会意识到的，含蛋白质材料的含水量可以并且将根据挤出方法而变化。一般来讲，含水量在按重量计约1％至约80％的范围内。在低水分挤出应用中，含蛋白质材料的含水量可在按重量计约1％至约35％的范围内。作为另外一种选择，在高水分挤出应用中，含蛋白质材料的含水量可在按重量计约35％至约80％的范围内。在一个示例性实施方案中，用于形成挤出物的挤出应用为低水分。制备具有大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品的低水分挤出方法的示例性实例详述于下文II(c)和实施例3中。
(b)着色
通过在高温和高压条件下将含蛋白质材料挤出通过模头组合件来制备本发明的有色结构化蛋白质产品。一般来讲，可在挤出过程之前或期间，将至少一种着色剂与含蛋白质材料混合。适宜的着色剂详述于上文I(b)中。如下文更完备描述的，所述着色剂可在将其加入到挤出机中之前与含蛋白质材料混合。在一个实施方案中，所述着色剂可与含蛋白质材料以及其他成分混合，形成有色预混物。在另一个实施方案中，所述着色剂可与含蛋白质材料以及其他成分(包括处理剂)混合，形成经过处理的有色预混物。在另一个实施方案中，所述着色剂可在其加入到挤出机中之后与含蛋白质材料混合。在该实施方案的一个可供选择的实施方案中，可在挤出过程期间，将所述着色剂注入到挤出机筒体中。所用着色剂的类型和浓度可随所用的含蛋白质材料、有色结构化蛋白质产品所需的颜色以及导入着色剂的加工点而变化。无论含蛋白质材料和着色剂在何时混合，着色剂的浓度一般在按重量计约0.001％至约5.0％的范围内。在一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.01％至约4.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.05％至约3.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.1％至约3.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.5％至约2.0％的范围内。在另一个实施方案中，着色剂的浓度在按重量计约0.75％至约1.0％的范围内。
(c)挤出
用于制备有色结构化蛋白质产品的适宜挤出方法包括：将含蛋白质材料和其他成分加入到混合槽(即成分共混机)中以混合各成分，并且形成共混的蛋白质材料预混物。在一个实施方案中，共混的蛋白质材料预混物可与至少一种着色剂混合。然后将共混的蛋白质材料预混物转移到料斗中，共混的成分与水分一起由料斗被导入到挤出机中。在另一个实施方案中，将共混的蛋白质材料预混物与处理剂混合，以形成经过处理的蛋白质材料混合物。在一个可供选择的实施方案中，将至少一种着色剂与处理剂混合，形成经过处理的有色蛋白质材料混合物。然后将经过处理的材料加入到挤出机中，其中蛋白质材料混合物在由挤出机螺杆产生的机械压力下被加热以形成有色熔融挤出物。在一个示例性实施方案中，将至少一种着色剂经由一个或多个注射喷嘴注入到挤出机筒体中。有色挤出物通过挤出模头离开挤出机，并且包含大体上对齐的蛋白纤维。
(i)挤出加工条件
用于本发明的实践的合适的挤出装置为双筒体的双螺杆挤出机，如美国专利4,600,311中所述。适宜的可商购获得的挤出装置的其他实例包括由Clextral，Inc.(Tampa，Florida)制造的
Figure G2008800178223D00171
BC-72型挤出机；均由Wenger Manufacturing，Inc.(Sabetha，Kansas)制造的WENGER TX-57型挤出机、WENGER TX-168型挤出机和WENGER TX-52型挤出机。适用于本发明的其他常规的挤出机描述于例如美国专利4,763,569、4,118,164和3,117,006中，所述文献全文以引用方式并入。
单螺杆挤出机也可用于本发明中。合适的可商购获得的单螺杆挤出装置的实例包括WENGER X-175型、WENGER X-165型和WENGER X-85型，所有这些均得自Wenger Manufacturing，Inc。
双螺杆挤出机的螺杆可在筒体内以相同或相反的方向旋转。螺杆以相同方向旋转称为单向流，而螺杆以相反方向旋转称为双向流或反转。挤出机的一个或多个螺杆的速度可取决于特定装置而不同；然而，其通常为约250至约450转每分钟(rpm)。一般来讲，随着螺杆速度增加，挤出物的密度将减小。挤出装置包括由轴和蜗杆组装的螺杆，以及混合波瓣和环型剪切闭锁元件，以增加混合和剪切作用，如挤出装置制造商推荐用于挤出植物蛋白材料的那些。
挤出装置一般包括多个加热区，蛋白质混合物在通过挤出模头离开挤出装置之前在机械压力下传送通过所述加热区。每个后续加热区内的温度一般超过前加热区内的温度约10℃至约70℃。在一个实施方案中，处理过的预混物被传递通过挤出装置内的四个加热区，其中蛋白质混合物被加热到约100℃至约150℃的温度，使得熔融的挤出物质在约100℃至约150℃的温度下进入挤出模头。本领域的技术人员可通过加热或冷却来调整温度以实现理想特性。通常，温度改变是由于功输入并且可突然发生。
挤出机筒体内的压力通常介于约50psig至约500psig之间，优选介于约75psig至约200psig之间。一般来讲，最后两个加热区内的压力为约100psig至约3000psig，优选介于约150psig至约500psig之间。筒体压力取决于诸多因素，包括例如挤出机螺杆速度、混合物向筒体的进料速率、水向筒体的进料速率、以及筒体内熔融物质的粘度、挤出机筒体温度和模头设计。
可将水注入到挤出机筒体内，以水化蛋白质材料混合物，并且促进蛋白质的质构化。作为形成熔融的挤出物质的助剂，水可作为增塑剂。水可通过一个或多个与加热区连通的注射口引入到挤出机筒体中。在一个实施方案中，将水与至少一种着色剂混合，并且注入到挤出机筒体中，以将蛋白质材料混合物着色。通常，筒体内的混合物包含按重量计约1％至约35％的水。在一个实施方案中，筒体中的混合物包含按重量计约5％至约20％的水。通常，控制水引入到任何加热区的速率，以促进具有理想特性的挤出物的生产。已观察到，随着水引入到筒体内的速率降低，挤出物的密度减小。通常，将每kg蛋白小于约1kg的水引入到筒体中。优选地，将每kg蛋白约0.1kg至约1kg的水引入到筒体中。
(ii)任选的预处理
在预处理器中，将含蛋白质材料和任选的附加成分(含蛋白质混合物)预热，与水分接触，并且保持在受控温度和压力条件下，以使水分渗透并且软化单独颗粒。在一个实施方案中，将含蛋白质材料和任选的附加成分与至少一种着色剂混合。预处理步骤增加粒状纤维材料混合物的堆积密度并改善其流动特性。预处理器包括一个或多个具有桨叶的轴，以促进蛋白质均匀混合，并且使蛋白质混合物转移通过预处理器。桨叶的构型和转速可广泛变化，这取决于预处理器的容量和长度、挤出机的生产能力和/或混合物在预处理器或挤出机筒体中所需停留的时间。一般来讲，桨叶的速度为约100至约1300转每分钟(rpm)。搅拌速度必须足够高，以获得均匀的水化作用和良好的混合。
通常，含蛋白质混合物在引入到挤出装置之前通过用水分(即，蒸汽和/或水)接触预混物对其进行预处理。在一个实施方案中，将预混物与水分以及至少一种着色剂混合。在预处理器中，优选将含蛋白质混合物温度加热至约25℃至约80℃，更优约30℃至约40℃。
通常，将含蛋白质预混物处理约0.5分钟至约10.0分钟，这取决于预处理器的速度和尺寸。在一个示例性实施方案中，将含蛋白质预混物处理约3.0分钟至约5.0分钟。在另一个实例中，处理时间为约30秒至约60秒。将预混物与蒸汽和/或水接触并在预处理器中于一般恒定的蒸汽流下加热以实现期望的温度。在引入到其中蛋白质被质构化的挤出机筒体中之前用水和/或蒸汽处理(即，水化)预混物可增加其密度，并有利于干混物的流动性而无干涉作用。如果期望低水分的预混物，则处理过的预混物可包含约1％至约35％(按重量计)的水。如果期望高水分的预混物，则处理过的预混物可包含约35％至约80％(按重量计)的水。
处理过的预混物通常具有约0.25g/cm3至约0.60g/cm3的堆积密度。一般来讲，随着预处理蛋白质混合物的堆积密度在该范围内增加，蛋白质混合物更易于加工。目前据信这是由于此类混合物占据挤出机螺杆之间的所有或大部分空间，从而有利于输送挤出物质通过筒体。这还改善了效率，产生更大的剪切和压力，以使熔融物和挤出物质构化。
(iii)挤出方法
随后将干燥的预混物或处理过的预混物投入到挤出机中以加热、剪切，并最终塑化该混合物。挤出机可选自任何可商购获得的挤出机，并且可为用螺杆元件机械剪切混合物的单螺杆挤出机或优选双螺杆挤出机。
预混物一般引入到挤出装置中的速率将根据特定的装置尺寸和型号而不同。一般来讲，以不超过约75千克每分钟的速率引入预混物。一般来讲，已观察到，挤出物的密度随着预混物向挤出机的进料速率增加而降低。无论使用何种挤出机，其均应在超过约50％电动机负载下运行。预混物一般引入到挤出装置中的速率将取决于特定装置而不同。通常，处理过的预混物以约16千克每分钟至约60千克每分钟的速率引入到挤出装置中。在另一个实施方案中，处理过的预混物以约20千克每分钟至约40千克每分钟的速率引入到挤出装置中。处理过的预混物以约26千克每分钟至约32千克每分钟的速率引入到挤出装置中。一般来讲，已观察到，挤出物的密度随着预混物向挤出机的进料速率增加而降低。
预混物经受挤出机的剪切和压力以塑化混合物。挤出机螺杆元件剪切所述混合物，并且通过迫使所述混合物通过挤出机筒体和模头组合件而产生压力。螺杆转速决定了施加到所述混合物上的剪切量和压力。优选将螺杆转速设为约200rpm至约500rpm，并且更优选约300rpm至约450rpm，其驱动以至少约20千克每分钟，并且更优选至少约40千克每分钟的速率通过挤出机。所述挤出机优选产生约500至约3000ps i g，并且更优选约600至约1000psig的挤出机头压。
当混合物通过挤出机时，挤出机将混合物加热，进一步使混合物中的蛋白质变性。通过挤出机时，变性的蛋白质重建结构或重建构型，从而形成具有大体上对齐的蛋白纤维的结构化蛋白质材料。挤出机包括用于将混合物加热到约100℃至约180℃的温度的装置。优选地，用于加热挤出机内混合物的装置包括挤出机筒体夹套，诸如蒸汽或水的加热或冷却介质可引入到所述夹套中以控制通过挤出机的混合物温度。所述挤出机还包括用于将蒸汽直接注入到挤出机内的混合物中的蒸汽注入口。所述挤出机还包括用于将着色剂直接注入到挤出机内的混合物中的着色剂注入口。挤出机优选包括多个可被控制为独立温度的加热区，其中加热区的温度优选被设定为当混合物通过挤出机时增加该混合物的温度。在一个实施方案中，将挤出机设置为四温区排列模式，其中第一区(邻近挤出机进气口)温度设定为约50℃至约80℃，第二区温度设定为约80℃至100℃，第三区温度设定为100℃至约130℃，并且第四区(邻近挤出机出口)温度设定为130℃至150℃。如所期望的，挤出机可被设定为其他温区排列。在另一个实施方案中，将挤出机设置为五温区排列模式，其中第一区温度设定为约25℃，第二区温度设定为约50℃，第三区温度设定为约95℃，第四区温度设定为约130℃，并且第五区温度设定为约150℃。在另一个实施方案中，将挤出机设置为六温区排列模式，其中第一区温度设定为约90℃，第二区温度设定为约100℃，第三区温度设定为约105℃，第四区温度设定为约100℃，第五区温度设定为约120℃，并且第六区温度设定为约130℃。
混合物在挤出机内形成熔融的有色塑化物质。模头组合件以一定的排列方式与挤出机连结，使得有色塑化混合物能够从挤出机出口流入到模头组合件中，并且在有色塑化混合物流动通过模头组合件时，在有色塑化混合物内形成基本对齐的蛋白纤维。模头组合件可包括面板式模头或圆周式模头。
在混合物挤出之前，选择并设定模头孔的宽度和高度尺寸，以提供具有理想尺寸的纤维材料挤出物。可设定模头孔的宽度使得挤出物类似立方肉块至肉片，其中加宽模头孔的宽度降低挤出物的立方块状性质而增加挤出物的片状性质。优选地，将模头孔的宽度设为约5毫米至约40毫米。
可设定模头孔的高度尺寸以提供理想的挤出物厚度。孔的高度可被设定成提供非常薄的挤出物或厚的挤出物。优选地，可将模头孔的高度设为约1毫米至约30毫米，并且更优选约8毫米至约16毫米。
还设想模头孔可为圆形。可设定模头孔的直径以提供理想的挤出物厚度。孔的直径可被设定成提供非常薄的挤出物或厚的挤出物。优选地，可将模头孔的直径设为约1毫米至约30毫米，并且更优选约8毫米至约16毫米。
参见附图(图3至8)，其示出了圆周式模头组合件的一个实施方案，并且在图3中概括性地以10表示。圆周式模头组合件10可用于以一定方式将挤出物诸如植物蛋白质与水的混合物挤出的挤出方法中，这可致使挤出物具有基本上平行对齐的蛋白纤维，如下文更详细论述的。在可供选择的方法中，挤出物可由肉和/或植物蛋白质与水的混合物制成。
如图3和4所示，圆周式模头组合件10可包括具有圆柱体形两部分套管模头体17的模头套管12。套管模头体17可包括与端板20连接的后部18，它们共同限定了与对向开口72、74连通的内域31。模头套管12可适合容纳模头嵌入件14和分流锥16，以提供必需的构件，从而有利于基本平行的挤出物流在挤出过程期间通过圆周式模头组合件10。
在一个实施方案中，在圆周式模头组合件10装配期间，当将端板20固定到模头套管12的后部18上时，可将模头套管12的端板20固定到与模头嵌入件14的界面匹配的分流锥16上。如进一步所示，模头套管12的后部18限定了多个沿着套管主体17的环形出口24，所述环形出口适于提供通道，供挤出物在挤出过程期间离开圆周式模头组合件10。在可供选择的方法中，多个出口24可具有不同的构型，诸如正方形、矩形、扇形或不规则形。如进一步所示，模头套管12的后部18可包括围绕开口72并且限定一对对向狭槽82A和82B的圆法兰盘37，所述狭槽可用于在将模头套管12连结到挤出装置(未示出)上时使模头套管12正确对准到位。
参见图3至8，模头嵌入件14的一个实施方案可包括圆柱体形模头嵌入件主体19，所述模头嵌入件主体具有与对向背面29通过管颈34连通的正面27，所述管颈限定于背面29与正面27之间。模头嵌入件14的正面27可限定与多个凸起偏流元件38连通的斜底部分64，所述凸起偏流元件沿模头嵌入件主体19的正面27环向间隔开，并且围绕与管颈34连通的内部空间44。在一个实施方案中，偏流元件38可具有π形构型，然而其他实施方案可具有其他适合的构型，以使挤出物流转向和通过圆周式模头组合件10的出口24。此外，模头嵌入件14的正面27限定多个适合与多个出口24连通的开口70，同时开口70沿模头嵌入件的周边边缘14环向间隔开。
参见图3、4和7，限定于模头嵌入件14背面29和正面27之间的管颈34与开口36(图5)连通，所述开口与沿模头嵌入件主体19的背面29限定的凹井52连通。在一个实施方案中，凹井52(图5和6)具有由凸缘90(图5)围绕的通常为碗形的构型。当挤出物从挤出装置(未示出)进入模头嵌入件14时，凹井52适于使挤出物进入到管颈34中，并且通过具有基本平行流向的开口36(图5和6)流入内部空间44(图7)中。在其他实施方案中，可将凹井52的尺寸和形状改变成不同的构型，以适于当挤出物进入模头嵌入件14的正面29时使挤出物基本平行地流动通过管颈34。
如图7和8中具体所示，每个偏流元件38具有凸起构型，限定曲形后部68，所述曲形后部具有与对向侧壁50连通的斜周边边缘46，所述对向侧壁在顶点66处相接。此外，每个偏流元件38限定π形表面48，所述表面与分流锥16(图4)界面匹配。如进一步所示，当圆周式模头组合件10完全装配好时，邻近的偏流元件38的对向侧壁50与模头嵌入件14的底部64共同限定锥形流动通路42，所述锥形流动通路构成流动通道40(图5)的一部分。流动通路42可与在流动通路42一端上的入口84以及在流动通路42末端上的各个出口24(图3、4和5)连通
如进一步所示，每个流动通路42具有三面锥形构型，共同限定于邻近偏流元件38的对向侧壁50与模头嵌入件14的斜构型底部64之间。在一个实施方案中，该三面锥形构型在从入口84至出口24的流动通路42的所有三面上逐渐向内变细。
在一个实施方案中，模头嵌入件14的正面27可包括八个偏流元件38，所述八个偏流元件在邻近的偏流元件38之间限定各个流动通路42，共计八个流动通路42。然而，其他实施方案可限定至少两个或更多个沿模头嵌入件14的周边边缘76(图4)环向间隔开的偏流元件38，以沿模头嵌入件14的正面27提供至少两个或更多个流动通路42。
在挤出过程中，如图5、6、7和8所示，圆周式模头组合件10可与制得的挤出物的挤出装置(未示出)可操作性地连接，所述挤出物接触由模头嵌入件14的背面29限定的凹井52，并且流入到管颈34中，接着进入到内部空间开口36中，如流动通路A所示。所述挤出物可进入到由模头嵌入件14限定的内部空间44中，并且进入每个锥形流动通路42的入口84中。如上所述，所述挤出物接着以一定的方式流动通过每个流动通路42，并且从各个出口24离开，致使由圆周式模头组合件10制得的挤出物中的植物蛋白纤维大体上对齐。
适用于本发明以制得大体上对齐的结构化蛋白纤维的圆周式模头组合件实例描述于美国专利申请60/882,662和美国专利申请11/964,538中，所述文献全文以引用方式并入。
挤出物可在离开模头组合件之后被切割。适用于切割挤出物的装置包括由Wenger Manufacturing，Inc.(Sabetha，Kansas)和Clextral，Inc.(Tampa，Florida)制造的用于面模切割的柔韧刀片和用于沿周边切割的硬质刀片。通常，切割装置的速度为约100rpm至约1500rpm。在示例性实施方案中，切割装置的速度为约1200rpm。也可对挤出物进行延迟切割。延迟切割设备的一个此类实例为铡刀设备。
如果利用烘干机，则其一般包括多个其中空气温度可改变的干燥区。本领域已知的实例包括对流烘干机。挤出物将在烘干机内停留足够的时间以生产具有理想含水量的挤出物。因此，空气温度并不重要；如果利用更低温度(例如，50℃)，则将比利用更高温度需要更长的干燥时间。一般来讲，一个或多个区内的空气温度将为约100℃至约185℃。在此类温度下，挤出物一般干燥至少约45分钟，并且更一般至少约65分钟。适宜的烘干机包括由CPM Wolverine Proctor(Lexington，NC)、NationalDrying Machinery Co.(Trevose，PA)、Wenger(Sabetha，KS)、Clextral(Tampa，FL)、和Buehler(Lake Bluff，IL)制造的那些。
另一个选项为利用微波辅助干燥。在该实施方案中，对流与微波加热的组合用于将产品干燥到理想的水分。微波辅助干燥如下实现：利用强制空气对流加热和干燥产品表面同时进行，同时还将产品暴露于微波加热，迫使留在产品内的水分到达表面，从而对流加热和干燥持续进行来干燥产品。对流烘干机参数与前面讨论的相同。增加的是微波加热元件，其中微波功率根据待干燥产品以及期望的最终产品的水分进行调整。例如，产品可传送通过烘箱，其包含将微波能量输送到产品中的装备有波导管的通道以及设计成防止微波离开烘箱的阻塞门。随着产品传送通过通道，对流和微波加热同时作用以降低产品的含水量，从而进行干燥。通常，空气温度为50℃至约80℃，并且微波功率根据产品、产品在烘箱内的时间、以及期望的最终含水量而变化。
期望的含水量可取决于挤出物的预期应用而大不同。一般而言，挤出物具有小于10％水分的含水量，作为另一个实例，所述物质可具有按重量计通常约5％至约13％的含水量(如果干燥的话)。尽管并非必需，但是为了分离纤维，在水中水化直至水分被吸收为分离纤维的一种方法。如果蛋白质材料未干燥或未完全干燥并且要立即使用，则其含水量可更高，一般按重量计为约16％至约30％。如果生产具有高含水量的蛋白质材料，则该蛋白质材料可能需要立即使用或冷藏以确保产品新鲜度并使腐坏最小化。
所述挤出物还可被粉碎，以降低挤出物的平均粒度。通常，尺寸减少的挤出物具有约0.1mm至约40.0mm的平均粒度。在一个实施例中，尺寸减少的挤出物具有约5.0mm至约30.0mm的平均粒度。在另一个实施方案中，尺寸减少的挤出物具有约0.5mm至约20.0mm的平均粒度。在另一个实施方案中，尺寸减少的挤出物具有约0.5mm至约15.0mm的平均粒度。在另一个实施方案中，尺寸减少的挤出物具有约0.75mm至约10.0mm的平均粒度。在另一个实施方案中，尺寸减少的挤出物具有约1.0mm至约5.0mm的平均粒度。适用于减少粒度的装置包括锤式粉碎机，诸如由Hosokawa Micron Ltd.(England)制造的Mikro Hammer Mills、由Fitzpatrick Company(Elmhurst，IL)制造的
Figure G2008800178223D00251
由UrschelLaboratories，Inc.(Valparaiso，IN)制造的
Figure G2008800178223D00252
processors，以及辊式粉碎机诸如由RossKamp Champion(Waterloo，IL)制造的RossKamp Roller Mills。
(d)有色结构化蛋白质产品的特性
上文II(a)-II(c)中制得的有色结构化蛋白质产品通常包含大体上对齐的蛋白纤维。在本发明的上下文中，“大体上对齐”一般是指蛋白纤维的排列使得当在水平面上观察时，形成结构化蛋白产品的显著高百分比的蛋白纤维以小于约45°的角度彼此邻接。通常，平均至少55％的构成结构化蛋白产品的蛋白纤维大体上对齐。在另一个实施方案中，平均至少60％的构成结构化蛋白产品的蛋白纤维大体上对齐。在另一个实施方案中，平均至少70％的构成结构化蛋白产品的蛋白纤维大体上对齐。在另一个实施方案中，平均至少80％的构成结构化蛋白产品的蛋白纤维大体上对齐。在另一个实施方案中，平均至少90％的构成结构化蛋白产品的蛋白纤维大体上对齐。
测定蛋白纤维对齐程度的方法为本领域所已知并且包括基于显微图像的视觉测定。以举例的方式，图1和2为示出具有大体上对齐的蛋白纤维的结构化蛋白产品与具有显著纵横交织的蛋白纤维的蛋白产品之间的差别的显微图像。图1示出了根据II(a)-II(c)制备的具有大体上对齐的蛋白纤维的结构化蛋白产品。相比之下，图2示出了包含显著纵横交织且不显著对齐的蛋白纤维的蛋白产品。如图1所示，由于蛋白纤维大体上对齐，用于本发明中的结构化蛋白质产品一般具有动物肉的质感和密度。相比之下，具有无规取向或纵横交织的蛋白纤维的常规挤出物具有柔软或海绵状的质感。
除了具有大体上对齐的蛋白纤维之外，本发明的有色结构化蛋白质产品还通常具有基本上类似于全肌肉的剪切强度。在本发明的上下文中，术语“剪切强度”提供一种方法，以量化足以赋予有色结构化蛋白质产品全肌肉状质感和外观的纤维性网络的形成。剪切强度为用于剪穿给定样本所需的最大力，单位为克。一种测量剪切强度的方法描述于实施例1中。一般来讲，本发明的有色结构化蛋白质产品将具有至少1400克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有约1500至约1800克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有约1800至约2000克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有约2000至约2600克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少2200克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少2300克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少2400克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少2500克的平均剪切强度。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少2600克的平均剪切强度。
量化有色结构化蛋白质产品内形成的蛋白纤维尺寸的方法可通过碎片特征测试来进行。碎片特征为一种测试，其一般测定有色结构化蛋白质产品中形成的大片的百分比。碎片特征的百分比以一种间接的方式提供了另一种量化有色结构化蛋白质产品内蛋白纤维对齐程度的方法。一般来讲，随着大片的百分比的增加，有色结构化蛋白质产品内蛋白纤维对齐的程度通常也增加。反之，随着大片的百分比的减少，有色结构化蛋白质产品内蛋白纤维对齐的程度通常也降低。一种测定碎片特征的方法详述于实施例2中。本发明的有色结构化蛋白质产品通常具有按重量计至少10％大片的平均碎片特征。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品具有按重量计约10％至约15％大片的平均碎片特征。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品具有按重量计约15％至约20％大片的平均碎片特征。在另一个实施方案中，有色结构化蛋白质产品具有按重量计约20％至约25％大片的平均碎片特征。在另一个实施方案中，平均碎片特征为按重量计至少20％，按重量计至少21％，按重量计至少22％，按重量计至少23％，按重量计至少24％，按重量计至少25％，或者按重量计至少26％的大片。
本发明的适宜的有色结构化蛋白质产品一般具有大体上对齐的蛋白纤维，具有至少1400克的平均剪切强度，并且具有按重量计至少10％大片的平均碎片特征。更典型地，有色结构化蛋白质产品将具有至少55％对齐的蛋白纤维，具有至少1800克的平均剪切强度，并且具有按重量计至少15％大片的平均碎片特征。在示例性实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少55％对齐的蛋白纤维，具有至少2000克的平均剪切强度，并且具有按重量计至少17％大片的平均碎片特征。在另一个示例性实施方案中，有色结构化蛋白质产品将具有至少55％对齐的蛋白纤维，具有至少2200克的平均剪切强度，并且具有按重量计至少20％大片的平均碎片特征。
定义
如本文所用，术语“动物肉”或“肉”是指源于动物的肌肉、器官及其副产品，其中所述动物为陆生动物或水生动物。
如本文所用，术语“碎肉”是指得自动物躯体的肉糊。迫使骨头上的肉或肉与骨头通过去骨装置，使得肉与骨分离，并且尺寸减小。从骨头上取下的肉将不再用去骨装置处理。通过迫使通过具有小直径孔洞的圆柱体将肉从肉/骨混合物中分离出。肉表现得像液体，迫使其通过孔洞之后留下的则是骨物质。通过加入动物脂可上调碎肉的脂肪含量。
如本文所用，术语“挤出物”是指挤出的产品。在该上下文中，包含大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品在一些实施方案中可为挤出物。
如本文所用，术语“纤维”是指在进行实施例2中详述的碎片特征测试之后具有长约4厘米宽约0.2厘米的尺寸的有色结构化蛋白质产品。
如本文所用，术语“谷蛋白”是指谷物面粉如小麦中的蛋白组分，其拥有高含量蛋白以及独特的结构和胶粘特性。
如本文所用，术语“大片”是表征有色结构化蛋白质产品的碎片百分比的方式。碎片特征的测定详述于实施例2中。
如本文所用，术语“蛋白纤维”是指共同定义本发明的蛋白质产品的结构的具有不同长度的单独连续长丝或离散的细长片。此外，由于本发明的蛋白质产品具有大体上对齐的蛋白纤维，因此蛋白纤维的排列赋予所述蛋白质产品全肌肉质地。
如本文所用，术语“大豆子叶纤维”是指包含至少约70％饮食纤维的大豆子叶多糖部分。大豆子叶纤维通常包含某种微量大豆蛋白，但是也可为100％纤维。如本文所用，大豆子叶纤维不涉及或包括大豆皮纤维。一般来讲，大豆子叶纤维由大豆形成，其形成方式为：去除大豆的外壳和胚芽，将子叶压成片或碾碎，并且从压成片或碾碎的子叶中移除油，然后将大豆子叶纤维与子叶的大豆蛋白材料及碳水化合物分离。
如本文所用，术语“大豆粉”是指全脂大豆粉、酶活性大豆粉、脱脂大豆粉、以及它们的混合物。脱脂大豆粉是指脱脂大豆材料的粉碎形式，优选包含小于约1％的油，由尺寸使得颗粒可通过100目(美国标准)筛网的颗粒形成。利用常规的大豆研磨方法，将大豆饼、碎片、薄片、粗粉或这些材料的混合物粉碎成大豆粉。大豆粉按不含水分计具有约49％至约65％的大豆蛋白含量。优选将所述粉末研磨得非常细，最优选使得有小于约1％的粉末留在300目(美国标准)筛网上。全脂大豆粉是指被磨碎的包含所有原油(通常为18％至20％)的全大豆。所述粉末可以是酶活性的，或者它可被热处理或被烘烤以使酶活性最小化。酶活性大豆粉是指被最小程度热处理以不会使其天然酶无效的全脂大豆粉。
如本文所用，术语“大豆浓缩蛋白”是指按不含水分计具有约65％至小于约90％的大豆蛋白的蛋白含量的大豆材料。大豆浓缩蛋白也包含大豆子叶纤维，通常包含基于不含水分按重量计约3.5％至最多约20％的大豆子叶纤维。大豆浓缩蛋白由大豆形成，其形成方式为：去除大豆的皮和胚芽、将子叶压成片或碾碎并将片状或碾碎的子叶去油、然后将大豆蛋白和大豆子叶纤维与子叶的可溶碳水化合物分离。
如本文所用，术语“大豆分离蛋白”是指按不含水分计具有至少约90％大豆蛋白的蛋白含量的大豆材料。大豆分离蛋白由大豆形成，其形成方式为：将大豆的外壳和胚芽从子叶上去除，将子叶压成片或碾碎，并且从压成片或碾碎的子叶中移除油，将子叶的大豆蛋白和可溶性碳水化合物与子叶纤维分离开，然后将大豆蛋白与可溶性碳水化合物分离。
如本文所用，术语“淀粉”是指源于任何天然来源的淀粉。淀粉来源通常为谷类食物、块茎、根部和水果。
如本文所用，术语“丝”是指在进行实施例2中详述的碎片特征测试后具有长约2.5至约4厘米宽大于约0.2厘米的尺寸的有色结构化蛋白质产品。
如本文所用，术语“面粉”是指研磨小麦获得的面粉。一般来讲，面粉的粒度为约14至约120μm。
通过参考下文所述的实施例可更好地理解上文已概述的本发明。下列实施例代表具体的但非限制性的本发明的实施方案。
实施例
下列实施例示出了有色结构化蛋白质产品的特性以及用于制备它们的方法。
实施例1：有色结构化蛋白质产品剪切强度的测定。
测量样本的剪切强度，单位为克，并且其可通过以下步骤测定。称量结构化蛋白质产品样本，并且将其置于可热密封的小袋中，并且用大约样本重量三倍的室温自来水来水化样本。将小袋排气到约0.01巴的压力并密封该小袋。容许样本水化约12至约24小时。取出水化的样本并将其置于质构分析仪底座上，底座的取向使得质构分析仪的刀具将样本沿直径切开。此外，样本放在质构分析仪刀具下的方向应使得刀具沿垂直于质构化的肉片的长轴进行切割。用于切割挤出物的合适刀具为Tex tureTechnologies(USA)制造的TA-45型切齿刀片。进行该测试的合适的质构分析仪为Stable Micro Systems Ltd.(England)制造的配备有25、50、或100千克载荷的TA，TXT2型。在该测试的上下文中，剪切强度为用于剪穿样本的最大力，单位为克。
实施例2：有色结构化蛋白质产品碎片特征的测定。
用于测定碎片特征的步骤可如下进行。仅采用整片，称量约150克结构化蛋白质产品。将样本置于可热密封的塑料袋中并添加约450克25℃的水。在约150mm Hg下真空密封塑料袋并使内容物水化约60分钟。将水化的样本置于配有单叶片的KM14G0型厨宝搅拌器的碗中并以130rpm来搅拌内容物两分钟。刮擦叶片和碗的侧面，并将刮屑倒回到碗底中。重复搅拌和刮擦两次。从碗中取出约200g混合物。将该200g混合物分成三组。组1为具有至少4厘米长和至少0.2厘米宽的纤维的样本部分。组2为具有2.5cm至4.0cm长和≥0.2cm宽的丝的样本部分。组3为不符合组1或组2参数的部分。称量每一组，并记录重量。将组1和组2的重量加在一起，然后除以起始重量(例如约200g)。这样可测定样本中大片的百分比。如果所得的值低于15％或高于20％，则测试完成。如果所得的值介于15％至20％之间，则从碗中再称量出约200g，将该混合物分成三组，并且再次进行计算。
实施例3：有色结构化蛋白质产品的制备。
可使用下列挤出方法来制备本发明的有色结构化蛋白质产品，诸如用于实施例1和2中结构化蛋白质产品。通过在桨式共混机中混合列于表1中中的成分来制得红色结构化蛋白质产品。
表1
配方
Figure G2008800178223D00311
搅拌内容物以形成干混的大豆蛋白混合物。随后将干混物转移到料斗中，将所述干混物与水一起从所述料斗引入到预处理器中，以形成处理过的大豆蛋白预混物。然后将处理过的大豆蛋白预混物以不超过75kg/min的速率加入到双螺杆挤出装置中。该挤出装置包括六个温控区，其中将蛋白质混合物控制在下列温度：在第一区约50℃，在第二区约80℃，在第三区约80℃，在第四区约100℃，在第五区约125℃，并且在第六区约120℃。使挤出物经受约50psig至约1500psig的头压。可通过一个或多个与加热区连通的注射喷嘴将水注入到挤出机筒体中。熔融的挤出物质通过由模头和后板组成的模头组合件离开挤出机筒体。在挤出物质流过模头组合件时，包含在其内的蛋白纤维基本上彼此对齐，形成纤维挤出物。在纤维挤出物离开模头组合件时，用柔性刀具对其切割并随后将切割的物质干燥至按重量计约10％的含水量。
尽管本发明已就示例性实施方案进行了解释，但应当理解当阅读本说明书时，其多种变型对本领域的技术人员将变得显而易见。因此，应当理解，本文所公开的发明旨在将此类变型涵盖在所附权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.用于制备有色结构化蛋白质产品的方法，所述有色结构化蛋白质产品具有大体上对齐的蛋白纤维，所述方法包括：
a.将蛋白质材料与至少一种着色剂混合以形成共混的蛋白质混合物；以及
b.将所述共混蛋白质混合物在高温和高压条件下挤出通过模头组合件，以形成包含大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品。
2.权利要求1的方法，其中所述模头组合件包括：
a.模头套管，所述模头套管具有共同限定内腔的后部和前部；
b.设置在所述内腔内的模头嵌入件，所述模头嵌入件包括具有正面和背面的嵌入主体，所述正面限定底部和多个偏流元件，在所述底部与多个偏流元件中的任何两个邻近的偏流元件之间限定锥形流动通道；和
c.与所述模头套管连接的分流锥，其中所述分流锥和所述流动通道共同限定完全锥形的流动通道。
3.权利要求2的方法，其中所述锥形流动通道沿着至少三个面渐缩。
4.权利要求1的方法，其中所述至少一种着色剂选自可溶形式和色淀形式的胭脂红、焦糖、胭脂树橙、FD&C红40号、二氧化钛、以及它们的组合。
5.权利要求4的方法，其中所述有色结构化蛋白质产品包含基于干燥物质约0.001％至约5.0％的着色剂。
6.权利要求1的方法，其中所述有色结构化蛋白质产品具有至少1400克的平均剪切强度和至少10％的平均碎片特征。
7.权利要求1的方法，其中所述有色结构化蛋白质产品包含以图1的显微图像中示出的方式大体上对齐的蛋白纤维。
8.权利要求1的方法，其中所述蛋白质材料为植物蛋白质材料，所述植物蛋白质材料选自大豆蛋白、玉米、豌豆、低芥酸菜籽、向日葵、
高梁、大米、苋属植物、马铃薯、木薯、竹芋、鸡豆、羽扇豆、油菜、小麦、燕麦、裸麦、大麦、以及它们的混合物。
9.权利要求8的方法，所述方法还包括将至少一种动物蛋白质材料与所述植物蛋白质混合，其中所述动物蛋白质材料选自酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳清蛋白、卵清蛋白、卵球蛋白、卵粘蛋白、卵类粘蛋白、卵铁传递蛋白、卵黄蛋白、卵黄磷蛋白、白蛋白、球蛋白、蛋黄素、以及它们的组合。
10.权利要求1的方法，其中所述蛋白质材料具有基于干燥物质约40％至约75％的蛋白质。
11.权利要求1的方法，其中所述蛋白质材料包含：
a.基于干燥物质约45％至约65％的大豆蛋白；
b.基于干燥物质约20％至约30％的小麦谷朊粉；
c.基于干燥物质约10％至约15％的小麦淀粉；和
d.基于干燥物质约1％至约5％的纤维。
12.权利要求11的方法，其中所述蛋白质材料还包含附加成分，所述附加成分包括选自下列的试剂：调味剂、脂肪源、抗氧化剂、粘合剂、pH调节剂、维生素、矿物质、多不饱和脂肪酸、以及它们的组合。
13.权利要求12的方法，其中所述pH调节剂是酸化剂，所述酸化剂选自柠檬酸、乙酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、乳酸、磷酸、山梨酸、苯甲酸、以及它们的组合。
14.权利要求2的方法，其中所述挤出温度为约50℃至约150℃，并且所述压力为约50psig至约3000psig。
15.用于制备有色结构化蛋白质产品的方法，所述有色结构化蛋白质产品具有大体上对齐的蛋白纤维，所述方法包括：
a.在挤出机内时，将至少一种着色剂与蛋白质混合物混合；以及
b.将所述蛋白质混合物在高温和高压条件下挤出通过模头组合件，以形成包含大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品，其中所述模头组合件包括：
i.限定多个出口的圆柱体形模头套管，所述模头套管还限定与多个出口连通的内部区域，
ii.设置在所述模头套管内部区域中的模头嵌入件，所述模头嵌入件包括具有锥形部分的基底和多个沿所述基底环向间隔开的凸起偏流元件，所述锥形部分向外延伸形成所述基底，同时在邻近的偏流元件之间限定流动通道，其中所述流动通道与在一端上的各个出口和在其对面的端上的锥形部分连通；以及
iii.通过所述模头套管与所述模头嵌入件接合的端板。
16.权利要求15的方法，所述方法还包括将至少一种着色剂注入到所述挤出机的筒体中。
17.用于制备有色结构化蛋白质产品的方法，所述有色结构化蛋白质产品具有大体上对齐的蛋白纤维，所述方法包括：
a.将蛋白质材料与至少一种着色剂混合，以形成共混蛋白质混合物，其中所述蛋白质材料包含基于干燥物质约45％至约65％的植物蛋白质；基于干燥物质约20％至约30％的小麦谷朊粉；基于干燥物质约10％至约15％的小麦淀粉；和基于干燥物质约1％至约5％的纤维；
b.将所述共混蛋白质混合物在高温和高压条件下挤出通过模头组合件，以形成包含大体上对齐的蛋白纤维的有色结构化蛋白质产品。
18.权利要求17的方法，所述方法还包括将至少一种着色剂注入到所述挤出机的筒体中。
19.权利要求17的方法，其中所述有色结构化蛋白质产品包含蛋白质、淀粉、谷蛋白、纤维、以及它们的混合物。
20.权利要求19的方法，其中所述蛋白质材料还包含磷酸二钙和L-半胱氨酸。
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