CN112471322A - 用于消费品的方法和组合物 - Google Patents

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马丽亚·弗尔日克
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迈克尔·艾森
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Abstract

本发明涉及用于消费品的方法和组合物。本文中提供关于基于植物的肉类替代物的方法和组合物，所述肉类替代物具有与肉类相似的性质。

Description

用于消费品的方法和组合物
本申请是申请日为2012年7月12日、申请号为201280041713.1、发明名称为“用于消费品的方法和组合物”的发明专利申请的第二分案申请。
本申请案主张2011年7月12日申请的美国申请案第61/572,205号的优先权，所述申请案的全文通过引用的方式并入本文中。
背景技术
动物养殖具有深远的负面环境影响。目前，据估算地球上30％的地面专用于动物养殖，且牲畜占陆地动物总生物量的20％。归因于此，大规模动物养殖占超过18％的温室气体净排放。动物养殖可能是水污染的最大人为源，且动物养殖目前是世界上生物多样性的最大威胁。据估计，如果世界上的人类群体可从含肉饮食转变成不含动物产品的饮食，那么地球上26％的地面将得以释放以用于其它用途。此外，转变成素食将大量减少水和能量消耗。
食用肉类对人体健康具有深远的负面影响。素食的健康益处得到很好确立。如果人类群体将转变成素食，那么卫生保健方面的成本节约将变得显著。
饥饿是一个全球性问题，世界上4种主要商品作物(大豆、玉米、小麦以及水稻)已经供应人类群体对卡路里(calories)和蛋白质(包括每种必需氨基酸)的需求中的超过100％。
基于植物的肉类替代物大部分不能引起向素食的转变。肉类替代物组合物技术的现有水平涉及挤压大豆/谷物混合物，产生大部分无法模仿烹饪和食用肉类的体验的产品。这些产品的共同局限为比等效肉类产品均质的质地和口感。此外，因为这些产品必须以预先烹饪、内有人造风味和气味的形式出售，所以其无法模仿与现烹肉类相关的气味、风味以及其它关键特征。因此，这些产品主要吸引已转变为素食主义(vegetarianism/veganism)的有限消费者基础，但无法吸引习惯于吃肉的更大消费者部分。
本文中公开改良的方法和组合物，所述方法和组合物更精确地模仿消费者在制备和食用肉类中所重视的特性且其克服现有肉类替代物的缺点和缺陷。
发明内容
在一些方面中，本发明提供一种包含蛋白质内容物的肉类替代物组合物，其中一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的10％或10％以上，其中所述肉类替代物组合物精确模拟来自动物源的肉类产品的味道、质地或颜色。
在一个实施例中，所述肉类替代物组合物精确模拟呈其生的状态和在烹饪后呈烹熟状态的所述肉类产品的颜色。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的25％或25％以上。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯蛋白质的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的50％或50％以上。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的75％或75％以上。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的90％或90％以上。
在另一实施例中，麸质以重量计未占所述蛋白质内容物的10％或10％以上。
在另一实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质中的每一者分别地被分离和提纯。
在另一实施例中，所述肉类替代物组合物包含1到7种经分离和提纯的蛋白质。
在另一实施例中，所述1到7种经分离和提纯的蛋白质各自是从不同的植物物种中分离的。
在一些实施例中，所述肉类替代物包含小于5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20种从一种或一种以上植物物种中分离的单独蛋白质。
在另一实施例中，所述蛋白质内容物包含不超过痕量的来自一种或一种以上植物物种的任何其它蛋白质。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质选自由以下各项组成的群组：豆血红蛋白、非共生血红蛋白、血红蛋白、肌红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白(cyanoglobin)、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I(Hell's gate globin I)、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白(ciliate myoglobin)、黄素血红蛋白、核糖体蛋白、肌动蛋白、己糖激酶、乳酸脱氢酶、果糖二磷酸醛缩酶、磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇酶、丙酮酸激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、肌动蛋白、翻译延长因子、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(RuBisCO)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶活化酶(RuBisCO活化酶)、白蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白、球蛋白、豌豆球蛋白、伴清蛋白、麦醇溶蛋白、谷蛋白、麸质、麦谷蛋白、大麦醇溶蛋白、醇溶谷蛋白、菜豆球蛋白(蛋白质)、蛋白质体、黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白、任何种子贮藏蛋白、油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白或其它油体蛋白、营养贮藏蛋白A、营养贮藏蛋白B、绿豆种子贮藏8S球蛋白。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质不是从动物中分离的。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质是从单一植物源中分离的。
在另一实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质是从多种植物源中分离的。
在另一实施例中，其中所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质是从经基因修饰的生物体中分离的。
在一些实施例中，所述经基因修饰的生物体为经基因修饰的细菌或酵母生物体。
在一些实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质已被成形为纤维。
在特定实施例中，所述纤维与骨骼肌纤维类似。
在其它特定实施例中，所述纤维为不对称纤维。
在一些实施例中，所述肉类替代物组合物进一步包含一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。
在一特定实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少70％同源性的氨基酸序列。SEQ ID NO 1:MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA。
在一特定实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 2具有至少70％同源性的氨基酸序列。SEQ ID NO 2:MIDQKEKELI KESWKRIEPN KNEIGLLFYA NLFKEEPTVS VLFQNPISSQSRKLMQVLGI LVQGIDNLEG LIPTLQDLGR RHKQYGVVDS HYPLVGDCLL KSIQEYLGQG FTEEAKAAWTKVYGIAAQVM TAE。在一些实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 2具有至少80％同源性的氨基酸序列。在一些实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 2具有至少90％同源性的氨基酸序列。在一些实施例中所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 2具有至少98％同源性的氨基酸序列。
在一特定实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 3具有至少70％同源性的氨基酸序列。SEQ ID NO 3:MRKQPTVFEK LGGQAAMHAA VPLFYKKVLA DDRVKHYFKN TNMEHQAKQQEDFLTMLLGG PNHYKGKNMA EAHKGMNLQN SHFDAIIENL AATLKELGVS DQIIGEAAKV IEHTRKDCLGK。在一些实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 3具有至少80％同源性的氨基酸序列。在一些实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 3具有至少90％同源性的氨基酸序列。在一些实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 3具有至少98％同源性的氨基酸序列。
在一些实施例中，所述经分离和提纯的蛋白质被组装成一种或一种以上凝胶。
在一些实施例中，所述肉类替代物组合物进一步包含一种或一种以上脂肪。
在特定实施例中，所述一种或一种以上脂肪来自植物源。
在另一方面中，本发明提供一种肉类替代物产品，其包含指示从生的状态到烹熟状态的烹饪进展的指示物，其中所述肉类替代物产品来自非动物源。
在一些实施例中，所述指示物为精确模拟所述烹饪进展期间肉类产品的颜色转变的视觉指示物。
在一个实施例中，所述颜色转变为从红色到棕色。
在一个实施例中，所述颜色转变为从粉色到白色或茶色。
在一个实施例中，所述视觉指示物在所述烹饪进展期间从半透明色转变成不透明色。
在一些实施例中，所述指示物为指示烹饪进展的嗅觉指示物。
在一个实施例中，所述嗅觉指示物为一种或一种以上在烹饪期间释放的挥发性气味剂。
在一些实施例中，所述指示物包含一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质。
在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质在烹饪之前呈还原态。
在一个实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。
在一特定实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少70％同源性的氨基酸序列。SEQ ID NO 1:MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质不是从动物中分离的。在一些实施例中，本发明的组合物不含任何来自动物的蛋白质。
在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质是从一种或一种以上植物源中分离的。
在其它具体实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质是从所述一种或一种以上植物源的根瘤、根、种子、叶子或茎中分离的。
在其它特定实施例中，所述一种或一种以上植物源为大豆或豌豆植物。
在一个实施例中，所述一种或一种以上植物源包含一种或一种以上豆科的植物。
在一些实施例中，呈还原或氧化态的所述一种或一种以上经分离和提纯的携铁蛋白具有与呈等效还原或氧化态时的来自动物源的肌红蛋白蛋白质相似的紫外可见特征。
在一特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质的峰值吸收波长与来自动物源的肌红蛋白的峰值吸收波长之间的差异小于5％。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质是从经基因修饰的生物体中分离的。
在一个实施例中，所述经基因修饰的有机体为经基因修饰的细菌或酵母生物体。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶(gum arabic)以及金合欢胶(acacia gum)。
在特定实施例中，所述肉类替代物产品另外含有小于1％的小麦麸质。
在另一特定实施例中，所述肉类替代物产品不含小麦麸质。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆分离蛋白。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆浓缩蛋白。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白。
在另一特定实施例中，所述肉类替代物产品含有小于5％的碳水化合物。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含豆腐。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含豆腐且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含小麦麸质且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含小麦麸质且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在另一方面中，本发明提供一种包含蛋白质内容物的肌肉组织仿品，其中所述蛋白质内容物包含一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质，其中所述肌肉组织仿品与来自动物源的等效肌肉组织的味道、质地或颜色接近。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的至少50％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的至少40％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的至少30％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的至少20％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的至少10％。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少50％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少40％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少30％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少20％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少10％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少5％。在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述组合物内容物的至少1％。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物来自一种或一种以上非动物源。
在特定实施例中，所述一种或一种以上非动物源为植物源。
在其它特定实施例中，所述一种或一种以上非动物源为经基因修饰的酵母或细菌。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质中的每一者都是分别地被分离和提纯的。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白、核糖体蛋白、肌动蛋白、己糖激酶、乳酸脱氢酶、果糖二磷酸醛缩酶、磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇酶、丙酮酸激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、肌动蛋白、翻译延长因子、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(RuBisCO)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶活化酶(RuBisCO活化酶)、白蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白、球蛋白、豌豆球蛋白、伴清蛋白、麦醇溶蛋白、谷蛋白、麸质、麦谷蛋白、大麦醇溶蛋白、醇溶谷蛋白、菜豆球蛋白(蛋白质)、蛋白质体、黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白、任何种子贮藏蛋白、油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白或其它油体蛋白、营养贮藏蛋白A、营养贮藏蛋白B、绿豆种子贮藏8S球蛋白。
在一个实施例中，所述种子贮藏蛋白为绿豆8S蛋白。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物悬浮于凝胶中。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物呈凝胶的形式。
在一个实施例中，所述凝胶包含经分离、提纯的交联酶。
在一些实施例中，所述经分离、提纯的交联酶选自由以下各项组成的群组：谷氨酰胺转氨酶、赖氨酰氧化酶以及胺氧化酶。
在一特定实施例中，所述经分离、提纯的交联酶为谷氨酰胺转氨酶。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物已被组装成纤维。
在特定实施例中，所述纤维被各向同性地布置。
在一个实施例中，所述纤维为不对称纤维。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品进一步包含一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。
在一特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质包含与SEQID NO 1具有至少70％同源性的氨基酸序列。SEQ ID NO 1:MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA。在一特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少80％同源性的氨基酸序列。在一特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少90％同源性的氨基酸序列。在一特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少95％同源性的氨基酸序列。在一特定实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少98％同源性的氨基酸序列。
在特定实施例中，所述肌肉组织仿品包含蛋白质内容物，其中(i)一种不是含铁蛋白质的经分离和提纯的蛋白质占所述蛋白质内容物的40到95％，(ii)一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质占所述蛋白质内容物的1到20％，且(iii)一种或一种以上交联试剂占所述蛋白质内容物的0.1到35％。
在一个实施例中，所述蛋白质内容物以重量计或以重量/体积计占所述仿品的5到50％。
在一个实施例中，所述一种经分离和提纯的蛋白质为绿豆8S蛋白。
在一个实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质为豆血红蛋白。
在一个实施例中，所述一种或一种以上交联试剂为谷氨酰胺转氨酶。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在特定实施例中，所述肌肉组织仿品另外含有小于1％的小麦麸质。在特定实施例中，所述肌肉组织仿品另外含有小于5％的小麦麸质。在特定实施例中，所述肌肉组织仿品另外含有小于10％的小麦麸质。在特定实施例中，所述肌肉组织仿品另外含有小于0.1％的小麦麸质。
在另一特定实施例中，所述肌肉组织仿品不含小麦麸质。
在其它特定实施例中，所述肌肉组织仿品不含大豆分离蛋白。
在其它特定实施例中，所述肌肉组织仿品不含大豆浓缩蛋白。
在其它特定实施例中，所述肌肉组织仿品不含大豆蛋白。
在另一特定实施例中，所述肌肉组织仿品含有小于5％的碳水化合物。
在其它特定实施例中，所述肌肉组织仿品不含豆腐。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含豆腐且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含大豆蛋白且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含大豆蛋白且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含大豆蛋白且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含小麦麸质且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含小麦麸质且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肌肉组织仿品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在特定实施例中，所述肉类仿品含有小于1％的小麦麸质。在特定实施例中，所述肉类仿品含有小于5％的小麦麸质。在特定实施例中，所述肉类仿品含有小于10％的小麦麸质。在特定实施例中，所述肉类仿品含有小于0.1％的小麦麸质。
在另一特定实施例中，所述肉类仿品不含小麦麸质。
在其它特定实施例中，所述肉类仿品不含大豆分离蛋白。
在其它特定实施例中，所述肉类仿品不含大豆浓缩蛋白。
在其它特定实施例中，所述肉类仿品不含大豆蛋白。
在另一特定实施例中，所述肉类仿品含有小于5％的碳水化合物。
在其它特定实施例中，所述肉类仿品不含豆腐。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含豆腐且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含大豆蛋白且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品含有小于1％的纤维素。在一些实施例中，所述肉类仿品含有小于0.1％的纤维素。在一些实施例中，所述肉类仿品含有小于10％的纤维素。在一些实施例中，所述肉类仿品含有小于5％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类仿品含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含大豆蛋白且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含大豆蛋白且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含小麦麸质且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含小麦麸质且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在另一方面中，本发明提供一种包含胶凝乳液的脂肪组织仿品，所述胶凝乳液包含其中悬浮有脂肪滴的蛋白质溶液。
在一些实施例中，所述脂肪滴来自非动物源。
在一些实施例中，所述脂肪滴包含一种或一种以上植物油。
在一些实施例中，所述一种或一种以上植物油选自由以下各项组成的群组：玉米油、橄榄油、大豆油、花生油、胡桃油、杏仁油、芝麻油、棉籽油、油菜籽油、芥花油、红花油、葵花油、亚麻籽油、藻油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、巴巴苏油(babassu oil)、牛油树脂、芒果脂、可可脂、小麦胚芽油、米糠油、由细菌、藻类、古细菌或真菌或经基因工程化的细菌、藻类、古细菌或真菌产生的油、三酸甘油酯、单酸甘油酯、二酸甘油酯、神经鞘苷、糖脂、卵磷脂、溶血卵磷脂、磷脂酸、溶血磷脂酸、油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸、共轭油酸，或以下物质的酯：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸，或以下物质的甘油酯：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸，或以下物质的三酸甘油酯衍生物：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸。
在一个实施例中，所述一种或一种以上植物油为米糠油或芥花油。
在一些实施例中，所述蛋白质溶液包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质占所述蛋白质溶液中的蛋白质的75％或75％以上。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质来自非动物源。
在一些实施例中，所述非动物源为植物源。
在一些实施例中，所述非动物源为经基因修饰的酵母或细菌。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质中的每一者都是分别地被分离和提纯的。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白、核糖体蛋白、肌动蛋白、己糖激酶、乳酸脱氢酶、果糖二磷酸醛缩酶、磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇酶、丙酮酸激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、肌动蛋白、翻译延长因子、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(RuBisCO)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶活化酶(RuBisCO活化酶)、白蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白、球蛋白、豌豆球蛋白、伴清蛋白、麦醇溶蛋白、谷蛋白、麸质、麦谷蛋白、大麦醇溶蛋白、醇溶谷蛋白、菜豆球蛋白(蛋白质)、蛋白质体、黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白、任何种子贮藏蛋白、油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白或其它油体蛋白、营养贮藏蛋白A、营养贮藏蛋白B、绿豆种子贮藏8S球蛋白。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质为白蛋白蛋白质、种子贮藏蛋白或豌豆球蛋白蛋白质。
在特定实施例中，所述白蛋白蛋白质为经分离的豌豆白蛋白蛋白质。
在一些实施例中，所述种子贮藏蛋白为绿豆8S蛋白。
在一些实施例中，所述胶凝乳液包含：包含1到3种经分离和提纯的蛋白质的蛋白质溶液，其中所述溶液占所述乳液的体积的30到70％；植物油，其中所述植物油占所述乳液的体积的30到70％；以及经分离、提纯的交联酶，其中所述交联酶以重量/体积计占所述乳液的0.5到5％；其中所述植物油乳化于所述蛋白质溶液中，其中所述乳液通过所述交联酶形成凝胶。
在其它实施例中，所述胶凝乳液包含：包含1到3种经分离和提纯的蛋白质的蛋白质溶液，其中所述溶液占所述乳液的体积的1到30％；植物油，其中所述植物油占所述乳液的体积的70到99％；以及经分离、提纯的交联酶，其中所述交联酶以重量/体积计占所述乳液的0.5到5％；其中所述植物油乳化于所述蛋白质溶液中，其中所述乳液通过所述交联酶形成凝胶。
在一些实施例中，所述脂肪仿品进一步包含交联酶。
在一些实施例中，所述交联酶为谷氨酰胺转氨酶。
在一些实施例中，所述1到3种经分离和提纯的蛋白质中的一者为绿豆8S蛋白质、豌豆白蛋白蛋白质或豌豆球蛋白蛋白质。
在特定实施例中，所述植物油为米糠油或芥花油。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在特定实施例中，所述脂肪组织仿品另外含有小于1％的小麦麸质。
在另一特定实施例中，所述脂肪组织仿品不含小麦麸质。
在其它特定实施例中，所述脂肪组织仿品不含大豆分离蛋白。
在其它特定实施例中，所述脂肪组织仿品不含大豆浓缩蛋白。
在其它特定实施例中，所述脂肪组织仿品不含大豆蛋白。
在另一特定实施例中，所述脂肪组织仿品含有小于5％的碳水化合物。
在其它特定实施例中，所述脂肪组织仿品不含豆腐。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含豆腐且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含大豆蛋白且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含大豆蛋白且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含大豆蛋白且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含小麦麸质且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述脂肪组织仿品不含小麦麸质且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在另一方面中，本发明提供一种结缔组织仿品，其包含蛋白质内容物，所述蛋白质内容物包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质，其中所述蛋白质内容物已被组装成与结缔组织或皮肤的质地和视觉外观接近的结构。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物来自非动物源。
在一些实施例中，所述非动物源为植物源。
在一些实施例中，所述非动物源为经基因修饰的酵母或细菌。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的50％或50％以上。
在一些实施例中，所述一种经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的90％或90％以上。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质中的每一者都是分别地被分离和提纯的。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白、核糖体蛋白、肌动蛋白、己糖激酶、乳酸脱氢酶、果糖二磷酸醛缩酶、磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇酶、丙酮酸激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、肌动蛋白、翻译延长因子、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(RuBisCO)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶活化酶(RuBisCO活化酶)、白蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白、球蛋白、豌豆球蛋白、伴清蛋白、麦醇溶蛋白、谷蛋白、麸质、麦谷蛋白、大麦醇溶蛋白、醇溶谷蛋白、菜豆球蛋白(蛋白质)、蛋白质体、黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白、任何种子贮藏蛋白、油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白或其它油体蛋白、营养贮藏蛋白A、营养贮藏蛋白B、绿豆种子贮藏8S球蛋白。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质为醇溶谷蛋白家族蛋白质。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质为玉米醇溶蛋白。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物悬浮于凝胶中。
在一些实施例中，所述凝胶包含经分离、提纯的交联酶。
在一些实施例中，所述经分离、提纯的交联酶选自由以下各项组成的群组：谷氨酰胺转氨酶、赖氨酰氧化酶以及胺氧化酶。
在一些实施例中，所述经分离、提纯的交联酶为谷氨酰胺转氨酶。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物被成形为纤维。
在一些实施例中，所述纤维通过挤压工艺而产生。
在一些实施例中，所述纤维通过蛋白质交联而稳定。
在一些实施例中，纤维含有经分离、提纯的交联酶。
在一些实施例中，所述经分离、提纯的交联酶选自由以下各项组成的群组：谷氨酰胺转氨酶、赖氨酰氧化酶以及胺氧化酶。
在一些实施例中，所述经分离、提纯的交联酶为谷氨酰胺转氨酶。
在另一方面中，本发明提供一种肉类替代物产品，其包含：肌肉仿品；脂肪组织仿品；以及结缔组织仿品；其中所述肌肉仿品、脂肪组织仿品和/或结缔组织仿品以与肉类的物理组织接近的方式被组装。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品包含所述肌肉仿品、脂肪组织仿品以及结缔组织仿品中的两者或两者以上。
在所述肉类替代物产品的一些实施例中，所述肌肉仿品以重量计占所述产品的40到90％，所述脂肪组织仿品以重量计占所述产品的1到60％，且所述结缔组织仿品以重量计占所述产品的1到30％。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品包含：60到90％的水；5到30％的蛋白质内容物；以及1到20％的脂肪或脂肪仿品；其中所述蛋白质内容物包含一种或一种以上经分离、提纯的植物蛋白。
在一些实施例中，所述蛋白质内容物来自非动物源。
在一些实施例中，非动物源为植物源。
在一些实施例中，所述非动物源为经基因修饰的酵母或细菌。
所述蛋白质内容物中50重量％或50重量％以上者为一种或一种以上经分离纯化的蛋白质。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质中的每一者都是分别地从不同植物物种中分离和提纯的。
在一些实施例中，所述经分离的蛋白质中的一者或一者以上选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白、核糖体蛋白、肌动蛋白、己糖激酶、乳酸脱氢酶、果糖二磷酸醛缩酶、磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、磷酸甘油酸激酶、磷酸甘油酸变位酶、烯醇酶、丙酮酸激酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、肌动蛋白、翻译延长因子、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(RuBisCO)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶活化酶(RuBisCO活化酶)、白蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白、球蛋白、豌豆球蛋白、伴清蛋白、麦醇溶蛋白、谷蛋白、麸质、麦谷蛋白、大麦醇溶蛋白、醇溶谷蛋白、菜豆球蛋白(蛋白质)、蛋白质体、黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白、任何种子贮藏蛋白、油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白或其它油体蛋白、营养贮藏蛋白A、营养贮藏蛋白B、绿豆种子贮藏8S球蛋白。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品进一步包含一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离和提纯的含铁蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。在一些实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少70％同源性的氨基酸序列。[SEQ ID NO 1:MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA]
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在特定实施例中，所述肉类替代物产品另外含有小于1％的小麦麸质。
在另一特定实施例中，所述肉类替代物产品不含小麦麸质。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆分离蛋白。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆浓缩蛋白。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白。
在另一特定实施例中，所述肉类替代物产品含有小于5％的碳水化合物。
在其它特定实施例中，所述肉类替代物产品不含豆腐。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含豆腐且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含大豆蛋白且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含小麦麸质且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品不含小麦麸质且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在另一方面中，本发明提供一种包含一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质的食物产品，其中所述食物产品被配置成供动物食用。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质来自非动物源。
在一些实施例中，所述非动物源为植物源。
在一些实施例中，所述植物源包含一种或一种以上豆科的植物。
在一些实施例中，所述一种或一种以上豆科的植物为大豆或豌豆植物。
在一些实施例中，所述非动物源为经基因修饰的酵母或细菌。
在一些实施例中，所述含铁蛋白质选自由以下各项组成的群组：血红蛋白、肌红蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、血绿蛋白、无脊椎动物血红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、原球蛋白、截短2/2球蛋白、HbN、蓝藻球蛋白、HbO、Glb3以及细胞色素、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。
在一个实施例中，所述含铁蛋白质包含与SEQ ID NO 1具有至少70％同源性的氨基酸序列。[SEQ ID NO 1:MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA]
在一些实施例中，所述食物产品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在特定实施例中，所述食物产品另外含有小于1％的小麦麸质。
在另一特定实施例中，所述食物产品不含小麦麸质。
在其它特定实施例中，所述食物产品不含大豆分离蛋白。
在其它特定实施例中，所述食物产品不含大豆浓缩蛋白。
在其它特定实施例中，所述食物产品不含大豆蛋白。
在另一特定实施例中，所述食物产品含有小于5％的碳水化合物。
在其它特定实施例中，所述食物产品不含豆腐。
在一些实施例中，所述食物产品不含豆腐且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述食物产品不含大豆蛋白且不含小麦麸质。
在一些实施例中，所述食物产品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述食物产品含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述食物产品含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述食物产品不含大豆蛋白且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述食物产品不含大豆蛋白且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述食物产品不含小麦麸质且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述食物产品不含小麦麸质且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在另一方面中，本发明提供一种制作肉类替代物组合物的方法，其包含分离和提纯一种或一种以上蛋白质；和将所述一种或一种以上蛋白质组装成与肉类的物理组织接近的物理组织。
在另一方面中，本发明提供一种制作肌肉组织仿品的方法，其包含分离和提纯一种或一种以上蛋白质；和将所述一种或一种以上蛋白质组装成与骨骼肌的物理组织接近的物理组织。
在另一方面中，本发明提供一种制作脂肪组织仿品的方法，其包含分离和提纯一种或一种以上蛋白质；制备包含一种或一种以上蛋白质的溶液；将一种或一种以上脂肪乳化于所述溶液中；以及用一种或一种以上交联试剂将所述溶液稳定成胶凝乳液。
在另一方面中，本发明提供一种制作结缔组织仿品的方法，其包含分离和提纯一种或一种以上蛋白质；和沉淀所述一种或一种以上蛋白质，其中所述沉淀使所述一种或一种以上蛋白质形成与结缔组织的物理组织接近的物理结构。
在一些实施例中，所述沉淀包含使所述一种或一种以上蛋白质溶解于第一溶液中；和将所述第一溶液挤压进第二溶液中，其中所述一种或一种以上蛋白质不溶于所述第二溶液中，其中所述挤压诱使所述一种或一种以上蛋白质沉淀。
在另一方面中，本发明提供一种包含一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质的食物产品，其中所述食物产品被配置成供动物食用。
在另一方面中，本发明提供一种包含一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质的食物产品，其中所述食物产品被配置成供人类食用。
在另一方面中，本发明提供一种包含一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质的食物产品，其中所述食物产品被配置成供动物食用。在另一方面中，本发明提供一种包含一种或一种以上经分离、提纯的含铁蛋白质的食物产品，其中所述食物产品被配置成供人类食用。
本说明书中提及的所有公开案和专利申请案都以相同程度的引用的方式并入本文中，引用的程度使每个单独公开案或专利申请案都经特定且单独指示从而以引入的方式并入一般。
附图说明
本专利或申请案文件含有至少一张彩制图。具有彩图的这一专利或专利申请公开案的复本将在请求和支付必需费用之后由专利局提供。
本发明的新颖特征以所附权利要求书中的特性给出。参照以下阐述说明性实施例的详细描述将更好地理解本发明的特征和优势，在这些说明性实施例中使用了本发明的原理，且其中附图：
图1描绘其它方面相同的肌肉仿品样品的经对准GCMS分布(以镜像定向)的对比，所述肌肉仿品样品在豆血红蛋白(LHb，右侧特征)或三价铁离子(左侧特征)存在下被烹熟。在这一图示中，竖轴表示在气相色谱分离步骤中的滞留时间，且横轴表示通过使相应经分离的挥发性化合物碎片化所产生的离子的m/z比。在图的右边对有差异地表现于两种样品中的所选化合物进行标记。
图2描绘豌豆植物(荷兰豆(Pisum sativum))的根的一部分，所述豌豆植物的根瘤被切开以展现由其中所含有的豆血红蛋白赋予的红色。所述被切开的根瘤呈现红色。
图3描绘从1盎司豌豆根中分离的豆血红蛋白。通常为肉类的特性的红色在彩色照片中很明显。
图4显示来自不同物种的豆血红蛋白为同源物且具有相似的颜色性质。在图4中，组A显示以下三种豆科植物物种的经溶解的根瘤的SDS_PAGE凝胶：(1)蚕豆(2)英国豌豆(3)大豆。箭头标记对应的豆血红蛋白。组B显示来自两种不同植物物种(蚕豆和大豆)的豆血红蛋白的紫外可见光谱分布的相似性。
图5显示还原的(血红素铁2+)和氧化的(血红素铁3+)大豆豆血红蛋白(图5组A)与马心肌肌红蛋白(图5组B)的对比，显示两种蛋白质的紫外可见吸收分布的相似性。我们使用这里所描述的方案从大豆根瘤中提纯大豆豆血红蛋白。经提纯的马肌红蛋白购买自西格玛奥德里奇(SigmaAldrich)。用1mm亚硫酸氢钠还原大豆豆血红蛋白(图5组A)和马肌红蛋白(图5组B)。显示大豆豆血红蛋白(图5组A)和马肌红蛋白(图5组B)的血红素Fe3+(蓝线，图5和6中的较高峰)和血红素Fe2+(红线)的紫外可见吸收光谱。插图显示450nm到700nm区域中的紫外可见光谱的放大图。(图5组C)，于血红素Fe3+态中的大豆豆血红蛋白的40mg/ml溶液的10μl小液滴(左边的小液滴)的图像显示特征锈红色，且于血红素Fe2+态中的大豆豆血红蛋白溶液的40mg/ml溶液的10μl小液滴(右边的小液滴)的图像显示特征红色，所述特征锈红色和特征红色为马肌红蛋白的样品(右侧图像)所有且与之对应。
图6描绘用亚硫酸氢钠和柠檬酸钛成功还原豆血红蛋白血红素铁的实例。在图6中，血红素铁呈氧化(+3)态的经提纯大豆豆血红蛋白的紫外可见光谱在各组中由蓝色曲线表示(蓝色曲线在主图上具有较高的峰)。各组中的红色曲线表示相同豆血红蛋白物种在通过添加(组A)1mM亚硫酸氢钠或(组B)含0.24％(wt/v)柠檬酸钛的20mM磷酸钾pH 7.3、100mM氯化钠缓冲液之后还原成(+2)态(红线)的紫外可见光谱。插图显示在450到700nm区域中的紫外可见光谱的放大图。对于这一实例来说，使用60/90％硫酸铵分级分离从大豆根瘤中提纯豆血红蛋白，且将豆血红蛋白交换进20mM磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠缓冲液中。通过将100mM亚硫酸氢钠溶解于1mM于水中的氢氧化钠中来制备亚硫酸氢钠储备溶液。由20％(wt/v)于盐酸中的氯化钛(通过使其与0.2M柠檬酸钠(1:10v/v)混合)来制备柠檬酸钛储备溶液。使用碳酸钠将pH值调节到pH 7.0。
图7描绘来自大豆根瘤的豆血红蛋白提纯流的实例。所述图式显示不同的大豆豆血红蛋白提纯步骤的SDS-PAGE分级分离：(泳道1)大豆根瘤溶解物；(泳道2)由60/90％(wt/v)硫酸铵分级分离提纯的大豆根瘤溶解物。显示经90％硫酸铵分级分离的蛋白质球粒的蛋白质内容物，所述蛋白质球粒被再悬浮于20mm磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠、1mM EDTA缓冲液中；通过在20mM磷酸钾ph 7.4、100mM氯化钠中进行阴离子交换色谱(FFQ通用电气医疗集团)来进一步提纯来自90％硫酸铵球粒的蛋白质。在流出物中采集的豆血红蛋白显示于泳道3中。使用尺寸排阻色谱(Sephacryl S-100通用电气医疗集团)来分级分离阴离子交换流出物，且所得豆血红蛋白流份显示于泳道4中。通过使用ImageDoc分析软件(伯乐(BioRad))确定相应样品中SDS-PAGE凝胶上豆血红蛋白带的流份来确定不同提纯步骤处的豆血红蛋白内容物。提纯步骤中相应步骤处的豆血红蛋白的纯度(部分丰度)为：溶解物：32.7％(泳道1)，60/90％(wt/v)硫酸铵分级分离78％(泳道2)，阴离子交换色谱约83％(泳道3)，以及尺寸排阻色谱到约95％(泳道4)。
图8显示以下物质的染色SDS-PAGE凝胶分析：(A)使用重组蛋白质技术表达和提纯的大豆豆血红蛋白和(B)从大豆根瘤中提纯的大豆豆血红蛋白。(A)携有His标签和TEV蛋白酶His标签移除位点的重组型大豆豆血红蛋白A是在大肠杆菌BL21菌株中表达，且使用His标签亲和色谱(塔伦树脂(Talon resin)，克隆技术公司(CloneTech))来提纯。左边的泳道含有分子量标准样品，右边的泳道含有经提纯的重组型大豆豆血红蛋白A(箭头)。重组型大豆豆血红蛋白A的预期分子量为17.1kDa。(B)从根瘤中提纯的大豆豆血红蛋白的SDS-PAGE凝胶。左边的泳道含有分子量标准样品，右边的泳道含有经提纯的大豆豆血红蛋白A(箭头)。经提纯材料的质谱分析确定，全部四种大豆豆血红蛋白同工型都存在，且都为全长(未显示数据)。大豆豆血红蛋白同工型的预期分子量(MW)在MW15.4到15.8kDa范围内。
图9显示6块市售肉类类似物(植物素肉鸡(Quorn chicken)类似物)的实例，所述肉类类似物一边约为1cm，其中4个(左侧和右下方)已在约10mg/ml大豆豆血红蛋白于20mM磷酸钾pH 7.4和100mM NaCl的溶液中浸泡过；其余两块(右上方)在不含豆血红蛋白的相同缓冲液中浸泡过。注有豆血红蛋白的立方体的深粉色在彩色照片中与未经输注立方体的淡茶色形成鲜明对比。
图10显示在平底锅中于350℃下烹饪过程中的植物素肉鸡类似物的4个注有豆血红蛋白的立方体。下方的两个立方体已被翻转，以暴露烤过的表面，所述表面已变成棕色。而在经加热部分已变为灰棕色的上方的两个立方体中，较冷的顶表面保持其粉色。在一些实施例中，将含有血红素的溶液(例如豆血红蛋白溶液)注入消费品中，直到消费品为未经烹饪的肉的颜色。
图11描绘使43ml绿豆蛋白质溶液(于渗析缓冲液中的150mg/ml)与37ml豆血红蛋白(46.5mg/ml豆血红蛋白和20mg/ml其它大豆根瘤蛋白质于20mM磷酸钾、100mM NaCl pH7.3)中的溶液混合。添加20ml谷氨酰胺转氨酶溶液(20％w/w)，使溶液充分混合，将溶液分到两个50ml法肯(Falcon)管中，且在室温下孵育隔夜。最终蛋白质浓度为65mg/ml绿豆蛋白，18mg/ml豆血红蛋白，91mg/ml总蛋白质。
图12描绘“白色”肌肉类似物，其通过使43ml绿豆蛋白溶液(150mg/ml)与45ml11.7mg/ml豆血红蛋白溶液和0.8％(wt/v)谷氨酰胺转氨酶溶液混合来制备。最终蛋白质浓度为63mg/ml绿豆蛋白，5.2mg/ml豆血红蛋白，68mg/ml总蛋白质。
图13描绘基于绿豆的且在艾本德管(eppendorf tube)中制备的脂肪组织类似物，其形成具有灰白色、光滑均匀质地的不透明凝胶，且无可见的可辩别的未并入所述凝胶中的液体。凝胶为自由静止的、弹性的以及湿润的(springy)。凝胶具有轻微的令人愉快的气味和温和且令人愉快的风味。味道为略咸的。
图14描绘基于豌豆球蛋白的且在艾本德管中制备的组织类似物，其与基于绿豆的脂肪类似物极其相似，除了其在压缩时形变较小。
图15显示结缔组织类似物股线，其通过在70％乙醇中使用1:3的比率、装入具有23规格针(内径0.337mm)的注射器中来产生。将溶液从5英寸高容器的底部缓慢挤压进过量的5M NaCl溶液中。乙醇-玉米醇溶蛋白溶液比NaCl溶液密度小，向上漂浮，拉出固化玉米醇溶蛋白的纤维支架。在股线开始发展从而辅助股线延长时持续搅拌NaCl。股线聚集在一起且变成硬的密集块体。
图16描绘通过组合62％(wt/wt)肌肉类似物(62％(wt/wt)“深色肌肉类似物”和38％(wt/wt)“白色肌肉类似物”)、29％(wt/wt)脂肪组织类似物(来自豌豆球蛋白和芥花油)、5％(wt/wt)结缔组织类似物来制作碎牛肉原型肉饼(图16组A)。通过组合62％肌肉类似物(62％“深色肌肉类似物”和38％“白色肌肉类似物)、29％脂肪组织类似物(来自绿豆种子8S蛋白和米糠油)、5％结缔组织类似物来制作碎牛肉原型肉饼(图16组B)。通过组合71％(wt/wt)肌肉组织类似物(由60％“白色”肌肉类似物、40％“深色”肌肉类似物组成)、23％脂肪组织(来自豌豆种子球蛋白蛋白质和芥花油)来制作碎牛肉原型肉饼(图16组C)。通过使67％“白色”肌肉类似物与28％脂肪组织类似物(来自豌豆球蛋白和米糠油)组合来制作碎牛肉原型肉饼(图16，组D)。
图17描绘通过组合62％(wt/wt)肌肉组织类似物(62％(wt/wt)“深色肌肉类似物”和38％(wt/wt)“白色肌肉类似物”)、29％(wt/wt)脂肪组织类似物(来自豌豆球蛋白和芥花油)、5％(wt/wt)结缔组织类似物来制作碎牛肉肉饼类似物。左边的一组显示烹饪之前的肉饼，且右边的一组显示烹饪约2分钟之后的相同肉饼。观测者将烹饪碎牛肉仿品的气味描述为明显“像牛肉的(beefy)”。
具体实施方式
本文描述用于生产消费品的方法和组合物。所述消费品可供动物食用。举例来说，所述消费品可为适合于人类食用的食品。所述消费品可通过合适的管理当局批准。所述消费品可在杂货店中出售或在餐馆、学校、医院、军事机构、监狱、避难所、长期疗养机构中制备，与已经存在的人类食品类似。所述消费品还可为家养动物的食品。举例来说，可根据本发明生产狗食。所述消费品还可为野生动物的食品。举例来说，可将所述消费品提供给非家养的肉食动物。
本发明的消费品可抗衡、补充或替代基于动物的食品。举例来说，所述消费品可为完全由植物源制成的肉类仿品。可制作所述消费品以模拟目前出售的肉类的切割或外观。举例来说，消费品可视觉上与碎牛肉或牛肉的具体切割物相似或无法与其区别。或者，所述消费品可被制作成具有独特外观或形态。举例来说，所述消费品可含有基于所述消费品的结构的图案或印字。在一些情况下，所述消费品在其被制备后看起来像传统肉类产品。举例来说，消费品可被生产成比传统的牛肉切割物大，但在所述消费品被切片和烹熟之后看起来与传统烹熟的肉类相同。在一些实施例中，所述消费品可在两个维度中与传统肉类形状类似，但在第三个维度中不类似。举例来说，所述消费品可在两个维度中与肉类的切割物类似(例如当从顶部观察时)，但可比传统切割物长得多(或厚得多)。因此在一些实施例中，提供一种可被反复切割成传统上用肉成形的产品的组合物。
所述消费品可完全由基于植物的来源制成。在一些情况下，所述消费品可由有机来源制成。所述消费品还可由基于植物的来源与基于动物的来源的组合制成。举例来说，所述消费品可为补充有本发明基于植物的产品的碎牛肉产品。
所述消费品可由当地的产品制成。举例来说，所述消费品可由生长于最终消费者的某一半径内的植物制成。举例来说，该半径可为1、10、100或1000英里。因此，在一些实施例中，本发明提供一种生产肉类仿品的方法，所述肉类仿品不含在生产所述肉类仿品前已被装运1、10、100或1000英里的产品。
本发明提供当所述消费品由各种来源生产时从所述消费品中产生一致性质的方法。因此，举例来说，由美国爱荷华(Iowa,USA)的当地植物生产的基于植物的肉类仿品将具有与由法国洛林(Lorraine,France)的当地植物生产的基于植物的肉类仿品实质上相似的味道、气味以及质地。这种一致性允许为具有一致性质的当地生长的食品做广告的方法。所述一致性可由不同地方的相似组分的浓度或提纯引起。这些组分可以预定比率组合以确保一致性。在一些实施例中，使用来自相同植物物种的组分(例如经分离或浓缩的蛋白质和脂肪)可使高度的特征一致性成为可能。在一些实施例中，使用来自不同植物物种的组分(例如经分离或浓缩的蛋白质和脂肪)可使高度的特征一致性成为可能。在一些实施例中，相同蛋白质可从不同植物物种中分离。在一些实施例中，本发明提供一种方法，其包含：从不同地方的植物源中分离相似的植物组分，在两个地方将其中所提供的组合物组装，以及嗅闻所述组合物，其中在不同地理位置处组装和出售的组合物具有一致的物理和化学性质。在一些实施例中，所述经分离的组分来自不同地方的不同植物种群。在一些实施例中，所述经分离的组分中的一者或一者以上被装运到独立的地理位置。
所述消费品可需要比由驯养动物生产的消费品少的资源来生产。因此，本发明提供需要比肉类少的水或能量来生产的肉类仿品。举例来说，消费品可需要每磅消费品小于约10、50、100、200、300、500或1000加仑的水。对于对比物牛肉来说，可需要每磅肉超过2000加仑的水。
所述消费品可需要比具有相似蛋白质内容物的肉类产品少的陆地来生产。举例来说，所述消费品可需要生产具有相似蛋白质内容物的肉类产品所需陆地面积的30％或小于30％。
所述消费品相比于其在饮食中所替代的动物产品可具有健康益处。举例来说，其相比于类似肉类产品可具有较少的胆固醇或较低含量的饱和脂肪。
所述消费品相比于其在饮食中所替代的动物产品可具有动物福利益处。举例来说，其可在不需要限制、强制喂食、过早断奶、破坏母体-后代相互作用或屠宰动物取肉的情况下生产。
所述消费品可具有比其所替代的肉类产品小的“碳足迹”。举例来说，所述消费品可产生其所替代的动物产品所引起的温室气体排放的1％、5％、10％、25％、50％或75％的净温室气体排放。
所述消费品可提供宗教信仰所禁止食用的动物产品或动物产品的组合的替代物。举例来说，所述消费品可为犹太教规定允许的猪排。
所述消费品还可以组分的形式被装运且在不同地方被生产或组装。当可获得时，当地组分可用于生产所述消费品。可用当地不可获得的组分来对这些组分进行补充。这允许使用比肉类所需少的装运能量来生产消费品(例如肉类仿品)的方法。举例来说，当地的水可与提供消费品的其它组分的套件组合使用。使用当地的水将减少装运重量，由此减小成本和环境影响。
所述消费品可完全或部分地在动物养殖为不实际的或不被允许的地区生产或组装。所述消费品可在城市环境内生产或组装。举例来说，可将套件提供给用户以使用户能生产所述消费品。用户可使用当地的水或使用来自(例如上海的)屋顶花园的植物。在另一实例中，所述消费品可在宇宙飞船、空间站或月球基地上生产。因此，本发明提供生产用于太空旅行或用于训练太空旅行的肉类仿品的方法和系统。举例来说，本发明可用于太空旅行的基于地球的训练。所述消费品还可在岛上或大海里的人工平台上生产，在所述岛上和人工平台上，饲养牲畜有困难或被禁止。
所述消费品在一些实施例中被设计成模仿食用肉类的体验。所述消费品的外观、质地以及味道可使得其与肉类相似或不可区别。本发明因此在某些实施例中提供确定动物或人类是否能区分所述消费品和肉类的方法。
一种确定所述消费品是否与肉类相当的方法为a)界定肉类的性质和b)确定所述消费品是否具有相似性质。可经测试的肉类性质包括机械性质，例如硬度、内聚性、脆性、咀嚼性、胶粘性、粘度、弹性以及粘着性。可经测试的肉类性质还包括几何性质，例如粒度和形状，以及粒子形状和定向。其它性质可包括水分含量和脂肪含量。这些性质可使用例如以下术语来描述：“软的(soft)”、“坚硬的(firm)”或“硬的(hard)”来描述硬度；“脆的(crumbly)”、“易碎的(crunchy)”、“脆性的(brittle)”、“耐嚼的(chewy)”、“柔软的(tender)”、“坚韧的(tough)”、“短的(short)”、“粉状的(mealy)”、“糊状的(pasty)”或“胶状的(gummy)”来描述内聚性；“薄的(thin)”或“粘的(viscous)”来描述粘度；“塑性的(plastic)”或“弹性的(elastic)”来描述弹性；“粘的(sticky)”、“粘的(tacky)”或“胶粘的(gooey)”来描述粘着性；“砂质的(gritty)”、“有细粒的(grainy)”或“粗糙的(coarse)”来描述粒子形状和大小；“纤维状(fibrous)”、“蜂窝状(cellular)”或“晶状(crystalline)”来描述粒子形状和定向；“干的(dry)”、“潮湿的(moist)”、“湿的(wet)”或“多水的(watery)”来描述水分含量；或“油的(oily)”或“油腻的(greasy)”来描述脂肪含量。因此，在一个实施例中，可让一群人根据描述肉类的性质为某一肉类(例如碎牛肉)评分。这些评分可用作所述肉类性质的指示。随后可将本发明的消费品与肉类比较，以确定所述消费品与肉类的相似程度。在一些情况下，随后改变所述消费品的性质以使所述消费品与肉类更像。因此，在一些实施例中，所述消费品根据人类评价得到与肉类相似的评分。在一些实施例中，对于人类来说无法区别所述消费品与真肉。
在一些实施例中，被要求鉴别所述消费品的个体将其鉴别为肉的一种形式。在一些实施例中，本发明的组合物的一个性质为动物(例如人类)将把所述组合物鉴别为肉类。在一些实施例中，人类把本发明的组合物鉴别为具有与肉类等效的性质。在一些实施例中，根据人类的感知，肉类的一种或一种以上性质为等效的。此类性质包括可经测试的性质。在一些实施例中，人类将本发明的消费品鉴别为比见于本领域中的肉类替代物更像肉类。
在实施例中，实验可证明消费品可被消费者接受。可使用一个小组来筛选本文所描述的多种消费品。多名人类小组成员可测试多个消费品样品，即天然肉类相较于本文所描述的消费品组合物。可使用瘦肉和肥肉混合物来将变量(例如脂肪含量)标准化例如到20％脂肪。脂肪含量可使用肉类方法的达巴布科克(Babcock)(S.S.尼尔森(S.S.Nielson)，食品化学分析的介绍(Introduction to the Chemical Analysis of Foods)(琼斯&巴特利特出版社(Jones&Bartlett Publishers)，波士顿(Boston)，1994)来测定。可对根据本文所描述程序制备的碎牛肉与本发明的消费品的混合物进行调配。
可在小房间中于红光下或白光下将样品提供给开放消费者组中的小组成员。可将样品指定为随机的三位数字且在无记名投票位置中转动以防止偏差。可让小组成员针对柔软性、汁液性、质地、风味以及总的可接受性对样品进行评价，所述评价使用根据如下的享乐等级：1＝非常厌恶，到9＝非常喜欢，其中中值5＝既不喜欢也不厌恶。可让小组成员在样品之间漱口，且给予小组成员评论各样品的机会。
这一实验的结果可表明传统肉类与本发明的组合物之间的显著差异(p<0.05)或相似性。
这些结果将证明本发明的组合物被判定为可接受地等效于真肉产品。另外，这些结果可证明，本发明的组合物相比其它可商购的肉类替代物更被小组成员所喜爱。因此，在一些实施例中，本发明提供与传统肉类显著相似的消费品。
本发明的消费品还可具有与传统肉类相似的物理特性。在一个实施例中，用固定直径钢棒来刺穿由本发明的消费品制成的1英寸厚结构(例如肉饼)所需的力与使用相似的固定直径钢棒来刺穿1英寸厚的相似肉类结构(例如碎牛肉饼)所需的力无显著不同。因此，本发明提供具有与肉类相似的物理强度特性的消费品。
在一些实施例中，本发明的组合物具有与肉类相似的烹饪损失特征。在一个实施例中，具有与碎牛肉相似的脂肪和蛋白质含量的本发明的消费品具有与真的碎牛肉相同的烹饪时大小减少。本文所描述的可与各种肉类匹配的消费品的各种组合物可实现大小损失特征方面类似的相似性。
在一些实施例中，基于嗅觉计读数将所述消费品与真肉比较。在各种实施例中，所述嗅觉计可用于评估气味浓度和气味阈值、与参考气体相比的气味阈上、确定欣赏程度的享乐等级得分或气味的相对强度。在一些实施例中，所述嗅觉计允许专家小组的训练和自动评价。因此在一些实施例中，所述消费品为得到相似或相同嗅觉计读数的产品。在一些实施例中，所述相似性足以超过人类感知的检测阈值。
气相色谱-质谱分析(GCMS)为一种将气相-液相色谱和质谱分析的特征组合以分离和鉴别测试样品内不同物质的方法。GCMS在一些实施例中可用于评价消费品的性质。举例来说，可从肉类周围的顶部空间中分离出挥发性化学物质。这些化学物质可使用GCMS来鉴别。由此得到肉类周围顶部空间中的挥发性化学物质的一个特征。在一些情况下，可对GCMS的每个峰进行进一步评价。举例来说，人类可对造成某一峰的化学物质的嗅觉体验进行评分。这一信息可用于进一步优化所述特征。GCMS可随后用于评价所述消费品的性质。GCMS特征可用于优化所述消费品。
特征风味和芳香组分大部分都是在烹饪过程期间通过化学反应分子(包括发现于植物以及肉类中的氨基酸、脂肪以及糖)而产生的。因此在一些实施例中，针对与烹饪期间或之后的肉类的相似性对所述消费品进行测试。在一些实施例中，使用人类评分、人类评价、嗅觉计读数或GCMS测量或其组合来创建烹熟肉类的嗅觉图。类似地，可创建所述消费品(例如肉类仿品)的嗅觉图。可将这些图进行比较以评估烹熟的消费品与肉类的相似程度。在一些实施例中，烹饪期间或之后所述消费品的嗅觉图与烹熟或正在烹饪的肉类的嗅觉图相似或不可区别。在一些实施例中，所述相似性足以超过人类感知的检测阈值。
在一个方面中，本发明提供一种肉类替代物产品(或者在本文中称为“消费品”)，其实质上或完全由来自非动物源的成分组成，但又模仿了与烹饪和食用来自动物的等效肉类产品相关的关键特征。所述等效肉类产品可为白肉或黑肉。所述等效肉类产品可来自任何动物。用于得到等效肉类产品的动物的非限制性实例包括养殖动物，例如牛、绵羊、猪、鸡、火鸡、鹅、鸭、马、狗，或狩猎动物(不论是野生的或养殖的)，例如兔、鹿、野牛、水牛、公猪、蛇、野鸡、鹌鹑、熊、麋鹿、羚羊、家鸽、野鸽、松鸡、狐狸、野猪、山羊、袋鼠、鸸鹋、美洲鳄鱼(alligator)、鳄鱼(crocodile)、龟、美洲土拨鼠(groundhog)、土拨鼠(marmot)、负鼠、鹧鸪、松鼠、浣熊、鲸、海豹、鸵鸟、水豚、海狸鼠、豚鼠、大鼠、小鼠、野鼠、任何种类的昆虫或其它节肢动物、海产食物，例如鱼、蟹、龙虾、牡蛎、海鼠(muscle)、扇贝、鲍鱼、鱿鱼、章鱼、海胆、被囊类动物等。尽管许多肉类产品通常来自动物的骨骼肌，但应理解肉类还可来自所述动物的其它肌肉或器官。在一些实施例中，所述等效肉类产品为来自骨骼肌的肉类的切割物。在其它实施例中，所述等效肉类产品为器官，例如肾、心、肝、胆囊、肠、胃、骨髓、大脑、胸腺、肺、舌。因此，在一些实施例中，本发明的组合物为与骨骼肌或器官相似的消费品。
在一些方面中，本发明提供包含以下组合物中的一者或一者以上的肉类替代物产品：包含肌肉组织仿品的第一组合物，包含脂肪组织仿品的第二组合物，和/或包含结缔组织仿品的第三组合物，其中所述一种或一种以上组合物以模仿肉类的物理组织的方式被组合。在其它方面中，本发明提供肌肉组织仿品(本文中称为“肌肉仿品”)、脂肪组织仿品(本文中称为“脂肪仿品”)以及结缔组织仿品(本文中称为“结缔组织仿品”)的组合物。在一些实施例中，所述组合物和肉类替代物产品主要或完全由来自非动物源的成分组成。在替代实施例中，所述肌肉、脂肪和/或结缔组织仿品，或包含所述仿品中的一者或一者以上的肉类替代物产品部分来自动物源但补充有来自非动物源的成分。在其它替代实施例中，本发明提供实质上来自动物源但补充有肌肉组织仿品、脂肪仿品和/或结缔组织仿品中的一者或一者以上的肉类产品，其中所述仿品实质上或完全来自非动物源。此类肉类产品的一个非限制性实例为补充有来自非动物的脂肪仿品的超瘦碎牛肉产品，所述来自非动物的脂肪仿品改良质地和口感，同时保留了动物脂肪较低的消费品的健康益处。此类替代实施例产生具有如下性质的产品：所述性质更接近地模仿与制备和食用肉类相关的关键特征，但所述产品成本较低且伴随有较小的环境影响、较小的动物福利影响或改良的对消费者的健康益处。
所述肉类替代物产品的物理组织可通过控制局部化、组织、组装或本文所描述的肌肉、脂肪和/或结缔组织仿品的定向来操纵。在一些实施例中，所述产品经过设计，其方式为使得本文所描述的仿品如肉中那样彼此关联。在一些实施例中，所述消费品经过设计，使得在烹饪之后，本文所描述的仿品如烹熟的肉类中那样彼此关联。在一些实施例中，所述肌肉、脂肪和/或结缔组织仿品中的一者或一者以上以模仿肉类的不同切割物或制备物的物理组织的方式被组合。在一实例实施例中，所述仿品以接近天然碎肉的物理组织的方式被组合。在其它实施例中，所述仿品以接近牛肉的不同切割物(例如牛脊肉、牛里脊、伦敦杂扒等)的方式被组合。
蛋白质和蛋白质来源
在一些实施例中，所述肉类替代物产品、肌肉组织仿品、脂肪仿品或结缔组织仿品中的任一者都包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质。在一些实施例中，所述肉类替代物产品由包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质的肌肉仿品、脂肪仿品和/或结缔组织仿品中的一者或一者以上组成。在其它实施例中，所述肌肉仿品、脂肪仿品和/或结缔组织仿品包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质。在一些实施例中，约0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或99％以上的所述蛋白质组分由一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质组成。出于这一文献的目的，“经提纯的蛋白质”将指如下制剂，其相对于分离出指定蛋白质的来源材料，除指定蛋白质(其可为单一单体或多聚体蛋白质种类)外，蛋白质组分的以质量计累计丰度减少2或2以上、3或3以上、5或5以上、10或10以上、20或20以上、50或50以上、100或00以上或1000或1000以上。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质来自非动物源。非动物源的非限制性实例包括植物、真菌、细菌、古细菌、经基因修饰的生物体，例如经基因修饰的细菌或酵母，化学或活体外合成。在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质来自植物源。植物源的非限制性实例包括：谷物，例如玉米(corn)、玉米(maize)、水稻、小麦、大麦、黑麦、黑小麦、画眉草；油籽，包括棉籽、葵花籽、红花籽、油菜籽；绿叶菜，例如莴苣、菠菜、羽衣甘蓝、绿甘蓝、青萝卜、君达菜、芥菜、蒲公英嫩叶、椰菜、卷心菜；一般不能被人类使用的绿色物质，包括生物质作物，包括柳枝稷、芒、高粱、其它禾草、苜蓿、玉米秸秆、一般被从所收获的植物中丢弃的绿色物质、甘蔗叶、树叶；根块作物，例如木薯、甘薯、马铃薯、胡萝卜、甜菜、芜箐；来自豆科的植物，例如三叶草、豌豆，例如豇豆、英国豌豆、黄色豌豆、绿色豌豆、豆子，例如大豆、蚕豆、利马豆、菜豆、鹰嘴豆、绿豆、黑白斑豆、小扁豆、羽扇豆、牧豆、角豆、大豆以及花生、野豌豆(野豌豆属)、笔花豆(笔花豆属)、落花生、木蓝属、阿拉伯胶、银合欢、瓜儿豆属以及田菁属。所属领域的技术人员将理解，可从植物界中任何生物体中分离的蛋白质可用于本发明。
植物中丰富的蛋白质可从一种或一种以上来源植物中大量分离，且因此为用于肌肉、脂肪、结缔组织仿品或肉类替代物产品中的任一者的经济选择。因此，在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包含被发现在植物中含量很高、且能够被大量地分离和提的丰富蛋白质。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的总蛋白质内容物的约0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的总蛋白质内容物的约0.5到10％、约5到40％、约10到50％、约20到60％或约30到70％。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的干燥物质总重的约0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的干燥物质总重的约0.5到5％、约1到10％、约5到20％、约10到30％、约15到40％、约20到50％。
在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包含被发现在植物叶子中含量很高的丰富蛋白质。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的叶子的总蛋白质内容物的约0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的叶子的总蛋白质内容物的约0.5到10％、约5％到40％、约10％到60％、约20％到60％或约30到70％。在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包含核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶(RuBisCO活化酶)。RuBisCO因为其高溶解性所以为一种尤其适用于肉类仿品的蛋白质，且其为一种具有接近人类营养的必需氨基酸的最优比例的氨基酸组合物。在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包含核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶加氧酶活化酶(RuBisCO活化酶)。在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包含营养贮藏蛋白(VSP)。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包括被发现在植物种子中含量很高的丰富蛋白质。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的种子的总蛋白质内容物的约0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％或90％或90％以上。在一些实施例中，所述丰富蛋白质构成所述来源植物的种子的总蛋白质内容物的约0.5到10％、约5％到40％、约10％到60％、约20％到60％或约30到70％或>70％。被发现在植物种子中含量很高的蛋白质的非限制性实例为种子贮藏蛋白，例如白蛋白、大豆球蛋白、伴大豆球蛋白、球蛋白、豌豆球蛋白、伴清蛋白、麦醇溶蛋白、谷蛋白、麸质、麦谷蛋白、大麦醇溶蛋白、醇溶谷蛋白、菜豆球蛋白(蛋白质)、蛋白质体、黑麦醇溶蛋白、小麦麸质、玉米醇溶蛋白、任何种子贮藏蛋白、油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白或其它油体蛋白。
在一些实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包括在一种结构中与脂质相互作用且帮助使脂质稳定的蛋白质。不希望受特定理论束缚，此类蛋白质可改良脂质和/或脂肪仿品与所述肉类替代物产品的其它组分的整合，使最终产品的口感和质地得到改良。与脂质相互作用的植物蛋白的一个非限制性实例为油质蛋白家族的蛋白质。油质蛋白为发现于植物的油体中的与脂质相互作用的蛋白质。可使乳液稳定的植物蛋白的其它非限制性实例包括来自大北方豆(Great Northern Bean)的种子贮藏蛋白、来自豌豆的白蛋白、来自豌豆的球蛋白、来自绿豆的8S球蛋白、来自菜豆的8S球蛋白。
肌肉仿品
大量肉类产品包含高比例的骨骼肌。因此，本发明提供一种来自非动物源的组合物，其模仿或接近动物骨骼肌的关键特征。在另一方面中，本发明提供一种包含来自非动物源的组合物的肉类替代物产品，所述组合物模仿或接近动物骨骼肌。此类组合物在本文中将被标记为“肌肉仿品”。在一些实施例中，所述肌肉仿品和/或包含所述肌肉仿品的肉类替代物产品部分来自动物源。在一些实施例中，所述肌肉仿品和/或包含所述肌肉仿品的肉类替代物产品完全来自非动物源。
许多肉类产品包含高比例的条纹骨骼肌，其中单独的肌肉纤维主要以各向同性方式被组织。因此，在一些实施例中，所述肌肉仿品包含在某种程度上被各向同性组织的纤维。在一些实施例中，所述纤维包含蛋白质组分。在一些实施例中，所述纤维包含约1％、约2％、约5％、约10％、约15％、约20％、约30％、约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％、约99％或99％以上的蛋白质组分。
在一些实施例中，所述蛋白质组分包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质。举例来说，所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质可包含来自绿豆种子的8S球蛋白或豌豆种子的白蛋白或球蛋白部分。这些蛋白质提供具有有利于构造肉类仿品的性质的蛋白质的实例，因为其能够形成具有与动物肌肉或脂肪组织相似的质地的凝胶。所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质的实例和实施例描述于本文中。这里潜在候选物的清单为基本上开放的且可包括RuBisCO、任何主要种子贮藏蛋白、从真菌、细菌、古细菌、病毒或经基因工程化的微生物中分离的蛋白质，或在活体外合成。所述蛋白质可被人工设计成模仿动物肌肉组织的物理性质。所述蛋白质可被人工设计成模仿动物肌肉组织的物理性质。在一些实施例中，一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质组分的约0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或99％以上。
动物(例如肉牛)的骨骼肌通常含有相当大量的肝糖，在屠宰时所述肝糖可构成肌肉组织质量的约1％。屠宰之后，这种肝糖的一部分持续被代谢，得到包括乳酸在内的产物，乳酸促使降低肌肉组织的pH值，这是肉类中所需的品质。肝糖为一种通过直链中的α(1->4)糖苷键连接在一起的葡萄糖的支化聚合物，其中支化点包含α(1->6)糖苷键。来自植物的淀粉，具体来说支链淀粉，也是通过直链中的α(1->4)糖苷键连接在一起的葡萄糖的支化聚合物，其中支化点包含α(1->6)糖苷键且可因此在构造肉类仿品中被用作肝糖的类似物。因此在一些实施例中，所述肌肉或肉类仿品包括淀粉或果胶。
动物肌肉组织的其它组分包括钠、钾、钙、镁、其它金属离子、乳酸、其它有机酸、游离氨基酸、肽、核苷酸以及含硫化合物。因此在一些实施例中，所述肌肉仿品可包括钠、钾、钙、镁、其它金属离子、乳酸、其它有机酸、游离氨基酸、肽、核苷酸以及含硫化合物。在一些实施例中，所述肌肉仿品或消费品中钠、钾、钙、镁、其它金属离子、乳酸、其它有机酸、游离氨基酸、肽、核苷酸和/或含硫化合物的浓度在所模仿的肌肉或肉类中所发现浓度的10％内。
在另一方面中，本发明提供制作肌肉仿品的方法。在一些实施例中，所述组合物在并入所述消费品前被成形为不对称纤维。在一些实施例中，这些纤维模仿肌肉纤维。在一些实施例中，所述纤维为旋转纤维。在其它实施例中，所述纤维为挤压纤维。因此，本发明提供生产不对称或旋转蛋白纤维的方法。在一些实施例中，所述纤维通过将蛋白质组分挤压穿过挤压机而形成。挤压方法在本领域中为众所周知的，且描述于US6379738、US3693533、US20120093994中，所述文献通过引用的方式并入本文中。
在一些实施例中，可使用具有冷却模具的MPF19双螺杆挤压机(APV Baker，密歇根州大急流城(Grand Rapids,Mich.))来进行挤压。所述冷却模具可在挤出物恢复到大气压前使挤出物冷却，因此实质上抑制最终产物的扩展或膨胀。在MPF19设备中，可分别添加干燥馈料和液体且在筒中混合。挤压参数可为例如：螺杆速度200rpm，模具处的产物温度150℃，进料速度23g/min，以及水流速11g/min。可在挤压期间通过挤压筒末端处的热电偶测量产物温度。可针对所采集的各样品的颜色、不透明度、结构以及质地得出观察结果。可视情况使所采集的样品在室温下干燥隔夜，随后使用贝朗(Braun)食品研磨器将其研磨成细粉(<60目)。可使用粉末状样品于蒸馏水中的10％(w/v)浆料重复测量样品的pH值。
脂肪仿品
动物脂肪对于食用烹熟肉类的体验来说至关重要。因此，本发明提供一种来自非动物源的组合物，其对动物脂肪的关键特征进行模仿。在另一方面中，本发明提供一种包含来自非动物源的组合物的肉类替代物产物，所述组合物对动物脂肪进行模仿。此类组合物在本文中将被标记为“脂肪仿品”。在一些实施例中，所述脂肪仿品和/或包含所述脂肪仿品的肉类替代物产品部分来自动物源。
在一些实施例中，所述肉类替代物产品具有脂肪组分。在一些实施例中，所述消费品的脂肪含量为1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％脂肪。在一些实施例中，所述脂肪仿品包含其中悬浮有脂肪滴的凝胶。在一些实施例中，所述凝胶为包含蛋白质和任选的碳水化合物的软的弹性凝胶。在特定实施例中，用于所述凝胶的蛋白质为植物或微生物蛋白。在一些实施例中，用于所述脂肪仿品的蛋白质可能包括RuBisCO、任何主要种子贮藏蛋白、从真菌、细菌、古细菌、病毒、或经基因工程化的微生物中分离的蛋白质，或在活体外合成。所述蛋白质可被人工设计成模仿动物脂肪的物理性质。所述蛋白质可被人工设计成模仿动物脂肪的物理性质。
用于本发明的一些实施例中的脂肪滴可来自多种来源。在一些实施例中，所述来源为非动物源。在特定实施例中，所述来源为植物源。油的非限制性实例包括玉米油、橄榄油、大豆油、花生油、胡桃油、杏仁油、芝麻油、棉籽油、油菜籽油、芥花油、红花油、葵花油、亚麻籽油、藻油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、巴巴苏油、牛油树脂、芒果脂、可可脂、小麦胚芽油、米糠油、由细菌、藻类、古细菌或真菌或经基因工程化的细菌、藻类、古细菌或真菌产生的油、三酸甘油酯、单酸甘油酯、二酸甘油酯、神经鞘苷、糖脂、卵磷脂、溶血卵磷脂、磷脂酸、溶血磷脂酸、油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸、共轭油酸，或以下物质的酯：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸，或以下物质的甘油酯：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸，或以下物质的三酸甘油酯衍生物：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸。
在一些实施例中，脂肪滴来自果肉或种子油。在其它实施例中，所述来源可为酵母或霉菌。举例来说，在一个实施例中，所述脂肪滴包含来自深黄被孢霉(Mortierellaisabellina)的三酸甘油酯。
在一些实施例中，植物油经改性以与动物脂肪类似。可用调味剂或其它试剂将植物油改性以模仿烹饪期间和之后肉类的味道和气味。因此，本发明的一些方面涉及测试动物脂肪的烹饪性质与所述消费品中植物油的烹饪性质之间的定性相似性的方法。
在一些实施例中，所述脂肪仿品包含蛋白质组分，所述蛋白质组分包含一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质。所述经提纯的蛋白质有助于所述肉类仿品的味道和质地。在一些实施例中，经提纯的蛋白质可使乳化脂肪稳定。在一些实施例中，所述经提纯的蛋白质在变性或酶交联时可形成凝胶，其对动物脂肪的形态和质地进行模仿。所述一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质的实例和实施例描述于本文中。在特定实施例中，所述一种或一种以上经分离的蛋白质包含从豆科的植物中分离的蛋白质。豆科植物的非限制性实例描述于本文中，但伴随有其它豆科植物的变化也是可能的。在一些实施例中，所述豆科植物植物为豌豆植物。在一些实施例中，所述经分离提纯的蛋白质使乳液稳定。在一些实施例中，所述经分离提纯的蛋白质在交联或酶交联时形成凝胶。在一些实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含种子贮藏蛋白。在一些实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含白蛋白。在一些实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含球蛋白。在一特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质为经提纯的豌豆白蛋白蛋白质。在另一特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质为经提纯的豌豆球蛋白蛋白质。在另一特定实施例中，所述分离提纯的蛋白质为绿豆8S球蛋白。在另一特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质为油质蛋白。在另一特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质为油体钙蛋白。在另一特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质RuBisCO。在一些实施例中，所述蛋白质组分以干重或总重计构成所述脂肪仿品的约0.1％、0.5％、1％、2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或90％以上。在一些实施例中，所述蛋白质组分以干重或总重计构成所述脂肪仿品的约0.1到5％、约0.5到10％、约1到20％、约5到30％、约10到50％、约20到70％或约30到90％或90％以上。在一些实施例中，所述蛋白质组分构成含有一种或一种以上经分离、提纯的蛋白质的溶液。
在一些实施例中，所述脂肪仿品包含交联酶，所述交联酶催化在蛋白质之间产生共价交联的反应。交联酶可用于产生或稳定所述脂肪组织仿品的所需结构和质地，以模拟等效的所需动物脂肪的所需质地。交联酶的非限制性实例包括例如谷氨酰胺转氨酶、赖氨酰氧化酶或其它胺氧化酶(例如毕赤酵母(Pichia pastoris)赖氨酰氧化酶)。在一些实施例中，所述交联酶是从非动物源中分离和提纯的，其实例和实施例描述于本文中。在一些实施例中，所述脂肪仿品包含至少0.0001％，或至少0.001％，或至少0.01％，或至少0.1％，或至少1％(重量/体积)的交联酶。在特定实施例中，所述交联酶为谷氨酰胺转氨酶。
在另一方面中，本发明提供制作脂肪仿品的方法。在一些实施例中，将脂肪滴悬浮于凝胶中。在一些实施例中，本发明提供产生悬浮于凝胶中的脂肪滴的方法。所述脂肪可分离和均质化。举例来说，可使用有机溶剂混合物来帮助混合脂质。可随后移除所述溶剂。此时可将所述脂质冷冻、冻干或储存。因此在一些方面中，本发明提供一种分离和储存已选脂质以具有与动物脂肪相似的特性的方法。可随后使脂质膜或脂质饼水合。水合可利用搅拌或温度变化。水合可在前驱体溶液到凝胶中进行。水合之后，可对脂质悬浮液进行超声处理或挤压以进一步改变溶液中脂质的性质。
在一些实施例中，所述脂肪仿品被组装成接近肉类中组织脂肪组织。在一些实施例中，所述脂肪仿品的一些或所有组分悬浮于凝胶中。在各种实施例中，所述凝胶可为蛋白质凝胶、水凝胶、有机凝胶或干凝胶。在一些实施例中，可使用基于多糖或蛋白质的试剂将所述凝胶加厚到所需稠度。举例来说，可单独或以组合形式使用渣滓(fecula)、竹芋粉、玉米淀粉、katakuri淀粉、马铃薯淀粉、西米、木薯淀粉、藻胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、黄原胶、胶原蛋白、蛋白、红藻胶、明胶、琼脂、角叉菜胶、纤维素、甲基纤维素、羟基甲基纤维素、合金欢树胶、魔芋、淀粉、果胶、支链淀粉或来自豆科植物、谷物、坚果、其它种子、叶子、藻类、细菌或真菌的蛋白质，形成所述消费品的架构或结构。
在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含一种或一种以上蛋白质和一种或一种以上脂肪的溶液的乳液，所述蛋白质和脂肪以小滴形式悬浮于其中。在一些实施例中，所述乳液由一种或一种以上交联酶稳定成凝胶。在其它特定实施例中，溶液中的所述一种或一种以上蛋白质为经分离、提纯的蛋白质。在其它特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含经提纯的富含豌豆白蛋白的部分。在其它特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含经提纯的富含豌豆球蛋白的部分。在其它特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含经提纯的富含绿豆8S球蛋白的部分。在其它特定实施例中，所述经分离、提纯的蛋白质包含富含RuBisCO都部分。在其它特定实施例中，所述一种或一种以上脂肪来自基于植物的油。在其它特定实施例中，所述一种或一种以上脂肪来自以下物质中的一者或一者以上：玉米油、橄榄油、大豆油、花生油、胡桃油、杏仁油、芝麻油、棉籽油、油菜籽油、芥花油、红花油、葵花油、亚麻籽油、藻油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、巴巴苏油、牛油树脂、芒果脂、可可脂、小麦胚芽油、米糠油、由细菌、藻类、古细菌或真菌或经基因工程化的细菌、藻类、古细菌或真菌产生的油、三酸甘油酯、单酸甘油酯、二酸甘油酯、神经鞘苷、糖脂、卵磷脂、溶血卵磷脂、磷脂酸、溶血磷脂酸、油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸、共轭油酸，或以下物质的酯：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸，或以下物质的甘油酯：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸，或以下物质的三酸甘油酯衍生物：油酸、棕榈油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、肉豆蔻脑酸、羊油酸、羊蜡酸、羊脂酸、天竺葵酸、十一烷酸、亚油酸、20:1花生酸、花生四烯酸、二十碳戊酸、二十二碳己酸、18:2共轭亚油酸或共轭油酸。在其它特定实施例中，所述一种或一种以上脂肪为米糠油。在另一特定实施例中，所述一种或一种以上脂肪为芥花油。在其它特定实施例中，所述交联酶为谷氨酰胺转氨酶、赖氨酰氧化酶或其它胺氧化酶。在其它特定实施例中，所述交联酶为谷氨酰胺转氨酶。在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含经提纯的豌豆白蛋白的蛋白质溶液的高脂肪乳液，所述蛋白质溶液经40到80％米糠油乳化、0.5到5％(重量/体积)谷氨酰胺转氨酶稳定成凝胶。在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含经部分提纯的绿豆8S球蛋白的蛋白质溶液的高脂肪乳液，所述蛋白质溶液经40到80％米糠油乳化、0.5到5％(重量/体积)谷氨酰胺转氨酶稳定成凝胶。在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含经部分提纯的绿豆8S球蛋白的蛋白质溶液的高脂肪乳液，所述蛋白质溶液经40到80％芥花油乳化、0.5到5％(重量/体积)谷氨酰胺转氨酶稳定成凝胶。在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含经提纯的豌豆白蛋白的蛋白质溶液的高脂肪乳液，所述蛋白质溶液经40到80％米糠油乳化、0.0001到1％(重量/体积)谷氨酰胺转氨酶稳定成凝胶。在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含经部分提纯的绿豆8S球蛋白的蛋白质溶液的高脂肪乳液，所述蛋白质溶液经40到80％米糠油乳化、0.0001到1％(重量/体积)谷氨酰胺转氨酶稳定成凝胶。在特定实施例中，所述脂肪仿品为包含经部分提纯的绿豆8S球蛋白的蛋白质溶液的高脂肪乳液，所述蛋白质溶液经40到80％芥花油乳化、0.0001到1％(重量/体积)谷氨酰胺转氨酶稳定成凝胶。
结缔组织仿品
动物结缔组织提供作为食用肉类的体验的重要组分的关键质地特征。因此，本发明提供一种来自非动物源的组合物，其对动物结缔组织关键特征进行模仿。在另一方面中，本发明提供一种肉类替代物产品，其包含来自非动物源的组合物，所述组合物对动物结缔组织的重要质地和视觉特征进行模仿。此类组合物在本文中将被标记为“结缔组织仿品”。在一些实施例中，所述结缔组织仿品和/或包含所述结缔组织仿品的肉类替代物产品部分来自动物源。
动物结缔组织通常可分为筋膜型和软骨型组织。筋膜型组织为高度纤维状的，可抗延长(具有高弹性模数)，且具有高蛋白质含量、中度含水量(大约50％)以及低到无的脂肪和多糖含量。因此，本发明提供一种模仿筋膜型组织的关键特征的结缔组织仿品。在一些实施例中，所述结缔组织仿品包含以总重计约50％、以液体重量计约50％的蛋白质，且具有较低脂肪和多糖组分。
大部分筋膜型结缔组织的蛋白质内容物主要由胶原蛋白组成。胶原蛋白以高分率的脯氨酸和丙氨酸为特征，且还被组装成特征细长原纤维或棒状可弯曲结构。醇溶谷蛋白为一种发现于非动物源(例如植物源)中的蛋白质家族。醇溶谷蛋白在植物中高度丰富且在氨基酸组合物中与胶原蛋白相似。在我们为此目的而测试的蛋白质当中，醇溶谷蛋白尤其有利，因为其具有较低成本且其在被旋转或挤压时能够容易地形成纤维或薄片。醇溶谷蛋白家族蛋白质的非限制性实例包括例如玉米醇溶蛋白(发现于玉米中)，这些蛋白质包括来自大麦的大麦醇溶蛋白、来自小麦的麦醇溶蛋白、来自黑麦的黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、来自高粱的高梁醇溶蛋白、来自燕麦的燕麦蛋白。在筋膜型结缔组织中，蛋白质的醇溶谷蛋白家族单独地或以其组合形式证实所述蛋白质组分的适用性，因为其高度丰富，在全域氨基酸组合物中与胶原蛋白(高分率的脯氨酸和丙氨酸)相似，且经受处理成膜和纤维。除玉米醇溶蛋白(发现于玉米中)之外，这些蛋白质还包括来自大麦的大麦醇溶蛋白、来自小麦的麦醇溶蛋白、来自黑麦的黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、来自高粱的高梁醇溶蛋白、来自燕麦的燕麦蛋白。其它蛋白质可为补充醇溶谷蛋白以便实现物理化学和营养性质的目标规范所必需的。这里潜在候选物的清单为基本上开放的且可包括RuBisCO、任何主要种子贮藏蛋白、从真菌、细菌、古细菌、病毒或经基因工程化的微生物中分离的蛋白质，或在活体外合成。所述蛋白质可经人工设计以模仿动物结缔组织、来自动物的胶原蛋白或重组型胶原蛋白、伸展蛋白(在细胞壁中丰富的富含羟基脯氨酸的糖蛋白，例如拟南芥(Arabidopsisthaliana)，其单体为“胶原蛋白状”棒状可弯曲分子)的物理性质。所述蛋白质可被人工设计成模仿动物结缔组织的物理性质。.
形成筋膜型结缔组织的方法将如本领域中所实践的那些方法，且偏向于如下方法：在最终形成之前，通过生物、化学或物理方法，单独地或以组合形式，连续地或平行地生产纤维或纤维状结构。这些方法可包括挤压或旋转。
软骨型组织在宏观上是均质的、可抗压缩，具有较高水含量(高达80％)、较低蛋白质(胶原蛋白)含量以及较高多糖(蛋白多糖)含量(各约10％)。
组成方面，软骨型结缔组织将与筋膜型组织非常相似，其中每一者的相对比率被调节到更接近地模拟‘肉类’结缔组织。
形成软骨型结缔组织的方法将与筋膜型结缔组织的方法相似，但偏向于生产各向同性均质结构的方法。
可将脂肪悬浮于凝胶中。在一些实施例中，本发明提供生产悬浮于蛋白质凝胶中的脂肪滴的方法。所述脂肪可从植物组织中分离且被乳化。乳化可利用高速掺合、均质化、搅拌或温度变化。可对脂质悬浮液进行超声处理或挤压以进一步改变溶液中脂质的性质。此时，在一些实施例中，向溶液中添加所述消费品的其它组分，接着添加胶凝剂。在一些实施例中，添加交联剂(例如谷氨酰胺转氨酶或赖氨酰氧化酶)以使所述消费品的组分键结。在其它实施例中，添加所述胶凝剂且随后使脂质/凝胶悬浮液与所述消费品的其它组分组合。在筋膜型结缔组织中，蛋白质的醇溶谷蛋白家族单独地或以其组合形式，证实所述蛋白质组分的适用性，因为其高度丰富，在全域氨基酸组合物中与胶原蛋白(高分率的脯氨酸和丙氨酸)相似，且经受处理成膜和纤维。除玉米醇溶蛋白(发现于玉米中)之外，这些蛋白质还包括来自大麦的大麦醇溶蛋白、来自小麦的麦醇溶蛋白、来自黑麦的黑麦醇溶蛋白、伸展蛋白、来自高粱的高梁醇溶蛋白、来自燕麦的燕麦蛋白。其它蛋白质可为补充醇溶谷蛋白以便实现物理化学和营养性质的目标规范所必需的。这里潜在候选物的清单为基本上开放的且可包括任何主要种子贮藏蛋白、来自动物的胶原蛋白或重组型胶原蛋白、伸展蛋白(在细胞壁中丰富的富含羟基脯氨酸的糖蛋白，例如拟南芥，其单体为“胶原蛋白状”棒状可弯曲分子)。
在一些实施例中，将所述消费品的一些或所有组分悬浮于凝胶中。在各种实施例中，所述凝胶可为水凝胶、有机凝胶或干凝胶。可使用基于多糖或蛋白质的试剂使所述凝胶变厚。举例来说，可单独或以组合形式使用渣滓、竹芋粉、玉米淀粉、katakuri淀粉、马铃薯淀粉、西米、木薯淀粉、藻胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、黄原胶、胶原蛋白、蛋白、红藻胶、明胶、琼脂、角叉菜胶、纤维素、甲基纤维素、羟基甲基纤维素、合金欢树胶、魔芋、淀粉、果胶、支链淀粉或来自豆科植物、谷物、坚果、其它种子、叶子、藻类、细菌或真菌的蛋白质，形成所述消费品的架构或结构。还可单独或以组合形式使用催化在蛋白质之间产生共价交联的反应的酶以形成所述消费品的架构或结构。举例来说，可单独或以组合形式使用谷氨酰胺转氨酶、赖氨酰氧化酶或其它胺氧化酶(例如毕赤酵母赖氨酰氧化酶(PPLO))以形成所述消费品的架构或结构。在一些实施例中，将多种具有不同组分的凝胶组合以形成所述消费品。举例来说，可使含有基于植物的蛋白质的凝胶与含有基于植物的脂肪的凝胶结合。在一些实施例中，使蛋白质的纤维或串彼此平行定向，且随后通过涂覆含有基于植物的脂肪的凝胶来将其原位固定。
本发明的组合物可根据本领域中众所周知的方法被加热而蓬松或扩展，所述加热为例如煎、烘焙、微波加热、在强制通风系统中加热、在风洞中加热等。
在一些实施例中，将多种具有不同组分的凝胶组合以形成所述消费品。举例来说，可使含有基于植物的蛋白质的凝胶与含有基于植物的脂肪的凝胶结合。在一些实施例中，使蛋白质的纤维或细线彼此平行定向，且随后通过涂覆含有基于植物的脂肪的凝胶使其原位固定。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品，含有小于1％的小麦麸质，不含甲基纤维素，不含角叉菜胶，不含焦糖色素且不含魔芋粉，不含阿拉伯胶且不含金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含以下物质：动物产品、小麦麸质、甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素以及魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含以下物质：动物产品、大豆分离蛋白、小麦麸质、甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素以及魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含以下物质：动物产品、大豆浓缩蛋白、小麦麸质、甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素以及魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品、大豆蛋白、小麦麸质、甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素以及魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含以下物质：动物产品、豆腐、小麦麸质、甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素以及魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含以下物质：动物产品、豆腐以及小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含以下物质：动物产品、大豆蛋白以及小麦麸质。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素、魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品、大豆蛋白、小麦麸质、甲基纤维素、角叉菜胶、焦糖色素以及魔芋粉、阿拉伯胶以及金合欢胶，且含有小于5％的碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品，不含大豆蛋白，且含有小于的1％纤维素。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品，不含大豆蛋白，且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品，不含小麦麸质，且含有小于1％的纤维素。
在一些实施例中，所述肉类仿品不含动物产品，不含小麦麸质，且含有小于5％的不溶性碳水化合物。
还可对不同组分的百分比进行控制。举例来说，可以不同比率和物理组织组合肌肉、脂肪组织、结缔组织以及血液组分的基于非动物的替代物，以最接近肉类的外观和感觉。还可对各种组分进行布置以确保咬食所述消费品之间的一致性。可对所述组分进行布置以确保所述消费品不生成废弃物。举例来说，肉类的传统切割物可具有通常不被食用的部分，而肉类仿品可通过不包括这些不可食用部分而对肉类进行改良。此类改良允许食用所制作或装运的全部产品，这减少了废弃物和装运成本。或者，肉类仿品可包括不可食用部分以模拟肉类食用的体验。此类部分可包括骨骼、软骨(cartilage)、结缔组织或通常被称为软骨(gristle)的其它材料，或所包括的模拟这些组分的材料。在一些实施例中，所述消费品可含有肉类产品的模拟不可食用部分，所述部分被设计成提供次要功能。举例来说，模拟的骨骼可被设计成在烹饪期间分散热量，使得所述消费品的烹饪比肉类更快或更均匀。在其它实施例中，模拟的骨骼还可使所述消费品在装运期间保持恒温。在其它实施例中，所述模拟的不可食用部分可为可生物降解的。
在一些实施例中，肉类替代物组合物不含动物蛋白质，包含10到30％之间的蛋白质，5到80％之间的水，5到70％之间的脂肪，包含一种或一种以上经分离提纯的蛋白质。在特定实施例中，所述肉类替代物组合物包含谷氨酰胺转氨酶。
在一些实施例中，所述消费品含有模仿肉类组分的组分。肉类的主要组分通常为骨骼肌。骨骼肌通常由大约75％水、19％蛋白质、2.5％肌肉内脂肪、1.2％碳水化合物以及2.3％其它可溶性非蛋白质物质组成。这些可溶性非蛋白质物质包括有机酸、含硫化合物、含氮化合物(例如氨基酸和核苷酸)以及无机物质(例如矿物质)。因此，本发明的一些实施例为所述消费品提供模仿这一组成的近似组成。举例来说，在一些实施例中，所述消费品为基于植物的肉类仿品，其可包含大约75％水、19％蛋白质、2.5％脂肪、1.2％碳水化合物以及2.3％其它可溶性非蛋白质物质。在一些实施例中，所述消费品为基于植物的肉类仿品，其包含60到90％之间的水，10到30％蛋白质、1到20％脂肪、0.1到5％碳水化合物以及1到10％其它可溶性非蛋白质物质。在一些实施例中，所述消费品为基于植物的肉类仿品，其包含60到90％之间的水、5到10％蛋白质、1到20％脂肪、0.1到5％碳水化合物以及1到10％其它可溶性非蛋白质物质。在一些实施例中，所述消费品为基于植物的肉类仿品，其包含0到50％之间的水、5到30％蛋白质、20到80％脂肪、0.1到5％碳水化合物以及1到10％其它可溶性非蛋白质物质。在一些实施例中，所述仿品含有以重量计0.01％与5％之间的血红素蛋白。在一些实施例中，所述仿品含有以重量计0.01％与5％之间的豆血红蛋白。一些肉类还含有肌红蛋白(一种血红素蛋白)，其占一些肉类的红色和铁含量中的大部分。在一些实施例中，所述仿品含有以重量计0.01％与5％之间的血红素蛋白。在一些实施例中，所述仿品含有以重量计0.01％与5％之间的豆血红蛋白。应理解，这些百分比在肉类中可变，且所述肉类仿品可被生产成接近肉类的自然变化。另外，在一些情况下，本发明提供改良的肉类仿品，其通常以非自然百分比包含这些组分。举例来说，一种肉类仿品可被生产成具有高于典型的平均脂肪含量。还可改变这些组分的百分比以增加其它所需的性质。
在一些情况下，一种肉类仿品被设计成在烹熟时组分的百分比与烹熟的肉类相似。因此，在一些实施例中，未烹饪的消费品具有与未烹饪的肉类不同的组分百分比，但当烹熟时，所述消费品与烹熟的肉类相似。举例来说，一种肉类仿品可被制作成比生肉的典型水含量高，但当在微波中烹熟时，所得产品具有与经火烹熟的肉类相似的组分百分比。
在一些实施例中，所述消费品为水含量比肉类的典型水含量低的肉类仿品。在一些实施例中，本发明提供使肉类仿品水合以使所述肉类仿品具有与肉类相似的内容物的方法。举例来说，水含量比肉类低的肉类仿品，例如1％、10％、20％、30％、40％或50％的水，被水合到大约75％的水。在一些实施例中，一旦被水合，则随后烹饪所述肉类仿品以便人类食用。
所述消费品可具有蛋白质组分。在一些实施例中，所述消费品的蛋白质含量为10％、20％、30％或40％。在一些实施例中，所述消费品的蛋白质含量与肉类相似。在一些实施例中，所述消费品中的蛋白质含量大于肉类的蛋白质含量。在一些实施例中，所述消费品具有比肉类少的蛋白质。
所述消费品中的蛋白质可来自多种来源或来源的组合。非动物源可提供所述消费品中的蛋白质中的一些或全部。非动物源可包括蔬菜、水果、坚果、谷物、藻类、细菌或真菌。所述蛋白质可从这些来源中的一者或一者以上中分离或浓缩。在一些实施例中，所述消费品为包含仅从非动物源获得的蛋白质的肉类仿品。
在一些实施例中，蛋白质被成形为不对称纤维以便并入所述消费品中。在一些实施例中，这些纤维模仿肌肉纤维。在一些实施例中，所述蛋白质为旋转纤维。因此，本发明提供生产不对称或旋转蛋白纤维的方法。在一些实施例中，所述消费品含有一种蛋白质或多种蛋白质，所述蛋白质具有发现于人类营养所必需的蛋白质中的所有氨基酸。在一些实施例中，添加到所述消费品中的蛋白质补充有氨基酸。
烹饪肉类的指示物
烹饪时气味剂的释放是肉类食用的一个重要方面。在一些实施例中，所述消费品为完全由非动物产品组成的肉类仿品，其在烹熟时生成可被人类识别为烹饪牛肉的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品在烹熟时生成可被人类识别为烹饪猪肉的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品为完全由非动物产品组成的肉类仿品，其在烹熟时生成可被人类识别为烹饪熏肉的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品为完全由非动物产品组成的肉类仿品，其在烹熟时生成可被人类识别为烹饪鸡肉的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品为完全由非动物产品组成的肉类仿品，其在烹熟时生成可被人类识别为烹饪羔羊肉的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品为完全由非动物产品组成的肉类仿品，其在烹熟时生成可被人类识别为烹饪鱼肉的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品为完全由非动物产品组成的肉类仿品，其在烹熟时生成可被人类识别为烹饪火鸡的典型气味的气味。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其具有在烹饪时释放的气味剂。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其具有由烹饪时发生的化学反应产生的气味剂。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其含有呈组合和空间配置形式的蛋白质、肽、氨基酸、核苷酸、糖以及多糖和脂肪的混合物，所述组合和空间配置使这些化合物能够在烹饪期间经历化学反应以产生气味剂和产生风味的化合物。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其具有在烹饪时释放的挥发性或不稳定的气味剂。在一些实施例中，所述消费品为一种制备肉类仿品的方法，其中主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品经加热以释放挥发性或不稳定的气味剂。
在烹饪肉类期间释放的气味剂通过可涉及作为反应物的以下物质的反应生成：脂肪、蛋白质、氨基酸、肽、核苷酸、有机酸、含硫化合物、糖以及其它碳水化合物。在一些实施例中，在烹饪肉类期间结合的气味剂经鉴别且在所述消费品中彼此靠近，使得当烹饪所述消费品时，所述气味剂结合。因此，在一些实施例中，所述特征风味和芳香剂组分在烹饪过程期间通过涉及氨基酸、脂肪以及发现于植物以及肉类中的糖的化学反应产生。因此，在一些实施例中，所述特征风味和芳香剂组分大部分在烹饪过程期间通过涉及一种或一种以上氨基酸、脂肪、肽、核苷酸、有机酸、含硫化合物、糖以及发现于植物以及肉类中的其它碳水化合物的化学反应产生。
生成在烹饪肉类期间释放的气味剂的一些反应可由铁，明确地说是肌红蛋白的血红素铁来催化。因此在一些实施例中，所述特征风味和芳香剂组分中的一些在烹饪过程期间通过由铁催化的化学反应产生。在一些实施例中，所述特征风味和芳香剂组分中的一些在烹饪过程期间通过由血红素催化的化学反应产生。在一些实施例中，所述特征风味和芳香剂组分中的一些在烹饪过程期间通过由豆血红蛋白中的血红素铁催化的化学反应产生。在一些实施例中，所述特征风味和芳香剂组分中的一些在烹饪过程期间通过由血红素蛋白中的血红素铁催化的化学反应产生。
豆血红蛋白的存在有利地促进肉类仿品的气味的证据：使包含豌豆粉、葵花油以及葡萄糖的肌肉仿品在携有固相微萃取(SPME)纤维的密封容器中于还原的豆血红蛋白(LHb)或铁(Fe3+)、钠以及EDTA(EFS)的混合物存在下在140℃下加热10分钟。这些纤维含有吸附挥发性化合物以便由GC-MS分析的聚二甲基硅氧烷(PDMS)。来自多个仿品的GC-MS数据的分析揭示LHb与EFS样品之间一致的差异。LHb样品中所发现的独有的或较丰富的化合物的非限制性实例为：2-辛酮、2-甲基呋喃(其通常与烹熟肉类的气味相关)以及许多其它未鉴别的化合物。举例来说，图1显示其它方面相同的肌肉仿品样品的经对准GCMS分布(以镜像定向)的对比，所述样品在豆血红蛋白(LHb，右侧分布)或三价铁离子(左侧分布)存在下被烹饪。在这一图示中，竖轴表示在气相色谱分离步骤中的滞留时间，且横轴表示通过使相应经分离的挥发性化合物碎片化所产生的离子的m/z比。在图的右边对有差异地表现于两种样品中的所选化合物进行标记。
颜色指示物
肉类的颜色为烹饪和食用肉类的体验的一个重要部分。举例来说，牛肉的切割物在生的状态下为特征红色且在烹饪期间逐渐转变成棕色。作为另一实例，白肉(例如鸡肉或猪肉)在其生的状态下为特征粉色且在烹饪期间逐渐转变成白色或微棕色。颜色转变的量用于指示牛肉的烹饪进展且对烹饪时间和温度进行定量以产生所需状态的烹熟程度。在一些方面中，本发明提供一种基于非肉类的肉类替代物产品，其提供烹饪进展的视觉指示物。在一些实施例中，所述视觉指示物为在烹饪期间经历颜色转变的颜色指示物。在特定实施例中，所述颜色指示物模仿肉类切割物从生的到烹熟状态的肉类进展的的颜色转变。在其它特定实施例中，所述颜色指示物在烹饪之前使肉类替代物产品变成红色以指示生的状态，且在烹饪进展期间使肉类替代物产品转变成棕色。在其它特定实施例中，所述颜色指示物在烹饪之前使肉类替代物产品变成粉色以指示生的状态，且在烹饪进展期间使肉类替代物产品转变成白色或棕色。
肉类颜色的营养定义的主要决定因素为肉类中携铁蛋白的浓度。在肉类产品的骨骼肌组分中，主要携铁蛋白中的一者为肌红蛋白。据估算，白鸡肉具有低于0.05％；猪肉和小牛肉具有0.1到0.3％；牛犊肉具有0.4到1.0％；且老牛肉具有1.5到2.0％。因此，在一些实施例中，所述消费品为包含携铁蛋白的肉类仿品。在一些实施例中，所述肉类仿品以干重或总重计包含约0.05％、约0.1％、约0.2％、约0.3％、约0.4％、约0.5％、约0.6％、约0.7％、约0.8％、约0.9％、约1％、约1.1％、约1.2％、约1.3％、约1.4％、约1.5％、约1.6％、约1.7％、约1.8％、约1.9％、约2％或大于约2％的携铁蛋白。在一些情况下，所述携铁蛋白已被从来源中分离和提纯。在其它情况中，所述携铁蛋白尚未被分离和提纯。在一些情况下，所述携铁蛋白的来源为动物源，或非动物源，例如植物、真菌或经基因修饰的生物体，例如细菌或酵母。在一些情况下，所述携铁蛋白为肌红蛋白。在一些实施例中，所述消费品为添加有动物肌红蛋白的基于植物的肉类仿品。因此，举例来说，牛犊肉仿品可具有约0.4到1％的肌红蛋白。在一些情况下，所述携铁蛋白为豆血红蛋白。在一些实施例中，所述消费品为添加有豆血红蛋白的基于植物的肉类仿品。因此，举例来说，牛犊肉的仿品可具有约0.4到1％的豆血红蛋白。在一些情况下，所述携铁蛋白为细胞色素。在一些实施例中，所述消费品为添加有细胞色素的基于植物的肉类仿品。因此，举例来说，牛犊肉仿品可具有约0.4到1％的细胞色素。
携铁蛋白的另一实例为血红蛋白，脊椎动物的红血球中的含铁氧气结合蛋白。血红蛋白在颜色上与肌红蛋白相似。在一些实施例中，本发明提供保存和再循环来自动物养殖的血液以补充消费品颜色的方法。举例来说，从屠宰厂处保存血液，使用来自所述血液的血红蛋白来增强消费品的颜色。在一些方面中，所述消费品为含有血红蛋白的基于植物的肉类仿品。
其它含铁蛋白天然存在。在一些实施例中，所述消费品包含不是肌红蛋白的含铁蛋白。在一些实施例中，所述消费品不含肌红蛋白。在一些实施例中，所述消费品不含血红蛋白。在一些实施例中，所述消费品为包含除肌红蛋白或血红蛋白之外的含铁蛋白的肉类仿品。
含铁蛋白的实例包括血红蛋白、肌红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。在各种实施例中，这些含铁蛋白被添加到所述消费品中以改变所述消费品的视觉特性或铁含量。在一些实施例中，所述消费品包含血红素蛋白(例如血红蛋白、肌红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白)。
豆血红蛋白，在结构和物理性质上与肌红蛋白相似，可容易地获得以作为商品豆科植物作物(例如大豆、豌豆)的未使用的副产物。在美国，这些作物的根中的豆血红蛋白超过美国所食用的全部红肉的肌红蛋白含量。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其包括肌肉组织仿品、脂肪组织仿品、结缔组织仿品以及豆血红蛋白。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其含有血红素蛋白。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，且含有豆血红蛋白。在一些实施例中，所述消费品为主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其含有血球蛋白蛋白质家族的成员。在一些实施例中，所述消费品主要或完全由来自非动物源的成分组成的肉类仿品，其具有来自血红素蛋白的较高铁含量。在一些实施例中，所述铁含量与肉类相似。在一些实施例中，所述消费品具有肉类的独特红色，此颜色由豆血红蛋白提供。
豆血红蛋白在一些实施例中被用作所述消费品结束烹饪的指示物。因此，本发明的一个实施例为一种烹饪消费品的方法，其包含检测在产品被烹饪时从所述消费品的内部迁移到表面的豆血红蛋白。本发明的另一实施例为一种烹饪消费品的方法，其包含检测在产品被烹饪时从红色到棕色的颜色变化。
血红素蛋白在一些实施例中被用作所述消费品结束烹饪的指示物。因此，本发明的一个实施例为一种烹饪消费品的方法，其包含检测在产品被烹饪时从所述消费品的内部迁移到表面的豆血红蛋白。本发明的另一实施例为一种烹饪消费品的方法，其包含检测在产品被烹饪时从红色到棕色的颜色变化。
来自以下群组的血红素蛋白在一些实施例中被用作消费品结束烹饪的指示物：血红蛋白、肌红蛋白、神经球蛋白、细胞球蛋白、豆血红蛋白、非共生血红蛋白、地狱之门球蛋白I、细菌血红蛋白、纤毛虫肌红蛋白、黄素血红蛋白。因此，本发明的一个实施例为一种烹饪消费品的方法，其包含检测在产品被烹饪时从所述消费品的内部迁移到表面的豆血红蛋白。本发明的另一实施例为一种烹饪消费品的方法，其包含检测在产品被烹饪时从红色到棕色的颜色变化。
包含经分离、提纯的豆血红蛋白的食物产品
在一些实施例中，可向肉类中添加豆血红蛋白以增强肉类的性质。举例来说，可将含有豆血红蛋白的溶液注入生的或烹熟的肉类中。在另一实例中，可在肉类或本发明的消费品上方滴下豆血红蛋白溶液以增强外观。在一个实施例中，用豆血红蛋白增强食物产品(例如肉类或肉类替代物)的广告、摄影或可视图文。
豆血红蛋白的来源
在一些实施例中，本发明提供从植物中获得豆血红蛋白的方法。可从多种植物中获得豆血红蛋白。各种豆科植物物种和其变种，例如大豆、蚕豆、利马豆、豇豆、英国豌豆、黄色豌豆、羽扇豆、菜豆、鹰嘴豆、花生、苜蓿、野豌豆干草、三叶草、胡枝子以及黑白斑豆，含有豆血红蛋白在控制氧气浓度中具有关键作用的固氮根瘤(例如来自豌豆植物的根瘤，图2)。图3显示从30克豌豆根瘤中分离的100ml豆血红蛋白溶液。来自不同物种的豆血红蛋白为同系物且具有相似的颜色性质(图4)。在图4中，组A显示以下三种豆科植物物种的经溶解的根瘤的SDS_PAGE凝胶：(1)蚕豆(2)英国豌豆(3)大豆。箭头标记对应的豆血红蛋白。应注意，豆血红蛋白为各溶解物中最丰富的可溶性蛋白质。组B显示来自两种不同植物物种(蚕豆和大豆)的豆血红蛋白的紫外可见光谱分布的相似性。我们使用本说明书中其它地方所描述的方案从蚕豆(绿色曲线)和大豆(红色曲线)根瘤中提纯豆血红蛋白。两种蛋白质的紫外可见光谱显示血红素铁呈还原(+2)态。应注意，其几乎完美地重叠，与其视觉上相同的红色一致。通过用于20mM磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠缓冲液中的10mM亚硫酸氢钠孵育蚕豆和大豆豆血红蛋白来使对应的豆血红蛋白中的血红素铁还原成+2氧化态。随后使用凝胶排阻色谱将亚硫酸氢钠从豆血红蛋白溶液中移除。插图显示450nm到700nm区域中的紫外可见光谱的放大图。一些植物物种表达若干豆血红蛋白同工型(举例来说，大豆具有四种豆血红蛋白同工型)。精确氨基酸序列的微小变化可改变特定pH值下蛋白质的总电荷且可改变豆血红蛋白中含铁血红素基团的精确结构构形。不同豆血红蛋白的血红素基团的结构构形的差异可影响血红素铁的氧化和还原速率。这些差异可有助于不同豆血红蛋白的颜色和风味产生性质。
豆血红蛋白具有与来自动物肌肉的肌红蛋白几乎相同的吸收光谱和视觉外观。图5显示还原的(血红素铁2+)和氧化的(血红素铁3+)大豆豆血红蛋白(图5组A)与马心肌肌红蛋白(图5组B)的对比，显示两种蛋白质的紫外可见吸收分布的相似性。我们使用这里所描述的方案从大豆根瘤中提纯大豆豆血红蛋白。经提纯的马肌红蛋白购买自西格玛奥德里奇。用1mm亚硫酸氢钠还原大豆豆血红蛋白(图5组A)和马肌红蛋白(图5组B)。显示大豆豆血红蛋白(图5组A)和马肌红蛋白(图5组B)的血红素Fe3+(蓝线)和血红素Fe2+(红线)的紫外可见吸收光谱。插图显示450nm到700nm区域中的紫外可见光谱的放大图。(图5组C)，于血红素Fe3+态中的大豆豆血红蛋白的40mg/ml溶液的10μl小液滴(左边的小液滴)的图像显示特征锈红色，且于血红素Fe2+态中的大豆豆血红蛋白溶液的40mg/ml溶液的10μl小液滴(右边的小液滴)的图像显示特征红色，所述特征锈红色和特征红色为马肌红蛋白的样品(右侧图像)所有且与之对应。
在其它实施例中，豆血红蛋白可来自非植物源，例如来自生物体，例如已经基因修饰以表达高含量豆血红蛋白的细菌或酵母。
豆血红蛋白中铁离子的氧化态对于其颜色来说至关重要。具有呈+2氧化态的血红素铁的豆血红蛋白在颜色方面呈现鲜红色，而具有呈+3氧化态的血红素铁的豆血红蛋白呈现棕红色。因此，在使用豆血红蛋白作为肉类仿品中红色的来源中，希望将血红素铁从+3态还原成+2态。可用还原反应剂将豆血红蛋白中的血红素铁从氧化(+3)态转变成还原(+2)态。用亚硫酸氢钠和柠檬酸钛成功还原豆血红蛋白血红素铁的实例展示于图6中。在图6中，血红素铁呈氧化(+3)态的经提纯大豆豆血红蛋白的紫外可见光谱由各组中的蓝色曲线表示。各组中的红色曲线表示相同豆血红蛋白物种在通过添加(组A)1mM亚硫酸氢钠或(组B)含0.24％(wt/v)柠檬酸钛的20mM磷酸钾pH 7.3、100mM氯化钠缓冲液之后还原成(+2)态(红线)的紫外可见光谱。插图显示在450到700nm区域中的紫外可见光谱的放大图。对于这一实例来说，使用60/90％硫酸铵分级分离从大豆根瘤中提纯豆血红蛋白，且将豆血红蛋白交换进20mM磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠缓冲液中。通过将100mM亚硫酸氢钠溶解于1mM于水中的氢氧化钠中来制备亚硫酸氢钠储备溶液。由20％(wt/v)于盐酸中的氯化钛(通过使其与0.2M柠檬酸钠(1:10v/v)混合)来制备柠檬酸钛储备溶液。使用碳酸钠将pH值调节到pH7.0。
可从豆科植物根瘤中提纯豆血红蛋白，所述豆科植物根瘤为例如豌豆或大豆的根瘤(图1显示豌豆根瘤，图2显示从豌豆根瘤中分离的豆血红蛋白)。彻底清洗来自大豆的根瘤以移除土和外来根组织，随后将根瘤溶解于20mM磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠、1mm EDTA以及1mM抗坏血酸中。通过使用维他美仕(Vitamix)掺合器研磨根瘤来使根瘤溶解。对于一些样来说，以30％wt/v添加聚乙烯吡咯烷酮以辅助移除植物酚系小分子，所述植物酚系小分子介导豆血红蛋白血红素铁的氧化。在两个步骤中使用硫酸铵来分级分离根瘤溶解物，首先添加硫酸铵到60％wt/v。弃去球粒且使上清液达到90％wt/v硫酸铵。以90％硫酸铵部分中的沉淀球粒形式采集豆血红蛋白。将经硫酸铵沉淀的豆血红蛋白再悬浮于20mM磷酸钾、1mM EDTA、50mM氯化钠中，且使用相同缓冲液中的渗析或尺寸排阻色谱移除硫酸铵。在一些情况下，这是最后一个提纯步骤，但在其它情况下，使用阴离子交换色谱(FFQ通用电气医疗集团)(其有时接着用尺寸排阻色谱(Sephacryl S-100，通用电气医疗集团))来进一步提纯豆血红蛋白。将来自90％硫酸铵球粒的大豆豆血红蛋白装载在不同缓冲液(含有0到100mM氯化钠的20mM磷酸钾pH7.4，含有0到100mM氯化钠的20mM Tris pH 8，20mM四硼酸钠pH 9.8、20mM氯化钠、20mM碳酸钠pH 9、20mM氯化钠)型阴离子交换柱(FFQ或DEAE，通用电气医疗集团)上，且以流过的形式或使用氯化钠(0到1M盐梯度)来提纯大豆豆血红蛋白。来自大豆根瘤的豆血红蛋白提纯流的一个实例呈现于图7中。所述图显示不同大豆豆血红蛋白提纯步骤的SDS-PAGE部分：(泳道1)大豆根瘤溶解物；(泳道2)由60/90％(wt/v)硫酸铵分级分离提纯的大豆根瘤溶解物。显示经90％硫酸铵分级分离的蛋白质球粒的蛋白质内容物，所述蛋白质球粒被再悬浮于20mm磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠、1mM EDTA缓冲液中；通过20mM磷酸钾ph 7.4、100mM氯化钠型阴离子交换色谱(FFQ通用电气医疗集团)来进一步提纯来自90％硫酸铵球粒的蛋白质。在流出物中采集的豆血红蛋白显示于泳道3中。使用尺寸排阻色谱(Sephacryl S-100通用电气医疗集团)来使阴离子交换流出物分级分离，且所得豆血红蛋白部分显示于泳道4中。通过使用ImageDoc分析软件(伯乐)确定对应样品中SDS-PAGE凝胶上豆血红蛋白带的部分来确定不同提纯步骤处的豆血红蛋白内容物。提纯步骤中对应步骤处的豆血红蛋白的纯度(部分丰度)为：溶解物32.7％(泳道1)，60/90％(wt/v)硫酸铵部分78％(泳道2)，阴离子交换色谱约83％(泳道3)，以及尺寸排阻色谱约95％(泳道4)。
豆血红蛋白还可通过对产生其的细菌或真菌进行基因工程化来产生。一个示意性实例显示于图8中。图8显示以下物质的染色SDS-PAGE凝胶分析：(A)使用重组蛋白质技术表达和提纯的大豆豆血红蛋白和(B)从大豆根瘤中提纯的大豆豆血红蛋白。(A)使携有His标签和TEV蛋白酶His标签移除位点的重组型大豆豆血红蛋白A表达于大肠杆菌BL21菌株中，且使用His标签亲和色谱(塔伦树脂，克隆技术公司)来提纯。左边的泳道含有分子量标准样品，右边的泳道含有经提纯的重组型大豆豆血红蛋白A(箭头)。重组型大豆豆血红蛋白A的预期分子量为17.1kDa。(B)从根瘤中提纯的大豆豆血红蛋白的SDS-PAGE凝胶。左边的泳道含有分子量标准样品，右边的泳道含有经提纯的大豆豆血红蛋白A(箭头)。经提纯材料的质谱分析确定，全部四种大豆豆血红蛋白同工型都存在，且为全长(未显示数据)。大豆豆血红蛋白同工型的预期分子量(MW)在MW15.4到15.8kDa范围内。
从大豆和蚕豆根瘤中提纯的豆血红蛋白，分别由一组志愿者进行品尝，且在各情况下被描述为味道像血液。
豆血红蛋白可从豆科植物(例如大豆、蚕豆、豇豆、利马豆、鹰嘴豆、豌豆、羽扇豆、百脉根(lotus japonicus)或其它豆科植物)的根瘤中分离。根瘤(例如来自豌豆植物的根瘤，图1)于水溶液中获得和均质化，包括豆血红蛋白的可溶性蛋白质在通过沉淀或过滤移除不溶性物质后被回收。豆血红蛋白可通过选择性沉淀和/或色谱和/或使用对豆血红蛋白具有特定亲和力的分子来提纯。(图2，显示从30克豌豆根瘤中分离的100ml豆血红蛋白溶液)。
可使血红素蛋白，例如豆血红蛋白，与其它基于植物的肉类仿品组分组合。在一些实施例中，所述血红素蛋白于含有其它组分(例如脂质和或蛋白质)的凝胶中被捕获。在一些方面中，是多个凝胶与基于非凝胶的血红素蛋白组合。在一些实施例中，使所述血红素蛋白与所述消费品的其它化合物组合以确保所述血红素蛋白能够遍及所述消费品扩散。在一些实施例中，在含有血红素蛋白的溶液(例如豆血红蛋白溶液)中生产所述消费品。在一些实施例中，使所述消费品在含有血红素蛋白的溶液(例如豆血红蛋白溶液)中浸泡1、5、10、15、20或30小时。在一些实施例中，使所述消费品在含有血红素的溶液(例如豆血红蛋白溶液)中浸泡1、5、10、15、30或45分钟。
图9显示6块市售肉类类似物(植物素肉鸡类似物)的实例，所述肉类类似物侧面约为1cm，其中4个(左侧和右下方)已在含约10mg/ml大豆豆血红蛋白溶液的20mM磷酸钾pH7.4和100mM NaCl中浸泡过；其余两块(右上方)在不含豆血红蛋白的相同缓冲液中浸泡过。注意到注有豆血红蛋白的块体的深粉色在彩色照片中与未经输注块体的淡茶色形成鲜明对比。
图10显示在平底锅中于350℃下烹饪过程中的植物素肉鸡类似物的4个注有豆血红蛋白的块体。下方的两个块体已被翻转，以暴露烤过的表面，所述表面已变成棕色。注意到在经加热部分已变为灰棕色的上方的两个块体中，而较冷的顶表面保持其粉色。在一些实施例中，将含有血红素的溶液(例如豆血红蛋白溶液)注入消费品中，直到消费品为未经烹饪的肉的颜色。
考虑到血红素蛋白对使消费品着色的用处，其将适用于检测产品是否含有特定的血红素蛋白。因此，本发明在一些实施例中包括确定产品是否含有血红素蛋白的方法。检测蛋白质的方法在本领域中为众所周知的。举例来说，可进行ELISA或临位连接检验或luninex检验或西方印记分析(western blot analysis)以确定食品产品(例如肉类或肉类仿品)中是否存在豆血红蛋白。在一个实施例中，进行所述检测方法以确定是否已使用豆血红蛋白对肉类进行改变。
实例
本文中描述一种例示性肌肉仿品组合物，其包含一种或一种以上经分离、提纯的植物蛋白。
所述仿品的组分的蛋白质提纯
以经研磨粉的形式购买绿豆种子、青豌豆干燥种子且将其用于提纯对应的种子贮藏蛋白。从新鲜的苜蓿植物中提纯RuBisCo。通过SDS-PAGE监测单独分级分离步骤处的蛋白质组成，且通过标准紫外可见和Pierce检验法来测量蛋白质浓度。
绿豆8S球蛋白：以1:4(wt/v)的比率将绿豆粉再悬浮于50mM磷酸钾缓冲液pH 7和0.5M NaCl中，且孵育混合物1小时。通过离心分离不溶性材料，且通过2个步骤中添加50％(wt/v)接着90％(wt/v)的硫酸铵来分级分离上清液中的蛋白质。90％部分中所沉淀的蛋白质含有绿豆8S球蛋白，且将所述蛋白质储存于-20℃下直到进一步使用。
豌豆白蛋白：以1:10(wt/v)的比率将青豌豆干燥种子粉再悬浮于50mM醋酸钠缓冲液pH 5中且孵育1小时。通过离心分离不溶性材料，且通过两个步骤中50％(wt/v)接着90％(wt/v)的硫酸铵沉淀来分级分离上清液中的蛋白质。搅拌硫酸铵溶液1小时，且通过离心移除经硫酸铵沉淀的蛋白质。所关注的蛋白质沉淀在90％(wt/v)硫酸铵中。将球粒储存于-20℃下直到进一步使用。
豌豆球蛋白：以1:10(wt/v)的比率将青豌豆干燥种子粉再悬浮于20mM磷酸钾缓冲液pH 8、0.4M氯化钠中且搅拌1小时。离心之后，使上清液经历硫酸铵分级分离。第一，使上清液达到50％(wt/v)硫酸铵，且移除沉淀的蛋白质。第二，使50％(wt/v)硫酸铵上清液达到80％(wt/v)硫酸铵饱和。经80％(wt/v)硫酸铵成球粒的蛋白质含有所关注的球蛋白。将球粒储存于-20℃下直到进一步使用。
RuBisCO：通过首先在掺合器中用4体积的冷的50mM磷酸钾缓冲液pH 7.4缓冲液(含(在实验室中)或不含(在野外)0.5M NaCl+2mM DTT+1mM EDTA)研磨叶子来从苜蓿绿叶植物(或其它绿色植物，例如大豆植物、菠菜等)中分级分离RuBisCO。离心所得浆料以移除碎屑，且使用上清液(粗溶解物)进行进一步提纯步骤。通过添加硫酸铵到30％(wt/v)饱和来分级分离粗溶解物中的蛋白质。搅拌溶液1小时且随后离心。弃去来自这一步骤的球粒，且向上清液中再添加硫酸铵达到50％(wt/v)硫酸铵饱和。在搅拌1小时后再次离心溶液。来自这一步骤的球粒含有RuBisCO，且使所述球粒保持-20℃直到使用。
获得植物蛋白。
通过如所描述的硫酸铵分级分离来提纯绿豆种子8S蛋白。将球粒再悬浮于20mM磷酸钾pH 7.4和0.5M氯化钠中，且通过相对于相同缓冲液的渗析将硫酸铵移除。通过16 000g下10分钟的离心将任何沉淀移除，且将蛋白质浓缩到所需浓度。通过如所描述的硫酸铵分级分离提纯豌豆球蛋白。将蛋白质球粒再悬浮于20mM磷酸钾pH 7.4和0.4M氯化钠中，且通过相对于相同缓冲液的渗析将硫酸铵移除。通过16 000g下10分钟的离心将任何沉淀移除，且将蛋白质浓缩到所需浓度。通过如所描述的硫酸铵分级分离提纯豌豆白蛋白。将蛋白质球粒再悬浮于20mM磷酸钾pH 7.4和0.1M氯化钠中，且通过相对于相同缓冲液的渗析将硫酸铵移除。通过16 000g下10分钟的离心将任何沉淀移除，且将蛋白质浓缩到所需浓度。
构造肌肉组织类似物
通过如上文所述的硫酸铵分级分离提纯绿豆种子8S蛋白。为了制备凝胶，将200g球粒溶解于400ml渗析缓冲液(20mM磷酸钾、400mM NaCl，pH 7.3)中，且使所得溶液相对于5l渗析缓冲液渗析6小时，用新鲜缓冲液对所述渗析缓冲液进行两次替换。在12,000g下离心蛋白质溶液15分钟以移除碎屑。通过相对于5l的于透析缓冲液中的PEG 8000(聚乙二醇，分子量8000)的30％w/w溶液透析36小时来浓缩蛋白质。最终蛋白质浓度为150mg/ml。
从大豆根瘤中提纯豆血红蛋白。清洗豆科植物根瘤以移除土和外来根组织，随后将根瘤溶解于20mM磷酸钾pH 7.4、100mM氯化钠、1mm EDTA以及1mM抗坏血酸中。通过使用榨汁机掺合器研磨根瘤来使根瘤溶解。通过离心分离不溶性材料。在两个步骤中使用硫酸铵来分级分离根瘤溶解物，第一步为添加硫酸铵到60％wt/v且使溶液在4℃下孵育1小时。弃去球粒且使上清液达到90％wt/v硫酸铵且在4℃下孵育12小时。以90％硫酸铵部分中的沉淀球粒形式采集豆血红蛋白，且再悬浮于20mM磷酸钾、1mM EDTA、100mM氯化钠中。SDS-PAGE凝胶分析确定蛋白质溶液含有70％豆血红蛋白和30％其它根瘤蛋白。使用相同缓冲液型的尺寸排阻色谱移除硫酸铵。通过相对于20mM磷酸钾pH 7.3、100mM氯化钠中的30％PEG 8000(聚乙二醇，分子量8000)渗析48小时来浓缩豆血红蛋白。总蛋白质浓度为57mg/ml。紫外可见光谱表明豆血红蛋白呈血红素铁氧化态。因此，用5mM亚硫酸氢钠孵育豆血红蛋白5分钟且使用20mM磷酸钾、100mM氯化钠缓冲液型尺寸排阻色谱将亚硫酸氢钠移除。进一步将豆血红蛋白浓缩到35.4mg/ml。紫外可见光谱分析证实豆血红蛋白呈血红素铁还原态。
谷氨酰胺转氨酶商购自(Activa TI，味之素(Ajimoto))。在20mM磷酸钾pH 7.3、100mM氯化钠缓冲液中制得储备溶液(20％wt/v)。
为了制备“深色”肌肉组织类似物(图11)，将43ml绿豆蛋白质溶液(于透析缓冲液中的150mg/ml)与37ml豆血红蛋白溶液(于20mM磷酸钾、100mM NaCl、pH 7.3中的46.5mg/ml豆血红蛋白和20mg/ml其它大豆根瘤蛋白)混合。添加20ml谷氨酰胺转氨酶溶液(20％w/w)，使溶液彻底混合，将溶液分到两个50ml法肯管中，且在室温下孵育隔夜。最终蛋白质浓度为绿豆蛋白65mg/ml，豆血红蛋白18mg/ml，总蛋白质91mg/ml。
通过使43ml绿豆蛋白溶液(150mg/ml)与45ml 11.7mg/ml豆血红蛋白溶液和0.8％(wt/v)谷氨酰胺转氨酶溶液混合来制备“白色”肌肉类似物(图12)。最终蛋白质浓度为绿豆蛋白63mg/ml，豆血红蛋白5.2mg/ml，总蛋白质68mg/ml。
“深色”肌肉组织类似物形成深巧克力色、光滑均匀质地的不透明凝胶，所述凝胶的顶上具有反光的表面和少量(<1ml)深红色静脉血颜色的液体。凝胶为自由静止的、弹性但脆弱的，在外观上与稀的吉露果子冻(Jell-O)相似。凝胶具有中等气味，且注意到有清晰可辨的豆子和血液。风味由所注意到的豆子和铁/血控制，具有较弱的似草和药物/化学风味。味道为咸的，具有血液的悠长余味。
“白色”肌肉组织类似物非常相似，但具有浅得多的、像卡布其诺(cappuccino)的颜色。此外，其更脆弱，抗压缩的强度小2到3倍。
脂肪组织类似物
如下制备使用绿豆8S球蛋白部分的脂肪组织类似物：将15ml绿豆蛋白溶液(于透析缓冲液中的150mg/ml)与15ml米糠油混合。添加6ml谷氨酰胺转氨酶溶液(20％w/w)，使用匀浆机(VWR)以2号速度彻底乳化溶液。将乳液等分到1.6艾本德管中且在室温下孵育隔夜。其后，使管在加热块中于95℃下加热5分钟，且使管在实验台上冷却到室温。最终浓度为绿豆蛋白75mg/ml，油50％w/w。
通过相同方法制备使用豌豆球蛋白(100mg/ml)的脂肪组织类似物。另外，通过相同方法、但不将乳液等分到艾本德管中来由豌豆球蛋白和米糠或芥花油大批地制备脂肪组织类似物。取而代之使50ml法肯管中的乳液在盘旋馈入装置(nutator)上旋转隔夜，且随后在90℃下孵育30分钟。
基于绿豆的且在艾本德管中制备的脂肪组织类似物(图13)形成灰白色的、光滑均匀质地的不透明凝胶，且无可见的可辩别的未并入所述凝胶中的液体。凝胶为自由静止的、弹性的以及松软的。凝胶具有轻微的令人愉快的气味和温和且令人愉快的风味。味道为略咸的。
基于豌豆球蛋白且在艾本德管中制备的脂肪组织类似物(图14)与基于绿豆的脂肪类似物非常相似，除了其在压缩时形变较小。
在50ml法肯管中制备的脂肪组织类似物在外观、质地以及气味上相似，但实质上更软(比芥花油软2倍，且比米糠油软3倍，根据压缩性测量)。
结缔组织类似物
使用来自100％黄色玉米麸质粉或来自市售来源(例如Amazein(莱珀妮金(Prairie Gold)，伊利诺伊州布卢明顿(Bloomington,IL))的玉米醇溶蛋白蛋白质来发展结缔组织类似物原型。以1:3到1:5(固体:溶液)的所需比率将玉米醇溶蛋白蛋白质溶解于70到90％乙醇中。通过以受控制的方式沉淀玉米醇溶蛋白蛋白质，例如通过改变pH值，使大量玉米醇溶蛋白结构具有如所需的可操纵的物理化学性质。举例来说，图15显示结缔组织类似物股线，其通过在70％乙醇中使用1:3的比率、装入具有23规格针(内径0.337mm)的注射器中来产生。将溶液从5英寸高容器的底部缓慢挤压进过量的5M NaCl溶液中。乙醇-玉米醇溶蛋白溶液比NaCl溶液密度小，向上漂浮，拉出固化玉米醇溶蛋白的纤维支架。在股线开始发展从而辅助股线延长时持续搅拌NaCl。股线聚集在一起且变成硬的密集块体。
碎牛肉仿品原型由植物蛋白和植物油的凝胶制成。
通过组合62％(wt/wt)肌肉类似物(62％(wt/wt)“深色肌肉类似物”和38％(wt/wt)“白色肌肉类似物”)、29％(wt/wt)脂肪组织类似物(来自豌豆球蛋白和芥花油)、5％(wt/wt)结缔组织类似物来制作碎牛肉原型肉饼(图16组A)。通过组合62％肌肉类似物(62％“深色肌肉类似物”和38％“白色肌肉类似物)、29％脂肪组织类似物(来自绿豆种子8S蛋白和米糠油)、5％结缔组织类似物来制作碎牛肉原型肉饼(图16组B)。通过组合71％(wt/wt)肌肉组织类似物(由60％“白色”肌肉类似物、40％“深色”肌肉类似物组成)、23％脂肪组织(来自豌豆种子球蛋白蛋白质和芥花油)来制作碎牛肉原型肉饼(图16组C)。通过使67％“白色”肌肉类似物与28％脂肪组织类似物(来自豌豆球蛋白和米糠油)组合来制作碎牛肉原型肉饼(图16，组D)。
在另一测试中，通过在350℉平底锅上烧烤来评价烹饪碎牛肉仿品肉饼的影响。通过组合62％(wt/wt)肌肉组织类似物(62％(wt/wt)“深色肌肉类似物”和38％(wt/wt)“白色肌肉类似物”)、29％(wt/wt)脂肪组织类似物(来自豌豆球蛋白和芥花油)、5％(wt/wt)结缔组织类似物(图17)来制作碎牛肉肉饼类似物。左边的一组显示烹饪之前的肉饼，且右边的一组显示烹饪约2分钟之后的相同肉饼。观测者将烹饪碎牛肉仿品的气味描述为明显“像牛肉的”。
序列表
<110> 非凡食品有限公司
<120> 用于消费品的方法和组合物
<130> 41751-701.601
<140> PCT/US2012/46560
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<160> 3
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 144
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列的描述：合成多肽
<400> 1
Met Val Ala Phe Thr Glu Lys Gln Asp Ala Leu Val Ser Ser Ser Phe
1 5 10 15
Glu Ala Phe Lys Ala Asn Ile Pro Gln Tyr Ser Val Val Phe Tyr Thr
20 25 30
Ser Ile Leu Glu Lys Ala Pro Ala Ala Lys Asp Leu Phe Ser Phe Leu
35 40 45
Ala Asn Gly Val Asp Pro Thr Asn Pro Lys Leu Thr Gly His Ala Glu
50 55 60
Lys Leu Phe Ala Leu Val Arg Asp Ser Ala Gly Gln Leu Lys Ala Ser
65 70 75 80
Gly Thr Val Val Ala Asp Ala Ala Leu Gly Ser Val His Ala Gln Lys
85 90 95
Ala Val Thr Asp Pro Gln Phe Val Val Val Lys Glu Ala Leu Leu Lys
100 105 110
Thr Ile Lys Ala Ala Val Gly Asp Lys Trp Ser Asp Glu Leu Ser Arg
115 120 125
Ala Trp Glu Val Ala Tyr Asp Glu Leu Ala Ala Ala Ile Lys Lys Ala
130 135 140
<210> 2
<211> 133
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列的描述：合成多肽
<400> 2
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1 5 10 15
Ile Glu Pro Asn Lys Asn Glu Ile Gly Leu Leu Phe Tyr Ala Asn Leu
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35 40 45
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50 55 60
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85 90 95
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100 105 110
Glu Glu Ala Lys Ala Ala Trp Thr Lys Val Tyr Gly Ile Ala Ala Gln
115 120 125
Val Met Thr Ala Glu
130
<210> 3
<211> 121
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> 人工序列的描述：合成多肽
<400> 3
Met Arg Lys Gln Pro Thr Val Phe Glu Lys Leu Gly Gly Gln Ala Ala
1 5 10 15
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100 105 110
His Thr Arg Lys Asp Cys Leu Gly Lys
115 120

Claims (10)

1.一种肉类替代物组合物，其包含蛋白质内容物，其中一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的10％或10％以上，其中所述肉类替代物组合物精确模拟来自动物源的肉类产品的味道、质地或颜色。
2.根据权利要求1所述的肉类替代物组合物，其中所述组合物精确模拟所述肉类产品呈其生的状态和在烹饪之后呈烹熟状态的颜色。
3.根据权利要求1所述的肉类替代物组合物，其中所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的25％或25％以上。
4.根据权利要求3所述的肉类替代物组合物，其中所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的50％或50％以上。
5.根据权利要求4所述的肉类替代物组合物，其中所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的75％或75％以上。
6.根据权利要求5所述的肉类替代物组合物，其中所述一种或一种以上经分离和提纯的蛋白质以重量计占所述蛋白质内容物的90％或90％以上。
7.根据权利要求1所述的肉类替代物组合物，其中麸质以重量计未占所述蛋白质内容物的10％或10％以上。
8.根据权利要求1所述的肉类替代物组合物，其中所述经分离、提纯的蛋白质中的每一者被单独分离和提纯。
9.根据权利要求1所述的肉类替代物组合物，其包含1到7种经分离和提纯的蛋白质。
10.根据权利要求9所述的肉类替代物组合物，其中所述1到7种经分离和提纯的蛋白质各自是从不同植物物种中分离的。
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