CN114390892A - 肉类替代产品、用于制造其的方法和双螺杆挤压机 - Google Patents
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Abstract
为了改善肉类替代生产的口感，发明了肉类替代产品和高水分蛋白质组织化挤压的改善物。发明人发现，适当选择挤压参数和包含机械加工的含淀粉谷粒的起始材料，从而淀粉和形成蛋白质基质的蛋白质熔融物之间的乳状液的形成可被防止或减少到在蛋白质基质中存在大量未结合的淀粉这样的程度。已经观察到蛋白质基质中未结合的淀粉的存在会改善口感和长时间维持可接受的口感。本专利申请包含大量肉类替代产品和方法的独立权利要求。
Description
技术领域
本发明涉及肉类替代产品以及它们的制造方法。此外，本发明涉及淀粉在食物产品中的用途。
背景技术
近年来，许多人已转为素食者或纯素食者，或至少在他们的饮食中增加了蔬菜和蔬菜产品的份额。虽然生态问题是一些人的理由，但似乎明显蔬菜和蔬菜制成的产品应该是健康饮食的中心部分。许多消费者发现使用蔬菜或蔬菜制成的产品很难确保每日的蛋白质摄入，而一些人发现准备用于蒸煮或烘烤的含蛋白质成分很费时。
因此，在工业基础上通过挤压蒸煮(extrusion cooking)生产素食或纯素食的食物有市场。挤压蒸煮是一种连续工艺，其使得能够生产组织化(texturized)蛋白质，组织化蛋白质是由挤压制成的独特产品。挤压使得能够控制功能性质，比如密度、复水的速率和时间、形状、产品外观和口感。
对于肉类替代产品(也称为肉类类似物)或组织化蔬菜产品的挤压，通常使用双螺杆挤压机。主要有两类挤压蒸煮方法用于制备肉类替代产品。
一种肉类替代产品用低水分蛋白质组织化挤压生产。这类产品具有10%到40%之间的水分含量(挤压期间水分含量在15%到40%之间)。它们通常具有海绵状的质地，且在食用前需要复水。这些产品通常用作切碎肉替代品或肉类产品中的扩展物（extenders），但几乎不能模仿纤维状全肌肉肉类。
另一种肉类替代产品用高水分蛋白质组织化挤压制造。这类产品具有40%到80%之间的水分含量。它们通常比用低水分组织化挤压制造的肉类替代产品更像肌肉食物。
肉类替代产品通常通过如下来制造：将至少一种蛋白质基质形成成分比如蛋白质分离物或蛋白质浓缩物(这一般称为蛋白质组分)、可能的含淀粉微粒、可能的油混合，以及将混合成浆料的成分在配置成实施蛋白质组织化挤压的挤压机中挤压。
在发明人用高水分蛋白质组织化挤压实施的测试中，我们发现新鲜挤压的肉类替代产品的口感通常非常吸引人。然而，在相对短的时间之后(通常在几分钟的范围内，通常5-10分钟)，当肉类替代产品冷却时，口感则变得不可接受。
目前，用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品通常深度冷冻销售。或者，肉类替代产品被切碎或撕成片销售，使得该不可接受的口感变得不太明显。
发明内容
本发明的第一个目的在于改善用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品的口感，使得该改善的口感与蒸煮的鸡腿肉的口感相当，且改善的口感进一步长时间维持，比如过夜，或24小时，而不需要冷冻该肉类替代产品。
当样品的线性压缩性相对高，而圆柱压缩性相对低时，可以假定口感与蒸煮的鸡腿肉相当。当用配备有294.2 N(30 kg)测压元件(检测器传感器)和锋利刀片的质构分析仪型号TA.XTPlus(Stable Micro Systems, Inc.，英国，萨里)测量时，线性压缩性优选在300g到1500 g之间。当用配备有具有圆柱形探头(型号“P/36R”，36 mm半径边缘圆柱探头-铝-用于面包硬度的AACC标准探头)的294.2 N(30 kg)测压元件(检测器传感器)的质构分析仪TA.XTPlus(Stable Micro Systems, Inc.)测量时，圆柱压缩性优选在 7000 g到17500 g之间。对于测量，应使用高度在7.0到12.0 mm之间的样品。优选选择样品的宽度和长度为40mm。图11示意了优选应该使用的切割力和压缩力分析方法。
或者，当体验到的可压缩性和咀嚼特性被一组测试人员确认为类似蒸煮的鸡腿肉时，可以说肉类替代产品的口感与蒸煮的鸡腿肉的口感相当。
可以用根据独立权利要求1、4、9、10 或11中任一项或包含这些独立权利要求中的两个、三个、四个或全部的它们的组合中任一项的肉类替代产品，和用根据独立权利要求15、18、19、20、21或 23中任一项或包含这些独立权利要求中的两个、三个、四个、五个或全部的它们的组合中任一项的制造肉类替代产品的方法来实现该目的。
本发明的第二个目的在于增加用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品中的淀粉溶解度。可以用根据独立权利要求9和11中任一项的肉类替代产品和用根据独立权利要求20和21中任一项的方法实现此目的。
本发明的第三个目的在于控制用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品中的淀粉溶解度。可以用根据独立权利要求10的肉类替代品和用根据独立权利要求19的方法实现此目的。
第四个目的涉及新型淀粉成分在食物产品中的用途。
第五个目的涉及双螺杆挤压机的改善。可以用根据权利要求38的双螺杆挤压机实现此目的。
第六个目的涉及改善用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品的口感。可以用根据平行独立权利要求39的方法和用产品权利要求48实现此目的。
从属权利要求描述了肉类替代产品和用于制造肉类替代产品的方法的有利方面。
发明的优点
根据第一方面，一种肉类替代产品示出了长时间维持的改善的口感，所述肉类替代产品用高水分蛋白质组织化挤压制造，且包含具有实质上线性取向（linearlyoriented）的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，
其中，至少5.1%、优选至少5.2%的淀粉是可溶性淀粉。
相应地，可以用一种制造方法制造示出长时间维持的改善的口感的肉类替代产品，所述制造方法使用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机，在所述挤压机中含淀粉谷粒被糊化（gelatinized），且形成蛋白质基质的蛋白质熔融，使得肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，其中至少5.1%、优选至少5.2%的淀粉是可溶性淀粉。
所述可溶性淀粉优选位于基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化。最优选地，基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇（gelatinized starch clusters）由淀粉形成，优选由可溶性淀粉形成。
根据第二方面，其替代第一方面或补充到第一方面，一种肉类替代产品示出了长时间维持的改善的口感，所述肉类替代产品用高水分蛋白质组织化挤压制造，且包含具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，使得：
i)当所述挤压物的蛋白质含量大于55重量%但小于70重量%时，至少10.5%的所述淀粉是可洗淀粉，
ii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少70重量%但小于90重量%时，至少15%的所述淀粉是可洗淀粉，
iii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少90重量%但等于或小于99重量%时，至少16%的所述淀粉是可洗淀粉，
其中所指示的重量%基于干基准。
相应地，可以用一种制造方法制造示出长时间维持的改善的口感的肉类替代产品，所述制造方法使用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机，在所述挤压机中含淀粉谷粒被糊化，且形成蛋白质基质的蛋白质熔融，肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，使得：
i)当所述挤压物的蛋白质含量大于55重量%但小于70重量%时，至少10.5%的所述淀粉是可洗淀粉，
ii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少70重量%但小于90重量%时，至少15%的所述淀粉是可洗淀粉，
iii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少90重量%但等于或小于99重量%时，至少16%的所述淀粉是可洗淀粉，
其中所指示的重量%基于干基准。
优选地，所述可洗淀粉位于基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化。最优选地，基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由可洗淀粉形成。可洗淀粉在50℃温度的水中是可洗的，50℃低于淀粉的糊化温度。
根据第三方面，其替代第一和第二方面或补充到它们中的一个或两个，一种肉类替代产品示出长时间维持的改善的口感，所述肉类替代产品用高水分蛋白质组织化挤压制造，且包含具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，且其中使用高水分蛋白质组织化挤压方法制造所述挤压物，在所述方法中含淀粉谷粒被糊化，且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，使得：
含淀粉谷粒在它们被挤压机螺杆实质上粉末化之前糊化。
相应地，示出长时间维持的改善的口感的肉类替代产品可以用一种制造方法通过生产肉类替代产品来制造，所述制造方法使用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机，在所述挤压机中含淀粉谷粒被糊化且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，其中：加热挤压机中浆料的步骤按这样的加热进行，使得含淀粉谷粒在它们被挤压机螺杆实质上粉末化之前糊化。
所述肉类替代产品的制造方法增加了淀粉溶解度，且相应地，所述肉类替代产品具有增加的淀粉溶解度。
根据第四方面，其替代第一、第二和第三方面或补充到它们中的一个、两个或全部，一种肉类替代产品示出长时间维持的改善的口感，所述肉类替代产品用高水分蛋白质组织化挤压制造，且包含具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，且其中：使用高水分蛋白质组织化挤压方法制造所述挤压物，在所述方法中含淀粉谷粒被糊化，且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，使得：
(a)在所述糊化含淀粉谷粒与所述蛋白质基质的蛋白质形成乳状液（emulsion）之前，
和
(b)在所述糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完全屏障之前，
蛋白质熔融。
相应地，示出长时间维持的改善的口感的肉类替代产品可以用一种制造方法通过生产肉类替代产品来制造，所述制造方法使用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机，在所述挤压机中含淀粉谷粒被糊化，且形成蛋白质基质的蛋白质熔融，所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，使得：
(a)在所述糊化含淀粉谷粒与蛋白质基质的蛋白质形成乳状液之前，
和
(b)在所述糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完全屏障之前，
形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融。
所述肉类替代产品的所述制造方法使得能够控制淀粉溶解度，且相应地，所述肉类替代产品可以具有受控的淀粉溶解度。
根据第五方面，其替代第一、第二、第三和第四方面，或补充到它们中的一个、两个、三个或全部，一种肉类替代产品示出长时间维持的改善的口感，所述肉类替代产品用高水分蛋白质组织化挤压制造，且包含：
具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含位于基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化的淀粉。
相应地，可以用一种制造方法制造示出长时间维持的改善的口感的肉类替代产品，所述制造方法使用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机，在所述挤压机中含淀粉谷粒被糊化，且形成蛋白质基质的蛋白质熔融，肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，
所述挤压物包含位于基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化的淀粉。
所述肉类替代产品的制造方法会增加淀粉溶解度，且相应地，所述肉类替代产品具有增加的淀粉溶解度。
特别有利地，基质结构中一些破坏处可以是空腔形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由淀粉形成，优选由可溶性淀粉或可洗淀粉形成。
特别由第五方面产生的有利之处在于，破坏处和特别是至少部分(优选完全)被淀粉簇(和相分离出来的淀粉簇)涂覆的空腔会防止挤压物的(由凝胶硬度强化产生的)硬化。淀粉簇(和相分离出来的淀粉簇)所形成的破坏处和至少部分涂覆的空腔充当新型类型的破坏性复合物，其防止挤压后蛋白质纤维间蛋白质-蛋白质相互作用的进一步形成。它们不同于且优于发明人已知的其他破坏性微粒，比如淀粉、谷粉、不溶性盐、膳食纤维、预糊化淀粉、气体，它们要么(a)在挤压后消失(例如气体)，要么(b)在挤压期间将被蛋白质基质乳化(例如不溶性盐、膳食纤维、谷粉、淀粉)，要么(c)成为加速或恶化挤压物变质(硬化)的因素(如淀粉回生效应，淀粉凝胶老化指淀粉直链淀粉和支链淀粉分子的重排和由此引起的重结晶，这通常导致含淀粉食物诸如面包的似皮革口感和坚硬质地。这些现象在略高于冰点的温度下发生的最为迅速)。
根据第六方面，其代替第一、第二、第三、第四和第五方面，或补充到它们中的一个、两个、三个、四个或全部，示出长时间维持的改善的口感的肉类替代产品可以用一种制造方法通过如下来制造：
a)将混合物进料到配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机中，所述混合物包含：
a1)至少一种蛋白质基质形成成分，比如蛋白质分离物或蛋白质浓缩物，以及
a2)具有至少0.125 mm3、优选至少1 mm3、最优选至少6 mm3的微粒体积的机械加工的含淀粉谷粒；
b)将水进料到挤压机中；
c)加热所述挤压机中的混合物使所述含淀粉谷粒糊化；
d)在达到淀粉糊化后，进一步加热所述挤压机中的所述混合物以熔融至少一种蛋白质基质形成成分；以及
e)在70℃到100℃之间的温度下挤压混合物通过挤压模具
其中：
i)以冲击加热进行加热步骤c)，使得所述含淀粉谷粒在它们被所述挤压机螺杆实质上粉末化之前糊化；
且
ii)以冲击加热进行加热步骤d)，使得：
a)在所述糊化淀粉与蛋白质基质形成成分形成乳状液之前，
以及
b)在糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完全屏障之前，
达到所述蛋白质基质形成成分的蛋白质熔融温度。
“微粒体积”和“每微粒体积”是描述微粒尺寸的术语。它们可以基于微粒的维度计算，例如：
-当微粒大部分接近立方体形状时，它们的微粒体积可计算为长度乘宽度乘厚度；
-当微粒接近球体时，微粒体积可用微粒的直径值计算。例如，可以用常规粒度分布分析方法中的Dv0.5值计算粒度(直径)的平均值。
微粒体积为至少0.125 mm3表明微粒的平均体积为0.125 mm3。通过过筛测量，典型商业燕麦谷粉的粒度直径小于0.300 mm，由此可计算出平均微粒体积不超过0.014 mm3。
传统上，在高水分蛋白质组织化挤压中，使用挤压机中从材料进料侧到螺杆室的另一端温度逐渐升高的加热温度分布，因为预计蛋白质熔融发生在挤压机的该端，成分逐渐吸收热且升高它们的温度。在当前的冲击加热的概念下，挤压机中要被加热到目标温度的材料被加热得显著更快，最好是在将它们进料入挤压机后的几秒钟内，这是在它们被输送到挤压机螺杆室的最后部分之前。
优选地，在升高的温度下将水进料到含淀粉谷粒。水的比热容比蛋白质粉末和谷粉的比热容高约220%。所以在升高的温度下进料水可以加热挤压机中的材料，以在显著更短的时间内达到目标温度。
优选地，含淀粉谷粒在进料到挤压机之前被处理，使得淀粉在进料到挤压机之前糊化，以这样的方式，使得谷粒的尺寸(微粒体积)至少保持相同或甚至增加。
发明人已经观察到在具有改善的口感的所研究样品中前五个方面的稳定一致。此外，可以用根据第六方面的方法解决本发明的目的。
根据任一方面，肉类替代产品和方法的共同点在于挤压物是用高水分蛋白质组织化挤压方法制造的挤压物，优选用具有长冷却模具(冷却模具优选长度大于300 mm，最优选大于1000 mm)的双螺杆挤压机。在挤压中，机械加工的含淀粉谷粒用至少一种蛋白质分离物/浓缩物/前者的组合、油和香料加工，以制成然后会被挤压的浆料。
术语“机械加工的”指麦片-比如经压缩的、经碾压的或经压片化的-钢切谷粒、去壳且珍珠化的（pearled）、压碎的谷粒或去壳但未珍珠化的谷粒，然而排除：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒、去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
机械加工的含淀粉谷粒优选包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：燕麦、大麦、黑麦、小麦、大米、玉米、扁豆、鹰嘴豆、绿豆、蚕豆、豌豆、藜麦、木豆、高粱、荞麦，然而排除：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒、去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
优选进一步加工肉类替代产品，使得其可以厚块、排骨、小块、肉片、肉排或土耳其烤肉(doner meat)状切片形式，或以酸奶或素食酸奶和香料中的土耳其烤肉串(donerkebab)状分层层理层形式销售。
食物产品中簇形式的不溶性可洗淀粉的使用可能会为食品工业带来有趣的可能性。
发明人已经用配备有偏振光的显微镜观察到挤压产品中淀粉不具有在其挤压之前或浸在热水中前曾有的“马耳他十字”特征。这显示挤压产品中的淀粉是糊化的。
在用淀粉可洗度测试检测后，切碎的挤压产品的蛋白质纤维基质结构保持不溶且未被破坏。在110℃下高压锅内水中蒸煮10分钟后，肉类替代产品的蛋白质纤维基质结构也保持不溶且未被破坏。被高压锅蒸煮的肉类替代产品的切割力保持为高压锅蒸煮之前的切割力的40%到50%之间。这些是与通过并非高水分蛋白质组织化挤压的其他挤压方法生产的产品性质的重要差异。通过其他挤压方法生产的产品在水中蒸煮后或在温水中浸泡过夜后基本上溶解、软化或坍塌。
根据另一方面，用高水分蛋白质组织化挤压制造肉类替代产品的方法可以通过以下来改善：选择挤压参数和起始材料，所述起始材料至少包含：i)一种蛋白质成分，其优选为蛋白质分离物或蛋白质浓缩物或它们的混合物，ii)机械加工的含淀粉谷粒，和iii)谷粉，使得淀粉和形成蛋白质基质的蛋白质熔融物之间的乳状液的形成被基本上防止或者降低到挤压后的肉类替代产品中存在大量不与蛋白质基质结合的淀粉这样的程度。
控制的挤压参数优选包括水进料温度和/或加热分布(比如沿着挤压螺杆和在冷却模具中)，使得起始材料在挤压机中得到冲击加热。
有利地，通过控制肉类替代产品中的淀粉溶解度来控制肉类替代产品的坚硬度或可压缩性。最有利地，控制淀粉溶解度使得线性压缩性（linear compressibility）在300 g到1500 g之间，且圆柱压缩性（cylindrical compressibility）在7000 g到17500 g之间。优选地，在挤压后至少24 小时测量线性和圆柱压缩性。
有利地，不与蛋白质基质结合的淀粉的量作为可溶性淀粉来确定。优选通过改变挤压参数控制可压缩性，使得挤压后的肉类替代产品中可溶性淀粉的量相对于淀粉的总量的比例(淀粉溶解度)在3重量%到10重量%之间。在这种情况下，挤压后的肉类替代产品中可溶性淀粉含量在0.03重量%到1.10重量%之间。
附图说明
以下将参考附图更详细地描述肉类替代产品和制造肉类替代产品的方法，其中：
图1是5号、7号和8号样品的照片；
图2A是5号样品在60℃下水中浸泡24小时且空气干燥后拍摄的X射线显微断层成像(Micro-CT)扫描图像；
图2B是8号样品在60℃下水中浸泡24小时且空气干燥后拍摄的X射线显微断层成像(Micro-CT)扫描图像。该样品与图2A中以同样方式切割。
图3示意了所观察到的淀粉溶解度和压缩肉类替代产品所需的压缩力之间的关系(指数曲线拟合测量点)；
图4示出了对于实验1-6，受成分组成和挤压加热温度分布影响的挤压材料的微粒重量分布；
图5示出了对干燥(未浸泡)钢切燕麦对比浸泡的钢切燕麦(浸泡于热水中)的压缩测试的结果；
图6A和6B是取自2号样品的样本的显微镜图像(10x放大倍数)；
图6C和6D是取自2号样品的样本的显微镜图像(10x放大倍数)；
图6E和6F是取自6号样品的样本的显微镜图像(10x放大倍数)；
图6G和6H是取自6号样品的样本的显微镜图像(20x放大倍数)；
图7A是取自用50℃下的水从2号样品洗出的可洗淀粉的样本的显微镜图像；
图7B是取自用50℃下的水从2号样品洗出的可洗淀粉的样本的显微镜图像；
图8是由肉类替代产品(2号样品)制成的食物撕裂成片后的实例；
图9是将挤压产品撕裂成片后、腌制片(左侧)，将挤压产品挂糊、将挤压产品裹屑并在油中深炸(右侧)的由肉类替代产品(2号样品)制成的食物的实例；
图10示出了受加热温度影响的豌豆蛋白质凝胶化；
图11示意了切割力和压缩力分析方法；
图12A和B示意了挤压工艺的示意性布置；
图13示意了可溶性淀粉和可洗淀粉定量分析方法；
图14A示出了涂覆在挤压产品的空腔内表面上的淀粉；
图14B示出了由碘染色观察到的挤压产品的空腔的内表面；
图14C示出了由碘染色观察到的挤压产品的空腔的内表面；
图14D和图14E示出了由碘染色观察到的挤压产品的空腔的内表面；以及
图15示出了2号样品在膨胀之前(顶部照片)和之后(底部两照片)的照片。
在所有图中，相同的附图标记指相同的部件。
具体实施方式
I：现状和目的
蒸煮的鸡腿肉的口感不同于鸡胸肉片。口感上的不同尤其关系到嫩度。蒸煮的鸡胸肉片通常要求在40%压缩率下相对高的压缩力，这表明通常蒸煮的鸡胸肉片具有相对低的可压缩性。
如介绍部分所描述，发明人已经致力于用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品。图12A示意了配置成实施传统高水分蛋白质组织化挤压工艺的挤压机12。在挤压机12中，将粉末形式的成分在混合器121中混合，混合器121与供应管线122连接，供应管线122通向入口漏斗123。挤压机12具有与常规自来水供应(自来水通常具有不高于室温或例如30℃的温度)连接(优选经由阀130和收集罐131，以实现恒定的水体积流量)的液体进料管线124。挤压机12具有长冷却模具125。用两个挤压机螺杆实施挤压，因此名为“双螺杆挤压机”。
研究重点在于改善口感和找到可以生产用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品的方式，使得肉类替代产品具有合适的高压缩性和咀嚼性，以使它的口感尽可能接近蒸煮的鸡腿肉。此外，为了将口感最优化，肉类替代产品应该具有长连续纤维蛋白质基质结构。
市场上，有用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品，它们被切碎或撕成片销售，并且当肉类替代产品挤压后冷却时，一定程度上具有与蒸煮的鸡胸肉片相当的口感。表I示出了与豆腐、鸡胸肉和鸡腿肉相比，所选的现有肉类替代产品的某些数据。
表I：市场上所选的肉类替代产品的物理性质
[Oumph!®是瑞典Food for Progress Scandinavia Ab在至少欧盟、美国、新西兰、瑞士、澳大利亚、岛屿和挪威注册的商标。产品“厚块”具有水、大豆蛋白质(23%)和盐的成分。]
发明人能够测试的这些产品中没有类似蒸煮的鸡腿肉的，蒸煮的鸡腿肉比蒸煮的鸡胸肉片更加嫩，更加可压缩且具有更柔韧的结构。
由于蒸煮的鸡腿肉的长连续纤维蛋白质基质结构，蒸煮的鸡腿肉具有与鸡胸肉片相当的耐嚼口感。
在由发明人用高水分蛋白质组织化挤压实施的测试中，我们发现用高水分蛋白质组织化挤压制造的新鲜挤压出的肉类替代产品的口感通常非常吸引人。
然而，在相对短的时间后(通常在几分钟的范围内，通常5到10分钟)，当肉类替代产品冷却时，口感变得不可接受。该不可接受的口感来源于肉类替代产品失去了它的嫩度，变得较不可压缩，且肉类替代产品的结构变得较不柔韧。
当前，大多数用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品深度冻冻销售。在解冻之后，这些产品将具有与蒸煮的鸡胸肉片相当的口感，其远远无法相似于蒸煮的鸡腿肉。
为了改善用低水分挤压蛋白质组织化制造的肉类替代产品的口感，已知将微粒添加到挤压物中，例如已经包括淀粉；谷粉；可溶性和不溶性聚合物纤维比如豌豆纤维，纤维素，琼脂-琼脂，黄原胶(比如美国专利申请公开2016/0205985 A1中)；不溶性盐如石膏(比如美国专利 5,922,392中)；以及破坏蛋白质纤维的脂肪，用以嫩化挤压产品来生产肉类替代产品(比如美国专利申请公开2016/0205985 A1中)。
然而，这些化合物在挤压之前大多尺寸很小(每个维度低于100μm)，或将在挤压期间被分裂成小的部分(每个维度低于100μm)。实践中，它们全部将被挤压机螺杆均一化，且被覆盖它们的蛋白质材料乳化。
Tolstoguzov[参考文献 1]已经研究且详细地描述了蛋白质挤压中不同类型的乳状液，包括多糖在蛋白质中的乳状液。Tolstoguzov发现蛋白质组织化挤压条件下挤压的乳状液系统不同于低于140℃温度下存在的典型水包水乳状液或水包油乳状液。蛋白质包多糖的乳状液可以被认为是多糖熔融物在蛋白质熔融物中的乳状液。在肉类替代产品制造方法期间，即在高水分蛋白质组织化挤压工艺中，蛋白质是主要的成分。基于干基准，蛋白质通常占挤压原材料重量的50%到100%之间。通常，在挤压机中，适用于这类挤压工艺的植物蛋白可以在140℃到200℃之间的加热温度下熔融。因此，蛋白质可以形成连续相。
因此，US 2016/0205985 A1和5,922,392中公开的微粒将分散在蛋白质中且形成分散相。分散的微粒稳定地在连续相内被捕获或嵌入，平均地分布在整个连续相中，且具有小的粒度。
挤压中的无喷丝头纺纱效应(spinneretless spinning effect)导致在流动中异相液体系统的各向异性(纤维状或层状)结构的成形。
在挤压工艺的最后阶段，乳状液、液体细丝和各向异性结构的形状由蛋白质相的快速凝胶化用比液体细丝寿命更短的凝胶化时间固定。在这之后，如果蛋白质基质结构或覆盖分散微粒的蛋白质层没有分裂开，则分散的微粒保持均匀分散，牢固嵌入，且几乎不能通过机械力(例如离心、重力)或通过提取(例如水洗、水提取)从蛋白质基质分离出来。
当用蛋白质组织化挤压生产肉类替代产品时，知晓在挤压中包含微粒的已知方法会将挤压产品嫩化到一定的程度，特别是当挤压产品新鲜生产且在冷却及保存过夜之前。微粒可以通过在蛋白质纤维中间或在相邻蛋白质纤维之间来破坏蛋白质纤维。
加入这样的微粒也可以稀释用于挤压的成分中蛋白质的浓度(比例)，蛋白质形成蛋白质纤维基质且有助于挤压产品的强度。这样，加入微粒可以软化挤压的产品，尤其是当产品在冷却温度(例如在0℃到6℃之间)下保存过夜之前新鲜且温暖的时候。在用于生产肉类替代产品的低水分蛋白质组织化挤压(例如挤压期间材料的水分含量在15%到40%之间)中，挤压的产品大多数具有大量膨胀且在蛋白质纤维间含有大量的气泡。膨胀和气泡归因于当挤压出的材料在高温(例如高于100℃)下刚从挤压机模具离开时发生大量水蒸发。在这样的情况下，破坏的蛋白质纤维被气泡进一步分离，且固定在于彼此分开(远离)的位置上。因此，在用于肉类替代产品生产的低水分蛋白质组织化挤压中，来自这些微粒的破坏效应一定程度上可具有吸引力。
然而，在用于肉类替代产品生产的高水分蛋白质组织化挤压中(例如挤压期间材料的水分含量在40%到80%之间)，挤压材料的膨胀少得多，蛋白质纤维间均匀分布以破坏邻近纤维间它们的交联的气泡少得多。
Akdogan[参考文献2]发现高水分蛋白质组织化挤压中膨胀水平降低是由挤压期间水的浓度增加导致。更具体地，较高水分含量的挤压具有剪切(通常在高水分蛋白质组织化挤压中存在的剪切力较小)、混合、机械热(通常在高水分蛋白质组织化挤压中机械散热较小)和对流热的不同分布。由于熔融粘度大大降低且挤压机机筒中压力积聚大大降低，高水分含量的挤压在挤压机机筒中能量的粘性耗散小得多。沿着模具的压力大大降低，且这因此是造成模具处的膨胀极小到不存在的部分原因。在高水分蛋白质组织化挤压期间用长冷却模具冷却挤压的材料，且因此水蒸发大大减少。从背景技术也已知，当挤压材料的淀粉含量较低时，且当淀粉糊化水平较低时，离开挤压模具的挤压材料的膨胀水平将较低。与高水分含量相关的挤压材料的低粘度也会导致其一定程度上无法保持(维持)膨胀稳定而免于坍塌成一片致密的片。
挤压期间水分含量的不同也会导致稳定蛋白质基质的主要贡献蛋白质-蛋白质力的改变。 Lin 等人[参考文献3]发现在高水分挤压下(比如当在挤压期间水分含量在40%到80%之间时)，很大部分的蛋白质由氢键连接且稳定化，而二硫键和疏水相互作用不是稳定蛋白质的主要的力。相反地，在低水分挤压下(比如当挤压期间水分含量在30%到40%之间时)，主要的重要蛋白质基质稳定力是二硫键和疏水键。在挤压后，冷却过程期间，蛋白质基质中氢键可以显著有助于进一步增加挤压的产品的凝胶强度(坚固度)。众所周知且由Sun和Arntfield[参考文献4]公开，用于储存的低温(比如0℃到6℃之间)和蛋白质凝胶形成之后的冷却过程可以有利于氢键的广泛和不断增加的形成。另外，也众所周知，在淀粉在水中被加热和糊化之后的冷却过程期间，淀粉凝胶强度也大多且显著增加，因为冷却期间淀粉分子之间广泛产生氢键。淀粉回生可以在淀粉糊化之后发生。较长的存储时间期会导致氢键的进一步形成，且因此会导致结构进一步变紧(坚固)，以及保水能力较低。因此，淀粉糊化和回生是导致背景技术中已知方法中由高水分蛋白质组织化挤压生产的肉类替代产品质地坚固和失去有吸引力的口感的问题的另一因素。
在烘烤面包的背景下，回生对面包屑质地的不利影响是众所周知的：回生会显著导致存储时间期间面包屑老化和坚固度增加。
氢键是短程化学键，这意味着与氢键相关联的交联主要发生在紧密或直接相互接触的相邻化合物之间(例如蛋白质-蛋白质、蛋白质-淀粉、淀粉-淀粉)。直链淀粉类型的淀粉具有形成淀粉-淀粉氢键的高能力，因为它在分子结构上具有许多羟基和线性聚合物链。糊化之前的淀粉不能在水中形成凝胶，因为淀粉嵌入淀粉颗粒结构中且因此是不溶性的。淀粉糊化在高水分挤压期间可比低水分挤压中发生得更过度。在高水分蛋白质组织化挤压期间，淀粉被充分加热，通过热和剪切力沥出到水中，使沥出的直链淀粉分子线性排列且彼此紧密接触。
由于来自高水分蛋白质组织化挤压的挤压产品具有较高的密实度(膨胀较少、密度较高)，且比来自低水分挤压的那些更过度形成氢键类型蛋白质-蛋白质交联力，加入微粒(比如淀粉粉末、不溶性盐、纤维、脂肪等等)几乎不能像在低水分挤压中那样，破坏冷却阶段期间和挤压后过度发生的蛋白质-蛋白质交联或相互作用力。因此，加入或没有加入微粒的这些挤压产品在冷却和存储时间期间仍然受患于结构硬化(坚固)和失去可接受的口感(例如可压缩性)的问题。更具体地，微粒在挤压期间很快或在微粒与蛋白质材料一起被挤压之后立即被蛋白质基质容易地均一化、覆盖和乳化。然后微粒不能提供足够大的破坏力或蛋白质纤维间的屏障效应，而可能仅能够只围绕每个单独的微粒点提供有限的破坏性区域，而不会延伸。更严重地，当淀粉以淀粉粉末(包括或不包括改性淀粉或预糊化淀粉)或谷粒谷粉粉末的形式添加时，它们也在与蛋白质材料一起挤压之后很快被蛋白质基质均一化、覆盖和乳化。然后，乳化的淀粉被加热和糊化。在整个挤压过程和在最终产品中，淀粉保持为小微粒。所以淀粉几乎不能提供大的破坏力或蛋白质纤维间的屏障效应，而可能仅能够只围绕每个单独的微粒点提供有限的破坏性区域，而不会延伸。在挤压之后，围绕淀粉微粒的蛋白质基质可以继续变坚固，形成蛋白质-蛋白质相互作用力，比如更多氢键。此外，淀粉在被剪切、糊化、在线性排列的蛋白质纤维内(间)分布和线性排列之后，变得极易经受淀粉糊化、回生、硬化、干燥以及以氢键形成可能的淀粉-蛋白质相互作用。这样，挤压产品在冷却和存储时间期间经受结构硬化(坚固)和失去可接受的口感(例如可压缩性)的非常重大的问题。
II:实施以下实施例中描述的测试的加工机(挤压机系统)
图12B示意了用于实施根据本发明描述的方法的配置成实施高水分蛋白质组织化挤压工艺的挤压机13。挤压机13实现了新工艺所需的技术特征。
在新工艺中，将机械加工的含淀粉谷粒与粉末形式的含淀粉谷粒(优选谷粉)、至少一种(优选蔬菜或乳制品)蛋白质分离物/至少一种(优选蔬菜或乳制品)浓缩物/至少一种这样的分离物和至少一种这样的浓缩物的混合物、可能的油和可能的香料和任意其他成分在混合器121中混合，且通过进料管线122进料到挤压机13中，例如通过入口漏斗123。挤压机13具有与水加热元件14相连的液体进料管线124，水加热元件14配置成提供加热的水(使得加热的水明显高于自来水的温度，比如，具有至少50℃的温度)，且优选配置成提供具有稳定温度的水(出于这个目的，加热元件14优选具有泵132和加热器罐133，且加热器罐133优选具有水加热元件和温度探测器)。挤压机13还包含长冷却模具125。可以控制泵132使得进料到罐131的水总是具有目标温度，泵130可以以目标流率(例如每小时多少千克水)将水进料到挤压机13中。如果自来水与罐131直连，且尝试在罐131中加热水，那么将更难精确地控制水的温度。
在以下的实施例中，更详细地描述了发明人实施的实验。
III:第一实验(实施例1和2)
以下，也在其他实验和测试中样品的成分的整个描述中，成分的百分比基于干基准以重量%给出。
利用实施例1和2，我们展示了制造工艺的示例性参数(成分、冲击加热)和它们对所得的肉类替代产品的品质的影响(比如在特定的物理性质方面，比如可压缩性、硬化、膨胀、空腔结构)。
机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：麦片(比如经压缩的、经碾压的或经压片化的)、钢切谷粒、去壳珍珠化的谷粒、压碎谷粒、去壳但未珍珠化的谷粒。
机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：燕麦、大麦、黑麦、小麦、大米、玉米、扁豆、鹰嘴豆、绿豆、蚕豆、豌豆、藜麦、木豆、高粱、荞麦。
然而，以下成分被排除在机械加工的含淀粉谷粒之外：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒和去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
虽然可以使用另外的挤压机配置，但用于实施实验的挤压机13是具有直径在30mm到50 mm之间的螺杆126的双螺杆共旋转挤压机。挤压机13具有围绕螺杆126的螺杆室138。所使用的配置中螺杆室138具有6个区域(虽然另外数量的区域是可能的)，可以从固体成分进料到挤压机和挤压开始侧起将其标号为区域1至区域6。因此，(例如在区域1)有用于进料固体成分的入口孔139。区域2、区域3、区域4、区域5和区域6都配备有加热、冷却和温度检测元件，其优选可单独控制每个区域的温度在例如10℃到220℃之间。此外，(例如在区域2)有用于将液体进料到挤压机13以与固体成分一起被挤压的入口孔140。
在典型的螺杆旋转速度(例如在150 rpm到300 rpm之间)下，材料可以用约45 s至75 s通过螺杆室138。发明人设定允许液体进料管线124和加热元件14用5℃到99℃之间的不同温度的水进料水，例如，在一些情况下，将加热的水进料到罐131中，且通过液体进料器的泵130将加热的水泵送至挤压机13。实施测试以在连续运行挤压没有水的干燥燕麦片后停止挤压机且取出螺杆。且观察到利用(例如由输送距离计算的)5 -15s的螺旋磨转时间，大约在区域2，燕麦片大多数(超过90%)且基本被粉末化成明显小于它们的原始尺寸(例如它们的尺寸小于200 μm)的谷粉状微粒。
不同地，传统的液体进料管线124与常规自来水相连，且将5℃到25℃之间的自来水进料到挤压机(如图12A中所示)。固体成分和液体的进料速度(例如kg/h)可以单独控制。
在最后区域(比如区域6)之后，有与挤压机13相连的长冷却模具125，其也具有加热、冷却和温度检测元件。长冷却模具125长于300 mm，优选其长度在300 mm到5000 mm之间，最优选在1000 mm到3000 mm之间。在最后区域(比如区域6)和冷却模具125之间，有压力检测传感器和温度检测传感器。此外，在长冷却模具125之后可以连接刀具。
本领域技术人员具有来自背景技术充足的知识，以知晓如何根据生产稳定性、生产速度、产品尺寸和形状等不同类型的定制需求来调整或选择螺杆126直径、螺杆126速度、冷却模具125长度和形状、刀具类型和切割速度。
实施例1(1号、2号、3号、4号样品)-成分对挤压产品的质地性质的影响
发明人制备了4种样品(1号、2号、3号、4号)，其用图12B中示出的挤压机13用高水分蛋白质组织化挤压加工。
1号样品包含90重量%豌豆蛋白、5重量%的燕麦谷粉、4重量%纤维，其中还加入其他成分(比如盐、香料、酵母提取物、油、燕麦麦芽提取物、不含淀粉谷粒-例如向日葵种子)。
2号样品包含90重量%豌豆蛋白、5重量%的钢切燕麦、4重量%纤维，其中还加入其他成分(比如盐、香料、酵母提取物、油、燕麦麦芽提取物、不含淀粉谷粒-例如向日葵种子)。
3号样品包含62重量%豌豆蛋白、20重量%的燕麦谷粉、10重量%纤维，其中还加入其他成分(比如盐、香料、酵母提取物、油、燕麦麦芽提取物、不含淀粉谷粒-例如向日葵种子)。
4号样品包含62重量%豌豆蛋白、1重量%的钢切燕麦、19重量%燕麦谷粉、10重量%纤维，其中还加入其他成分(比如盐、香料、酵母提取物、油、燕麦麦芽提取物、不含淀粉谷粒-例如向日葵种子)。
在生产之后，将1号、2号、3号、4号样品冷却并且储存过夜。次日测量它们的机械性质以研究质地。表II中示出了测量结果。
表II中的结果示出，由包含含淀粉的谷粉(燕麦谷粉)的成分生产的1号和3号样品具有坚硬且似橡胶的质地，且对圆柱压缩具有高阻力。
表II中的结果还示出了，其中含淀粉的谷粉(燕麦谷粉)被含淀粉谷粒(钢切燕麦)替代或部分替代的2号样品和4号样品，比1号样品和3号样品更柔韧且可压缩。
在110℃下高压炊具内(比如在高压锅内)水中蒸煮之后，2号样品具有比1号样品(143%)高得多的厚度蒸煮膨胀率(265%)。该差异仅由含淀粉的成分的改变(从谷粉到钢切谷粒)引起。其他条件如挤压参数都保持相同；且成分具有相同的化学(营养物)组成。
表II. 1号、2号、3号、4号样品的质地
·作为实施例1中的蛋白质，我们使用豌豆蛋白分离物。它可以至少部分地用豌豆蛋白浓缩物替代，或用任意其他蛋白质分离物或蛋白质浓缩物(比如蚕豆、大豆、鹰嘴豆、小麦面筋、燕麦)、乳制品(牛奶或乳清)蛋白质、或这些中的至少一种的混合物替代。结果是相当的。
·实施例1中使用的谷粒是钢切燕麦。它可以用以上说明的(请注意以上说明的被排除的种类)机械加工的含淀粉谷粒替代，特别是用钢切大麦、大米粒、碎大米、珍珠化的大麦、珍珠化的黑麦、珍珠化的小麦、珍珠化的燕麦、(例如粒度为2 mm的)豌豆碎种子、蚕豆碎种子、鹰嘴豆碎种子、扁豆种子等等和它们的混合物。结果是相当的。
·本实施例中在挤压之前将机械加工的含淀粉谷粒浸在热水中。实施浸泡，以将谷粒与热水(例如90℃)1:2轻轻混合，然后保持在温暖温度(例如75℃)下2小时。浸泡之后，谷粒吸收所有水且变得更柔软和更大。
·实施例1中的谷粉是燕麦谷粉。它可以用大麦谷粉、小麦谷粉、大米谷粉、豌豆谷粉、鹰嘴豆谷粉、蚕豆谷粉、扁豆谷粉等等和它们的混合物替代。结果是相当的。
·实施例1中的纤维是豌豆纤维。它可以用燕麦纤维、燕麦麸皮、土豆纤维、蚕豆纤维等等和它们的混合物替代。结果是相当的。
·实施例1中的其他成分包含以下的所有：盐、香料、酵母提取物、油、燕麦麦芽提取物、不含淀粉谷粒(比如向日葵种子)等等。这些中的一些可以省略或用期望的其他成分替代。
·测量对用锋利刀片切割的阻力，作为实施例1中的切割力。用以上描述的质构分析仪实施测量。
·测量对用圆柱压缩的阻力，作为实施例1中的压缩力。用以上描述的质构分析仪实施测量。
·作为表II中实施例1中的质地观察，由进行感官评估的专家小组来分析质地性质观察记录。
实施例1中使用的挤压参数：
(1)液体进料：热水(例如具有65℃的升高的温度)；
(2)挤压期间浆料(被挤压的材料)的水分含量为约50%。根据挤压产品期望的性质(例如水分含量、颜色等等)和成分的改变(例如不同蛋白质可具有不同的熔融要求，不同的淀粉可具有不同的糊化要求)，浆料的水分含量可以在40%到80%之间调整；
(3)挤压机加热分布：在区域2-3-4-5-6具有温度80-125-160-145-130(℃)的冲击加热分布。冷却模具温度为90℃。根据成分的改变(例如不同的蛋白质可具有不同的熔融温度，不同的淀粉可具有不同的糊化温度)，可以在描述于所附方法权利要求的范围内调整温度；
(4)生产率：每小时制造约18 kg产品。在螺杆末端的压力：在1.0 mPa到3.0 mPa之间。
(5)挤压后将挤压产品立即浸入(例如20℃)水中2小时以冷却和防止干燥。然后从水中取出。然后在冷室(例如5℃)中储存24小时后，分析样品的切割力、压缩力、质地观察和厚度蒸煮膨胀率。
N.A代表未分析。
实施例1中的膨胀代表由蒸煮测试方法分析的厚度蒸煮膨胀率，其将在以下描述。除非当有其他说明比如“挤压膨胀率”时，否则贯穿本申请中，“膨胀”或“膨胀率”总是指厚度蒸煮膨胀率。
在进一步的实验中，用不同挤压参数加工1号样品的成分(90重量%豌豆蛋白+5重量%的燕麦谷粉+4重量%纤维，其中还加入其他成分)，不同的挤压参数例如不同的液体进料水温度(15℃-90℃)，挤压机加热分布(“冲击加热”比如(在2-3-4-5-6区域)80-125-160-145-130℃)，“过度加热”比如80-125-160-160-160℃，“缓慢加热”比如40-75-100-140-165℃，所有都产生了不可接受的产品(与1号样品类似)，它们具有坚硬和橡胶的结构和口感，切割力在500 g到1100 g之间，压缩力在18 200 g 和44 000 g之间，且蒸煮膨胀率在125%到149%之间。来自这些实验的结果并不令人满意。口感完全不能与蒸煮的鸡腿肉相比。
用其他含淀粉的谷粉比如燕麦淀粉、土豆淀粉、大米淀粉、鹰嘴豆淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉等等代替燕麦谷粉也生产了与1号样品相似的不可接受的结果。发明人实施了大量的测试。
用不含淀粉的谷粒，例如向日葵种子、花生片、杏仁种子片、椰子微粒、奇亚种子替代燕麦谷粉也产生了与1号样品相似的不可接受的产品。
用具有完整壳或完整、厚实和结实的种皮(也被称为果皮层、麸皮层)或完整外皮的含淀粉谷粒比如全粒燕麦种子、全粒大麦种子、全粒黑麦种子替代燕麦谷粉也产生了与1号样品相似的不可接受的产品。
然而，将0%到20%之间(优选在0%到10%之间)的这些微粒(例如向日葵种子、奇亚种子、全粒燕麦种子)加入到成分中以部分替代可接受样品比如2号样品中的蛋白质，不会产生对挤压产品品质的不利影响。
将添加剂比如氯化钙、碳酸钙、石膏粉(硫化钙二水合物)、发酵粉、车前子、海藻酸盐、抗坏血酸、黄原胶、琼脂-琼脂等等加入到1号样品的成分并未产生在可接受的样品如2号样品观察到的期望的性质。
然而，将0%到5%之间的这些添加剂(比如发酵粉、石膏粉、抗坏血酸)中的一些加入可接受样品如2号样品的其他成分中仍然是可能的，因为它不会导致对挤压产品的品质(压缩特性和口感)的严重不利影响。
实施例2(5号、6号、7号、8号、9号样品)-挤压成分和挤压加热分布对挤压产品的质地和膨胀性质的影响。
发明人制备了5种样品(5号、6号、7号、8号、9号)，其用图12B中示出的挤压机13用高水分蛋白质组织化挤压加工。
5号样品包含70重量%的豌豆蛋白、30重量%的燕麦谷粉。
如5号样品，6号样品包含70重量%的豌豆蛋白、30重量%的燕麦谷粉。
7号样品包含70重量%的豌豆蛋白、10重量%的燕麦片、20重量%的燕麦谷粉。
如7号样品，8号样品包含70重量%的豌豆蛋白、10重量%的燕麦片、20重量%的燕麦谷粉。
9号样品包含70重量%的豌豆蛋白、20重量%的燕麦片、10重量%的燕麦谷粉。
在生产之后，将5号、6号、7号、8号、9号样品冷却并且储存过夜。次日测量它们的机械性质以研究质地。表III中示出了测量结果。
表III. 5号、6号、7号、8号、9号样品的质地
表III示出了用冲击加热温度分布(热水液体进料与在2-3-4-5-6区域的温度分布80-125-160-145-130℃一起使用)挤压生产的含燕麦片的挤压产品8号样品和9号样品具有更柔韧和可压缩的质地，其产生非常好的口感且吃起来令人愉悦。在水中蒸煮后，其也具有高蒸煮膨胀率(189% - 206%)，这与它的具有柔韧和可延伸的结构和质地的性质一致。
当燕麦片被具有相同的化学组成、但粒度小得多的燕麦谷粉完全替代时(6号样品)，挤压的产品变得坚硬、似橡胶且蒸煮膨胀率较低(129%)。口感完全不能和蒸煮的鸡腿肉相比。冲击加热挤压条件在不含燕麦片的产品间(5号样品和6号样品之间)并未导致大的差异。
当在没有冲击加热设定(比如，如果液体进料水温度为25℃，且区域2温度设定成40℃)的挤压条件下使用燕麦片时，产品(7号样品)具有坚硬且似橡胶的质地和低膨胀率(164%)。口感完全不能与蒸煮的鸡腿肉相比。
·实施例2中的蛋白质是豌豆蛋白分离物。它可以实施例1中的上下文中说明的方式用其他蛋白质替代。
·实施例2中使用燕麦片作为机械加工的含淀粉谷粒。可以以上和实施例1的上下文中说明的方式用其他机械加工的含淀粉谷粒替代燕麦片。特别地，可以使用大麦片、钢切燕麦、钢切大麦、大米粒、碎大米、珍珠化的大麦、珍珠化的黑麦、珍珠化的小麦等等和它们的混合物。结果是相当的。
·实施例2中，挤压之前不将机械加工的含淀粉谷粒浸入热水中。
·实施例2中的谷粉为燕麦谷粉。它可以用大麦谷粉、小麦谷粉、大米谷粉、豌豆谷粉、鹰嘴豆谷粉、蚕豆谷粉、藜麦、木豆、高粱、荞麦等等或它们的混合物替代。结果是相当的。
·实施例2中的膨胀代表由蒸煮测试方法分析的厚度蒸煮膨胀率，其将在以下描述。
·实施例2中的可见空气空腔代表由视觉检查方法分析的挤压产品中的可见空气空腔，其将在以下描述。
·实施例2中的质地观察代表由专家小组感官评估产生的质地性质观察记录。
·挤压参数：
(1)挤压期间浆料(被挤压的材料)的水分含量为约50%；
(2)挤压后将挤压产品立即浸入水(20℃)中2小时以冷却和防止干燥。然后将它们从水中取出。然后在冷室(例如5℃)中储存24小时后，分析样品的质地观察、可见空气空腔、厚度蒸煮膨胀率。
(3)生产率：每小时制造约18 kg产品。冷却模具温度为90℃。
空气空腔的实例可以在图1和图2的8号样品中看见。
IV：第一实验的结果
图1是5号、7号、8号样品(从下到上)在60℃下水中浸泡24小时后拍摄的照片：在右侧，样品被平行于纤维方向切割，使得样品的纤维、长度和厚度是可见的。在左侧，样品被横穿纤维方向切割，使得样品的横截面(宽度和厚度)是可见的。8号样品具有比7号样品和5号样品明显更可见的空气空腔。8号样品中的空气气泡更均匀地分布在蛋白质纤维基质中，具有比5号样品和7号样品中的空气气泡更大的总体积和更大的平均尺寸。图1的7号样品中有白色微粒，这包括蛋白质基质内的完整燕麦片微粒。所包括的微粒并未解决产品呈橡胶状、坚硬和难以压缩的问题。可见的微粒不被挤压机粉末化，主要是由于一些非常小部分(例如少于5%)的微粒滑过螺杆和螺杆室之间窄间隙的事实。在整个挤压中它们保持大部分完整，且不会与其他成分有效混合。这些微粒糊化的程度是不充足的，且比被螺杆有效混合的其他微粒(例如7号样品中被粉末化的那些)低得多。在工艺的最后，它们被其他材料覆盖。它们不能破坏蛋白质纤维结构的整体形成或纤维间相互作用力形成的增长。这些与图1中的结果相一致。这些由显微镜研究(虽然在本申请中未提供照片)和质地(可压缩性)研究结果证实。
图2A是5号样品在60℃下水中浸泡24小时且空气干燥后拍摄的X射线显微断层成像(Micro-CT)扫描图像。平行于纤维方向切割样品，使得样品的纤维、长度和厚度是可见的。
图2B是8号样品在60℃下水中浸泡24小时且空气干燥后拍摄的X射线显微断层成像(Micro-CT)扫描图像。以图2A中相同的方式切割样品。图2A和图2B之间的差异很清楚，且可以看出8号样品具有更多的空气气泡(白色纤维间的黑色空腔)，空气气泡广泛且均匀地分布在蛋白质纤维基质中，具有比5号样品更大的总体积和更大的平均尺寸。另外，8号样品明显具有长连续纤维结构。8号样品的纤维比5号样品的纤维更细且具有更均一的厚度。大多数的纤维相互平行。这示出了虽然蛋白质纤维倾向于互相粘着且形成较大的束或团，蛋白质纤维在8号样品中很好地被破坏和分开。8号样品较细的纤维结构有助于良好、耐嚼和可压缩的质地，这可接近蒸煮的鸡腿肉。5号样品的聚集和分层的结构使其具有不利的、坚硬、似皮革和似橡胶的质地。
图6A是取自2号样品的样本的显微镜图像。用蛋白质染料(Thermo ScientificPierce 考马斯亮蓝 R-250)将样本染色。用10倍放大倍数的光学显微镜(Zeiss AxioLab.A1 实验室显微镜)观察样本。蛋白质纤维被染色成黑色。蛋白质纤维在整个图像中是连续的，长度比1 mm大得多。蛋白质纤维大多数相互平行排列。交联低，相邻纤维间只有很少连接。
图6B是取自2号样品的样本的显微镜图像。用稀释的碘溶液、例如用于革兰氏染色的用聚乙烯吡咯烷酮稳定的1:5稀释的Sigma-Aldrich Lugol’s溶液，将样本染色。用10倍放大倍数的光学显微镜观察样本。深黑色材料(块)表明富淀粉材料，其与碘染色剂形成深蓝色碘-淀粉络合物。图6B还以灰色示出了蛋白质纤维基质，其比淀粉材料颜色更浅，比淀粉材料更透明，但不是完全透明的。富淀粉材料呈现出圆形或随机形状，没有紧紧嵌入蛋白质纤维基质内，且没有均匀地分布在整个结构中。这些发现表明淀粉是簇的形式，是从蛋白质相分离出来的相，且不被蛋白质乳化。
图6C是取自2号样品的样本的显微镜图像。用如图6A中的蛋白质染料将样本染色且在20倍放大倍数下观察。蛋白质纤维大多数相互平行排列。交联低，在相邻纤维间只有很少连接。
图6D是取自2号样品的样本的显微镜图像。用稀释的碘溶液、例如用于革兰氏染色的用聚乙烯吡咯烷酮稳定的1:5稀释的Sigma-Aldrich Lugol’s溶液，将样本染色，且在20倍放大倍数下观察。深黑色材料(块)表明富淀粉材料，其与碘染色剂形成深蓝色碘-淀粉络合物。图6D还以灰色示出了蛋白质纤维基质，其比淀粉材料颜色更浅，比淀粉材料更透明，但不是完全透明的。富淀粉材料呈现出圆形或随机形状，没有紧紧嵌入蛋白质纤维基质内，且没有均匀地分布在整个结构中。这些发现表明淀粉是簇的形式，是从蛋白质相分离出来的相，且不被蛋白质乳化。存在尺寸(例如长度)大于30 μm的淀粉簇(示出为深色点)。
图6E是取自6号样品的样本的显微镜图像。用蛋白质染料例如Thermo ScientificPierce 考马斯亮蓝 R-250将样本染色，且在10倍放大倍数下观察。蛋白质纤维被染成黑色。蛋白质纤维在整个图像中是连续的，长度比1 mm大得多。蛋白质纤维大多数相互平行排列。交联较高：图6E中相邻纤维间的连接明显比图6A中的更丰富。图6E中相邻纤维间的间隙空间明显比图6A中的更窄更小。在三束蛋白质纤维间有两列明亮白色的空间。它们是两束蛋白质纤维间的空的间隙。
图6F是取自6号样品的样本的显微镜图像。用稀释的碘溶液、例如用于革兰氏染色的用聚乙烯吡咯烷酮稳定的1:5稀释的Sigma-Aldrich Lugol’s溶液，将样本染色，且在10倍放大倍数下观察。深黑色材料(块)表明富淀粉材料，其与碘染色剂形成深蓝色碘-淀粉络合物。图6F还以灰色示出了蛋白质纤维基质，其比淀粉材料颜色更浅，比淀粉材料更透明，但不是完全透明的。富淀粉材料呈现出窄线形，且紧紧嵌入蛋白质纤维基质内，且明显基本均匀地分布在蛋白质纤维间和沿着蛋白质纤维的整个结构中，分布、富淀粉材料的形状和分布是高度有序的。这些表明淀粉被蛋白质乳化。
图6G是取自6号样品的样本的显微镜图像。用蛋白质染料例如Thermo ScientificPierce 考马斯亮蓝 R-250将样本染色，且在20倍放大倍数下观察。蛋白质纤维被染成黑色。蛋白质纤维大多数相互平行排列。交联高：图6G中相邻纤维间的连接明显比图6C中的更丰富。图6G中相邻纤维间的间隙空间明显比图6C中的更窄更小。
图6H是取自6号样品的样本的显微镜图像。用稀释的碘溶液，例如用于革兰氏染色的用聚乙烯吡咯烷酮稳定的1:5稀释的Sigma-Aldrich Lugol’s溶液，将样本染色，且在20倍放大倍数下观察。深黑色材料(块)表明富淀粉材料，其与碘染色剂形成深蓝色碘-淀粉络合物。图6H还以灰色示出了蛋白质纤维基质，其比淀粉材料颜色更浅，比淀粉材料更透明，但不是完全透明的。富淀粉材料呈现出窄线形，紧紧嵌入蛋白质纤维基质内，且明显均匀地分布在蛋白质纤维间和沿着蛋白质纤维的整个结构中，分布、富淀粉材料的形状和分布是高度有序的。这些表明淀粉被蛋白质乳化。
图7A是取自50℃下从2号样品用水洗出的可洗淀粉的样本的显微镜图像。图7A示出了存在簇形式的不溶性可洗淀粉(图像中的黑色材料)，尺寸在50 μm到800 μm之间。每个簇包含在其中超过5个单独的淀粉颗粒(圆形)。在每个簇内，单独的淀粉颗粒互相紧紧粘合。用光学显微镜在5倍的放大倍数下观察样本。
图7B是取自50℃下从2号样品用水洗出的可洗淀粉的样本的显微镜图像。图7B示出了存在簇形式的不溶性可洗淀粉(图像中的黑色材料)，尺寸约100 μm。每个簇在其中包含超过5个单独的淀粉颗粒(圆形)。在每个簇内，单独的淀粉颗粒互相紧紧粘合。有淀粉从聚集淀粉颗粒簇沥出到水中。这类沥出的淀粉使得这些簇可被50℃的水“洗涤”。嵌入这类簇中的那些淀粉在50℃水中不可溶，但在110℃水中可溶。用光学显微镜在20倍的放大倍数下观察样本。
图10示出了受加热温度影响的豌豆蛋白凝胶化。为了看出加热温度能如何影响豌豆蛋白凝胶化，将豌豆蛋白与水以1：1比例混合，然后包装进真空袋，然后在不同的温度下(50℃到110℃)加热。然后测量凝胶/块的质地。如从表中的结果可以看出，加热到90℃及以上的样品明显具有更高的硬度。这些表明在被加热到90℃或以上时，形成了明显更结实的凝胶。
图14A示出了由碘染色和视觉检查观察到的在挤压产品的空腔的内表面上的淀粉涂层。左侧：2号样品的切片。右侧：与2号样品在相似条件产生的样品的切片，但使用去壳但未珍珠化的全粒燕麦谷粒来替代2号样品中使用的钢切燕麦。右侧样品具有不可接受的质地：例如，压缩力超过20 000 g。
两个样品被切成约1 mm厚、约10 mm宽和40 mm长的切片。长度的方向主要与纤维取向的方向平行。用稀释的Lugol’s溶液(用于染色的碘溶液)将每个样品的一个切片染色45 分钟，稀释的Lugol’s溶液的量在1 mL到3 mL之间，且能在所有方向上覆盖样品。然后将经染色的样品轻轻移动且浸在50 ml水中5 分钟。然后我们将切片放置在白色纸上用于视觉观察。
图14A的照片中的灰色块指整体结构(蛋白质基质结构和所有其他嵌入蛋白质基质结构中的材料)。深色(黑色)表明淀粉含量富集的材料。
2号样品的切片(即左侧)在挤压产品的空腔的内壁以及外壁(表面)上具有明显深色涂层材料。
另一个样品的切片(即右侧)在结构内具有呈大点(比如1 mm圆点)的深色。深色点应该为未破裂的燕麦种子。样品包含可见的未破裂的种子作为内含物微粒，但其具有不可接受的质地。
在1号、3号、5号、6号以及7号中都没有发现明显深色涂层材料。
图14B示出了由碘染色和显微镜(5倍放大倍数，使用立体显微镜，例如ZeissStemi 305立体显微镜)检查观察的挤压产品的空腔的内表面。样品样本取自2号样品。在观察前用稀释的Lugol’s溶液(用于染色的碘溶液)将样本染色30分钟。照片中的灰色块指整体结构(蛋白质基质结构和所有其他嵌入蛋白质基质结构中的材料)。深色(黑色)表明淀粉含量富集的材料。当经由显微镜观察时，彩色视图为蓝色或深蓝色或黑色。
图14C示出了通过碘染色用20倍放大倍数的显微镜观察的挤压产品的空腔的内表面。样品样本取自2号样品。在观察前用稀释的Lugol’s溶液(用于染色的碘溶液)将样本染色30分钟。图中(从图片的左边到中间)具有特定纤维(各向异性)结构的深灰色块指整体结构(蛋白质基质结构和所有其他嵌入蛋白质基质中的结构)。在图片的左边处有黑色点簇，表明糊化的淀粉簇。邻近很明亮白色和空白区域的浅灰色块(在图片的右侧)表明淀粉含量富集的材料。因为壁更直接地暴露于显微镜光，因此用此放大倍数和角度观察的空腔壁处的淀粉具有比蛋白质基质结构更浅的颜色。当经由显微镜观察时，用此放大倍数和角度观察的空腔壁处的淀粉为浅蓝色。
图14D和图14E示出了通过碘染色和用显微镜(40倍放大倍数)检查观察的挤压产品的空腔的内表面。样品样本取自2号样品。在观察前用稀释的Lugol’s溶液将样本染色30分钟。图中具有特定纤维(各向异性)结构的深灰色块指整体结构(蛋白质基质结构和所有其他嵌入蛋白质基质中的结构)。邻近很明亮白色和空白区域(图片的中间)的无纤维结构的浅灰色块表明淀粉含量富集的材料。用此放大倍数和角度观察的空腔壁处的淀粉具有比蛋白质基质结构更浅的颜色。当经由显微镜观察时，用此放大倍数和角度观察的空腔壁处的淀粉为浅蓝色。
图15是2号样品(附图标记1)通过在110℃下高压锅内水中蒸煮10分钟而膨胀之前(顶部的照片)和之后(底部两照片，附图标记2)的照片。
V：进一步实验(实施例3和4)
利用实施例3和4，我们进一步展示了制造工艺的示例性参数(冲击加热)和它们对所得的肉类替代产品的品质的影响(比如在特定的物理性质方面，比如可压缩性、硬化、膨胀、空腔结构)。
实施例3(10号、11号、12号、13号样品)-受挤压温度设定影响的挤压产品的硬化和可压缩性
10号、11号、12号、13号样品包含70重量%的豌豆蛋白、5重量%的钢切燕麦、24重量%的燕麦谷粉、1重量%的盐。10号、11号、12号、13号样品在挤压机13中各自用不同的挤压温度设定进行处理。
表IV示出了当在成分中使用机械加工的含淀粉谷粒(例如钢切燕麦)时，挤压条件的冲击加热温度设定会导致生产的产品(13号样品)的良好的可压缩性(压缩力10 234 g)和中等硬化(129%)。
但是当液体进料水温度低(如已知的挤压机12中通常使用的25℃)时，和/或当挤压机中的温度没有使用冲击加热分布(区域2温度低于100℃，和/或区域4温度低于160℃)时，如此生产的产品(10号样品、11号样品、12号样品)具有更严重的硬化问题(186%-232%)和差的可压缩性(压缩力17 803 g – 20 844 g)。虽然它们在新鲜(挤压后5分钟)的时候具有较低的硬度(低于13号样品)，但在存储5小时后它们具有高得多的硬度(高于13号样品)。
表 IV. 10号、11号、12号、13号样品的质地
·实施例3中的蛋白质是豌豆蛋白分离物。它可以实施例1的上下文中说明的方式用其他蛋白质替代。
·实施例3中使用了钢切燕麦作为机械加工的含淀粉谷粒。使用了燕麦谷粉作为谷粉。钢切燕麦和燕麦可以用以上和实施例1的上下文中说明的方式用其他机械加工的含淀粉谷粒和谷粉替代。
·特别地，钢切燕麦可以用钢切大麦、大米粒、碎大米、珍珠化的大麦、珍珠化的黑麦、珍珠化的小麦、珍珠化的燕麦等等或它们的混合物来替代。结果是相当的。燕麦谷粉可以用大麦谷粉、小麦谷粉、大米谷粉、豌豆谷粉、鹰嘴豆谷粉、蚕豆谷粉、藜麦、木豆、高粱、荞麦等等和它们的混合物来替代。结果是相当的。
·在本实施例中，挤压之前不将钢切燕麦浸入热水中。
·挤压参数：
(1)挤压期间浆料(被挤压的材料)的水分含量为约50%；
(2)挤压后将一些挤压产品立即浸入水(例如20℃)中2小时以冷却和防止干燥。然后将它们从水中取出。在5℃下储存24小时后，分析它们的压缩力；
(3) 将一些挤压产品立即包装在封闭的塑料袋中以防止干燥，在室温下保存，且分析硬度和硬化；
(4)挤压生产率：每小时制造约18 kg产品。冷却模具温度为90℃。
·实施例3中的压缩力代表由以上描述的质地分析方法分析的对用圆柱压缩的阻力。
·本实施例中质地观察代表由专家小组感官评估分析的质地性质观察记录。
·本实施例中的硬度代表使用将在以下描述的圆柱压缩方法由质构分析仪分析的未浸泡挤压产品的硬度。
·硬化指存储5小时后的硬化率，其可计算为：
硬化率=100%x硬度(5小时)/硬度(5分钟)。
实施例4(14号、15号、16号、17号样品)-受挤压温度设定影响的挤压产品的结构和可压缩性
14号、15号、16号、17号样品使用的成分为：90重量%豌豆蛋白分离物、5重量%钢切燕麦、4重量%豌豆纤维和1重量%盐。
表V示出了当成分中使用了机械加工的含淀粉谷粒(现在：钢切燕麦)时，(16号样品的)功能组合了(a)使用挤压冲击加热温度设定和(b)使用热水作为液体进料，导致了所产生的产品良好的可压缩性(压缩力16 290 g)。
当挤压温度变成较慢加热分布(在区域4温度降低，130℃；以及在区域6温度增加，160℃)时，所产生的产品(15号样品)可压缩性差得多(26 484 g)。
当挤压加热温度变成如生产17号样品中的“过度”加热分布，其中区域5和区域6的温度增加(160℃和160℃)时，所生产的产品(17号样品)不再具有期望的连续的或完整的结构。所以其压缩力不可测量。且产品不具有与16号样品相似的理想的咀嚼性。这些使得17号样品不可能生产出类似鸡腿或类似鸡块的肉类替代产品。
当挤压温度变成如生产14号样品的“非常慢的”加热分布，其中区域2温度低于80℃，区域4温度低于160℃，且液体进料水是冷的(25℃)，所生产的产品(14号样品)不再具有期望的连续的或完整的结构。所以压缩力不可测量。且产品不具有与16号样品相似的理想的咀嚼性。这些使得14号样品不可能生产出类似鸡腿或类似鸡块的肉类替代产品。
表 V. 14号、15号、16号、17号样品的质地
·实施例4中的蛋白质是豌豆蛋白分离物。它可以实施例1的上下文中说明的方式用其他蛋白质替代。结果将是相当的。
·对于替代钢切燕麦和燕麦谷粉的可能性，应用如实施例3中相同的考虑事项。
·实施例4中，挤压之前不将钢切燕麦浸入热水中。
·挤压参数：
(1)挤压期间浆料(被挤压的材料)的水分含量为约50%；
(2)将挤压产品立即浸入水(例如20℃)中2小时以冷却和防止干燥。然后将它们从水中取出。在5℃下储存24小时后，分析它们的压缩力；
(3)挤压生产率：每小时制造约18 kg产品。冷却模具温度为90℃。
·本实施例中压缩力代表用以上描述的质地分析方法分析的对用圆柱压缩的阻力。
VI-高级实验(实施例5和6)
利用实施例5和6，我们展示了挤压条件和成分对形成具有糊化淀粉涂层的空腔的影响，这些更接近于这些加工方法如何能导致品质提升的机理。实施例5和实施例6中使用的样品中的一些和实施例1中的一样。
实施例5. 受挤压条件影响的从挤压产品中能被温水洗出的淀粉和能被温水溶解的淀粉
表VI示出了当成分中使用钢切燕麦时，13号样品的功能组合了(a)使用挤压冲击加热温度设定和(b)使用热水作为液体进料，导致淀粉溶解度提升。
挤压产品中可溶性淀粉的存在由(a)将谷粒和水混合、(b)在谷粒的淀粉被蛋白质基质乳化之前足够早地用水加热谷粒的组合效应导致。
挤压期间，可溶性淀粉可以导致蛋白质凝胶和蛋白质纤维之间的相分离，防止形成强烈的完全各向同性(三维)交联网络结构。可溶性淀粉也会在蛋白质基质的间隙之间形成涂层材料，所述间隙之后会变成挤压产品内部的空腔。涂层材料增强了空腔且阻止其被蛋白质交联所密封。
表VI.
·本实施例中使用的成分和挤压参数：与实施例3中描述的一样
·实施例5中的总淀粉代表挤压产品中淀粉的总量，这可由任意标准淀粉分析方法或由热水提取方法分析。热水分析方法在以下描述。
·实施例5中的可洗淀粉(100 g产品中可洗淀粉的g)代表可以通过50℃水从挤压产品的切出切片洗出的淀粉的量，这通过水洗测试分析。该分析方法在另一段落单独描述。图7A和图7B中有可洗淀粉的显微镜图像。
·实施例5中可溶性淀粉(100 g产品中可溶性淀粉的g)代表可以从挤压产品的切出切片溶解到50℃水中的淀粉的量，这由水溶解测试分析。该分析方法在另一段落单独描述。
·本实施例中淀粉溶解度代表可溶性淀粉和总淀粉之间的比例。
淀粉溶解度=100% x 可溶性淀粉/总淀粉。
实施例6.受成分影响的从挤压产品能被温水洗出的淀粉和能被温水溶解的淀粉
表VII示出了在成分中使用燕麦谷粉(1号样品)导致挤压产品的淀粉溶解度非常低(3.4%)和可洗淀粉很少(0.08 g / 100 g)。然而，当燕麦谷粉被具有相同化学组成但尺寸更大的钢切燕麦替代时，产生的产品(2号样品)的淀粉溶解度高得多(8.4%)且可洗淀粉更多(0.41 g / 100 g)。
如图3中示出，且如实施例1中示出，2号样品比1号样品具有更柔韧及可压缩的质地。这归因于可溶性淀粉和可洗淀粉的量较高。这和实施例5的结果一致。
表VII.可洗淀粉和可溶性淀粉的分析
·本实施例中使用的成分和挤压参数：和实施例1中描述的一样。
·实施例6中的可洗淀粉(100 g产品中可溶性淀粉的g)代表可以通过50℃水从挤压产品的切出切片洗出的淀粉的量。
·实施例6淀粉溶解度代表“可溶性淀粉和总淀粉之间的比例”。
图3示出了数学模型，其中指数曲线拟合到测量值。它示出了淀粉溶解度和压缩用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品所需的压缩力之间存在关系。
VII：制造实施例(实施例8和9)
实施例7-以(优选纯素食)厚块的形式制造肉类替代产品
用以下步骤生产(优选纯素食)厚块(模仿鸡厚块)形式的肉类替代产品。图8中示出了结果，这是由肉类替代产品(2号样品)在撕碎成具有超过5 cm长度、1 cm宽度、0.8 cm厚度的尺寸的片，腌制片且用锅煎后制成的食物的实例。该食物模仿鸡腿肉厚块或肉片。
步骤1)生产肉类替代产品，比如2号或13号样品。
步骤2)将挤压产品撕成细长条(例如约2 cm - 4 cm长，1 cm – 3 cm宽，0.8 cm厚)，从而纤维方向沿着长度方向。撕碎可手动进行，或由撕碎机进行。
步骤3)将撕碎/切碎的挤压产品浸入腌制酱汁中(比如，包含水、油、柠檬汁、香醋、糖、盐和其他香料)持续合适的时间(例如2小时)，优选在挤压之后立即浸入。
步骤4) 将挤压产品从腌制酱汁中取出，优选将其用锅煎2分钟到3分钟，直至其变暖以及表面变成金黄色且脆。
步骤3)后可将挤压产品冷冻或冷却。可以在临到食用之前进行步骤4)，比如在家中或工作中，或在餐厅在购买该产品之后。
实施例8-以(优选纯素食)小块的形式制造肉类替代产品
图9示出了在将挤压产品撕碎成具有优选超过3 cm长度、2 cm宽度、0.8 cm厚度的尺寸的片、腌制片(左侧)，将挤压产品挂糊、将挤压产品裹屑并在油中深炸(右侧)之后的，由肉类替代产品(比如2号样品或13号样品)制成的实例食物。该食物模仿鸡块。
可以用以下步骤生产(优选纯素食)小块形式的肉类替代产品：
步骤1)生产肉类替代产品，比如2号或13号样品。在挤压后将挤压产品浸入水中或腌制酱料(比如，包含水、油、柠檬汁、香醋、糖、盐和其他香料)中合适的时间(例如24小时)；
步骤2)将浸过的挤压产品切成与常规或典型商业小块相似的尺寸和形状(例如至少3 cm长、2 cm宽、0.8 cm厚)。
步骤3)通过将成分混合准备面糊，比如以40%重量%的鹰嘴豆粉和60重量%水的配方；
步骤4)用面糊液覆盖切割的挤压产品；
步骤5)用裹屑成分(比如商业小麦基油炸裹屑成分)、面包屑、或用商业无麸质面包屑成分来覆盖挂糊的挤压产品；
步骤6)在例如170℃下，优选在油中，将裹屑的挤压产品深炸合适的时间，例如3分钟。
VIII：高级分析方法
以下描述了用于分析不同性质例如压缩力、膨胀率、淀粉溶解度的分析方法。
用于测量厚度蒸煮膨胀率的方法
通过垂直于蛋白质纤维方向的方向(挤压产品从挤压机模具移出的方向)切穿，将挤压产品切割成厚块。这个厚块的长度等于挤压产品的原始宽度。该厚块的厚度等于挤压产品原始的厚度。该厚块的宽度为20 mm。宽度测试方向与纤维方向平行。
将厚块放入烧杯形容器中。然后将水加入容器中浸没厚块。然后在110℃下高压炊具(高压锅)中蒸煮水和厚块10分钟。
蒸煮后，将厚块从水中取出，且让其停留在厨房用筛上排水。在蒸煮前后测量和比较厚块的厚度。膨胀率计算为：蒸煮后的厚度除以蒸煮前的厚度。在厚块的长度方向的中心处测量厚块的厚度。除非当有其他明确说明，比如“挤压膨胀率”，否则在整个本申请中厚度蒸煮膨胀率表达为“膨胀”或“膨胀率”。
膨胀率=100% x 厚度(蒸煮后)/ 厚度(蒸煮前)。
用于观察挤压产品中可见空气空腔的方法：
通过垂直于蛋白质纤维方向的方向(挤压产品从挤压机模具移出的方向)切穿，将挤压产品切割成厚块(厚块A)。这个厚块的长度等于挤压产品的原始宽度。该厚块的厚度等于挤压产品的原始厚度。该厚块的宽度为20 mm。宽度测试方向与纤维方向平行。
通过切割挤压产品，取中间部分(在挤压产品宽度的中间)，将挤压产品切割成厚块(厚块B)，所以该厚块具有其原始厚度的厚度，在平行于挤压产品纤维方向的方向的长度为40 mm，且在平行于挤压产品宽度的方向的宽度为20 mm。
将厚块A和厚块B放入烧杯形容器中。然后将水加入容器中浸没厚块。然后在60℃下加热水和厚块24小时。
加热后，将厚块从水中取出，且让其停留在厨房用筛上排水。然后通过视觉检查和拍照观察厚块A和厚块B的切割截面(长度x厚度)。
然后在室温下空气干燥该厚块7天。用X射线显微断层成像(Micro-CT)扫描分析干燥的厚块。
用于可溶性淀粉浓度测量的方法
该方法采用了对[参考文献10]和[参考文献11]的修改。
将包含可溶性淀粉(1 mL)的溶液与稀释的 Lugol’s溶液*(1 mL)和水(4 mL)混合。手摇混合物约10秒钟，然后让混合物保持静止10分钟。然后测量混合物溶液在600 nm波长(分光光度计测量中使用的光束波长)下的吸光度**。
*通过将1份Lugol’s溶液(同义词：碘/碘化钾溶液，碘化钾与碘的水溶液，碘浓度在3%到10%之间)或稳定的 Lugol’s溶液(碘-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(由1-乙烯基-2-吡咯烷酮而来的均聚物，以3%到10%的浓度与碘络合)的络合物)和5份水混合，制备稀释的Lugol’s溶液。稀释后最终浓度的一个实例：碘浓度为0.0100 mol/L以及碘化钾浓度为0.0260 mol/L。
**吸光度由紫外/可见分光光度计(一个示例紫外/可见分光光度计可为来自Supplier VWR Collection的UV-1600PC)测量。
准备吸光度和可溶性淀粉浓度的标准曲线，方法如下：
通过手摇1分钟将土豆淀粉(0.05 g、0.1 g和0.2 g)分散在200 mL的冷水中。然后在高压锅中将分散物蒸煮两次(每次在110℃下蒸煮10分钟，在每次蒸煮后当混合物仍高于60℃时手摇1分钟)。这样，土豆淀粉完全溶解在水中。室温下在644 g(g是RCF=相对离心力的单位)下将土豆淀粉分散物离心。然后取上清液作为淀粉溶液用于进一步分析。可以通过本研究中使用的离心机即Heraeus™ Megafuge™ 8 小型台式离心机进行离心，其配备的转子为50 mL 锥形桶(供应商的产品编号75005703)。
基于标准曲线和在600 nm波长处的吸光度值，可以计算出淀粉溶液中可溶性淀粉的浓度。
引文McGrance(1998)[参考文献10]，“淀粉和碘之间的反应已被知晓超过百年。五十多年前，Rundle和Baldwin提出络合物的碘成分以一维阵列存在于直链淀粉螺旋内，所述直链淀粉螺旋每转有六个葡萄糖残基。使用碘反应的比色法的两个重要方面是它的通用性和简单性。它可用于来自多种植物来源的淀粉，且除了能够测量600 nm附近吸光度的简单分光光度计外，不需要特殊设备。可分析直链淀粉含量高和直链淀粉含量低的样品，且仅要求改变所选的等分试样的体积以得到最佳结果。碘-淀粉反应的灵敏度相当高。”虽然碘比色分析方法没有被经常用作官方分析方法，但其用于淀粉定量是可靠的，且被本领域技术人员所知晓。
用于分析来自挤压产品的可溶性淀粉和可洗淀粉的方法
用于提取和界定可溶性淀粉和可洗淀粉的方法采用对[参考文献12]的修改。可溶性淀粉是可以通过50 ℃下水从产品中提取(提取=洗出)、穿过具有1200 μm孔尺寸的筛的淀粉，且在水中可溶。可洗淀粉是可通过50 ℃下水从产品中提取(提取=洗出)、并穿过具有1200 μm孔尺寸的筛的淀粉和含淀粉材料。可溶性淀粉是可洗淀粉的一部分，换言之，可溶性淀粉是“可溶性可洗淀粉”的同义词。可洗淀粉包括可溶性可洗淀粉和不溶性可洗淀粉。当不溶性可洗淀粉在高于其糊化温度、优选约100℃下蒸煮时，其可以溶解在水中。可溶性成分是溶液中的成分，其在液体中分散良好，且在644 g(g是RCF=相对离心力的单位)下离心期间不沉淀。
图13示意了用于分析来自挤压产品61中的可溶性淀粉和可洗淀粉的方法：
(步骤62)避开边缘(宽度的5%)地切割，以大致从挤压产品62的中间取样品63，；
(步骤64)将样品63切成薄切片65，挤压产品的薄切片65具有约1 mm x 10 mm x40 mm的尺寸，其中片的长度(40 mm)方向与挤压产品的纤维取向方向平行；
(步骤66)将薄切片65浸入50℃的水中24小时，手摇2分钟；
(步骤67)用1.2 mm孔尺寸过筛；
附图标记68指在洗涤提取物中的不溶性可洗成分；
(步骤69)在644 g(RCF)下离心30分钟；
附图标记70指由离心而来的上清液，其包含可溶性淀粉；
(步骤71)在110℃下高压锅蒸煮10分钟，手摇；
(步骤72)在644 g(RCF)下离心30分钟；
附图标记73指由离心而来的上清液，其包含可洗淀粉。
对20 g切片挤压物进行测量，将其浸泡(步骤66)在200 mL的水中，且在50℃下保持24小时。
g是RCF=相对离心力的单位。
挤压产品的淀粉溶解度=(可溶性淀粉含量/挤压产品中的总淀粉含量)x 100%
挤压产品的淀粉可洗度=(可洗淀粉含量/挤压产品中的总淀粉含量)x 100%。
用于测量挤压产品的总淀粉的方法
可以通过标准淀粉分析方法比如AACCI 方法76-13.01“总淀粉测定程序”(Megazyme 淀粉葡萄糖苷酶/α-淀粉酶法)分析挤压产品中淀粉的总量。且其还可通过热水分析方法测量，所述方法具有以下步骤：(1)将挤压产品切成约1 mm3的立方体；(2)在110℃下高压锅内200 mL的水中蒸煮4 g切出的挤压物10分钟；(3)当将挤压物-水混合物从高压锅烘箱中取出高于70℃时，手摇挤压物-水混合物。(4)再一次重复步骤(3)蒸煮和摇晃。利用该处理，可认为所有淀粉溶解在水中。(5)在644 g(RCF)下离心挤压物-水混合物30分钟，以及(6)测量上清液的可溶性淀粉浓度。上清液中淀粉的总量等于挤压物的总淀粉含量，其可用水的体积和可溶性淀粉浓度值计算。
用于测量切割力和压缩力的方法
对于切割力测量，我们用刀片测量了压缩测试期间样品的阻力。进行测量，以使TA.XTPlus质构分析仪(供应商Stable Micro Systems)配备有294.2 N (30 kg) 测压元件(检测器传感器)和锋利的刀片。刀是“双斜面(研磨)Scandi”类型。该刀具有在最锋利部分(边缘)具有约16度的总楔角的刃，这意味着刀的斜面主要角为约8度。刀具有高于刃部分有0.6 mm厚的平坦部分(脊)。样品的高度在7.0到12.0 mm之间。样品的宽度为20 mm。将样品稳定化且水平放置在板上，且调整样品的方向以使刃向伸长的纤维的横截方向(纤维的长度方向)压缩(即切割)。刃接触纤维之前的向下速度为4 mm/s(测试前速度)。当刃接触纤维时压缩的速度是20 mm/秒(测试速度)，且压缩进行到直到到达样品高度的90%的切割深度。对于高度高于9.0 mm的样品，压缩进行到8.0 mm的切割深度。对于此研究，取峰值正力(峰值正力是设备软件中使用的术语，它指在测量期间检测到的最大力)作为切割力。
对于压缩力测量，我们用圆柱形探头(型号“P/36R”，36 mm半径边缘圆柱探头-铝-用于面包硬度的AACC标准探头，供应商Stable Micro Systems)测量了压缩测试期间样品的阻力。实施测量，使得TA.XTPlus质构分析仪配备有294.2 N (30 kg) 测压元件(检测器传感器)和圆柱形探头。样品的高度在7.0到12.0 mm之间。样品的宽度和长度为40 mm。将样品稳定化且水平放置在板上，且调整样品的方向以使圆柱压缩朝向样品的中心。刃接触纤维之前的向下速度为2 mm/s(测试前速度)。当刃接触纤维时压缩的速度是0.5 mm/秒(测试速度)，且压缩进行到直到到达样品高度的40%的切割深度。对于此研究，取峰值正力(峰值正力是设备软件中使用的术语，它指在测量期间检测到的最大力)作为压缩力。有“触发力”设定，在此研究中其设定为1000 g。设置触发力来控制机器(质构分析仪)，当检测到的阻力低于触发力时，探头不在样品被接触的顶表面的位置，探头以2 mm/s的测试前速度向下移动。当检测到的阻力不小于触发力时，探头到达样品，探头以0.5 mm/s的测试速度向下移动。
用于测量硬度的方法
对于硬度测量，我们用圆柱形探头(型号“P/36R”，36 mm半径边缘圆柱探头-铝-用于面包硬度的AACC标准探头，供应商Stable Micro Systems)测量了压缩测试期间样品的阻力。实施测量，使得TA.XTPlus 质构分析仪配备有294.2 N (30 kg) 测压元件(检测器传感器)和圆柱形探头。样品的高度在7.0到12.0 mm之间。样品的宽度和长度为40 mm。将样品稳定化且水平放置在板上，且调整样品的方向以使圆柱压缩朝向样品的中心。
测试程序采用标准TPA测量协议(来自测量设备手册的引文“质地分布分析(TPA)是1963年由Szczesniak [参考文献6]开创的感官分析的客观方法，他定义了首次用在这种分析方法中的质地参数。之后在1978年Bourne [参考文献7]通过两次压缩标准尺寸的食物样品，改装Instron来进行TPA。TPA基于将质地识别为多参数属性。出于研究目的，可能理想的是对小的均一样品确定关于若干参数的质地分布。测试由模仿颌的动作的往复运动两次压缩一口大小的食物片、以及从得到的力-时间曲线提取大量与那些参数的感官评估非常相关的质地参数组成[参考文献8]。很大程度上，控制流变程序和设备的选择的食物的机械质地特性可被分为硬度、内聚性、弹性(弹力)和粘附性的一次参数，和破碎性(脆性)、咀嚼性以及胶粘性的二次(衍生)参数[参考文献9]。
刃接触纤维之前的向下速度为5 mm/s(测试前速度)。当刃接触纤维时压缩的速度是2 mm/秒(测试速度)，且压缩进行到直到到达样品高度的30%的切割深度。对于此研究，取峰值正力(峰值正力是设备软件中使用的术语，它指在测量期间检测到的最大力)作为压缩力。有“触发力”设定，在此研究中其设定为5000 g。第一次压缩和第二次压缩之间的等待时间是1秒钟，硬度通过测量设备的软件计算。硬度等于第一次压缩期间的峰值正力。
IX:高级机理研究
机理研究1示出了加工方法(成分、冲击加热)对测试挤压(无冷却模具的挤压)材料性质(粒度分布)的影响，其揭示了这些加工方法如何影响挤压产品的机理。这也可以用作选择加工参数的评估方法。
进一步的机理研究示出了谷粒和谷粉的性质之间、经冷水加工的谷粒和经温水加工的谷粒之间的差异的相关知识。
机理研究-1-成分和挤压温度分布对微粒重量分布的影响
为了研究成分和挤压温度对结果的影响，发明人实施了大量进一步实验。表VIII列出了成分和测试挤压参数。测试挤压意味着在这些测试期间挤压机没有安装任何模具，而仅让成分通过在加热室中运行的螺杆加工。结果和发现的概括可见于表IX。图4示出了对于实验1至6，受成分组成和挤压加热温度分布影响的挤压材料测量的微粒重量分布。
表VIII.测试挤压的样品准备
实验2和3中使用燕麦片作为机械加工的含淀粉谷粒。实验4、5和6中，使用钢切燕麦。在测试挤压之前，不浸泡钢切燕麦。
测试挤压没有形成具有长连续纤维基质的厚块。相反，产生的材料是具有不同尺寸的聚集物(因此每微粒重量在0.1 g到10 g的范围)。将聚集物(即微粒)分成不同尺寸(重量)组(小、中、大等等)，然后将每个尺寸组称重，且计算它相对于产生的凝聚物总重量的百分比。图4中示出了微粒重量分布曲线。
表IX：测试挤压的结果和发现
应该主要在具有相同化学组成(蛋白质含量、淀粉含量等等)的样品间进行比较，例如在实验1、实验2和实验3之间比较，或分别在实验4、实验5和实验6之间比较。
此外，在实验1和实验4之间有相似性，其具有能产生具有良好可压缩性和柔韧性的产品的参数。它们都产生在26% -30%之间的百分比的中等尺寸微粒(0.5 g - 4 g)；0% -5%之间的百分比的大微粒(> 4 g)。
机理研究2.比较燕麦谷粉、燕麦片、钢切燕麦和完整燕麦种子之间它们的粒度、种皮、种子结构完整性和淀粉可提取性
表X中的测量结果示出了由于种子结构和种皮较好的完整性，燕麦片、钢切燕麦和全粒燕麦种子在水中的淀粉可提取性(9–26 g / 100g)比燕麦谷粉(40 g / 100 g)低得多。由于全粒燕麦种子的完整种皮，其淀粉可提取性非常低(9 g / 100 g)。
当水是热的时，钢切燕麦可以比当水温度较低时(136%，50℃，12 小时) 吸收的水多得多且更快 (375%，110℃，10 分钟)。这些解释了为什么冲击加热和在热水中浸泡可以改变燕麦片、钢切燕麦在高水分挤压中的行为和效果。热水可以允许含淀粉谷粒更快和更完全地吸收水，且变得糊化且更多地溶解。
全粒燕麦种子不会像以上公开的实施例中的燕麦片和钢切燕麦一样具有功能性/可替代性。在撰写的时刻，发明人仍然在测试使全粒燕麦种子能够具有功能的其他处理。例如，在过量的水中充分煮沸。
表X：燕麦基起始材料，水中淀粉可提取性
为了测量可提取淀粉，将10 g起始材料在高压锅内100 g水中蒸煮10分钟，且将蒸煮的混合物在644 g(RCF)下离心30分钟。上清液的可溶性淀粉浓度。可提取淀粉计算为：
可提取淀粉=100% x上清液中的可溶性淀粉/起始材料的重量。
为了测量50℃下的水吸收，将20 g起始材料浸入200 g水中，然后保持浸泡在50℃下24小时，然后过筛以移除没有被材料吸收的水。记录在24小时浸泡前后材料的重量。
水吸收=100% x(浸泡后的重量-浸泡前的重量)/浸泡前的重量。
为了测量50℃下的水吸收，将20 g起始材料加入到200 g水中，然后在高压锅内110℃的该水中蒸煮10分钟，然后过筛以移除没有被材料吸收的水。记录蒸煮前后材料的重量。
水吸收=100% x(蒸煮后的重量-蒸煮前的重量)/浸泡前的重量。
可以生产具有不同尺寸的钢切燕麦，其尺寸范围在每微粒 6 mm3到15 mm3之间。在本机理研究2中使用每微粒8 mm3的那些。
机理研究3：钢切燕麦的浸泡对它的机械性质的影响
发明人研究了浸泡钢切燕麦的影响。图5和表中示出了干燥(未浸泡)钢切燕麦对比浸泡的钢切燕麦(浸泡在热水中)的压缩测试的结果。
可从图5中看出，没有浸泡水的钢切燕麦比浸泡在热水中的钢切燕麦显然更脆且可压缩性更小。当压缩率达到27%(将1.78 mm厚的钢切燕麦压缩0.47 mm深)时，没有浸泡的钢切燕麦已经开裂且分裂。另一方面，浸泡在热水中(80℃，2小时)的钢切燕麦变得较柔软，较有粘性且呈糊状。在整个压缩中(测试期间在0%-90%之间压缩)浸泡的钢切燕麦没有开裂或分裂。
这揭示了含淀粉谷粒可以被压缩力分裂成更小的片，压缩力在挤压过程期间充足。
用热水处理含淀粉谷粒可以软化谷粒，且帮助防止谷粒通过压缩或挤压被分裂成更小的片。
表XI：钢切燕麦的浸泡对它的机械性能的影响
作为当蛋白质含量相同时，比较可溶性淀粉含量、可洗淀粉含量、淀粉溶解度和淀粉可洗度性质的概述，发明人对结果进行综述和分类，并计算这些值的变化。在表XII中，S1、S3、S4、S5 和S6具有如1号样品、2号样品、6号样品、11号样品和13号样品中相同的成分和挤压条件。S2具有与2号样品相同的成分，但其具有不同的挤压条件。S2中，挤压前钢切燕麦没有浸泡在热水中，且通过使用热水(60℃)液体进料和在区域2-3-4-5-6处100-125-160-145-130(℃)的挤压机温度分布实现冲击加热。
表XII示出了S2具有比S1高 52%的淀粉溶解度和高63%的淀粉可洗度。这些差异归因于冲击加热和成分差异(例如使用钢切燕麦)。使用钢切燕麦、浸泡和冲击加热的S3，淀粉溶解度和淀粉可洗度甚至更高。当豌豆蛋白含量从90%降低到70%时，成分(例如使用钢切燕麦)和冲击加热的影响甚至更大。S6具有比S4高261%的淀粉溶解度和高58%的淀粉可洗度。由于冲击加热的差异，S5的淀粉溶解度和淀粉可洗度不如S6一样高。
表XII：挤压条件和成分对可溶性淀粉含量、可洗淀粉含量、淀粉溶解度和淀粉可洗度性质的影响
X:结论
发明人已经惊讶地发现以含淀粉粉末或谷粉形式加入的淀粉确实可以导致单独的蛋白质基质部分胶合到一起，以在具有或不具有长冷却模具的挤压过程期间形成甚至更大的片或更完整的结构。
加入了含淀粉粉末所产生的挤压产品也具有高得多的各向同性性质和低得多的各向异性性质(各向异性纤维结构、各向异性质地)。
发明人还发现小粒度的淀粉可以被乳化到蛋白质纤维之中和/或之间，成为蛋白质基乳状液凝胶状系统中的填充材料，能够改善蛋白质材料分布的均匀度和覆盖度(面积、空间、体积)。结果，在整个挤压过程中，蛋白质可以相互形成更加各向同性的相互作用。淀粉凝胶化也可以组合要相互连接的不同部分的材料。
发明人也发现当在挤压中使用长冷却模具时，添加更高量的含淀粉粉末的这类材料可以形成具有特定纤维结构的更厚、密度更大且更加各向同性的厚块。当在挤压中没有使用冷却模具时，添加更高量含淀粉粉末的这类材料可以形成不具有纤维结构的更大的挤压产品连接团(片)。
发明人也发现，如同在所附方法权利要求中所描述，当将含淀粉谷粒加入到蛋白质材料中并挤压时，可以防止或至少进一步延迟蛋白质基质硬化问题。
不希望受任何理论束缚，且考虑到本领域非常有限量的知识，发明人发现且有一种可能的解释，即，当含淀粉谷粒的粒度比常规的含淀粉粉末更大时，含淀粉谷粒以慢得多的速度破裂成更小的部分。此外，破裂的谷粒部分不会很容易被蛋白质基质乳化。破裂的谷粒部分仍然可以被充足的热、剪切和水糊化。此外，天然存在的谷粒细胞壁结构和材料可以限制淀粉分子的完全沥出、排列和回生。
天然存在的谷粒细胞壁结构和糊化淀粉的糊化效应也可以防止谷粒完全粉末化成小微粒(例如粒度低于100μm)。结果，形成了大量的糊化淀粉簇，且在整个挤压工艺中以及最终产品中保持残留。
发明人惊讶地发现，当挤压产品被切成薄切片但不一定完全破坏蛋白质纤维时，这些簇中至少一些可以通过温水(50℃)从挤压产品中洗出而不需要进一步将淀粉糊化。这些淀粉簇具有比传统工艺中的淀粉大得多的粒度，在传统生产中，传统工艺中的淀粉是在蛋白质基质中均一化和乳化的个体。这些淀粉簇通常至少在它们的一个维度上大于100 μm。结果，这些淀粉簇可以表现得像大微粒一样，它们能将蛋白质纤维彼此远离地分开，且因此防止形成氢键类型蛋白质-蛋白质相互作用以及质地硬化。
作为大微粒的大淀粉簇也经常导致在它们旁边形成孔(空腔)或空的空间。这可能是由于挤压期间挤压材料的流动行为和蛋白质纤维强度，允许蛋白质纤维在遇到淀粉簇形成的大微粒屏障后彼此互相流动远离。然后，在连续流动相互远离一会之后，蛋白质材料的束(蛋白质纤维)接近且相互再一次形成相互作用。在蛋白质流动相互远离的这段期间内，在淀粉簇大微粒的后面形成空的空间。被空的空间分开的蛋白质纤维不能形成氢键。发明人相信这可能有助于改善的口感维持更长，即使在冷却或冷冻的肉类替代产品中也如此。
此外，发明人已经发现谷粒中的淀粉在被蛋白质基质乳化前越早被糊化，则糊化淀粉簇的浓度越高，可以越高程度地阻止连续蛋白质基质的形成。不希望受任意理论束缚，发明人有一种解释，即没有被蛋白质基质乳化的糊化淀粉簇与蛋白质相不相混溶，且因此可以使相与蛋白质相分离，因此可形成相当大的连接相，且可破坏蛋白质-蛋白质相互作用形成，所以它们可以一定程度上防止连续蛋白质纤维基质的形成。此解释与将在以下描述的在所选的实施例中机理研究实验中的测试结果非常一致。发明人检查的样品数量间观察到的差异似乎也支持此解释。
在形成糊化淀粉簇之后，应该在一定的短时间窗口内引发蛋白质材料的熔融、交联和凝胶化。如果这发生得太晚，则可有两类不可接受的结果，即(1)糊化淀粉簇最终被蛋白质基质均一化、分裂以及乳化，当含淀粉谷粒的加入量是少量时，或含淀粉谷粒相对较易于分裂、而成分中含淀粉粉末含量高时，尤其可能如此；(2)通过将蛋白质材料过度分开和覆盖成单独的簇，糊化淀粉簇完全阻止长连续蛋白质纤维结构的形成，以及防止蛋白质-蛋白质凝结、聚集和凝胶化，当含淀粉谷粒的加入量是较大量、而成分中含淀粉粉末含量低时，尤其可能如此。
另外，发明人发现当加入挤压机中的含淀粉谷粒没有浸泡在热水中或没有在非常早的阶段(例如在进料到挤压机中后0 秒到15秒之间，优选1 s到15 s之间)与热水混合的情况下加入挤压机时，含淀粉谷粒在挤压机中更易于磨成粉末。这样，含淀粉谷粒表现得与它们的谷粉相似，谷粉具有相同的化学组成但较小的粒度和破裂的细胞壁结构。
相反，挤压前浸入热水中的含淀粉谷粒以及在挤压中非常早期(例如在进料到挤压机中后0 秒到15秒之间，优选1 s到15 s之间)与热水混合的含淀粉谷粒，将更不易碎、更具可延伸性，以及因此更不易于被蛋白质基质乳化，且在整个挤压中更易于保持为大微粒。因此，这是为了产生可接受品质的挤压产品，在用于挤压的成分中使用含淀粉谷粒的同时，使用具有冲击加热设定的挤压条件的重要性和必要性的一部分原因。
发明人也惊奇地发现，当用所附的方法权利要求中描述的方法生产时，用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品在挤压产品离开挤压机长冷却模具后不久可具有显然更高水平的挤压膨胀率。
在挤压产品从挤压机长冷却模具出来之后的一秒钟时，挤压期间的高挤压膨胀率可清晰可见，挤压产品在膨胀结构的内部明显具有空气气泡，且它的厚度比临离开挤压机长冷却模具前的它的原始厚度(原始厚度与挤压长冷却模具的开孔高度大致相同)大得多(例如高200% - 600% )。在挤压产品冷却后，膨胀结构可能大部分塌陷。然而，仍然有较多空腔(换言之，气穴)结构单元保留在冷却的挤压产品中。此差异可能是属于形成没有被蛋白质基质乳化的糊化淀粉簇的优势，其由所附的方法权利要求描述的方法产生。
糊化淀粉可以在高水分挤压中导致较大的膨胀率。膨胀率的增加可归因于结构坚固度降低以及挤压材料的粘度降低。
相反，这样的挤压膨胀现象在没有使用含淀粉谷粒或在挤压条件中没有冲击加热设定的这类测试加工方法中基本不存在，或换言之，不能被检测到。发现这些没能生产具有与蒸煮的鸡腿肉接近质地的产品的加工方法生产的挤压产品趋向于具有更致密且更紧密的结构(在从挤压机长冷却模具出来后一秒钟时的厚度比临离开挤压机长冷却模具之前高0%到199%)，且在蒸煮后保留明显更少的空腔结构单元(换言之，气穴)。在高水分挤压期间，与含淀粉谷粒相比，含淀粉谷粉可导致沥出淀粉量更高、水吸收更多以及粘度增加更高。发现这些与挤压测试期间的观察一致，且与在高压锅内水中蒸煮含淀粉材料的机理研究实验一致。
发明人已经惊讶地发现，对于用所附的方法权利要求描述的方法生产的挤压产品，当挤压产品被切成薄切片但不一定完全破坏蛋白质纤维时，通过温水(50℃)有更多淀粉分子可以从挤压产品中溶解出来。50℃温度低于淀粉的糊化温度。通常，天然(非糊化)淀粉在50℃水中是不溶的。预糊化淀粉和一些改性淀粉可以在它们通过高水分蛋白质组织化挤压用于肉类替代生产之前溶解在50℃水中，但它们在挤压工艺后失去溶解性，因为它们在和蛋白质材料一起挤压后很快被蛋白质基质乳化。
在此处和以下描述的挤压产品中溶解的淀粉是可溶性可洗淀粉，其是可洗淀粉的一部分。相比不溶性可洗淀粉，可溶性淀粉(可溶性可洗淀粉)糊化更完全，更多地从淀粉颗粒壳和谷粒细胞壁结构中沥出(从其限制中释放)，对水具有更高亲和力，且它们的分子具有更膨胀的结构(比如体积和表面积)。可溶性淀粉对蛋白质基质的亲和力甚至更小，且甚至更不紧密地嵌入长连续蛋白质纤维结构中或被长连续蛋白质纤维结构捕捉。可溶性淀粉与蛋白质相更不混溶，所以通过相分离它更完全地从蛋白质相分离出来。可溶性淀粉是涂覆可接受的挤压产品的所述空腔(气穴)内壁的主要成分。可溶性淀粉化合物是发生挤压膨胀和产生空腔的主要组成和主要位点。在被稀释的碘溶液染色后，通过视觉观察和显微镜观察可以看见可接受品质的挤压产品中空腔内壁的涂覆材料。染色后，涂覆材料变成深蓝色或黑色，这表明是高浓度的淀粉。糊化淀粉簇涂覆的空腔也充当新型类型的破坏性化合物，其防止在挤压后的蛋白质纤维之间进一步形成蛋白质-蛋白质相互作用(例如氢键)。用 糊化淀粉簇涂覆的空腔不同于且表现优于其他已知的破坏性微粒，比如淀粉、谷粉、不溶性盐、膳食纤维，明显是因为淀粉簇在比单独的微粒尺寸更大的体积内使蛋白质纤维相互远离。
没有背景技术教导关于可溶性淀粉、可洗淀粉、不溶性可洗淀粉、淀粉溶解度、淀粉可洗度在由高水分蛋白质组织化挤压或在低水分蛋白组织化挤压中生产具有长连续蛋白质纤维结构的肉类替代产品中的作用和影响。可能有关于淀粉溶解度在淀粉挤压方法中的一些研究，淀粉挤压方法主要加工淀粉质食物的淀粉成分，且具有非常不同于蛋白质组织化挤压的配置。然而，淀粉溶解度与面包屑老化和质地品质高度关联。例如，Boyacioglu和D’Appolonia [参考文献5]报导了老化(储存、陈化)超过4天的面包屑可能淀粉溶解度持续、渐进和明显降低，同时坚固值持续明显增加；推荐将可溶性淀粉含量用于测量老化的速率和程度，因为可溶性淀粉含量下降表明面包屑老化和坚固度增加；可溶性淀粉量越高的老化面包屑样品坚固值的增加速率越低。在面包屑中，淀粉溶解度降低表明淀粉分子的回生率增加。淀粉回生是通常导致含淀粉食物比如面包的似皮革口感和坚硬质地众所周知的因素。它在略高于冰点(例如0℃到6℃之间)的温度下发生最快。淀粉回生部分由淀粉直链淀粉和支链淀粉分子重结晶导致，且是淀粉-淀粉氢键形成增加和淀粉-水亲和力降低的结果。关于由高水分蛋白质组织化挤压生产的肉类产品中淀粉溶解度行为的知识和关于面包屑的知识之间的关联思考是可能但非显而易见的。由高水分蛋白质组织化挤压生产的肉类替代产品具有与面包屑完全不同的成分配方、结构和微结构。虽然蛋白质组织化挤压和面包烘烤的过程和结构形成机制也完全不同。
发明人惊讶的发现用高水分蛋白质组织化挤压制造且具有低淀粉溶解度和低淀粉可洗度的肉类替代产品，它们的淀粉大多数被蛋白质基质均匀地均一化和乳化。用显微镜观察，发现在所述产品中乳化的淀粉线性排列，使得淀粉微粒相互平行。蛋白质纤维紧紧覆盖且捕获淀粉化合物。淀粉化合物完全沥出。原始的淀粉颗粒结构已基本上消失。因此，淀粉可能经受严重的回生。这些发现与那些样品的淀粉溶解度低、在5小时存储期间硬化更严重、在存储过夜后可压缩性更差以及通过在高压锅内水中蒸煮来膨胀的能力更差的结果一致。相反，发现具有显著高的淀粉溶解度和淀粉可洗度的肉类替代产品具有更好的质地性质(良好的可压缩性、良好的膨胀性质、口感接近鸡腿肉)。
淀粉溶解度和淀粉可洗度甚至比可溶性淀粉含量和可洗淀粉含量更重要。淀粉溶解度和淀粉可洗度计算为可溶性淀粉含量和可洗淀粉含量相对于挤压产品中淀粉总量的比例。可溶性淀粉和可洗淀粉对挤压产品的品质(例如口感)有积极贡献。相反，不可溶淀粉和不可洗淀粉的百分比越高且量越多，可导致挤压产品的品质(例如口感)越差，因为不可溶淀粉和不可洗淀粉在蛋白质基质中乳化、捕捉、嵌入相对更完全，且具有更多回生。
关于该背景技术和发明人的新发现，存在相信监测和控制用高水分蛋白质组织化挤压制造的肉类替代产品产品中可溶性淀粉含量、可洗淀粉含量、淀粉溶解度和淀粉可洗度的水平的重要性的理由。
通过高水分蛋白质组织化挤压生产的肉类替代产品中控制和改善淀粉溶解度和淀粉可洗度的方法在背景技术中无法找到，而在以下描述中公开。
发明人发现当在配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机中制造的肉类替代产品包含连续蛋白质纤维基质结构时，所述连续蛋白质纤维结构基本上线性取向，且具有形成空腔的破坏处，其中空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，则口感趋向于长时间保持可接受。
已知淀粉溶解度的降低(例如在50℃的水中)和淀粉回生的增加是引起食物(例如包含淀粉凝胶结构的面包屑)的质地坚固的重要因素。见参考文献(a)SOHOCH, T. J.;FRENCH, D. 1947. Studies on bread staling. 1. The role of starch. CerealChemistry, 24: 231-249; (b) T. Inagaki and P. A. 1992. Firming of Bread Crumbwith Cross-Linked Waxy Barley Starch Substituted for Wheat Starch. CerealChem 69:321-325; (c)K. Ghiasi, R. C. Hoseney, and D. R. Lineback. 1979.Characterization of Soluble Starch from Bread Crumb. Cereal Chem 56:485–490。
或者或另外，糊化的淀粉簇包括不被蛋白质纤维基质结构乳化的淀粉(非乳化淀粉)。由此产生的有利之处是：(1)非乳化淀粉百分比的增加导致乳化淀粉的百分比的降低。非乳化淀粉不会表现得像填充蛋白质纤维之间的间隙和增强整体挤压物结构的填料，但是乳化淀粉会；(2)非乳化淀粉比乳化淀粉排列更少(较无序或分子较少)，且因此淀粉回生较少和/或延迟，以及在整个长的储存时间内在高于冰点的温度(例如0℃到6℃之间)下柔软度改善；(3)非乳化淀粉干扰蛋白质纤维基质结构的排列，且因此通过减少和/或延迟挤压物中分子间(例如蛋白质-蛋白质、淀粉-淀粉)氢键的形成，在整个长的储存时间内在高于冰点的温度(例如0℃到6℃之间)下改善它的柔软度。
或者或另外，可以使用高水分蛋白质组织化挤压方法制造肉类替代产品，其中含淀粉谷粒被糊化，且：
(a)在糊化含淀粉谷粒与蛋白质基质的蛋白质形成乳状液之前；以及
(b)在糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完整屏障之前，
形成蛋白质基质的蛋白质熔融。由此的有利之处在于：以此方式将挤压材料控制在以下二者之间的良好平衡：(a)充分形成蛋白质-蛋白质交联以形成连续蛋白质纤维；和(b)通过糊化淀粉防止交联形成。结果，挤压物可以具有在特定阈值范围内(切割力高于300g)的咀嚼性，和同时具有在特定阈值范围内(压缩力低于17500 g)的可压缩性。如果蛋白质熔融没有在糊化含淀粉谷粒和蛋白质材料之间形成乳状液之前实现，则乳化仍然可以通过连续剪切、撕裂和蛋白质淀粉混合物的均一化实现，然后淀粉变得被乳化，且不能防止不期望的相互作用力(例如氢键)的增加和挤压物的硬化(例如压缩力变得高于17500 g)。另一方面，如果蛋白质熔融没有在糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完整屏障之前实现，则将缺少蛋白质-蛋白质交联。结果，咀嚼性将太低且不在阈值范围内(切割力高于300 g)。
挤压步骤可用长度大于300 mm、优选大于1000 mm的挤压模具进行。由此的有利之处在于：这类模具是用于实施高水分蛋白质组织化挤压的典型设定。此模具允许挤压机处理具有高于40%水分含量的材料的挤压蒸煮以在材料离开挤压机之前形成组织化(交联)结构。这个模具也允许熔融的蛋白质材料排列成长连续纤维结构。
优选地，优选在140℃到200℃之间进行加热步骤d)。由此产生的有利之处在于：此温度允许蛋白质熔融、变性、形成凝胶以及形成为形成长连续纤维结构所需要的蛋白质-蛋白质交联。
优选地，机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由一种或更多种组成：燕麦、大麦、黑麦、小麦、大米、玉米、扁豆、鹰嘴豆、绿豆、蚕豆、豌豆、藜麦、木豆、高粱、荞麦。由此产生的有利之处在于：这些谷粒商业上可得，包含大量的淀粉，已知可口且有营养，且在不同的其他食物应用中广泛使用。
或者或另外，优选进行加热步骤d)使得蛋白质熔融发生在步骤b)后1 s到40 s之间，优选10 s到30 s之间。由此产生的有利之处在于：这样，
(a)在糊化含淀粉谷粒与蛋白质基质的蛋白质形成乳状液之前；以及
(b)在糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完整屏障之前，
形成蛋白质基质的蛋白质熔融。
在测试中观察了挤压机将谷粒(例如经碾压的燕麦、钢切燕麦、大米)破裂成粉末所需要的时间。
或者或另外，进行加热步骤c)使得淀粉糊化发生在0 s到18 s之间，优选在1s到15s之间。由此产生的有利之处在于：这样，可以优选地在含淀粉谷粒被挤压机螺杆磨成每微粒体积小于5000 μm3之前和优选地在含淀粉谷粒被挤压机螺杆磨成每微粒体积小于0.001 mm3之前，进行加热步骤c)。每微粒体积大于5000 μm3的糊化淀粉簇是不被乳化的淀粉，比那些乳化的淀粉大，且可以提供更大得多的破坏力以防止形成太过度的蛋白质-蛋白质相互作用力，且因此可以防止存储期间挤压物的硬化。
优选地，在加热步骤d)之后，在不高于加热步骤c)的温度下，优选在90℃和加热步骤d)中的温度之间，继续挤压混合物超过5 s，优选超过10 s。由此产生的有利之处在于：像这样的加热水平，可以引起以下二者之间的良好平衡：(a)充分形成蛋白质-蛋白质交联结构(力)以提供可接受的咀嚼性(切割力高于300 g)；和(b)具有可接受的可压缩性(压缩力低于17500 g)。较高的温度可导致形成过多的交联，且因此可压缩性差。低于90℃的温度可导致缺乏共排列的长纤维结构的太弱的结构以及咀嚼性差。
XI-总结
为了改善肉类替代产品的口感，已经发明了肉类替代产品和高水分蛋白质组织化挤压的改善。发明人发现，适当选择挤压参数和包含机械加工的含淀粉谷粒的起始材料，从而淀粉和形成蛋白质基质的蛋白质熔融物之间的乳状液的形成可以防止或减少到使得在蛋白质基质中存在大量未结合的淀粉这样的程度。观察到蛋白质基质中未结合的淀粉的存在会改善口感且将可接受口感长时间维持。本专利申请包含大量肉类替代产品和方法的独立权利要求。
对于技术人员而言很明显，随着技术进步，本发明的基本思想可以以许多方式实施。因此本发明和它的实施方式不受限于以上描述的实施例和样品，而是它们可以在专利权利要求和它们的合法等同物的内容内变化。
在所附的权利要求和本发明前面的描述中，除了上下文需要，否则由于表达语言或必要的暗示，词语“包含(comprise)”或变体比如“包含(comprises)”或“包含(comprising)”以包括性的意义使用，即在本发明的各个实施方式中指定所述特征的存在，但不排除更多特征的存在或添加。
参考出版物列表：
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Claims (48)
1.一种肉类替代产品，包含：
挤压物，所述挤压物具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构，所述挤压物包含淀粉，
所述淀粉中的至少5.1%、优选至少5.2%是可溶性淀粉。
2.根据权利要求1所述的肉类替代产品，其中：所述可溶性淀粉位于所述基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化。
3.根据权利要求2所述的肉类替代产品，其中：基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由淀粉形成，优选由可溶性淀粉形成。
4.一种肉类替代产品，优选根据权利要求1-3中任一项所述的肉类替代产品，其中：所述肉类替代产品包含具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，使得：
i)当所述挤压物的蛋白质含量大于55重量%但小于70重量%时，至少10.5%的所述淀粉是可洗淀粉，
ii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少70重量%但小于90重量%时，至少15%的所述淀粉是可洗淀粉，
iii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少90重量%但等于或小于99重量%时，至少16%的所述淀粉是可洗淀粉，
其中所指示的重量%基于干基准。
5.根据权利要求4所述的肉类替代产品，其中：所述可洗淀粉在50℃温度的水中可洗。
6.根据权利要求4或5所述的肉类替代产品，其中：所述可洗淀粉位于所述基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化。
7.根据权利要求6所述的肉类替代产品，其中：基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由可洗淀粉形成。
8.根据前述权利要求3和/或7中任一项所述的肉类替代产品，其中：所述淀粉簇包含在50℃温度的水中可洗的可洗淀粉。
9.一种肉类替代产品，优选根据权利要求1-8中任一项所述的肉类替代产品，其中：所述肉类替代产品包含具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，
且其中：所述挤压物使用高水分蛋白质组织化挤压方法制造，在所述方法中含淀粉谷粒糊化，且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，使得：
含淀粉谷粒在它们被挤压机螺杆实质上粉末化之前糊化。
10.一种肉类替代产品，优选根据权利要求1-9中任一项所述的肉类替代产品，其中：所述肉类替代产品包含具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，
且其中：所述挤压物使用高水分蛋白质组织化挤压方法制造，在所述方法中含淀粉谷粒被糊化，且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，使得：
(a)在所述糊化含淀粉谷粒与所述蛋白质基质的所述蛋白质形成乳状液之前，以及
(b)在所述糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完全屏障之前，
所述蛋白质熔融。
11.一种肉类替代产品，优选根据前述权利要求1-10中任一项所述的肉类替代产品，包含:
挤压物，所述挤压物具有实质上线性取向的连续蛋白质纤维基质结构，所述挤压物包含位于基质结构的破坏处、且不被所述基质结构乳化的淀粉。
12.根据权利要求11所述的肉类替代产品，其中：基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由淀粉形成，优选由可溶性淀粉或可洗淀粉形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的肉类替代产品，其中：所述挤压物是使用高水分蛋白质组织化挤压方法制造的挤压物，优选用具有长冷却模具的双螺杆挤压机。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的肉类替代产品，其中：所述肉类替代产品为厚块、排骨、小块、肉片、肉排或土耳其烤肉状切片形式，或为酸奶或素食酸奶和香料中的土耳其烤肉串状分层层理层形式。
15.一种用于制造肉类替代产品的方法，所述方法的特征在于：用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机生产肉类替代产品，在所述挤压机中含淀粉谷粒糊化且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，
所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，所述淀粉中的至少5.1%、优选至少5.2%是可溶性淀粉。
16.根据权利要求15所述的方法，其中：所述可溶性淀粉位于所述基质结构的破坏处，且不被所述基质结构乳化。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中：基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由淀粉形成，优选由可溶性淀粉形成。
18.一种用于制造肉类替代产品的方法，优选根据权利要求15-17中任一项所述的方法，所述方法的特征在于：用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机生产肉类替代产品，在所述挤压机中含淀粉谷粒糊化且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，使得：
i)当所述挤压物的蛋白质含量大于55重量%但小于70重量%时，至少10.5%的淀粉是可洗淀粉，
ii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少70重量%但小于90重量%时，至少15%的淀粉是可洗淀粉，
iii)当所述挤压物的蛋白质含量为至少90重量%但等于或小于99重量%时，至少16%的淀粉是可洗淀粉，
其中所指示的重量%基于干基准。
19.一种方法，优选根据权利要求15-18中任一项所述的方法，所述方法的特征在于：用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机生产肉类替代产品，在所述挤压机中含淀粉谷粒糊化，且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，使得：
(a)在糊化含淀粉谷粒与所述蛋白质基质的所述蛋白质形成乳状液之前，以及
(b)在糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完全屏障之前，
形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融。
20.一种方法，优选根据权利要求15-19中任一项所述的方法，所述方法的特征在于：用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机生产肉类替代产品，在所述挤压机中含淀粉谷粒糊化且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含淀粉，其中：加热挤压机中浆料的步骤按这样的加热进行，使得：
含淀粉谷粒在它们被挤压机螺杆实质上粉末化之前糊化。
21.一种方法，优选根据权利要求15-20中任一项所述的方法，所述方法的特征在于：用配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机生产肉类替代产品，在所述挤压机中含淀粉谷粒糊化且形成所述蛋白质基质的蛋白质熔融，所述肉类替代产品是具有连续蛋白质纤维基质结构的挤压物，所述挤压物包含位于基质结构破坏处、且不被所述基质结构乳化的淀粉。
22.根据权利要求21所述的方法，其中：基质结构中一些破坏处是空腔的形式，所述空腔具有至少部分被糊化淀粉簇涂覆的壁，所述糊化淀粉簇由淀粉形成，优选由可溶性淀粉或可洗淀粉形成。
23.一种方法，优选根据权利要求15-22中任一项所述的方法，所述方法包含以下步骤：
a)将混合物进料到配置成实施高水分蛋白质组织化挤压的挤压机中，所述混合物包含：
a1)至少一种蛋白质基质形成成分，比如蛋白质分离物或蛋白质浓缩物，以及
a2)机械加工的含淀粉谷粒，具有至少0.125 mm3、优选至少1 mm3、最优选至少6 mm3的微粒体积；
b)将水进料到所述挤压机中；
c)加热所述挤压机中的所述混合物以将所述含淀粉谷粒糊化；
d)在达到所述淀粉糊化之后，进一步加热所述挤压机中的所述混合物以熔融至少一种蛋白质基质形成成分；以及
e)在70℃到100℃之间的温度下挤压所述混合物通过挤压模具
其中：
i)以冲击加热进行加热步骤c)，使得所述含淀粉谷粒在它们被挤压机螺杆实质上粉末化之前糊化；以及
ii)以冲击加热进行加热步骤d)，使得：
(a)在所述糊化淀粉与蛋白质基质形成成分形成乳状液之前，
以及
(b)在糊化淀粉形成阻止连续蛋白质纤维交联基质形成的完全屏障之前，
达到所述蛋白质基质形成成分的蛋白质熔融温度。
24.根据权利要求23所述的方法，其中：所述含淀粉谷粒在进料到挤压机中之前被浸泡。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中：所述含淀粉谷粒在进料到挤压机中之前被处理，使得所述淀粉在进料到挤压机中之前糊化。
26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中：在升高的温度下将水进料到含淀粉谷粒。
27.根据权利要求26所述的方法，其中：所述水温度高于60℃，优选高于65℃。
28.根据权利要求26所述的方法，其中：所述水温度高于75℃。
29.根据前述权利要求23-28中任一项所述的方法，其中：所述机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：麦片(比如经压缩的、经碾压的或经压片化的)、钢切谷粒、去壳珍珠化的谷粒、压碎谷粒、去壳但未珍珠化的谷粒，然而排除：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒、去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
30.根据前述权利要求23-29中任一项所述的方法，其中：所述机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：燕麦、大麦、黑麦、小麦、大米、玉米、扁豆、鹰嘴豆、绿豆、蚕豆、豌豆、藜麦、木豆、高粱、荞麦，然而排除：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒、去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
31.根据前述权利要求23-30中任一项所述的方法，其中：用长度大于300 mm、优选大于1000 mm的挤压模具进行所述挤压步骤。
32.根据前述权利要求23-31中任一项所述的方法，其中：优选在140℃到200℃之间进行所述加热步骤d)。
33.根据前述权利要求23-32中任一项所述的方法，其中：进行所述加热步骤d)，使得蛋白质熔融发生在步骤b)之后1 s到40 s之间，优选10 s到30 s之间。
34.根据前述权利要求23-32中任一项所述的方法，其中：进行所述加热步骤c)，使得淀粉糊化发生在步骤b)之后0 s到18 s之间，优选1 s到15 s之间。
35.根据前述权利要求23-34中任一项所述的方法，其中：在含淀粉谷粒被挤压机螺杆磨成每微粒体积小于5000 μm3之前，和优选在含淀粉谷粒被挤压机螺杆磨成每微粒体积小于 0.001 mm3之前，进行所述加热步骤c)。
36.根据前述权利要求23-35中任一项所述的方法，其中：在所述加热步骤d)之后，在不高于加热步骤d)中温度的温度下，优选在90℃和加热步骤d)中温度之间，继续挤压混合物超过5 s，优选超过10 s。
37.簇形式的不溶性可洗淀粉在食物产品中的用途。
38.一种用于高水分蛋白质组织化挤压的双螺杆挤压机，包含：用于容纳挤压机螺杆(126)的螺杆机筒(138)，所述挤压机螺杆(126)限定所述挤压机(13)中物质相对于机筒(138)行进的运动方向，机筒(138)还包含用于接收固体成分进入所述挤压机(13)的第一入口孔(139)和用于接收液体进入所述挤压机(13)的第二入口孔(140)，所述第二入口孔(140)位于从第一入口孔(139)沿流动方向的下游，所述挤压机(13)
i)与具有至少50℃温度的温水供应相连，
或
ii)包含加热元件(14)，所述加热元件配置成在将来自水供应的水通入所述第二入口孔(140)之前，将来自水供应的水加热到至少50℃的温度。
39.一种用高水分蛋白质组织化挤压制造肉类替代产品的方法，所述方法优选根据前述方法权利要求中任一项和/或所述肉类替代产品优选根据前述方法权利要求中任一项，其中改善包含：选择挤压参数和起始材料，所述起始材料至少包含：i)一种蛋白质成分，其优选为蛋白质分离物或蛋白质浓缩物或它们的混合物；ii)机械加工的含淀粉谷粒；以及iii)谷粉，使得淀粉和形成蛋白质基质的蛋白质熔融物之间乳状液的形成被实质上防止或者减少到挤压后的肉类替代产品中存在大量不与蛋白质基质结合的淀粉这样的程度。
40.根据权利要求39所述的方法，其中：控制的挤压参数包括，或者是：水进料温度和/或加热分布，比如沿着挤压螺杆和在冷却模具中，使得起始材料在挤压机中得到冲击加热。
41.根据权利要求39或40所述的方法，其中：通过控制可溶性淀粉的量相对于淀粉总量的比例和/或肉类替代产品中可溶性淀粉的重量%，来控制肉类替代产品的坚硬度或可压缩性。
42.根据权利要求41所述的方法，其中：控制可溶性淀粉的量相对于淀粉总量的比例和/或可溶性淀粉的重量%，使得线性压缩性在300 g到1500 g之间，且圆柱压缩性在7000 g到17500 g之间。
43.根据权利要求42所述的方法，其中：在挤压后至少24小时测量线性和圆柱压缩性。
44.根据权利要求39-43中任一项所述的方法，其中：不与蛋白质基质结合的淀粉的量作为可溶性淀粉来确定。
45.根据权利要求44所述的方法，其中：通过改变挤压参数控制可压缩性，使得挤压后肉类替代产品中，可溶性淀粉的量相对淀粉的总量的比例在3重量%到10重量%之间，和/或可溶性淀粉含量在0.03重量%到1.1重量%之间。
46.根据前述权利要求39-45中任一项所述的方法，其中：所述机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：麦片(比如经压缩的、经碾压的或经压片化的)、钢切谷粒、去壳珍珠化的谷粒、压碎谷粒、去壳但未珍珠化的谷粒，然而排除：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒、去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
47.根据前述权利要求39-46中任一项所述的方法，其中：所述机械加工的含淀粉谷粒包含以下的一种或更多种或由以下的一种或更多种组成：燕麦、大麦、黑麦、小麦、大米、玉米、扁豆、鹰嘴豆、绿豆、蚕豆、豌豆、藜麦、木豆、高粱、荞麦，然而排除：去壳但未珍珠化的燕麦谷粒、去壳但未珍珠化的黑麦谷粒、去壳但未珍珠化的大麦谷粒、去壳但未珍珠化的玉米谷粒。
48.一种肉类替代产品，所述肉类替代产品用根据方法权利要求39-47中任一项所述的方法制造。
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