CN115802904A - 人造肉及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可食用人造肉及其制造方法，所述人造肉包括多个蛋白质链和链间鞘材料，其中，所述可食用人造肉的至少一个样品中，满足以下条件：(i)多个蛋白质链基本上对齐；(ii)至少一部分蛋白质链至少部分地被链间鞘材料包围；(iii)链间鞘材料包含至少一种熔点高于30℃的组分；以及(iv)链间鞘材料在至少两个相邻的、间隔开的蛋白质链之间形成网络互连，并且其中选择所述链间鞘材料以提供至少一种以下物理性质：(a)人造肉样品的平均硬度为至少46牛顿；(b)人造肉样品的平均拉伸强度至少为0.012兆帕。

Description

人造肉及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种食品工业，特别是有关于一种人造肉工业。
背景文献
被认为与当前公开的标的相关的参考文献如下：
-美国专利号US 2,682,466
-美国专利号US 2,730,447
-美国专利号US 2,730,448
-国际专利申请公开号WO2020/152689
-国际专利申请公开号WO2020/030628
-国际专利申请公开号WO2020/030628
本文中对上述引用的确认不应被推断为意味着这些引用以任何方式与当前公开的标的的专利性相关。
背景技术
积层制造技术的发展在食品行业取得了显着发展，特别是在人造肉行业。
早在1950年代，美国专利号US 2,682,466、US 2,730,447和US 2,730,448就已经描述了高蛋白人造(合成)肉的制造，根据这些专利，使用可食用粘合剂将大量蛋白质细丝/纤维粘合在一起。
最近，专利合作条约公开号WO2020/152689A1描述了一种人造肉，其包含分别分布在人造肉中的基于蛋白质的成分和基于脂肪的成分；其中人造肉包含至少一个基本上由基于蛋白质的成分组成的片段，所述片段在化学上不同于至少一个基本上由基于脂肪的成分组成的其他片段，并且其中满足以下至少一项：(i)人造肉的立方体样品表现出各向异性的物理性质，并且(ii)人造肉包含非均匀分布的基于蛋白质的成分和基于脂肪的成分。本文还公开了一种制造人造肉的方法，所述方法优选涉及人造肉的数字印刷。
最近，专利合作条约公开号WO 2020/030628描述了可食用微挤压产品，优选肉类代用品，其压缩和拉伸杨氏模量类似于肉类的机械性能，可食用产品包含数层由粘弹性组合物制成的微挤压组件，粘弹性组合物在适当的可食用溶剂中包含大量蛋白质和可食用假塑性聚合物。这些产品是特别使用3D打印方法获得的。
此外，专利合作条约WO2020/030628描述了一种用于制造包含两层或更多层粘弹性微挤压组件的可食用微挤压产品的方法，每个挤压组件包含蛋白质、可食用假塑性聚合物和适当的可食用溶剂。还描述了可食用的复合产品。
发明内容
根据本发明的第一目的，本发明提供了一种可食用产品，优选一种仿肉，包括多个蛋白质链和多个链间鞘材料；
其中，所述可食用人造肉的至少一个样品中，满足以下条件：
所述多个蛋白质链在所述至少一个样品中基本上对齐；
至少一部分蛋白质链至少部分地被链间鞘材料包围；
所述链间鞘材料包含至少一种熔点高于约30℃的组分；
所述链间鞘材料在至少两个相邻的、间隔开的蛋白质链之间形成互连的网络；以及
其中选择所述链間鞘材料以提供所述可食用产品至少一种以下物理性质：
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述蛋白质链的标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均硬度至少为46牛顿；以及
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述链的所述标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均拉伸强度至少为0.012兆帕。
本揭示还提供了一种用于制造人造肉的积层制造方法，所述方法包括：
(a)将一条或多条蛋白质链分配到至少一个蛋白质层中，每个所述蛋白质层包含基本上对齐的多个蛋白质链，至少一部分所述蛋白质链与其相邻链间隔开；
(b)在一个或多个蛋白质层上分配链间鞘材料；以及
(c)重复所述步骤(a)和(b)直到达到所述人造肉的一所需尺寸；
其中所述链间鞘材料占据相邻蛋白质链之间的空间。
附图说明
为了更好地理解本文公开的标的并举例说明如何在实施例中执行，现在将参考附图仅通过非限制性示例的方式描述实施例，在附图中：
图1A至图1B提供人造肉的3D模型，并指示空间维度，包括XP轴(宽度)、Z轴(高度)和P轴(长度)，包括人造肉片(图1A)和人造肉牛排(图1B)。
图2A至图2G是根据本揭示的一些非限制性配置的蛋白质链和鞘材料的几个组装平面的示意性横截面图(Z-XP平面)的示意图，包括基本上所有链间隔开并使用扁平鞘材料互连的配置(图2A)；具有成对的链构成交替的层的配置(图2B)；每个蛋白质层由两个基本对齐的单层组成的配置(图2C)；每层包含单链或成对链的单层结构(图2D)；链之间有随机间隙的配置(图2E)；使用波浪形鞘材料和多层蛋白质材料制成的配置(图2F)；以及每个蛋白质的单层由波浪形鞘材料分隔的配置(图2G)。
图3A至图3E是在放置在一层的蛋白质链上之前，链间鞘的不同配置的示意图。
图4A至图4C是多层人造肉的图像，包括组装后的侧视图和俯视图(图4A至图4B)，以及压缩组装后的层的侧视图(图4C)。
图5A至图5B是按照图2A所示类型的制造过程获得的人造肉的示意图；图5A提供光学图像，而图5B提供具有比例的相同示意图。
图6A至图6B是为了进行拉伸测试而构造的系统的夹持组件的两个示意图，图6B显示了夹持器的内部粗糙表面，允许夹持器保留人造肉；而图6A显示了夹持器持有的人造肉。
图7A至图7C是沿P轴(图7A)、XP轴(图7B)和Z轴(图7C)的拉伸强度测量值。
图8是显示图7A至图7C C的结果的图表。
图9A-9B是比较包含角叉菜胶和麸质的人造肉样品(Car-Glu，图9A)与真肉(图9B)的示意图。
图10A至图10C是提供拉伸强度测量组件的示意图，包括T形夹具组件(图10A)，包括臂和板体；以及一对夹着样品的T形夹具(图10B)；以及运行中的拉伸强度测量系统的示意图(图10C)。
具体实施方式
本揭示基于这样的理解，即结缔组织，，更具体地说，肌束膜在牛肉的物理和感官特性中起重要作用。因此，已经设想，为了提高人造肉的质量，重要的是在任何人造肉中专门加入一种成分，所述成分至少模拟肌束膜的功能，即可以将人造肉的纤维成分结合在一起。
基于以上理解，已经开发了改进的人造肉及其获得方法。
具体而言，如本文所公开，提供了一种可食用人造肉，其包含多个蛋白质链和多个链间鞘材料。人造肉中的多个蛋白质链基本上沿着所述人造肉的纵轴排列，链的至少一部分与相邻链间隔开；至少一部分蛋白质链至少部分地被链间鞘材料包围；链间鞘材料包含至少一种熔点高于30℃的组分；链间鞘材料在至少两个相邻的、间隔开的蛋白质链之间形成互连的网络。其中选择所述链間鞘材料以提供所述可食用产品至少一种以下物理性质：
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述蛋白质链的标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均硬度至少为46牛顿；以及
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述链的所述标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均拉伸强度至少为0.012兆帕。
在本揭示的上下文中，当提到人造肉产品的样本或样品时，应理解为包括整个产品以及至少一个允许所述链对齐可视化的至少一个切口。在一些实施例中，样品是尺寸约为1厘米*1厘米*1厘米的样品。样品的形状不需要是立方体，可以有任何形状，只要它至少包括两层对齐的所述链。
本文提供的人造肉的一个独特特征是它们在口味、质地、消费者体验和本领域技术人员通常检查的其他特性方面类似于或旨在类似于真正的肉类产品。在不受理论束缚的情况下，人们相信，由于添加了链间鞘材料，可以很好地模仿真正的肉类。
在一些实施例中，当提到人造肉时，应理解为包括基本上(并且优选地排他地)不含动物的肉类产品，其使用积层制造技术获得，本文中所用术语也称为3D打印。
在一些示例中，积层制造技术包括数字印刷。
正如精通增材制造领域的人所理解的那样，所述过程用于通过将材料逐个分层来创建物理(或3D)对象，通常基于数字模型。
本文公开的可食用人造肉包含多个层。每个层包含两条或多条基本上对齐的蛋白质链，并且多个层的组合，一层堆叠在另一层之上，包含所述多条蛋白质链。
蛋白质链的排列如图1A(片状体图)和图1B(牛排图/牛排切段)所示。图1A说明了链相对于笛卡尔坐标系的方向，链的基本对齐基本上平行于P轴。图1B示出了根据本揭示的牛排102内的链的方向，其中蛋白质链110基本上平行于P轴并与P轴对齐。图1B还间歇性地示出了蛋白质链110之间的一些脂肪材料150。还示出了连接蛋白质链的鞘材料116。值得注意的是，图1B说明了沿片状体的XP轴切割的牛排，如图1B所示。然而，牛排也可以沿着任何其他链从片状体上切割下来，而不管片状体的打印方向如何。
在本揭示的上下文中，当提及术语“蛋白质链”时，应理解为指的是包含一种或多种可食用蛋白质的组合物，其具有线状或棒状并且可以在保持线状形状的同时沉积在印刷板上的材料。这可以通过将有助于保持组合物形状的物质结合到蛋白质组合物中(例如通过使用水凝胶)及/或通过使组合物暴露于固化作用等来实现，如本领域已知的。
蛋白质组合物可以包括其他成分。
在一些实施例中，蛋白质链包含包含至少10％w/w、有时至少20％w/w、有时至少30％w/w蛋白质的蛋白质组合物。
在一些实施例中，蛋白质链包含至少50％w/w的水。
在一些实施例中，蛋白质链包含组织化蛋白质。
在本文中，当提及组织化蛋白质物质时，应理解为定义组织化蛋白质链内蛋白质的物理状态。
在一些实施例中，蛋白质物质由结合到水的蛋白质分子组成，这些蛋白质分子被纹理化以形成纤维结构。在其他实施例中，纹理化的蛋白质包括在特定方向上基本对齐的蛋白质分子，以形成基本对齐的纤维结构。蛋白质材料的对齐可以通过例如本领域公知的蒸煮挤压过程、剪切(Couette)单元和/或旋压以及冷挤压来实现，在冷挤压中，团块中预先存在的蛋白质纤维束被迫通过狭窄的通道，以使它们相对于挤压方向对齐。进一步地或替代地，当提及纹理化蛋白质链时，应理解为所述链包括一束或多束纹理化纤维，例如基本上轴向排列的含蛋白质纤维；并且每束纹理化纤维包括结构上有组织的蛋白质材料集合。
在一些实施例中，蛋白质材料包括变性蛋白质。变性蛋白质可以是通过本领域已知的方法获得的类型，这将导致蛋白质变性和/或蛋白质丝排列和纤维构型的形成。不限于此的是，变性蛋白质可以是通过施加机械力(例如在诸如旋转、搅拌、摇动、剪切、压力、施加湍流、撞击、汇合、拍打、摩擦、波动的过程中)获得的一种，辐射(例如微波、电磁)、热能(通过蒸汽或其他方式加热)、交联、酶促反应(例如转谷氨酰胺酶活性)和化学试剂(例如pH调节剂、亲液盐、离液盐、石膏、表面活性剂、乳化剂、脂肪酸、氨基酸)。
应注意的是，本文公开的人造肉可在整个产品中包含相同的蛋白质材料/组合物，然而，在一些实施例中，人造肉可包含不同类型蛋白质的组合，即不同类型的蛋白质链。单个人造肉产品中蛋白质链的差异可以通过以下任何一项来表示：
-形成链的组分的组成的差异，例如不同链中包括的蛋白质的类型和/或纯度和/或不同链中包含的蛋白质的量的差异(即使在单一人造肉产品的不同蛋白质链中使用相同的蛋白质)；
-水浓度、脂肪浓度和/或食品工业中已知的不同类型和/或食品添加剂浓度的差异(例如风味物质、着色剂)；
-蛋白质质地的差异，例如，人造肉产品中的一些纤维可以高度纹理化(最好是纤维状的，最好是基本上对齐的纤维状的)，一些较少纹理化，一些没有纹理化，因此它们表现出不同的纹理行为；
-链的形式的差异，使得产品中的一些链是凝胶形式，而同一产品中的一些其他的链可以是团块及/或乳状液的形式。
在一些实施例中，至少一些蛋白质链呈团块形式(例如厚的可延展糊状物)。
在一些其他实施例中，至少一些蛋白质链呈凝胶形式。
在一些其他实施例中，至少一些蛋白质链呈乳状液形式。
蛋白质链中蛋白质的量可能会有所不同，尤其取决于蛋白质的类型、所需的物理(例如结构)特性、与它们结合的其他物质等。然而，在一些实施例中，蛋白质链包含5重量百分比至80重量百分比，有时10重量百分比至60重量百分比(湿基)蛋白质材料。在一些其他实施例中，蛋白质链包含至少10％的蛋白质，有时至少20％，至少30％，至少40％，至少50％，至少60％，有时至少70％的蛋白质材料。其余的(非蛋白质物质)是脂肪、碳水化合物和大部分水或水基介质的一种或组合。
蛋白质的量可以通过本领域已知的技术来确定。例如，通过使用特定琼斯因子的凯氏定氮法。
在本公开的上下文中，当提及蛋白质组合物或蛋白质材料时，应理解为是指构成蛋白质链的组合物。蛋白质组合物通常包含水和可食用蛋白质材料。蛋白质材料可以包括单一类型或蛋白质、肽、多肽和氨基酸的组合。
在一些实施例中，蛋白质组合物不含脂肪。
在一些其他实施例中，蛋白质组合物包含脂肪，例如调节蛋白质链的流变性质，例如蛋白质材料的柔韧性。
在一些实施例中，蛋白质链包含一种或多种蛋白质以及其他非蛋白质材料，包括水和脂肪，下面将进一步讨论水成分和脂肪成分。
蛋白质可以是人类使用或消费可接受且安全的任何来源。
在一些实施例中，蛋白质是非哺乳动物来源的。非哺乳动物来源可包括但不限于植物来源、节肢动物(例如昆虫)、藻类、真菌(例如酵母)、细菌或其他微生物。
在一些其他实施例中，蛋白质是非动物来源的。非动物来源包括植物来源以及从细胞培养物中获得的蛋白质材料，即使细胞是动物细胞。
在一些实施例中，蛋白质包括植物蛋白。植物蛋白可以是纯蛋白质、蛋白质分离物、蛋白质浓缩物、蛋白质粉、纹理化蛋白质如纹理化植物蛋白(TVP)的形式。
在本公开的上下文中，TVP用于表示纹理化植物蛋白的干燥形式(有时被认为是膨胀的TVP)以及高水分形式，在本领域中已知为高水分挤压(HME)或高水分挤压蒸煮(HMEC)或类似方法的结果。TVP也可以表示任何“中间”形式的纹理化植物蛋白，其中TVP中的水分含量和/或TVP的膨胀程度介于通常以干燥(膨胀)形式和HME(C)形式发现的那些之间。
蛋白质可以是任何植物来源，这包括但不限于小麦、豆类(豆子、豆、豌豆、扁豆、坚果)、植物种子和谷物(例如向日葵、油菜、大米)、茎或块茎蛋白质(例如马铃薯蛋白质)。
在一些例子中，蛋白质来源于豆类。豆类/豆类蛋白质的具体但非限制性实例包括大豆蛋白质、豌豆蛋白质、鹰嘴豆蛋白质、羽扇豆蛋白质、绿豆蛋白质、芸豆蛋白质、黑豆蛋白质、苜蓿蛋白质。
适用于本文公开的肉类替代品的一些具体但非限制性的蛋白质是β-红大豆球蛋白、大豆球蛋白、豌豆球蛋白、豆球蛋白、白蛋白、球蛋白、谷蛋白、麸质、麦醇溶蛋白、麦谷蛋白、真菌蛋白。
如上所述，形成链的蛋白质材料可以包括单一类型的蛋白质或蛋白质的混合物。用作单一蛋白质或与其他蛋白质组合使用的蛋白质的一个例子是麸质。
不受理论的束缚，这种基于麸质的纤维可以通过拉动或推动通过印刷喷嘴而排列成特定方向。
可以用作链中的唯一蛋白质或与其他蛋白质组合的蛋白质的另一个例子是β-聚球蛋白大豆蛋白(分离物或浓缩物)。
在另一个例子中，至少部分蛋白质链包含动物来源的成分，例如牛肉肌肉、鸡肉肌肉、鸡蛋蛋白、牛奶蛋白、昆虫蛋白等，或通过细胞培养技术获得，即使来源是动物。
在又一个实施例中，至少部分蛋白质材料包含重组蛋白质，其源自例如。植物、藻类、真菌或微生物。
蛋白质材料可包括可食用添加剂，例如但不限于，源自蛋白质和/或碳水化合物的纤维，包括但不限于淀粉和膳食营养纤维(以及其他形式的纤维素基纤维)、着色剂(如红木提取物、焦糖、接骨木提取物、西红柿红素、辣椒粉、姜黄、螺旋藻提取物、类胡萝卜素、叶绿素、花青素和甜菜碱)、乳化剂、酸化剂(如醋、乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸和富马酸)、调味剂或增味剂(如谷氨酸钠)、抗氧化剂(如抗坏血酸、迷迭香提取物、二氢查耳酮糖苷、槲皮素和各种生育酚)、膳食强化剂(如氨基酸、维生素和矿物质)、防腐剂、稳定剂、甜味剂、胶凝剂、增稠剂和膳食纤维(如源自柑橘的纤维)。
蛋白质链可以用功能材料包覆。包覆可以是部分包覆，使得链的部分外表面被功能材料覆盖，或者包覆可以是完全包覆，其中链的整个外表面被功能材料覆盖。
在本公开的上下文中所用术语“功能材料”包括赋予所述链物理和/或化学性质的任何物质。功能材料可以是与单一所述链或多个链的外表面的一个或多个部分相关联的粉末、薄膜或液体的形式。
在一些实施例中，功能材料可以是一种或多种被选择用于改善所述链的纹理的物质。在一个实施中，选择功能材料以提高所述链的柔韧性。在此不作限制的是，这些物质可以包括水、胶凝剂(例如多糖)、粘合剂材料，此外，作为非限制性实例，油或有时作为非限制性的实施例，淀粉、藻酸盐、蜡、纤维素、非食用但食品安全的聚乙烯、聚丙烯、尼龙或其他类型的薄膜/食品包装材料。在非食用涂层的情况下，通常在打印前将其去除。
在其他一些实施例中，功能材料是保护纤维材料免受氧化的材料，例如当纹理化的蛋白质水合或甚至部分水合时，因此更容易发生氧化损伤。不限于此，这种抗氧化涂层材料可以包括食品安全聚合物。
在其他一些实施例中，功能材料是细菌保护剂，即防止/阻止细菌在链上生长，例如当纹理化蛋白质水合或甚至部分水合时，因此更容易受到细菌污染。
在一些实施例中，功能材料是保湿/增湿材料，用于至少在所述链的表面保湿或增加水分含量。不限于此，这种保湿材料是水或包括水。
在一些其他实施例中，功能材料可以是一种或多种被选择用于增强所述链的物质。不限于此，这些物质可以包括基于纤维素的物质，例如甲基纤维素(例如粉末形式)、结晶甲基纤维素(CMC)、藻酸盐、果胶；抗结块剂；玉米粉；食用矿物粉、水胶体以及非食用但食品安全的聚乙烯、聚丙烯、尼龙或其他类型的薄膜/食品包装材料。在使用非食用涂层的情况下，通常在打印前将其去除。
在一些实施例中，功能材料是一种可食用的添加剂材料(上面定义了一些)，它与链保持关联，并形成最终食品的一部分。
在一些实施例中，功能材料是粘合剂前体，即，例如当水合/与水接触时，可活化以充当粘合剂的材料。例如，这种功能性材料可以包括淀粉和/或麸质，一旦润湿，就变得粘稠并充当粘合剂。
功能材料可以通过喷涂、撒粉、浸渍中的任何一种方式与蛋白质链结合，将功能材料与蛋白质链结合。
蛋白质链可以通过其长度和宽度来定义。在本揭示的上下文中，长度定义了沿线的纵轴的尺寸，宽度定义了垂直于纵轴的轴的尺寸(横截面尺寸)。
因此，当提及所述链时，应理解为包括短链、中等长度链和细长链；长度在约10毫米至约50毫米范围内的短链、长度在约50毫米至约100毫米范围内的中等长度链以及细长链，其最小长度约为10厘米，有时约为10厘米至米或甚至数十米。
所述链也可以由其横截面宽度定义(例如，当所述链具有圆形横截面时的直径，或当所述链具有多边形横截面时的对角线)。
在一些实施例中，所述链的特征在于宽度大约在0.1毫米至约10毫米之间，有时大约在0.5毫米至约10毫米之间，有时大约0.1毫米至约5毫米之间，有时大约1毫米至约5毫米之间，有时大约在0.5毫米至3毫米之间，有时大约在0.5毫米至2毫米之间，有时大约在2毫米至4毫米之间，有时大约在1毫米和约5毫米之间。
可替代地或附加地，所述链可以由二维比率定义，例如长度与平均横截面比率，例如直径约2毫米的约500毫米的所述链将具有约250的尺寸比率。
在一些实施例中，所述链具有弯曲的(例如椭圆形、圆形)或多边形(例如三角形、正方形、五边形或六边形)的周长。
在一些实施例中，所述链具有无定形圆周，即没有限定的横截面几何形状。
这些链可以通过各种技术获得。
在一些实施例中，通过挤压获得所述链。
在一些实施例中，通过使用剪切单元获得所述链。
在一些其他实施例中，通过对所述链进行机械切片来获得所述链。
如上所述，所述链基本上平行或基本上对齐以具有标称方向。
在本公开的上下文中所用术语“基本上”用于表示与定义的参数的某种程度的偏差，例如1％、2％、3％、10％或甚至高达20％。
在本文中，当提到“基本上平行的链”或“平行取向的链”或“基本上对齐的链”时，应理解为是指至少80％的链(和/或纹理化蛋白质链内的纤维)，优选95％的链(或纤维)和优选99％的链(及/或纤维)的取向，当在样品内观察时，一个相对于另一个大致平行。在本文中，基本对齐是在尺寸至少为1厘米*1厘米*1厘米的样品内。
本文所用术语“基本平行”或“大致平行”应理解为包含纵轴的标称方向，即最多±10°，有时最多±3°，最多±1°。
如本文所用术语“标称方向”是指当从垂直于链方向的任何方向观察链时，明显超过50％的链和/或链内纤维的方向与所述标称方向成±45度的方向。本文所用术语“标称方向”也可指使用本文所述的高倍率成像发现的链或纤维方向的平均值。标称方向是一个立体角，它在两个视图中的每一个上的投影是在所述视图中找到的平均方向。
当蛋白质是纹理化蛋白质材料时，每条蛋白质链通常包含基本上轴向排列的纤维。链内的纤维可以排列成单个或多个不同的束。
根据一些实施例，链内的蛋白质纤维是细长纤维。
如本文所用术语“基本上轴向排列的纤维”是指纤维蛋白链，其包含标称方向与链的伸长轴的方向基本上相同的纤维。
可以通过各种技术获得链内纤维材料的排列。例如，通过连续推动(例如在挤出过程中进行)、连续拉动(例如在旋压过程中进行)和剪切(例如在剪切单元中进行)，在流动的蛋白质材料上沿一定方向施加恒定的机械力。纤维材料的对齐技术可以利用热效应(例如加热或冷却)、化学试剂(例如酶)等，以增强所得纤维的各向异性特性。
在一些实施例中，蛋白质材料在链内的对齐是通过挤压获得的，例如热挤压或冷挤压。因此，一条或多条纹理化蛋白质链包含蛋白质挤出物。
在一些其他实施例中，蛋白质材料在链内的排列是通过旋压获得的，例如使用静电纺丝装置进行旋转。有不同的方法来旋压蛋白质以使它们纹理化，包括但不限于酶促方法(通常产生凝胶状结构)、脱水方法(通常使蛋白质材料硬化)；温度方法(影响蛋白质材料的流动性/溶解度)；反稀释方法(通常称为湿法旋压)；pH方法(通常也会影响蛋白质材料的溶解度，例如壳聚糖在弱酸性条件下更易溶解)。
在一些实施例中，为了促进基本上对齐的蛋白质材料的形成，后者可以与一种或多种多糖组合。不限于此，此类多糖是水溶性的或在特定pH下可溶的聚合物。此类聚合物包括但不限于关岛胶、黄原胶、角叉菜胶、壳聚糖、纤维素、淀粉和木质素。
人造肉可以包含额外的材料，而不仅仅是蛋白质材料和链间鞘形成材料。
在一些实施例中，人造肉包含脂肪材料。在本揭示的上下文中，当提及脂肪材料时，应将其理解为包含亲脂性材料的物质组合物。本文所用术语亲脂性材料应被理解为包括单一类型或亲脂性化合物的组合，其对于人类使用或消费是可接受的和安全的。在本揭示的上下文中，亲脂性材料可包括但不限于脂肪酸、脂肪醇、油、脂质、黄油和一般脂肪中的任何一种或组合。
在一些实施例中，亲脂性材料包含一种或多种亲脂性化合物。
在一些实施例中，亲脂性物质是非哺乳动物来源。非哺乳动物来源可包括但不限于合成或半合成亲脂性化合物、植物来源。
在一些实施例中，亲脂性材料包括植物衍生的亲脂性化合物。
在一些实施例中，亲脂性材料包含至少一种油，特别是植物来源的油。植物来源的油的非限制性列表包括玉米油、橄榄油、大豆油、花生油、核桃油、杏仁油、芝麻油、棉籽油、菜籽油、菜籽油、红花油、葵花油、亚麻籽油、海藻油、棕榈油、棕榈仁油、椰子油、巴巴苏油、小麦胚芽油和米糠油。
在一些实施例中，亲脂性材料至少包括黄油。可在亲脂性材料中使用的食用脂的非限制性清单包括乳木果脂、芒果脂、可可脂和果仁脂。
在一些实施例中，亲脂性材料包含至少一种脂肪酸(饱和及不饱和)。在一些实施例中，脂肪酸是C6-C24饱和或不饱和脂肪酸。
在一些实施例中，亲脂性材料包括脂肪材料，例如但不限于甘油酯(单甘油酯、二甘油酯、甘油三酯)。甘油三酯的一个具体但非限制性的例子是卵磷脂或溶血卵磷脂。
在一些实施例中，亲脂性材料是从藻类、真菌或微生物(例如古生菌)中重组或非重组衍生的材料。
在一些实施例中，亲脂性材料来源于动物，或含有与动物源材料相同的重组产物。不限于此，亲脂性材料可以直接来源于动物或从动物细胞培养物中提取。实施例包括但不限于猪脂肪(猪油)、牛脂肪、鸡脂肪、鸭脂肪。
在一些实施例中，亲脂性材料可含有脂肪替代物，以减少所得产品的热量。脂肪替代品在本领域中是已知的，并且可以分为四类，基于碳水化合物的(例如纤维素、糊精、改性淀粉、基于水果的纤维、基于谷物的纤维、水胶体胶、麦芽糊精、果胶)、基于蛋白质的(例如微粒蛋白、改性乳清蛋白浓缩物)、脂肪基(如改变的甘油三酯、蔗糖聚酯、酯化丙氧基化甘油)及其组合[美国饮食协会的立场：“脂肪替代品”，美国饮食协会杂志，105(2)：266–275.2005，其内容通过引用并入本文]。
在一些实施例中，亲脂性材料在30℃下的粘度在3,000和1,000,000厘泊(cP)之间，有时在10,000和300,000厘泊之间。
在一些实施例中，亲脂性材料的熔点温度在30℃至80℃的范围内。
在一些实施例中，亲脂性材料包括油凝胶或有机凝胶。油凝胶可以定义为半固体系统，具有由疏水液体(如植物油)组成的连续相，其中自组装网络(由结构物组成)负责液体的物理截留。根据所需的物理特性和食品类型应用，可以生产具有不同特性的油凝胶。结构构象取决于所用结构剂的类型，这将决定油凝胶所需的最终应用[Martins，A.J.、Vicente,A.A.、Cunha,R.L.和Cerqueira，M.A.(2018)，食用油凝胶：食品中脂肪替代品的机会，食品与功能，9(2)，758–773，Doi:10.1039/c7fo01641g，其内容通过引用并入本文]。
可食用油凝胶中使用的结构剂的非限制性清单包括乙基纤维素(EC)、天然蜡(植物和动物)和天然树脂、植物甾醇和谷维素、脂肪酸衍生物和卵磷脂。
人造肉通常还包含水基或水性或提供水分的材料。水基材料包括携带各种溶质和/或悬浮/分散物质如着色剂、盐类、增稠剂、填料、稳定剂、乳化剂等的水溶液或水性凝胶。
在一些实施例中，水基材料在15℃至80℃的温度范围内，有时在20℃至65℃的范围内呈凝胶形式。
在一些实施例中，水基组分包括本领域技术人员已知的任何一种或多种可食用添加剂，如着色剂、乳化剂、稳定剂、酸化剂、调味剂、增稠剂、抗氧化剂、膳食强化剂、防腐剂、维生素、甜味剂。
基本对齐的链也被设置成在相邻链之间具有空间。在本公开的上下文中，这种空间存在于链的至少一部分之间，即，一些链接触并且一些链间隔开。这些空间(间隙)的尺寸范围从几微米到几毫米，并且在层内，间隙不一定具有相同的尺寸，即，间隙可以在层内、单层内和/或单层和/或层之间的尺寸变化。
在一些实施例中，两个间隔开的链之间的间隙在约50微米至约5毫米之间的范围内。
在一些实施例中，两个间隔开的链之间的间隙在约50微米至约5毫米范围内的任何范围内；这包括，例如，约50微米至约1毫米或约100微米至约5毫米，或约150微米至约5毫米或约约100微米至约1毫米或约50微米至约500毫米或约50微米至约2.5毫米或约100微米至约2.5毫米或约50微米至约250毫米。
基本上平行的链与链间鞘材料接触。如本文提供的非限制性实例所示，至少一部分蛋白质链被链间鞘形成材料包围。换言之，一些链至少部分地被链间鞘形成材料包覆。这意味着一些链可以被完全包覆，一些链至少部分地被包覆，并且一些链完全未被链间鞘形成材料包覆(不接触)。
此外，如本文提供的非限制性实例进一步显示的，链间鞘形成在至少两个相邻的、间隔开的蛋白质之间互连的网状结构。
在本公开的上下文中所用术语“链间鞘”用于表示至少部分包覆链的物质(材料)，物质的组成不同于形成链的蛋白质组成。链间鞘的厚度可以由链之间的距离决定。在一些实施例中，链间鞘被设计成在放置到蛋白质层上之前具有至少约0.05毫米的厚度；有时，至少约0.6毫米；有时，至少约0.7毫米；有时，至少约0.8毫米；有时，至少约0.9毫米；有时至少约0.1毫米。在一些实施例中，链间鞘被设计成在放置到蛋白质层上之前具有介于约0.05毫米至约5毫米之间的厚度；有时在约0.1毫米至约5毫米之间，有时在约0.05毫米至约2毫米之间；有时在约0.1毫米至约2毫米之间；有时介于约0.05毫米和约1毫米之间，有时介于约0.1毫米和约3毫米之间。不用说，在最终产品内，链间鞘的厚度可能低于所述尺寸，特别是由于产品生产过程中发生的压缩步骤。
在本公开的上下文中所用术语“网络”用于定义当截取人造肉的横截面时鞘材料的外观，类似于将蛋白质/链材料保持在网状的“空隙”内的网络、网状物或支架。如图2A-2G、图4A-4C和图5A-5B的非限制性示例所示，网络/网状物的每个“空隙”都可以被一根或多根链占据。
在一些实施例中，当从垂直于链的标称方向的方向截取人造肉的横截面时，网络和链以提供蜂窝状外观的方式排列。在图2A-2G中提供了网络的可能外观的其他非限制性示例。
本揭示的独特特征在于，一层的至少一部分链配置到先前施加的蛋白质层的层之间的空间中。这允许形成蜂窝状外观。已经发现，与其间没有这种专用空间的蛋白质链的分层相比，夹在中间的蛋白质层中的蛋白质链占据蛋白质层中至少一些蛋白质链之间的空间可以改善所得人造肉的物理性质(即更好地类似于真正肉类的感官特性)。
链间鞘材料包裹着链。然而，并非所有链都必须被链间鞘形成材料包裹。为了将链保持在一起，设计成使得链的总周长的至少50％被鞘形成材料包围。这可以从任何随机截取的人造肉的横截面视图中确定(垂直于链的标称方向截取的横截面)，并从中确定鞘形成材料占据的体积百分比。
应注意的是，根据本揭示，被链间形成材料包裹的链不必100％被链间材料包围。事实上，至少50％、至少60％或至少70％的被包覆的链被鞘形成材料包围，而其余部分与其相邻的链基本上直接接触可能就足够了。然而，在优选实施例中，至少70％的被包覆的链被鞘形成材料包围。
形成链间鞘的材料包含至少一种在室温下为固体的组分，即熔点高于约30℃，有时高于约40℃，甚至有时高于50℃。包含至少一种熔点高于室温且优选高于30℃的组分，允许将人造肉保持其完整性，尤其是起到类似支架的作用，将链保持在一起。
在一些实施例中，链间鞘材料包含至少一种熔点在约30℃和约70℃之间或约30℃和约100℃之间的组分，即在室温下为固体。
在一些实施例中，链间鞘材料包含至少一种具有至少50℃的熔点的组分；或介于约50℃和约100℃之间。
在一些实施例中，至少约50％；或至少约60％；或至少约70％；或至少约80％；或至少约90％的链间鞘材料包含至少一种熔点至少为50℃的组分。
链间鞘形成材料可包含单一组分，在这种情况下，它将是具有上述定义的熔点的组分。然而，在一些其他实施例中，链间鞘材料包括材料的组合，至少一种具有所述熔点，即在室温下为固体。
在一些实施例中，链间鞘形成材料包括凝胶形成材料。这尤其包括形成凝胶的可食用多糖，例如下文详述的那些。
在一些实施例中，链间鞘材料包含蛋白质。在一些情况下，为了形成含蛋白质的鞘，将蛋白质溶液浇注到模具中。在这种情况下，蛋白质溶液可以由麸质、玉米醇溶蛋白(玉米醇溶蛋白)、大豆分离物、豌豆蛋白等制成。
此外，在一些其他情况下，通过将蛋白质块压缩成所需厚度来产生鞘。在这种情况下，蛋白质可包含TVP或HME，并在湿润状态下压制它们(任选为加热)。
在另外一些实施例中，链间鞘形成材料包含多糖。
可包含在鞘中的多糖的一些非限制性实例是果胶、藻酸盐、角叉菜胶、壳聚糖、淀粉、纤维素衍生物(例如乙基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素)、半乳甘露聚糖(例如葫芦巴胶、瓜尔胶、塔拉胶、刺槐豆胶、决明子胶)。
在一些实施例中，当链间鞘包含角叉菜胶时，优选κ-角叉菜胶。κ-角叉菜聚糖的示例性量可以是鞘形成材料的总组成的约5％。
在一些实施例中，链间鞘材料包含专门设计的角叉菜胶水凝胶，其中水的量占水凝胶总体积的80重量百分比；并且当稍微干燥时，即水凝胶具有50重量百分比至60重量百分比的水含量，稍微干燥的水凝胶的特征在于：
角叉菜胶的量至少为水凝胶总体积的5％CAR；
水凝胶在25℃至70℃的温度范围内具有至少10千帕的储能模量(G')；以及
水凝胶具有至少600千帕的拉伸强度和至少15％的断裂拉伸应变，如在25℃下测定的。
上述示例性角叉菜胶水凝胶可以通过在水性介质中处理包含至少5wt％的CAR的凝胶形式的水凝胶形成混合物来获得，所述凝胶的处理是用抗溶剂(例如乙醇)来形成凝固水凝胶，并将凝固水凝胶脱水以获得包含高达50％水的脱水水凝胶。
在一些实施例中，链间鞘包括多种材料的组合。当使用多种材料的组合时，这些材料可以是相同或不同的类型，例如蛋白质、多糖、脂肪等。然而，在一些优选实施例中，当鞘包含多于一种材料时，至少一种材料的熔点高于室温是至关重要的。
在一些实施例中，当鞘包含两种或多种材料时，在30℃至70℃、40℃至60℃、50℃至70℃的温度下，至少一种为固体，至少一个为液体。
例如，鞘形成材料可以由凝胶形成剂的组合制成，例如上面列出的多糖，它们都被视为凝胶形成材料。
此外，例如，鞘形成材料可以由凝胶形成材料(例如多糖)和纤维材料的组合制成，例如纤维素纤维(微米或纳米)、柑橘纤维(以增强膜基质并提高其熔化温度)以及TVP或HME。
人造肉可以通过一些物理参数来表征，这些物理参数是在人造肉产品的试样/样品上测量的。样品的尺寸可以根据所进行的测试来选择，但是，如非限制性示例中所示，物理参数不限于特定的样品尺寸。
在一些实施例中，人造肉的特点是硬度。人造肉的硬度可以通过质构分析仪(TPA)系统使用Lloyd标准压缩板在室温(20℃至25℃之间)测定，样品尺寸(硬度)约为20毫米*宽20毫米*厚20毫米(8000毫米立方)。压缩速度为90毫米/分钟，直到达到50％的变形。
关于上述内容，应注意，测量硬度的样品/试样可以是基本上具有上述尺寸的单个样品，或者由一个叠在另一个上的两个样品堆叠形成的样品，例如，两个样品各自具有10毫米的厚度，从而一起提供20毫米厚的样品。在一些示例中，当使用两个堆叠的样品时，可以在其间添加胶水，以确保两个样品彼此固定。此外，当堆叠两个或更多样品时，在垂直于两个或多个堆叠样品之间的接触表面的方向上确定堆叠样品的硬度。
有趣的是，已经发现试样的硬度至少为46牛顿(当垂直于链方向测量时，最好是图1A中所示的Z或XP方向)，而与试样是来自单个切口还是来自多个切口的组合无关。因此，为了本公开的目的，当提及至少46牛顿的硬度时，应理解为也表示较小样品的硬度，只要它们沿着测量方向堆叠成具有约20毫米厚度的样品即可。
在一些实施例中，来自人造肉的至少一个样品的特征在于至少46牛顿的硬度，与所述人造肉的样品的测量方向无关(例如，样品如上所定义)。
在一些实施例中，当在所述人造肉的蛋白质链的标称方向上测量时，人造肉的特征在于至少52牛顿的硬度。
在一些实施例中，人造肉的特征在于其压缩模量。人造肉的压缩模量可以通过TPA系统(与硬度描述的相同条件，即质地轮廓分析仪(TPA)系统在室温下(20℃至25℃之间)使用Lloyd标准压缩板)来确定，样品的尺寸(硬度)约为20毫米*宽20毫米*厚20毫米(8000毫米立方)。压缩速度为90毫米/分钟，直到达到50％的变形。在0.02至0.1的应变范围内计算模量。
类似于硬度测量，应注意测量压缩模量的样品/试样可以是基本上具有上述尺寸的单个样品或由两个样品堆叠形成的样品，例如，两个样品各有10毫米的厚度(有时也相互粘在一起)，从而一起提供20毫米厚的样品。
在一些实施例中，人造肉的至少一个样品/试样的特征在于当在所述链的P轴/标称方向上测量时至少0.5兆帕的压缩模量(杨氏模量)。
在一些实施例中，至少一个人造肉样品的特征在于，当从垂直于所述链的所述标称方向的至少两个方向测量时，平均压缩模量为至少0.4兆帕。
在一些实施例中，人造肉的特点是拉伸强度。人造肉的拉伸强度可以通过拉伸测试系统来确定。拉伸测试拉动或拉伸样品，结果根据拉伸所需的力和某物可以拉伸到的距离来测量延展性/伸长率和拉伸强度特性。为此，在两端夹住细长形状的样品并拉伸直至其断裂。
为了测定本文公开的人造肉的拉伸强度，约25*20*10毫米或甚至更大的样品，例如50*20*10毫米都可以用。为了确保保持在夹具内，为了确保保持在夹具内，每个样品的边缘都可以涂上一层氰基丙烯酸酯胶(例如Loctite
Figure BDA0004000082800000211
Henkel)，然后用3D打印制成的夹具夹住，夹具包括两个配备3毫米尖刺的板(例如，参见图6A)，具有约10*20毫米的接触面积并使用手动螺钉操作。然后，在室温(约23℃±2℃)下，可以以约20毫米/分钟的速度拉伸每个样品(从三个不同方向，P、XP和Z)。
需要注意的是，为了执行拉伸强度，可以使用其他尺寸的试样，例如20*20*10毫米，如下文进一步举例说明。因此，在本公开的上下文中，当提及至少0.012兆帕的拉伸强度时，应理解为与人造肉的切割尺寸无关，只要尺寸允许进行测量。
在一些实施例中，至少一个人造肉样品的特征在于，当在所述链的标称方向上测量时，拉伸强度至少为0.035兆帕，例如当沿着基本对齐的所述链的方向测量时，例如图1A或图1B的P轴。
在一些其他实施例中，人造肉的至少一个样品的特征在于，当从垂直于所述链的所述标称方向的至少两个方向(垂直于P轴的方向，例如XP和/或Z方向)测量时，平均拉伸强度至少为0.012兆帕)。
在一些实施例中，人造肉的至少一个样品的特征在于拉伸强度比形成所述链的蛋白质材料的拉伸强度高至少50％。
在一些实施例中，至少一种人造肉样品的流变性质可以通过鞘形成材料的物理性质和蛋白质链形成材料的物理性质之间的关系来定义。因此，人造肉可以具有以下任何一种特征：
-在垂直于所述链方向的方向上测量时，鞘材料的压缩模量至少是链材料的压缩模量的两倍；
-在垂直于所述链方向的方向上测量时，鞘材料的拉伸模量至少是链材料的拉伸模量的两倍；
-在垂直于所述链方向的方向上测量时，鞘材料的断裂伸长率比所述链的断裂伸长率高至少50％。
本文公开的人造肉的特征还在于其各向异性行为，其与真正的肉的各向异性行为相似，即当从人造肉样品的不同方向测量物理性质时，物理性质存在差异。例如，人造肉样品的拉伸模量和拉伸强度之间在P方向和XP/Z方向之间的差异大于XP方向和Z方向之间的差异(方向定义如图1A至图1B和下文所述)。
此外，通过品尝小组发现，本文所公开的肉类似物在烹饪后，在约40℃的食用温度下，具有视觉和感官上与真正的肉相似的肉丝。同一品尝小组还确定人造肉具有与真正的肉相似的褐变反应(也称为梅纳反应)。不受理论限制，据信鞘形成材料的存在有助于褐变反应，而在没有鞘形成材料时不会发生褐变反应。
人造肉的物理参数的一些非限制性实施例在本文的实施例中公开。具体而言，仅为了说明，测试了以下人造肉，其中蛋白质组成相同但鞘形成材料不同。
蛋白质组合物(对于所有三种非限制性、例示性的人造肉)：
通过在标准家用混合器中混合15％的麸质蛋白(Sorpol生产的活性小麦麸质蛋白)、60％的自来水、5％的菜籽油(“Shufersal”)、5％的红香料着色剂(“Texturot”)和15％的纹理植物蛋白(TVP SUPRO MAX 5010 IP)制备。
·人造肉I：鞘材料组合物包含由5％的κ-角叉菜胶制成的鞘(CPkelco的Genugelwr-78类型)(本文称为“汽车”)(此处称为“Car”)。
·人造肉II：鞘材料组合物包含仅由麸质制成的鞘(本文中为“Glu”)。
·人造肉III：鞘材料组合物包含5％的κ-角叉菜胶水溶液，其中的层涂覆有一外层，所述外层从Car膜的每一侧涂有0.02克/厘米平方的麸质粉(本文称为“Car-Glu”)。
下面的表1A至表1C和表2A至表2B(示例)提供了在上述条件下测试的非限制性示例的样品的压缩模量、硬度和拉伸强度(表的内容构成本公开的一部分)。
人造肉可以是任何形状或尺寸。人造肉可以使用空间维度来定义，同时考虑到宽度轴(“w”，也称为XP轴，在图1A至图1B中为垂直于多个链方向的方向)，高度轴(“h”也称为Z轴，在图1A至图1B中为垂直于多个链方向的方向)或长度轴(“l”，平行于链的标称方向，在图1A至图1B中也称为P轴，基本上平行于链的方向)。
在一些实施例中，人造肉以整个肉块的形式提供，其中多个链的标称方向基本上与肉块的纵轴平行。
此外，当定义从肉块上切下的牛排的尺寸时，需要参考其长度、高度和宽度尺寸。在一些示例中，牛排垂直于P轴从肉块上切下，使得其具有与切下牛排的肉块相同的宽度和高度，但长度值(即牛排厚度)通常为0.5至10厘米，而不管肉块是大、中还是小。
在一些其他实施例中，牛排是从肉块的任何方向切割的，即不一定垂直于链的方向。例如，牛排可以沿着链的方向切割。不管切割方向如何，上文和下文描述的物理参数总是在相对于链方向确定的方向上确定。例如，硬度通常垂直于链的方向来确定。
在一些其他实施例中，可以沿相对于XP、P和Z方向的对角线方向切割牛排。
在一些实施例中，人造肉已经以牛排的形式生产，其中链的方向沿着牛排部分的宽度(例如，参见图1B)。因此，在制作牛排部分时，印刷对象的高度与牛排部分的宽度相对应，牛排部分的厚度与多个链的长度相对应。
在一些非限制性实施例中，根据本揭示公开的牛排的尺寸在1厘米和5厘米之间的长度(P轴)范围内，例如约3厘米，高度(Z轴)介于5至10厘米之间，例如约6厘米，宽度(XP轴)介于5至12厘米之间，例如约9厘米。
为了获得本文公开的人造肉，将一条蛋白质链数字印刷到印刷床上，其方式是将单个折叠的链或多个单独的链被放置在印刷床上或配置到印刷床上，其中单个链的折叠之间或多个链之间的片段优选地沿着它们的纵向轴线基本上平行并且在至少一部分折叠或多个链之间保持间隙。在链形成的层之间，施加链间鞘形成材料。以这种方式并根据数字印刷的原理，多个链构成的单一层且将多个单一层形成3D食品。
具体地，本发明提供了一种用于制造人造肉的积层制造方法，所述方法包括：
(a)将一条或多条蛋白质链分配到至少一个蛋白质层中，所述蛋白质层包含基本上对齐的多个蛋白质链，至少一部分所述蛋白质链与其相邻链间隔开；
(b)在一个或多个蛋白质层上分配链间鞘材料；
(c)重复所述步骤(a)和(b)直到达到所述人造肉的一所需尺寸；
其中所述链间鞘材料占据相邻蛋白质链之间的空间。
应注意的是，步骤(a)的重复优选地使得在一个层中布置的链基本上与在先前布置的层中的链在相同的方向上。换言之，当从产品的任何方向观察时，整个产品中的链基本上在整个产品上对齐。本揭示的独特特征在于蛋白质层内的至少一部分蛋白质链之间的空间或间隙以及先前或随后放置的蛋白质层(即夹层)的至少一些链的排列平行于这些间隙，如图2A至图2G所示。间隙的尺寸配合链的尺寸，以便它们可以接收/包围来自相邻层的蛋白质链。
在本公开的上下文中，当提及一蛋白质层时，应将其理解为可以由单一个单层蛋白质链或两个或更多个单层蛋白质链组成的一蛋白质链的层，例如，在3D多层结构中，一组单层层叠形成。应当理解的是，单层可以是完整的层，即在先前形成的单层的整个表面上延伸(其被放置在其上)，或者是部分单层，例如仅占据先前形成的单层的一部分或部分，或甚至位于先前形成的单层顶部的单一链。
在一些实施例中，蛋白质层包括多个蛋白质链的单层。在一些其他实施例中，蛋白质层包括两个单层，一个单层放置在其先前形成的单层上并与其直接接触。在又一些其他施实例中，蛋白质层在一个层内包含多达6个、有时多达5个、有时多达4个单层，每个单层覆盖并与其先前形成的单层直接接触。
链间鞘形成材料以在两个连续的蛋白质层之间相互连接的方式分配。
在一些实施例中，先前放置在印刷床上的多个链之间的空间的至少一部分具有使得重叠的链间形成材料与其上覆盖的蛋白质层相互交叉的尺寸并与先前分配的链间鞘形成材料接触的尺寸。
在一些实施例中，链间鞘形成材料以固体或半固体片材(膜)的形式施加到蛋白质层上。在本公开的上下文中，应当理解的是，片材可以是平坦的片材以及波浪形的片材，其具有交替的细长凹形区段，所述凹形区段被构造成配合在所述蛋白质链的至少一部分上。例如，片材可具有锯齿形横截面构造或波浪形横截面构造，如图2G所示。
由链间鞘材料形成的片材(膜)可以作为已经铺设的开放片材(例如，拾取和放置模式)放置在链的层上，或者作为卷起的片材提供，其在放置在蛋白质链层上时未卷起。
在一些实施例中，片材含有纤维成分(例如蛋白质、多糖等)。在这种情况下，片材(薄膜)可以通过使用静电纺丝技术来生产。在一些其他情况下，片材可以是非织造网的形式，使用来自非织造织物行业的技术形成。例如，非织造网可通过将纤维材料分配在平面上的载体内而产生。
在一些其他实例中，链间鞘形成材料通过喷涂、刷涂、浸渍、分配、喷墨印刷、丝网印刷和挤出中的任一种以液体形式施加。为此，在链间鞘形成材料为液体的温度下施加链间鞘形成材料，一旦冷却，链间鞘形成材料固化。
在一些实施例中，丝网印刷技术可用于形成链间鞘。例如，将诸如角叉菜胶、果胶、壳聚糖、淀粉和/或乙基纤维素熔体的多糖涂抹在具有已知孔径和已知几何尺寸的聚酯网上。然后，通过硅胶刮刀的单次运动，将液体沉积在基材上。基材可以是多个链的层或第二基材，膜从所述第二基材移动到多个链的层。
在又一些其他实施例中，链间鞘形成材料以粉末的形式施加，然后对其进行后施加过程，所述过程将粉末液化、溶解或水合成块，从而占据多个链之间的多个间隙。后施加过程尤其可以包括水合和/或热处理中的任何一种或组合，如下文进一步讨论的。这种后施加处理通常用于激活形成链间鞘的组分的固化。
用于形成链间鞘的粉末材料可以由蛋白质粉末制成，例如大豆、麸质、豌豆、土豆等，也可以由粉末形式的凝胶形成多糖制成。
制造过程可以包括在已经沉积的蛋白质和/或鞘形成材料内或上施加其他材料。例如，制造过程可以包括将脂肪材料施加到至少一部分蛋白质链上；和/或使用可食用添加剂；和/或应用水基成分。
蛋白质链以及要结合在产品中的任何其他材料可以根据组装方案手动或数位地配置，从而限定蛋白质链相对于其相邻链的空间布置，或者当所述链是折叠链时，相对于其相邻折叠的折叠；以及用鞘形成材料包覆。
可以通过构建一份详细的数据点列表来编制人造肉组装方案，所述列表描述了蛋白质链和链间鞘材料以及其他所需成分(例如脂肪成分、水性成分)的不同组合，以及层层组装的不同顺序。
可以使用能够根据期望的组装方案创建复杂3D模型的计算机程序来进行组装方案的执行，然后使用本领域已知的切片软件来创建包含肉组装方案中的所有数据的最终文件。人造肉组装方案通常是数位的，以txt、xml、html或其他格式的数位文件提供。在某些情况下，人造肉组装方案可以是人类语言文件，也可以是计算机可读语言。
在一些实施例中，组装方案被表示为数位文件、txt文件、XML文件、CAD文件、3DS文件、STL文件、OBJ文件或g代码文件中的至少一个。
在一些实施例中，组装方案是利用诸如Solidworks或CAD的已知工业建模工具格式的数位3D模型文件。
在一些实施例中，组装方案是由附加软件转换以控制系统操作列表的3D模型文件。一个非限制性实施例可以是STL 3D模型文件，由3D切片软件转换为上传到3D打印机的G代码格式文件。
在一些实施例中，使用两台3D打印机打印人造肉。
在一些实施例中，3D打印机包括两个或更多个打印头/沉积头，以便能够沉积至少蛋白质链和至少一种其他非蛋白质材料(例如鞘形成材料、脂肪成分、水基成分)，而不需要更换提供打印成分的打印盒/注射器。在一些实施例中，使用具有两个或更多打印机头的3D打印机允许同时打印不同的组件，可能在不同组件的打印之间没有交叉干扰。
形成蛋白质链的蛋白质材料可以装载到不同尺寸的注射器，或与可调节尖端兼容的注射器(例如Luer-Lok)。每个注射器都可以装载到一个单独的打印站上，打印站具有沉积机构，所述沉积机构由一个电机、控制单元和一个可调节的杆组成，就像3D打印机通常提供的那样。打印机处理器能够通过马达中的运动速度来控制每个注射器的沉积速率，从而允许不同量的组分材料通过喷嘴，或者与打印床马达运动相结合，从单个喷嘴尺寸产生不同宽度的链。
用于相关打印头的操作和设备可以根据要通过其分配的组分进行调整或具体选择，例如基于组分的粘度或稠度。例如，可以引入不同的电机和不同的齿轮，以对挤压柱塞/螺杆/螺杆泵提供更大的力，以实现高粘度物料的流动。
此外，现有的3D打印机可以重新设计以包括更大的沉积注射器或容器，例如，由食品级不锈钢制成的容器，容量至少为60毫升、至少80毫升、至少100毫升、至少120毫升或更多。
加热组件也可以安装在打印盒/注射器上以影响分配的蛋白质材料的质地和/或流动性。举例来说，加热可引起蛋白质组合物一定程度的原位变性或可允许调节任何脂肪、水分和蛋白质组合物的粘度。
可以对蛋白质链和鞘形成材料进行中间或组装后加工步骤。
通过使用术语“中间加工”，应理解为应用于已经沉积的蛋白质链和/或蛋白质层和至少一种链间鞘材料的加工步骤，并且在所有蛋白质链和鞘材料都已完全沉积之前(即在制造过程的中间)。换句话说，在分配N个蛋白质层和/或M个链间鞘形成材料后应用上述处理步骤，N和M相同或不同，且均为等于或大于1的整数。
通过使用术语“组装后加工步骤”，应理解为在所有蛋白质层和链间鞘材料已根据组装方案沉积之后应用的加工步骤。
在一些实施例中，加工步骤包括从已经沉积的材料中去除或引入水分(再水合或脱水)。
在一些其他或进一步的实施例中，加工步骤包括热处理。热处理可包括红外(IR)辐射、加热或冷却。
在一些其他或进一步的实施例中，加工步骤包括UV辐射。例如，加工步骤可以包括暴露于汞灯或UV LED源，利用光引发剂，例如CIBA Irgacure 2959，以约0.1％至1％w/w产生350nm至420nm之间的峰值。
在又一个优选实施例中，加工步骤包括将压力施加到分配的层上。
在一些实施例中，压力在垂直于层的表面的方向上施加(即垂直于链的方向和/或沉积的鞘片材的方向)。
在一些实施例中，压力是真空压力。
施加到分层的产品上的压力导致制造产品的体积减小和/或密度增加。
当提到体积减小时，压力可导致在施加压力之前和之后沉积层的体积至少有5％的变化。
当提及密度增加时，压力可导致密度增加至少5％。密度的增加可以通过阿基米得法，即重力浮力法，根据以下等式确定：
Figure BDA0004000082800000301
ρ＝样本密度
A＝样品在空气中的重量
B＝辅助液体中样品的重量
ρ0＝辅助液体的密度
ρL＝空气密度
并不限于此，可以相信的是压力还有助于去除链之间形成的空隙内的任何滞留空气，从而改善所得人造肉的完整性。此外，压力可以改善层与链间鞘材料之间的粘附性。有时，可以添加粘合材料，例如麸质粉，以提高鞘材料与接触的链的粘合性。
中间或沉积后加工步骤也可导致以下任何一种情况：在沉积后固化人造肉的成分，在打印下一层之前稳定一层；诱导或促进沉积后的纹理化，诱导或促进沉积材料内组分的结合。
组装完成后，可根据传统烹饪方法，包括油炸、煮、切碎、烹饪等，对所产生的人造肉进行进一步加工。
为了说明可能的组装方案，参考图2A至图2G，其说明了蛋白质层和链间鞘材料的分层以形成人造肉的一些非限制性实例以及根据本揭示的后续加工步骤。为简单起见，图2A至图2G中也将使用与图2A中使用的附图标号相同的附图标号。
图2A提供了根据本揭示的一个实施例的用于制造一人造肉200A的组装方案202A的示意性截面图。组装方案202A中包括不同的蛋白质链210，每个蛋白质链在层214内的相邻链之间具有间隙212。每个层214由单层形成并且每个单层通过链间鞘膜216与先前或随后设置的层(分别在层下或层上)分开，在附图实施例中呈现为平板片状。
在一些实施例中，一旦层就位(蛋白质链和鞘材料)，就进行如箭头218所示的加工步骤，这导致层的压缩和将链间鞘材料压入到链之间的间隙中，从而将充满空气的间隙与链间质量220转换。组装构成的横截面类似于蜂巢结构。
需要注意的是，虽然图2A至图2G中的链、间隙和片材具有相同的尺寸，但这些并不一定是单一的人造肉，在单个人造肉中，链和片材的尺寸(以及组成)以及间隙的尺寸可能会有所不同，所有这些都是根据预定的组装计划。
图2B提供了根据组装方案202B的人造肉200B的另一种可能配置。具体地，组装方案202B包括两个不同的层配置，第一层配置214，其中每个链210在层内与其相邻的链间隔开间隙212，第二层配置224，包括多个成对的链230，每个成对的链与层内的相邻对的链通过成对的间隙232间隔开。间隙212和成对的间隙232不一定具有相同的尺寸。在施加压力218之后，链间鞘材料216被压入链210与成对的链230之间的间隙212和成对的间隙232中，以形成链间团块220。
图2C基于组装方案200B提供了人造肉202C的另一种可能配置。具体而言，组装方案200C被设计成形成蛋白质层214，每个蛋白质层214由两个单层蛋白质链234A和234B组成。
图2D提供了基于组装方案200D的人造肉202D的另一种可能配置。具体而言，组装方案200D被设计为提供蛋白质链的层214，所述层214在链之间具有随机间隔，使得所述层内的一些链被设置成与相邻链(例如链212)没有任何接触，并且一些链被设置成与至少一个相邻链没有间隙，以形成例如成对的链，例如成对的链230，并且一些被设置。
图2E基于组装方案200E提供了人造肉202E的另一种可能配置。具体来说，组装计划200E被设计成提供蛋白质链的层214，在链之间仅具有低水平(即小)间距，使得一些链成对，例如成对的链230，层内的一些链形成一段连续的平行链，例如片段236，有些完全间隔开，例如链212。
图2F基于组装方案200A提供了人造肉202F的另一种可能配置，但其中一些链被含脂肪链238取代。
图2G提供了基于组装方案200G的人造肉202G的另一种可能配置。具体来说，组装方案200G被设计成利用放置在每层214之间的链间鞘材料的波浪状薄膜240。在不受理论限制的情况下，使用图2G所示类型的波浪膜有助于减少空气空隙的量或防止相邻的链之间空气空隙的形成。虽然空气空隙(如果存在)通常会在压实阶段减少或去除，但使用波浪形鞘可能会进一步提供帮助。
需要注意的是，虽然组装方案可能在构建层的方式上有所不同，但所得人造肉可能具有相同的最终特性。这可以通过人造肉202A和人造肉202G的示意图之间的相似性来展示。
可将链间鞘材料制备成具有不同的片状构造，其中一些在图3A至图3E中示出。
具体来说，虽然更常见的形式是完整的片状，如图3A所示，鞘材料可以作为单独的条状物施加，例如，以一个相对于另一个平行的形式覆盖在蛋白质层上，如图3B所示。
在一些实施例中，条状物可以被框起来，如图3C所示和/或用交叉条状物加强，如图3D所示。
在又一些实施例中，条状物可以与不同材料的条状物组合，例如，两种类型的鞘形成材料(通过条状物图案区分)，如图3E所示。
如本文所用，除非上下文另有明确规定，否则“一”、“一个”和“所述”包括单数和复数引用。例如本文所用术语“基于蛋白质的组分”包括能够在人造肉中形成基于蛋白质的片段的不同蛋白质复合物的一种或多种组分。
此外，如本文所用术语“包括”用于表示例如组分，例如蛋白质组成包括所述蛋白质，但不排除包括其他蛋白质在内的其他物质，例如脂肪和水。本文所用术语“基本上由...组成”用于定义例如包括所列举的物质但不包括可能对所得人造肉的特性具有重要意义的其他物质的组分。因此，如本文所用术语“由……组成”意味着排除多于痕量的其他元素。由这些过渡术语中的每一个定义的实施例都在本公开的范围内。
此外，所有数值，例如，当参考构成本文所公开的组分的元素的量或范围时，都是近似值，其变化(+)或(-)高达20％，有时高达所述值的10％。应当理解的是，即使并非总是明确表示，所有数字名称之前都带有术语“约”。
此外，如本文所用术语“百分比”或“％”是指重量百分比，除非另有特别说明。
现在将在根据本发明进行的实验的以下描述中举例说明本发明。应当理解，这些实施例意在具有说明性质而不是限制性质。显然，根据上述教示，这些实施例的许多修改和变化是可能的。因此，应当理解的是，在所附权利要求的范围内，本发明可以以多种可能的方式而不是下文具体描述的方式来实施。
非限制性实施例
实施例1–蛋白质组成和鞘组成
已经制备了三种人造肉样品，它们在蛋白质链之间的鞘的存在和组成方面有所不同。每种人造肉在形成蛋白质链的团块中含有相同的蛋白质组成，其包括：
含有蛋白质的团块(链形成材料)的制备：
蛋白质团块是通过在标准的家用搅拌机中混合15％的麸质(Sorpol公司生产的活性小麦麸质TM)，60％自来水，5％菜籽油(ShufersalTM),5％红色香料着色剂(TexturotTM),和15％纹理化植物蛋白(TVP SUPRO MAX 5010 IP)。蛋白质组合物在本文中以缩写术语“NSH_ref”提及。
鞘形成材料的制备：
来自麸质粉的薄膜：麸质膜是在原位形成的，即用0.002％至2％(格林/厘米平方)的麸质涂覆蛋白质链层，然后通过加热至100℃持续45分钟激活所处理的薄膜形成的膜。麸质膜在本文中简称为“Glu”。
来自角叉菜胶的薄膜：这些薄膜是通过混合5％(w/w)角叉菜胶(CPkelco Genugelwr78)的水溶液并在高剪切下加热混合物制成的。然后，将足以形成0.4毫米厚的薄膜的量的热熔胶放入模具中，并让薄膜充分冷却(低于角叉菜胶熔点)。角叉菜胶薄膜在本文中被缩写为“Car”。
角叉菜胶麸质薄膜的制备：Car-Glu薄膜的制备方法如下：首先如所述制备角叉菜胶薄膜，然后以每1厘米平方薄膜约0.02克的麸质的浓度用麸质粉末包覆角叉菜胶薄膜。然后将涂有麸质的薄膜放置在蛋白质链层上，并通过如关于Glu薄膜所述的加热来活化涂覆的薄膜。角叉菜胶麸质薄膜在本文中被缩写为“Car-Glu”。
人造肉的形成：
使用配备有4毫米喷嘴的电动填缝枪(Makita DCG180)将准备好的蛋白质团块提取成链。然后将链分层对齐，使得每层中的链间隔开(每对链之间的距离基本上是链的厚度)。在每个蛋白质层的顶部放置成膜(鞘形成)材料(如上定义的任一类型)。
然后将下一个蛋白质链层放置在鞘材料的顶部，使得每条链配合在两个对齐的、先前放置的链的间隙的顶部。
制备了四种类型的人造肉：
参考人造肉：仅包含蛋白质链(“NSH-Ref”)。
人造肉I：鞘材料组合物包含5％κ-角叉菜胶(“Car”)。
人造肉II：鞘材料组合物包含纯麸质粉，以每1厘米平方0.02克覆盖在蛋白质链上(“Glu”)。
人造肉III：鞘材料组合物包含5％κ-角叉菜胶，从两侧覆盖每1厘米平方0.02克的麸质粉的薄膜。
层的构建和鞘形成材料的放置继续进行，直到获得所需的人造肉(片状物尺寸10厘米×10厘米)。
所有片状物均在100℃的Sous Vide中固化，直到片状物的内部温度达到95℃并在此温度下保持至少15分钟。
然后在测试前，将不同的片状物在4℃的冰箱中冷却过夜。在样品达到环境温度(20℃至25℃)后进行测试。
图4A至图4C是角叉菜胶与麸质粉(Car-Glu，配方III)组合物的人造肉的组装层的图像。具体来说，图4A和图4B是蛋白质链(410)和交替链间鞘膜(416)的组装层的摄影图像的侧视图和俯视图，其中图4C提供了使用5至7毫巴的真空压缩后的组装层的侧视图。
图5A至图5B是按照图2A所示类型的制造工艺获得的人造肉的图像，其具有角叉菜胶膜的组合物；图5A提供光学图像，而图5B提供具有比例的相同图像。
实施例2–特征
NSH-Ref、Car和Car-Glu的人造肉样品，按照图2A中所示的组装方案进行制备和构建，如上所述制备。然后评估每种人造肉的硬度和拉伸性能。
拉伸强度：
对50*20*10毫米的试样(从10厘米*10厘米的打印的片状体上切下)测量拉伸强度。试样的边缘涂有氰基丙烯酸酯胶，以增强抓握性能并防止打滑。试样由使用PLA材料3D打印的夹持器夹持，接触面积为10*20毫米，带有尖锐的3毫米尖刺(参见图6A)，并使用手动螺丝操作。然后，在室温(23℃±2℃)下，使用配备有1KN测力传感器的LLOYD TPA仪器以20毫米/秒的速度拉伸每个试样。图6B提供了配方I(CAR)的拉伸强度测量图像，显示了试样在两个夹具之间拉伸时的拉伸情况。
图7A至图7C分别提供了沿P、XP和Z轴测量包含CAR的样品的拉伸强度的结果。
结果也显示在表1A和图8中。具体而言，图8是显示评估样品(基于表1A中的数据)在三个不同方向上的拉伸强度的条形图。
表1A提供了不同试样沿不同轴的拉伸强度。
表1A-拉伸强度
Figure BDA0004000082800000361
*平均XP/Z表示垂直于P轴的至少两个方向的平均值
结果表明，较高的拉伸强度出现在链方向的P轴上。此外，表1A和图8显示，当使用本文公开类型的链间鞘时，与参考组相比，人造肉的拉伸强度在所有方向上都有所提高。
图9A至图9B是人造肉(CAR-Glu，图9A)与真正的肉(图9B)的图像，显示了链间鞘材料对蛋白质链的“保持”，类似于真正的肉中结缔组织的行为，因此提供了本技术概念的证明。
在进一步的试验中，使用了25*20*10毫米的较小试样，其中CAR作为链间鞘形成材料。将试样的边缘粘合，并放置在图6A所示的夹具中。表1B显示了两个相同试样的最大载荷(兆帕)。
表1B-使用夹具的25*20*10毫米试样的拉伸强度
试样(25*20*10) 最大载荷(兆帕)，XP轴
试样1 0.06
试样2 0.056
在进一步的试验中，使用了20*20*10毫米的更小的试样(CAR)。如图10A至图10C所示，将每个试样放置在一对T形夹具之间。为了允许拉伸，使用氰基丙烯酸酯胶将试样粘到板上，并在让胶干燥(约10分钟)后，开始测量(速度为20毫米/分钟)。
具体地，图10A显示了单个T形夹具1000，包括板1010和臂1020，而图10B显示了系统1050，包括一对T形夹具1000a和1000b，以及它们各自的臂1020a和1020b，用于固定测试试样1030位于每个相应的T形夹具的板1010a和板1010b之间。
在拉伸时(速度为20毫米/分钟)，试样的胶合边缘保持粘附在板1010a和1010b上，如图10C所示。
表1C提供了使用T形夹具垂直于链方向测量的4个复制试样(具有相同尺寸和成分)的拉伸强度。
表1C-使用T形夹具的20*20*10毫米试样的拉伸强度
试样(20*20*10) 最大载荷(兆帕)
试样1 0.034
试样2 0.042
试样3 0.0455
试样4 0.0425
上述结果表明，无论试样的尺寸如何，在垂直于链方向的一个方向上测量的拉伸强度至少为0.033兆帕。
杨氏模量和硬度：
杨氏模量和硬度强度是使用上述人造肉I(Car)和III(Car-Glu)以及仅包含蛋白质链的参考样品(Ref)确定的。为此，切割尺寸为高20毫米*宽20毫米*厚20毫米(8000立方毫米)的人造肉立方体试样。压缩速度为90毫米/分钟，直到达到50％的变形。在0.02至0.1的应变范围内计算模量。压缩模量(杨氏模量)和硬度使用如上所述配备有1KN测力传感器的LLOYD TPA系统测定。结果在下表2A中提供。
表2A：示例性人造肉试样的物理特性
Figure BDA0004000082800000381
*Avr XP/Z表示垂直于P轴的至少两个方向的平均值
在进一步的试验中，试样由两个较薄切口(XP方向为20*20*10毫米)的组合制备，然后将其一个叠在另一个上，以使两个切口中的链方向基本对齐，从而提供20*20*20毫米的最终试样，并放置在两个压缩板之间。然后将试样压缩至其初始尺寸的50％(在一个方向上)，并测定3个示例性试样(具有相同的组成和尺寸)沿XP方向的硬度。发现结果(未示出)在本发明的范围内，并且与表2A中所示的结果相似，因此支持这样一种理解，即硬度也可以在较小尺寸的切口上测量(与表2A的试样相比)，并组合成相同的整体尺寸。

Claims (49)

1.一种可食用人造肉，其特征在于：包括多个蛋白质链和链间鞘材料，其中，所述可食用人造肉的至少一个样品中，满足以下条件：
所述多个蛋白质链基本上沿着所述至少一个样品的一P轴对齐；
至少一部分所述蛋白质链至少部分地被所述链间鞘材料包围；
所述链间鞘材料包含至少一种熔点高于30℃的组分；
所述链间鞘材料形成一网络，所述网络相互连接至少两个相邻的、间隔开的所述蛋白质链之间；以及
其中选择所述链间鞘材料以提供至少一种以下物理性质：
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述蛋白质链的标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均硬度至少为46牛顿；以及
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述链的所述标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均拉伸强度至少为0.012兆帕。
2.如权利要求1所述的人造肉，其特征在于：所述网络在所述多个链的一部分之间互连。
3.如权利要求1或2所述的人造肉，其特征在于：所述蛋白质链包括组织化蛋白质。
4.如权利要求1至3中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘占据相邻链之间的空间。
5.如权利要求4所述的人造肉，其特征在于：所述空间的尺寸在50微米和5毫米之间。
6.如权利要求1至5中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘包含蛋白质。
7.如权利要求1至6中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘包含多糖。
8.如权利要求1至7中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘包括选自植物蛋白、纹理植物蛋白(TVP)和高水分挤压(HME)蛋白的蛋白质。
9.如权利要求1至8中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘包括多糖，所述多糖选自果胶、藻酸盐、角叉菜胶、壳聚糖、淀粉、纤维素衍生物、半乳甘露聚糖及其组合。
10.如权利要求1至9中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘材料包括至少一种蛋白质和至少一种多糖的组合。
11.如权利要求1至10中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘包括κ-角叉菜胶。
12.如权利要求1至11中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘包括谷蛋白。
13.如权利要求1至12中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘材料包含两种或更多种具有不同熔点的组分的组合，在30℃至70℃的温度下，至少一种为固体，至少一种为液体。
14.如权利要求1至13中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述链间鞘材料包围每条所述蛋白质链的至少50％。
15.如权利要求1至14中任一项所述的人造肉，其特征在于：具有以下至少一项特征：
-当在所述可食用人造肉的样品中的所述蛋白质链的标称方向上测量时，压缩模量至少为0.5兆帕；
-当从至少两个垂直于所述人造肉的样品中的所述链的所述标称方向的方向测量时，平均压缩模量至少为0.4兆帕；
当在所述人造肉的样品中的所述蛋白质链的标称方向上测量时，硬度至少为52牛顿；
-当在所述人造肉的样品中的所述链的标称方向上测量时，拉伸强度至少为0.035兆帕。
16.如权利要求15所述的人造肉，其特征在于：所述压缩模量是在尺寸为20毫米*20毫米*20毫米的样品上测量的。
17.如权利要求1至15中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述硬度是在尺寸为20毫米*20毫米*20毫米的样品上测量的。
18.如权利要求1至15中任一项所述的人造肉，其特征在于：所述拉伸强度在尺寸为50毫米*20毫米*10毫米的样品上测量。
19.如权利要求1至18中任一项所述的人造肉，其特征在于：其呈牛排的形式，其中所述蛋白质链在垂直于所述人造肉的纵轴的方向上。
20.一种用于制造一人造肉的积层制造方法，其特征在于：所述方法包括：
(a)将一条或多条蛋白质链分配到至少一个蛋白质层中，每个所述蛋白质层包含基本上对齐的多个蛋白质链，至少一部分所述蛋白质链与其相邻链间隔开；
(b)在一个或多个蛋白质层上分配链间鞘材料；以及
(c)重复所述步骤(a)和(b)直到达到所述人造肉的一所需尺寸；
其中所述链间鞘材料占据相邻蛋白质链之间的空间。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于：所述蛋白质链以其至少一部分适合先前分配的蛋白质层的链之间的空间的方式分配。
22.如权利要求20或21所述的方法，其特征在于：所述链间鞘形成材料以在至少两个连续蛋白质层之间互连的方式分配。
23.如权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于：至少一部分所述链之间的空间的尺寸允许分配的所述链间鞘形成材料与其上覆盖的蛋白质层相互交叉并与先前分配的所述链间鞘形成材料接触。
24.如权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于：所述链间鞘以片材的形式施加到蛋白质层上。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于：所述片材的横截面尺寸(厚度)在0.05毫米和1毫米之间。
26.如权利要求20至25中任一项所述的方法，其特征在于：所述链间鞘材料为薄膜或无纺网状的形式。
27.如权利要求20至26中任一项所述的方法，其特征在于：所述链间鞘形成材料以波浪型片的形式施加到所述蛋白质链层上，所述波浪型片具有交替的细长凹形段，所述凹形段被构造成配合在所述蛋白质链的至少一部分上。
28.如权利要求20至27中任一项所述的方法，其特征在于：所述链间鞘形成材料以液体形式分配。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于：通过挤出、喷涂、刷涂、浸渍、分配、喷墨印刷、丝网印刷中的任何一种，将液体形式的链间鞘形成材料施加到前一层上。
30.如权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于：所述链间鞘形成材料以粉末形式分配。
31.如权利要求20至30中任一项所述的方法，其特征在于：所述链间鞘形成材料的施加是在所述链间鞘形成材料为液体的温度下进行的，并且所述方法包括一旦施加就将链间鞘形成材料冷却至其固化的温度。
32.如权利要求20至31中任一项所述的方法，其特征在于：当从垂直于所述蛋白质层的平面的横截面观察所述蛋白质层时，所述蛋白质层的所述蛋白质链被施加在其前一蛋白质层的两个相邻蛋白质链之间的空间的顶部，以形成蛋白质链的蜂窝状排列。
33.如权利要求20至32中任一项所述的方法，其特征在于：施加一蛋白质层，使得其中的蛋白质链基本上与一先前施加的蛋白质层对齐。
34.如权利要求20至33中任一项所述的方法，其特征在于：进一步包括向所述层施加压力。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于：施加的所述压力导致所述人造肉或其一部分的体积减少至少5％。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于：施加的所述压力导致所述人造肉或其一部分的密度增加至少5％。
37.如权利要求32至36中任一项所述的方法，其特征在于：所述压力在垂直于所述层表面的方向上施加。
38.如权利要求34所述的方法，其特征在于：所述压力包括真空压力。
39.如权利要求34至38中任一项所述的方法，其特征在于：一旦所述人造肉达到其所需尺寸或在分配N个蛋白质层之后施加所述压力，N是等于或大于1的整数。
40.如权利要求20至39中任一项所述的方法，其特征在于：所述多个链通过分配单个细长链同时保持所述链的区段处于基本上对齐的构造而形成。
41.如权利要求20至40中任一项所述的方法，其特征在于：所述多个链通过分配单一个链而形成，其中每个链基本上与至少一个相邻的链对齐。
42.如权利要求20至41中任一项所述的方法，其特征在于：每条蛋白质链的横截面尺寸在0.1毫米到10毫米之间。
43.如权利要求20至42中任一项所述的方法，其特征在于：每个鞘的厚度在0.1毫米和5毫米之间。
44.如权利要求20至43中任一项所述的方法，其特征在于：进一步包括至少一种热处理。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于：进一步包括在施加至少部分链间鞘形成材料之后进行热处理。
46.如权利要求44所述的方法，其特征在于：所述热处理包括将所述人造肉或其一部分控制加热至至少40℃的核心温度。
47.如权利要求20至46中任一项所述的方法，其特征在于：选择所述链间鞘材料以提供至少一种以下物理性质：
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述蛋白质链的标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均硬度至少为46N；以及
当在所述可食用人造肉的所述样品中从与所述链的所述标称方向垂直的至少两个方向测量时，一平均拉伸强度至少为0.012兆帕。
48.如权利要求47所述的方法，其特征在于：所述硬度是在尺寸为20毫米*20毫米*20毫米的样品上测得的。
49.如权利要求47所述的方法，其特征在于：所述拉伸强度是在尺寸为50毫米*20毫米*10毫米的试样上测得的。
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