CN101998831A - 人造肉制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人造肉制品，其由集合了包括干硫蛋白源、碳水化合物源、液体和单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源的配料作为干成分为起始原料而制备的。该人造肉制品可以在低剪切条件下被制作和挤出，该制品具有多条条纹状和可分离的取向纤维，具有真实肉的外观。
Description
相关申请
本申请主张于2008年2月12日提出的美国临时申请No.61/027,960的优先权并在此全文引用。
技术领域
本发明涉及一种制备人造肉制品的方法以及其制品，该人造肉具有类似肉的外观和质感，包括多条可分离的条纹取向纤维。
背景技术
传统的人造肉的制备包括两个主要阶段：肉糜(emulsion)的制备和块体(chunk)的形成。形成肉糜的过程典型的是通过对蛋白质、盐、脂肪以及其它原料进行混合、剁碎和乳化来形成在蛋白质的基质中包裹着脂肪和不溶物的物质。然后，在特定方向施加压力的状态下对肉糜进行加热。由压力对蛋白质链进行排列和取向来有助于形成三维的网络。热量使蛋白质变性并不可逆地固定基质，这样使得最终的块状产品保持其形状。
传统的肉糜制备过程的缺点在于包括多个工艺步骤，需要大量设备，而且通常是劳力密集型的。这些工艺步骤包括对冷冻肉的分割和切块、对肉和添加的瘦肉和/或肥肉进行绞肉、混入干粉状成分、将干成分和湿成分进行混合、加温来混合或解冻冷冻肉、乳化混合物并将其输送到成块装置。这一步骤中所需要的一些设备是制冷机、绞肉机、混合机、泵以及冷冻卡车。这样的工序记载于例如美国专利4,781,939。
从肉糜制备人造肉的传统方法的另一缺点是不一致的可重复成分，原因是原料物质(主要是冷冻牛肉块、鸡肉以及其它肉食加工行业的副产品)的不一致的成分。肉是自然产物，含有宽范围的脂肪、蛋白质、碳水化合物和各种水平的微量营养物质。例如，机械去骨的肉可以含有5～20重量％的蛋白质以及5～50重量％的脂肪(参见例如Field等，J.Anim.Sci.1976，43，755)。
例如美国专利3,496,858中所记载的，许多人造肉配方中以元素硫、硫化钾、硫化钠的形式含有硫酸盐。硫酸盐使得蛋白质之间发生交联(因为形成分子间二硫键)，这样提高块体的质感。另一方面，在制造具有肉的真实外观的块体时，因硫酸盐化合物带来的优点被其对于人造肉制品的味觉和香味方面的副作用而抵消。
美国专利3,962,481记载了一种有质感的蛋白质产品，其制造方法包括准备蛋白质源的碱性浆料，然后通过改变浆料的pH值和温度来使得产品析出。但是，尽管该方法生产具有肉类似的质感的产品，该方法不能提供具有与真实肉一样的外观(由多条条纹状和可分离的取向纤维构成)的产品。
美国专利6,379,738记载了具有真实纤维轮廓的肉糜产品的制备，其方法包括以某种方式混合、剁碎和乳化原料肉的混合物，来制造含有被从肉配料中溶解的蛋白质所包裹的细小脂肪颗粒的肉糜。但是，这样的方法是劳力密集型的，并因为可供使用的原料肉的特性而导致不一致的最终产品。
WO97/11610记载了通过形成发酵的和凝胶的混合物来制造具有海绵状内部质地的发酵的食品。但是，该方法不能生产具有真实肉类似的外观(由多条条纹状和可分离的取向纤维构成)的食品，而生产具有“皱纹状”特征的表面质地的实体块状。
因此，业内继续存在一种需求，开发一种不使用口感差的质地添加剂的可控方法来生产具有真实肉类似的外观和质地的人造肉。
发明内容
本发明提供制备具有真实肉类似的外观(由多条条纹状和可分离的取向纤维构成)的人造肉的方法，以及通过该方法生产的人造肉制品，其中，蛋白质配料包括干的蛋白质配料，代替传统的肉糜。
在第一方面中，本发明提供的人造肉产品包含干成分、液体和单价阳离子碳酸盐或碳酸氢盐源(MVCBC)组合物，其中，干成分(具有蛋白质组分)包括干硫蛋白源，液体包括水，人造肉产品在整个产品中都包括多条条纹状和可分离的取向纤维。
在第二方面中，本发明提供制备人造肉制品的方法，包括：在低剪切混合条件下结合单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源、水和含干硫蛋白源的干成分以形成生料(dough)，将生料加热至100～150℃的温度形成热生料，将热生料提供到冷却装置的入口，在50～900psi的压力下使热生料通过冷却装置并到达冷却装置的出口来得到人造肉产品，其中，在出口人造肉产品具有100℃以下的加工温度。
在第三方面中，本发明提供根据本发明第二方面的方法生产的人造肉产品。
在上述各方面的某些实施方式中，人造肉产品还包括这里所述的还原剂，包括但不限于灭活酵母，可以以干成分的状态和/或液体状态出现。
从如下更多详细记载的某些优选实施方式和权利要求中可以验证本发明的特别优选的实施方式。
附图说明
图1表示根据本发明的一种实施方式的切块的人造肉制品。
图2表示根据本发明的一种实施方式的切块的和切碎的人造肉制品，与做对比的蔬菜。
具体实施方式
本发明提供一种以单独的块状或片状形式的人造肉制品，包括可以用手分离的看似肉状的取向纤维，在外观、质感和一致性上很象一块自然的肉。另外，本发明还提供制造所述人造肉制品的方法。本发明的肉块适合用于在人类和动物食品中部分或全部替代更昂贵的自然肉块，在进行商业罐装和杀菌过程(例如那些在耐贮存的高湿度食品制品的制造中所需要的过程)中保持其完整性和形状。
这里所使用的术语“干”意味着所指的物品含有少于大约15wt％的水，优选所指的物品含有少于大约10wt％的水。
这里所使用的术语“肉食”是指从动物组织获得的精炼的产品，包括骨头，排除任何血、毛发、蹄、角、皮料(hide trimmings)、粪便、胃和瘤胃组织的添加，除非是在认真的加工过程中所不可避免的存在的量。肉食可以是例如牛肉、鸡肉、鱼肉(例如鲑鱼肉)，从其它动物获得的肉以及这些的混合物。
这里所使用的术语“面筋”是指纯化的蛋白质产品，来自对储存于谷物(例如小麦、燕麦、玉米、稻子、黑麦和大麦，以及这些的混合物)的胚乳中的蛋白质进行的纯化(通过将附带的淀粉洗掉)。通常面筋含有与麦谷蛋白混合的麸朊。
这里所使用的术语“肉类副产品”是指从屠宰的哺乳动物中分离的肉之外的未精炼的干净部分。“肉类副产品”包括但不限于器官包括肺、脾、肾、肝、和尤其是排除内容物的胃和肠、血以及部分去脂肪的低温脂肪组织。肉类副产品不包括毛发、角、牙和蹄。
这里所使用的术语“单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源”是指由碳酸根或碳酸氢根阴离子与单价阳离子(例如钠、钾和铵)之间形成的一种或多种化合物的。这样的源包括但不限于碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵。
这里所使用的术语“还原剂”是指一种或多种化合物，包括L-半胱氨酸、谷胱甘肽、重亚硫酸盐、非发酵酵母和/或灭活酵母。
这里的术语“发酵酸”是指可以与湿气、热、酸度或其它引发剂反应而形成酸的试剂。发酵酸的例子包括但不限于酒石酸氢钾、磷酸二氢钙、磷酸氢钙、磷酸铝钙、磷酸铝钠、磷酸铝钾、焦磷酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝钾、铵矾、钠明矾、钾明矾、磷酸一钠、磷酸一钾、酒石酸、柠檬酸、己二酸、富马酸、磷酸二氢钠、磷酸二钙、磷酸一铵、酒石酸一钾和葡萄糖酸内酯。
这里所使用的术语“条纹状”是指所指物有槽、划线或通道标志，特别是以大致平行的系列方式。
这里所使用的术语“可分离的”是指所指物体可通过使用例如叉子的手或单纯用手来容易地分开。在此定义中还包括条纹状的人造肉产品，其中条纹提供了容易分离的撕裂面，这样容易分离产生分离的或分开的人造肉产品。
这里所使用的术语“口”是指在装置(例如冷却装置)的一端存在的一个或多个孔，用来传送本发明的人造肉制品。
这里所使用的术语“硫蛋白源”是指从任何动物、蔬菜、坚果或水果源提取的含有一个或多个半胱氨酸和/或胱氨酸基团的食品级蛋白质的材料。例如硫蛋白源包括但不限于生肉或冷冻肉、鸡蛋、乳清、肉食(例如鸡肉、牛肉)、肉类副产品(例如牛肝)和蔬菜蛋白源(例如面筋、大豆、燕麦和/或玉米蛋白质)。
这里所使用的术语“肉蛋白源”是指从任何动物源提取的食品级蛋白质的材料。例如蛋白源包括但不限于生肉或冷冻肉(例如鸡肉、牛肉、猪肉、海鲜、羊肉、鹿肉、鸭肉、水牛肉)、肉类(例如鸡肉、牛肉)、肉类副产品(例如牛肝、鸡肝)和机械除骨的肉。
这里所使用的术语“增味剂(palatant)”是指本领域技术人员所知的一种或多种化合物或组成，来增加动物进食的反应，包括已知的或可购买的任何液体或干的调味剂，可以从本领域技术人员所知道的宠物食品调味剂或者其它调料供应商处商业获得，例如GOTAsteTM和SAVORATETM。除此之外的例子包括但不限于赖氨酸、苯基丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸、精氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和丝氨酸。
这里所使用的术语“pH”表示人造肉制品在离开冷却装置时的pH或者其在本领域传统上的意思。
这里所使用的术语“加工温度”是指产品在离开冷却装置时的温度。
这里所使用的术语“蛋白质含量”是指所述物品中全部蛋白质成分所占的重量百分比。
这里所使用的术语“脂肪源”是指含有80wt％以上的一种或多种脂肪的任何食品级材料。脂肪源的例子包括但不限于牛脂肪、鸡脂肪、葵花油、蔬菜油、种子油、坚果油和鱼油。这样的脂肪源在与液体一起引入时可以为液体，在与干成分一起引入时可以为固体。
这里所使用的术语“增色剂”是指任何食品级化合物或组成，来增强添加后的基质的颜色变化。增色剂的例子包括但不限于焦糖、氧化铁、红血球以及其它有机或无机染料或色素，例如姜黄、核黄素、喹啉黄、晚霞黄FCF、胭脂红酸、诱惑红AC、亮蓝FCF、叶绿素、绿S、固绿FCF、焦糖、亮黑BN或亮黑PN、棕HT、胡萝卜素、胭脂树提取物、番茄红素、甜菜红、花青素或葡萄皮提取物或黑醋栗提取物、二氧化钛、氧化铁、丹宁酸和丹宁。
这里所使用的术语“纤维源”是指从水果、蔬菜、谷物、坚果或种子中分离的一种或多种纤维。例子包括但不限于从豆类(豌豆、大豆或其它豆类)、燕麦、玉米、黑麦和大麦，水果例如苹果、李子、浆果(例如草莓、木莓和黑莓)，以及蔬菜，例如椰菜、胡萝卜、青豆、花椰菜、绿皮西葫芦、芹菜、土豆、甜土豆、亚麻籽壳、燕麦麸、小麦麸和甜菜浆、纤维素、甘蔗纤维中分离的纤维。
这里所使用的术语“食品级”是指任何适合于人类和/或动物消耗的化合物或组成。
这里所使用的术语“海鲜肉”是指从鱼、甲壳动物和其它水中动物获得的肉。例如海鲜肉包括但不限于鲑鱼、鲶鱼、鲑鱼(whitefish)、螃蟹等。海鲜肉还包括从海鲜源制备的肉食，例如鲑鱼肉、鲶鱼肉。
这里所使用的术语“保湿剂”是指可以提高产品中水分保存的一种或多种材料。保湿剂的例子包括但不限于乳酸钠、乳酸钾、苹果酸钠、山梨糖醇、山梨醇糖浆、甘露醇、甘油、巴糖醇、麦芽糖醇、麦芽糖醇糖浆、氢化葡萄糖浆、乳糖醇、木糖醇、赤藻糖醇、聚葡糖、醋精和丙二醇。
这里所使用的术语“抗氧化剂”是指一种或多种化合物，包括维生素C(例如，抗坏血酸、抗坏血酸甲酯(methyl ascorbate)、抗坏血酸钠)、维生素E(例如，生育酚、生育酚乙酸酯、三烯生育醇)、类胡萝卜素、类黄酮(flavinoids)、棓丙酯(propyl gallate)、丁基化羟基甲苯(BHT)、叔丁基氢醌(TBHQ)、丁基化羟基茴香醚(BHA)，或者从已知含有抗氧化剂的水果或蔬菜中的提取物，例如但不限于，维生素C源包括卡卡杜李(kakadu plum)、卡姆果(camu camu)、玫瑰果、金虎尾(acerola)、印度圣果(amla)、沙棘(seabuckthorn)、枣、猴面包树(baobab)、红醋栗(black currant)、红辣椒、欧芹、番石榴、猕猴桃、花椰菜、罗甘莓、红酸栗(red currant)、抱子甘蓝(brussel sprout)、薄叶西方雪果(wolfberry)、荔枝、云莓、柿子、木瓜、草莓、橙子、柠檬、哈密瓜、菜花、柚子、山莓、橘子、百香果(passion fruit)、菠菜、卷心菜、酸橙(lime)、芒果、土豆、蜜瓜、酸果蔓(cranberry)、番茄、蓝莓以及菠萝，维生素E源包括小麦胚芽油、葵花油、榛果、核桃油、花生油、橄榄油、花生、波拉德玉米(pollard corn)、芦笋、燕麦、板栗、椰子、番茄、胡萝卜、多酚、迷迭香提取物、卡特昆(catequins)和黄烷醇(flavanol)。
这里所使用的术语“淀粉”是指从谷物、蔬菜或水果中提取的含有淀粉的一种或多种组成。例如，葛根、木薯(tapioca)和从荞麦、香蕉、大麦、木薯(cassava)、高粱、土豆、甜土豆、芋头、番薯、蚕豆、扁豆和豌豆中提取的淀粉。
这里所使用的术语“碳水化合物(carbohydrate)源”是指复合碳水化合物的来源，来提高含有碳水化合物的生料的粘性。碳水化合物源的例子包括但不限于玉米淀粉、甜菜粉、玉米粉、豌豆纤维以及这里所定义的淀粉。
这里所使用的术语“生料(dough)”是指具有基于硫蛋白的结构的食品制品的中间体。在生料中，蛋白质形成其中可以加入其它配料的连续的弹性生料介质。
这里所使用的术语“低剪切条件”是指制备和/或传送生料的条件，其不会由于对生料施加的压力或拉力导致生料中蛋白质的实质性物理劈裂(cleaving)或物理变性。低剪切混合器的例子包括但不限于在低剪切条件下运行的手动混合器、生料混合器、浆式搅拌混合机、螺条混合器和单或双螺杆挤出机。低剪切运输机的例子包括在低剪切条件下运行的泵、活塞和单或双螺杆挤出机。
这里所使用的术语“液体”是指食品级的液体，例如但不限于水，其中可以含有其它的成分，例如但不限于保湿剂(例如丙二醇)、脂肪和液体调味剂。
干成分
用于制备本发明的人造肉制品的干成分包括干状态和/或粉末状态的硫蛋白源。例如，干成分基本上可以由干硫蛋白源构成。或者，干成分可以包括多个干配料，包括至少干硫蛋白源。这样的多个干配料可以通过不同的添加口同时添加到工序中(见后文)，以单一的干成分同时添加，或者从相同或不同添加口顺序添加。在一些实施方式中，干组分含有最终人造肉制品中所含有的全部蛋白质。
干硫蛋白源可以包括一种或多种肉蛋白源或一种或多种蔬菜蛋白源或它们的混合物。在干成分中的干硫蛋白源可以提供干成分中的约30～80wt％的蛋白质。在一些实施方式中，含有的干硫蛋白源提供约35～48wt％范围的干成分中的蛋白质。在其它实施方式中，含有的干硫蛋白源提供约42～48wt％范围的干成分中的蛋白质。
干蔬菜蛋白源可以包括面筋、大豆蛋白、豌豆蛋白或它们的混合物。干蔬菜蛋白源可以含有一种或多种从例如小麦、黑麦、燕麦、玉米和/或大麦提取的面筋。在一些实施方式中，面筋包括小麦面筋。在干成分中的干蔬菜蛋白源可以提供干成分中的约30～80wt％的蛋白质。在一些实施方式中，含有的干蔬菜蛋白源提供约30～80wt％范围的干成分中的蛋白质。在一些实施方式中，含有的干蔬菜蛋白源提供约30～48wt％范围的干成分中的蛋白质。在其它实施方式中，含有的干蔬菜蛋白源提供约42～48wt％范围的干成分中的蛋白质。
干肉蛋白源可以包含一种或多种干肉蛋白源，例如一种或多种家禽肉源、牛肉源、猪肉源、羊肉源、海鲜肉源、鸡蛋和/或乳清。这样的干肉蛋白源包括但不限于肉食，例如鸡肉、牛肉、鱼肉(例如鲑鱼肉和鲶鱼)以及肉类副产品(例如牛肝)。在干成分中干肉蛋白源可以提供约0～70wt％的干成分中的蛋白质。在一些实施方式中，干成分中含有的干肉蛋白源提供约0～30wt％范围的干成分中的蛋白质。在其它实施方式中，干成分中含有的干肉蛋白源提供约5～12wt％范围的干成分中的蛋白质。
干成分还可以选择性地含有碳水化合物源。这样的碳水化合物源包括但不限于玉米淀粉、甜菜粉、玉米粉、豌豆纤维、淀粉以及它们的混合物。通常，不依赖于任何一种特定的操作理论，碳水化合物源提供给由干成分制成的生料(相对于未添加碳水化合物源的生料)增加的粘性。干成分中含有的碳水化合物源可以为干成分重量的约5～60wt％范围。在一些实施方式中，含有的碳水化合物源可以为约10～25wt％范围。特别是，玉米淀粉可以提供给由干成分制成的生料的粘性，特别是当其离开冷却装置时(见后文)。
在本发明的干成分中还可以另外添加许多干配料中的任一种。这些干成分中其它的配料包括但不限于单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源和/或还原剂，以及一种或多种保湿剂、脂肪源、增色剂、增味剂、风味剂、维生素、矿物质、抗氧化剂、干血浆、盐、葡萄糖、山梨糖醇、淀粉、大豆蛋白、凝胶、硝酸盐、磷酸盐，或者纤维源。干成分还可以含有蛋白源或从全麦、水果、蔬菜或它们的混合物中提取的纤维源。
干成分可以通过本领域技术人员所知道的任何用于混合干配料的方法来制备，例如将蛋白质、盐、脂肪和其它包含物一起混合。每一干配料，根据需要被研磨或根据需要降低单位尺寸来促进配料的混合。优选将成分研磨或球磨至约50～2000μm，更优选约100～350μm的尺寸。
干成分可以含有约30～85wt％、更优选35～68wt％蛋白质，优选干成分含有约35～48wt％蛋白质。干成分中可以含有的脂肪源的水平约0～20wt％，优选，混合物中脂肪含量为约3～8wt％。混合物是干的，可以维持混合物中的水分为约5～15wt％，优选水分含量为6～8wt％范围。在干成分混合物中可以添加的盐是约0～5wt％，优选干成分中含盐约1～3wt％。
形成人造肉制品的方法
为了形成本发明的人造肉制品，在含有单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源(如在这里定义的那样，例如碳酸氢钠)的条件下，在低剪切条件下将干成分和液体进行混合形成生料。在其它实施方式中，在含有单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源和还原剂(例如灭活酵母)的条件下形成生料。
合适的单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源包括但不限于碳酸氢钠、碳酸氢铵、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸钾和碳酸铵。在优选的实施方式中，单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源包括碳酸氢钠或碳酸钠，一般优选碳酸氢钠。
合适的还原剂包括但不限于L-半胱氨酸、谷胱甘肽、重亚硫酸盐、非发酵酵母和/或灭活酵母。在优选的实施方式中，还原剂包括灭活酵母。
用于制备生料的如这里所定义的低剪切混合条件可以由例如双螺杆或单螺杆挤出机来实施。或者，低剪切混合可以例如使用低剪切生料混合机来完成。
液体一般包括水，然而，液体还可以进一步含有添加剂，例如脂肪和/或增色剂，取决于本领域技术人员所熟知的特定添加剂的特性，添加剂可以溶解于水或者与水形成浆料。此外，液体还可以含有一种或多种单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源、还原剂、发酵酸、保湿剂、脂肪源、增色剂、增味剂、风味剂、维生素、矿物质、抗氧化剂、干血浆、盐、葡萄糖、山梨糖醇、淀粉、大豆蛋白、凝胶、硝酸盐、磷酸盐，或者纤维源。上述任何物质可以被溶解于液体或与液体形成浆料或悬浮于液体。
液体还可以含有鲜肉源或冻肉源、精炼的肉源或它们的混合。鲜肉源、冻肉源或者精炼的肉源可构成整个生料重量的0～40wt％。当使用时，鲜肉源、冻肉源或者精炼的肉源可构成整个生料重量的3～15wt％。当使用鲜肉源、冻肉源和/或精炼的肉源时，肉源可以混入液体并形成单一液体，或者肉源可以以分开的源(与液体一起)来添加(例如，通过单独的添加口线基本上将肉源与液体一起导入)。
通常，液体可以以单一源来添加，这样水以外的任何成分在引入到工艺中之前被事先混合。或者，可以将多种液体成分通过分开的添加口同时加入到工艺中，或者从相同或分开的添加口顺序添加。
单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源可以包含于干成分(如前所述)或者液体。当干成分包括单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源时，干成分可以包含0.4～4.8wt％或0.8～2.4wt％的单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源。优选，干成分含有1.0～1.5wt％单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源。
如果使用的话，还原剂可以包含于干成分(如前所述)或者液体中。当干成分含有还原剂时，干成分可以含有0～5wt％，更优选0.5～4wt％的还原剂。优选，干成分含有0.5～3wt％的还原剂。
在另外的实施方式中，干成分或液体可以进一步含有发酵酸，如前所定义。合适的发酵酸包括但不限于酒石酸氢钾、磷酸一钙、磷酸氢钙、柠檬酸钠、磷酸铝钙、磷酸三钙、三聚磷酸钠(STPP)、磷酸铝钠、硫酸铝钠、焦磷酸钠、酒石酸一钾和葡萄糖酸内酯。在优选实施方式中，发酵酸包括磷酸氢钙。当共同使用单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源和发酵酸时，它们的比例约为1∶2～1∶4。优选，当含有单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源和发酵酸时，它们的比例为约1∶3。
在优选实施方式中，由液体和干成分形成生料，其中液体包括水，干成分包括硫蛋白源和碳水化合物源。在另一优选实施方式中，由液体和干成分形成生料，其中液体包括水，干成分包括硫蛋白源、碳水化合物源和单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源。在另一优选实施方式中，由液体和干成分形成生料，其中液体包括水，干成分包括硫蛋白源、碳水化合物源、单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源和还原剂。
将生料加热至约100～150℃的温度，然后将热生料输入到冷却装置的入口。在某些实施方式中，冷却装置是冷却模。可以例如由低剪切泵或手将热生料输送到冷却装置。
在优选的方法中，可以在加压加热处理装置中将干成分和液体进行混合和加热，形成输送到冷却装置的热生料。如上所述，多种干成分可以通过分开的添加口同时以干成分的状态同时加入到工序中，或者通过相同或分开的添加口顺序加入。
合适的加压加热处理装置包括但不限于活塞泵、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、挤压磨(extrusion mill)、捏合挤出机或本领域技术人员所熟悉的用于制备结构化的蔬菜蛋白的任何装置。在优选实施方式中，加压加热处理装置是单螺杆挤出机。这种情况下，通过向加压加热处理装置内提供干成分和液体即可形成生料。
热生料可以在压力范围为约50～900psi，温度为约100～150℃时提供给冷却装置。在其它实施方式中，热生料在压力范围为约50～500psi、50～300psi或100～250psi时提供给冷却装置。结合任何前述压力，热生料可以在约100～140℃、105～135℃或110～130℃的温度时提供给冷却装置的入口。
热生料在50～900psi的压力范围内通过冷却装置，到达冷却装置的出口，形成人造肉制品，其中，人造肉制品在冷却装置的出口的温度为130℃以下，优选为100℃以下。根据本发明的方法生产的人造肉制品通常具有多条条纹状的、可分离的取向纤维。
通常，对于本方法的冷却装置的长度、形状和维度没有限制，但需要提供足够的热交换来冷却生料，形成正确的一致性。冷却的速度要足够快，以使得生料的中心不是液态，但也不能过快而使得生料的外部被过度冷却，这样取向的纤维不会被流体的动态压力而打坏。过快冷却会导致栓塞流，在沿着装置拖动生料时会使生料裂开。优选冷却装置以及生料通过其的速度，使得人造肉制品在从冷却装置的一个或多个出口挤出时，产品的温度为约20～100℃、50～100℃或75～100℃。如本领域技术人员所了解，人造肉制品从冷却装置的出口排出的温度取决于诸如冷却装置的维度以及人造肉制品传输通过冷却装置时的速度这样的因素。这些因素可以由本领域技术人员所调节来使得人造肉产品在出口时温度合适(如上所述)。
例如，当在加压加热处理装置内准备和加热生料并提供给冷却装置时，从干成分和液体进入加压加热处理装置开始到离开冷却装置的出口为止的人造肉制品的全部形成时间可以为约1～5分钟，优选形成时间为约1～2分钟。
在离开冷却装置时，人造肉制品可以具有生料的可流动、有弹性和粘结的特点，并且可以由于添加了碳水化合物源而有粘性。随着冷却至环境温度，所形成的人造肉制品由蛋白质的条纹状、可分离的取向纤维构成，与完整肉的结构非常类似。颜色和质感也非常相近于自然产生的完整的肉。
人造肉制品的pH值一般为约6.0～7.8，优选地pH为约6.5～7.5，更优选pH为约6.8～7.2。根据前述的工艺所制造的人造肉制品可以含有约25～60wt％的蛋白质，优选含有约25～40wt％的蛋白质，更优选含有26～31wt％的蛋白质。在某些实施方式中，在人造肉制品中的全部蛋白质来自干成分(例如生料仅由干组分、液体和单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源形成，其中液体不含有任何蛋白质)。
制品可含有约0.2～20wt％、优选约1.5～10wt％、更优选2～5wt％的脂肪。进而，人造肉制品可以含有25～65wt％、优选40～50wt％、更优选43～45wt％的水分。制品的水活性可以为约0.89～0.96，在各种实施方式中，可以为0.90～0.92的范围。
通过上述方法制备的人造肉可以进一步进行切割加工成所需的尺寸。可以添加其它的增味剂或风味剂例如肉风味剂和例如从谷类中制取的填料，并且最终产品可以包装和灭菌(retort)来形成商业产品。例如，人造肉制品可以被折叠和/或起皱来形成外表面的不规则外观。最终，所形成的人造肉制品可以在Urschel型刀具中切成各种形状，包括块状。制品还可以根据本领域技术人员所熟悉的方法进行例如烘干、蒸或炸形成自稳定产品。
实施例
以下实施例用于说明本发明的具体实施方式及其各种应用。这些只是用于解释性的目的并不能用来限制本发明。
实施例1
人造肉制备方法
根据实施例2或3的配方将各种所需的干原料进行称重，在粉末混合机中进行混合约10分钟，形成“干成分”。将干成分置于供料设备的料斗中。根据配方将每种所需的液体进行称重，然后由例如Silverson混合机的高剪切混合机进行混合。
单螺杆挤出机是最优选的设备来生产人造肉。设定其螺杆的形状来向生料提供低剪切，其机筒温度曲线被设定为向生料进行最佳热传递。
将干成分和液体注入挤出机，在其中进行混合并通过螺杆的旋转来形成生料，同时在生料从挤出机筒壁吸收的热能的作用下开始进行处理(cooking)。
将处理的生料加热到120℃以上的温度并将其挤压通过冷却设备的口。生料被冷却到低于100℃的温度，形成稳定的条纹状人造肉块体。
形成的人造肉进一步经过刀具(如图1所示)和碎切机(如图2所示)进行加工，形成最终尺寸和外观，可以与卤汁和其它配料一起形成最终产品。
实施例2
在实现基本配方后，进行进一步的研究测试来确定原料的优势范围来满足配方中的量以及能导致根据本发明的人造肉制品的类型。
下表显示所尝试的范围来制造可接受的人造肉。
实施例3
在另一实施方式中，发明的配方包括：
实施例4
在另外一套测试中，使用双螺杆挤出机测试了优选的配方，例如实施例2和3，形成本发明的人造肉。再次，低剪切螺杆的形状和从挤出机的筒的热能传递是形成人造肉的必要条件。下表中显示生产人造肉的挤出参数范围。
| 参数 | 范围(℃) |
| 筒1 | 0～50 |
| 筒2 | 20～100 |
| 筒3 | 20～100 |
| 筒4 | 50～150 |
| 筒5 | 50～150 |
| 筒6 | 50～150 |
| 筒7 | 50～150 |
| 最终人造肉 | ＜100 |
实施例5
对根据实施例1的本发明的人造肉制品的制造方法进行的重复，使用了实施例2的配方，但进行如下的改动或替换。
| 碳酸氢钠(wt％) | 磷酸二钙(wt％) | pH | 是否形成产品？ |
| 1.2 | 3.6 | 7.2 | 是 |
| 0.6 | 1.8 | 6.8 | 是 |
| 2.4 | 7.2 | 7.1 | 是 |
| 0 | 0 | 6.4 | 否 |
| 4.8 | 0 | 7.7 | 是 |
| 0 | 4.8 | 6.3 | 否 |
| 碳酸氢钠替代物 | 是否形成产品？ |
| 碳酸钠 | 是 |
| 碳酸氢铵 | 是 |
| 碳酸氢钾 | 是 |
| 碳酸铵 | 是 |
| 碳酸钾 | 是 |
从上述可知，当在实施例2的配方中使用单价阳离子碳酸盐或碳酸氢盐时，实施例1的方法成功地制作了本发明的人造肉产品。但是，不同的单价阳离子物质的盐(例如硝酸盐、硫酸氢盐)却不成功，碳酸双阳离子例如碳酸镁和碳酸钙也不成功。
尽管参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，但其它实施方式也能得到同样的结果。本发明的改变和改进对于本领域技术人员来说是显然的，且全部的改进和等同的实施方式都涵盖于附加的权利要求中。
Claims (22)
1.一种人造肉制品，包含干成分、液体和单价阳离子碳酸盐或碳酸氢盐源的组合；其中，干成分具有蛋白质组分，含有干硫蛋白源；液体包括水；该人造肉制品在整个制品中含有多条条纹状和可分离的取向纤维。
2.根据权利要求1的人造肉制品，进一步含有还原剂。
3.根据权利要求1的人造肉制品，进一步含有发酵酸。
4.根据权利要求3的人造肉制品，其中，单价阳离子碳酸盐或碳酸氢盐源和发酵酸重量比约为1∶2～1∶4。
5.根据权利要求1的人造肉制品，其中，干成分含有基于全部干成分重量的0.4～4.8wt％的单价阳离子碳酸盐或碳酸氢盐源。
6.根据权利要求1的人造肉制品，其中，干硫蛋白源包括面筋、大豆蛋白、豌豆蛋白、鸡蛋蛋白或它们的混合物。
7.根据权利要求1的人造肉制品，其中，干成分包括干肉硫蛋白源或从全麦、水果、蔬菜或它们的混合物中提取的干蛋白或纤维源。
8.根据权利要求1的人造肉制品，其中，液体进一步包括鲜肉源或冷冻肉源、精炼的肉源或它们的混合物。
9.根据权利要求1的人造肉制品，其中，液体和/或干成分进一步包括一种或多种保湿剂、脂肪源、增色剂、增味剂、风味剂、维生素、矿物质、抗氧化剂、干血浆、盐、葡萄糖、山梨糖醇、淀粉、大豆蛋白、凝胶、硝酸盐、磷酸盐或者纤维源。
10.根据权利要求1的人造肉制品，其中，干成分中的约30～80wt％的蛋白质成分来自干硫蛋白源。
11.根据权利要求1的人造肉制品，其中，干成分进一步含有干碳水化合物源，其中干碳水化合物源包括玉米淀粉、玉米粉、豌豆纤维、淀粉或它们的混合物。
12.根据权利要求1的人造肉制品，其中，该人造肉制品含有约25～60wt％的总蛋白质。
13.根据权利要求1的人造肉制品，其中，该人造肉制品的pH值为6.0～7.8。
14.根据权利要求1的人造肉制品，其中，该人造肉制品含有0.2～20wt％的脂肪成分。
15.根据权利要求1的人造肉制品，其中，该人造肉制品含有约25～65wt％的水分。
16.一种制造人造肉产品的方法，该方法包括：
a)在低剪切混合条件下将单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源、水和含有硫蛋白源的干成分进行混合，形成生料；
b)将生料加热到约100～150℃的温度，得到热生料；
c)将热生料提供给冷却装置的入口；
d)在50～900psi的压力下将热生料输送通过冷却装置，到达冷却装置的出口，形成人造肉制品，其中在出口处的该人造肉制品的加工温度为100℃以下。
17.根据权利要求16的方法，其中，生料中进一步含有还原剂。
18.根据权利要求16的方法，其中，人造肉制品含有多条条纹状和可分离的取向纤维。
19.根据权利要求16的方法，其中，热生料在加压加热处理装置中被形成和加热。
20.根据权利要求19的方法，其中，加压加热处理装置是活塞泵、双螺杆挤出机、单螺杆挤出机、挤压磨或捏合挤出机。
21.根据权利要求20的方法，其中，加压加热处理装置是单螺杆挤出机，生料通过将液体和干成分提供给加压加热处理装置并在加压加热处理装置中被形成。
22.根据权利要求16的方法所生产的人造肉制品。
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