CN117651494A - 天然麻仁球蛋白分离物和作为组织化成分的用途 - Google Patents

Abstract

一种方法和产品，所述方法和产品解决了大麻蛋白分离、原料输入准备和所述原料输入的加工方面的问题，以生产优质的大麻蛋白仿肉制品和仿乳制品。所述组合物和方法包括用于大麻籽粒蛋白分离、巴氏灭菌、液体溶液形成、凝胶形成、组织化以及仿肉制品和仿乳制品生产的方法。与使用已知技术制造的现有产品或类似产品相比，本公开的方法产生具有优异特性的结构化蛋白质食品或仿肉制品。

Description

天然麻仁球蛋白分离物和作为组织化成分的用途

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2020年12月14日提交的美国临时专利申请序号63/124,973的权益，所述专利申请以引用的方式并入本文中。

领域

本公开涉及蛋白质分离和基于植物的仿肉制品和仿乳制品，更具体地涉及具有肉制品或乳制品的质地、外观和味道的基于植物的产品。本公开还涉及用于制备用于仿肉制品和仿乳制品生产的液体、凝胶或固体产品的组合物和方法。本申请所使用的大麻为工业大麻。

背景技术

仅使用大麻籽粒作为蛋白质来源生产的基于大麻籽粒的仿肉制品或仿乳制品尚未上市销售，也未在食品工业或食品科学文献中进行描述。对于在食品中的应用，大麻蛋白被认为不如大豆和豌豆蛋白，特别是在生产仿肉制品和仿乳制品所需的特性方面。仿肉制品和仿乳制品，在本文中也可称为结构化蛋白质食品，需要能够形成强凝胶基质的蛋白质，而尚未发现大麻蛋白在这方面具有强大的能力。

据Wang所说，“发现大麻蛋白的乳化和凝胶形成特性通常不如大豆蛋白。”(Wang等人,2019)。虽然Malomo证明了大麻蛋白的盐胶束化分离可提高其凝胶形成能力，但Shen透露，这种复杂、昂贵且耗时的蛋白质分离方法会对蛋白质结构产生负面影响，并且可能需要化学交联剂才能在大麻蛋白中获得足够的凝胶形成能力。(Shen等人,2021；Malomo等人,2014；Wang等人,2019)。

正如Wang所指出，对于生产仿肉制品，大豆蛋白目前比大麻蛋白更受青睐。“目前，大多数大豆蛋白被用来模拟动物蛋白，因为它们具有良好的胶凝特性，并由此产生交错的纤维基质。”(Schreuders等人,2019)。大豆的后一种纤维化发生在130℃(266℉)的典型温度下。例如，IMPOSSIBLE FOODS在其IMPOSSIBLE BURGER中使用大豆蛋白。然而，主要出于对大豆制品的健康和营养相关担忧，IMPOSSIBLE FOODS的最大竞争对手BEYOND MEAT在其BEYOND BURGER中使用了黄豌豆蛋白。然而，黄豌豆“的胶凝能力比大豆蛋白低得多”，并且“大豆蛋白分离物(SPI)的热诱导凝胶比豌豆蛋白分离物(PPI)的热诱导凝胶更强。”(Schreuders等人,2019)。

虽然大豆和豌豆蛋白作为仿肉制品和仿乳制品生产的蛋白质来源具有已知的味道、质地和植物化学物质局限性，但尚未发现成功用于仿肉制品的基于植物的替代蛋白质替代品。然而，大麻蛋白已被研究作为仿肉制品中的大豆蛋白的潜在替代品。最近，Zahari报道，虽然大麻蛋白因其优异的营养和功能特性而得到认可，但尚未用于仿肉制品生产。“以前的工作表明，特别是大麻籽蛋白具有很高的蛋白质质量和功能。然而，没有研究使用大麻籽蛋白作为仿肉制品生产的原料。”(Zahari等人,2020)。

Zahari继续证明，大麻蛋白浓缩物(HPC)可与大豆蛋白分离物(SPI)组合使用以通过常规挤出生产仿肉制品，但不能作为唯一的蛋白质来源。所述研究得出结论，“因此，HPC可能是一种包括于挤出产品中的有前景的新型材料，并且此研究表明，由此产生的仿肉制品具有与单独使用SPI相当的质地，并且大豆蛋白可被大麻蛋白替代高达60％。”(Zahari等人,2020)。关于在配制物中使用更高浓度的大麻蛋白，研究表明这导致仿肉制品的硬度和咀嚼度出现不可接受的降低。因此，Zahari、Wang和Shen教导不要使用大麻蛋白作为仿肉制品生产中唯一的蛋白质来源。

尽管需要新的和改进的植物蛋白来源来满足基于植物的食品行业不断增长的需求，但大麻蛋白尚未在食品生产中取得显著的市场份额。尽管大麻籽粒具有营养和环境优势，但大豆和豌豆蛋白继续主导基于植物的食品市场。大豆和豌豆蛋白受益于数十年的研究和在仿肉制品生产和其它食品中广泛的商业可用性和用途，已经大大提高了成分和产品质量以及规模成本效益。

以大豆和豌豆为基础的仿肉制品的改进是通过在仿肉制品和仿乳制品生产的所有阶段进行广泛的研究和开发来实现的。仿肉制品生产一般包括四个步骤。第一步涉及从选定的植物材料中分离蛋白质。第二步涉及将分离的蛋白质与水和油组合以形成用于热胶凝或挤出的基质。第三步涉及原料的热凝胶化或挤出，以使蛋白质凝固和组织化。最后一步是使用粘合剂和水结合剂，例如角叉菜胶、纤维素纤维、淀粉、面筋或面粉，以形成仿肉制品，接着可对其进行烹饪以模拟例如汉堡、肉片、鸡块和手撕猪肉等产品。

仿肉制品生产的第一步涉及从植物材料中分离蛋白质。通常，大豆和豌豆蛋白被用作蛋白质分离的植物材料。然而，大麻籽粒蛋白具有出色的消化率和理想的必需氨基酸组成，并且被视为仿肉制品的可能蛋白质来源(Tang,Ten,Wang和Yang,2006；Wang,Tang,Yang和Gao,2008；Russo和Reggiani,2015a；Callaway,2004；House等人,2010；Docimo等人,2014；Zahari等人,2020)。最近对大麻籽粒进行的蛋白质组学表征得出结论，大麻籽粒是一种未充分开发的富含蛋白质的非豆科植物籽粒(Aiello等人,2016)。

虽然大麻蛋白的营养潜力很高，但植物蛋白的营养质量(以其氨基酸组成和消化率衡量)受到许多因素的影响。氨基酸组成可能受到基因型变异或农艺条件，例如土壤肥力和改变籽粒组分比率的收获后加工(例如，去壳)的影响。蛋白质的消化率可能受到蛋白质结构和植物材料中抗营养化合物的存在或在碱性或高温加工过程中形成的抗营养化合物的影响(Sarwar,1997)。然而，Aiello发现大麻籽粒中存在低浓度的抗营养因子，包括浓缩单宁、植酸和胰蛋白酶抑制剂(Aiello等人,2016)。

大麻蛋白的功能特征阻碍了其在食品中作为蛋白质来源的用途。由于大麻籽油的生产，商业上可获得大麻蛋白浓缩物。大麻籽经过碾磨和压榨以获得利润丰厚的油后，会产生富含蛋白质的籽饼。籽饼呈绿色，纤维含量高，并且蛋白质浓缩物约占40％。不幸的是，它有一种非常青味和泥土的味道，在大多数食品中是不可接受的。将此饼磨碎并干筛可使蛋白质含量提高至约50％。许多认识到这种富含蛋白质的来源的营养价值的研究人员已将其用作分离和改善大麻蛋白的味道和功能质量的起始材料。Tang发现，来自籽饼的大麻蛋白分离物(HPI)在用于制作基于植物的食品方面不如SPI(Tang等人,2006)。Tang表明，对于HPI，大麻球蛋白的较差水溶性据信导致其乳化和保水特性与大豆分离蛋白相比时较差(Tang等人,2006；Hadnadev等人2020)。据Tang所说，“数据表明，HPI可用作婴儿和儿童的宝贵营养来源，但与SPI相比，其功能特性较差。HPI较差的功能特性主要归因于单个蛋白质之间共价二硫键的形成以及随后在中性或酸性pH下的聚集，这是由于其含硫氨基酸中的游离巯基含量高。”(Tang等人,2006)。此外，“差示扫描量热法(DSC)分析表明，HPI只有一个吸热峰，变性温度(T(d))约为95.0摄氏度，这归因于麻仁球蛋白组分。”(Tang等人,2006)。

尽管大麻蛋白的功能方面明显较差，但其优异的营养质量引起了人们对其在食品生产中的应用的持续兴趣。为此，已经从大麻中分离出单个蛋白质，并进一步研究其潜在的功能特性。另外，研究人员还研究了提取和分离大麻蛋白的不同方法是否能够改善功能。“大麻蛋白在食品中的价值和应用与蛋白质结构和功能特性密切相关。”(Wang等人,2019)。

为了研究单个大麻籽粒蛋白的营养和功能特性，研究人员采用方法提取和分离大麻籽粒中存在的两种主要蛋白质。大麻籽粒蛋白主要由蛋白质麻仁球蛋白和白蛋白构成。麻仁球蛋白是一种球蛋白，约占总蛋白质含量的60％至80％(Odani和Odani 1998；Tang等人,2006)，而白蛋白是一种球状蛋白，但不是球蛋白，弥补了差异。麻仁球蛋白和白蛋白具有不同的氨基酸组成和功能特征。

Malamo研究了大麻籽粒中的麻仁球蛋白与白蛋白之间的营养差异，并且得出的结论是，大麻蛋白中的麻仁球蛋白部分营养更优越，含有更高的含硫(蛋氨酸和半胱氨酸)、芳香族(AAA)、支链和疏水氨基酸(Malomo和Aluko 2015)。Malamo从白蛋白中分离出麻仁球蛋白，并测量了每种特征的营养价值和功能。这些特征包括水溶性、氨基酸含量和消化率。

Malomo报道，白蛋白部分可溶于水，而麻仁球蛋白部分可溶于盐溶液。提取的麻仁球蛋白在中性或酸性pH下在水中的溶解度极低，并且仅在高离子强度或碱性pH下可溶(Malomo和Aluko,2015)。“许多蛋白质功能，例如表面活性特性都与蛋白质溶解度相关。”(Jackman和Yada,1989；Malomo和Aluko,2015)。在大麻籽粒中，发现麻仁球蛋白具有更好的乳液形成能力，而白蛋白的溶解度和发泡能力高于麻仁球蛋白(Malomo和Aluko,2015)。

研究表明，麻仁球蛋白可能仅存在于大麻籽粒中，尽管麻仁球蛋白样蛋白可能存在于来自包括南瓜和倭瓜的家族的籽粒中(Vickery,1940)。因此，本公开和其应用可能涉及麻仁球蛋白和麻仁球蛋白样蛋白，其可能具有与麻仁球蛋白相似或相同的特性。Vickery透露，可能会在葫芦科植物(包括倭瓜籽)中发现麻仁球蛋白的潜在替代品。Hirohata已经检查了该科的八个属的38个品种和种的球蛋白，并注意到来自近缘种的球蛋白的密切相似性(Vickery,1940；Hirotata,1932)。Vickery认为，葫芦科的球蛋白可包括麻仁球蛋白样蛋白，其满足作为大麻籽粒麻仁球蛋白的营养替代品的要求(Vickery 1940)。

麻仁球蛋白首先由Thomas Osborne(Osborne,1892)分离和分析。在其完整的天然形式中，麻仁球蛋白由六个相同的亚基构成，每个亚基由一个酸性(AS)和一个碱性(BS)亚基组成，由一个二硫键连接(Farinon 2020；Patel,Cudney和McPherson 1994)。最近，研究表明，麻仁球蛋白可以多种形式存在，甚至存在于单一品种的大麻中(Docimo等人,2014)。例如，在一种大麻(Cannabis Sativa)品种中，七个基因编码麻仁球蛋白，并且它们导致两种麻仁球蛋白类型的不同形式。在某些大麻品系中，一种类型的麻仁球蛋白实际上彼此相同，而第二种类型的麻仁球蛋白与第一种类型有很大不同。Ponzoni鉴定出一种3型麻仁球蛋白基因CsEde3，其与CsEde1和CsEde2的基因组形式相比分别显示出大约65％和58％的序列同源性(Ponzoni,Brambilla和Galasso,2018)。两种类型的麻仁球蛋白之间的氨基酸组成可能存在显著差异，其中一些类型具有更高的营养质量(Docimo等人,2014)。

麻仁球蛋白本身具有309,000的大粒径，但变性时在浓尿素溶液中解聚为51,000[Burk和Greenberg,1930]，并且在稀HCl中解聚为17,000[Adair和Adair,1934]。这些单位分别约为天然分子大小的1/6和1/18。在天然状态下，它们具有特定的多肽模式，并且可能部分通过某种形式的化学键联(例如SS键)整合，但主要通过相邻CO与NH基团之间的侧向吸引以及侧链的游离酸与碱性基团之间的相互作用整合。从以下分析数据可以看出，后面这些基团的数量很高：谷氨酸，19-2％；天冬氨酸，10-2％[Jones和Moeller,1928]；精氨酸，17-76％[Vickery,1940]；赖氨酸，2-4％，组氨酸，2-03％[Tristram,1939]；酰胺-N，1-73％[Bailey,1937,2]。考虑到酰胺化的COOH基团，它们对应于每309,000个分子总共有670个带电基团。此类电荷的空间排列产生了特定的电荷对称性，分子的稳定性最终必须依赖于此，并且这能够在pH的明确限度内发生一些变化，如偶极矩的变化所反映的那样。在这些限度之外，进一步抑制酸或碱性基团的电离会在分子内建立吸引力和排斥力，其特别是在没有小的移动离子的情况下扭曲并最终破坏独特的多肽构型。(Bailey,1940)。

因此，如本公开中所指的麻仁球蛋白可并入可能在目前已知或在目前未知的所有形式的麻仁球蛋白，其具有与出于本公开的目的而公开的麻仁球蛋白相似或相同的特性。

麻仁球蛋白在弱酸性条件下会快速降解为变性麻仁蛋白(edestan)。变性麻仁蛋白是一种衍生自麻仁球蛋白的中间产物，在麻仁球蛋白变性过程中出现，并由Osborne首次鉴定(Osborne,1901；1902)。当麻仁球蛋白与稀酸接触时会形成变性麻仁蛋白。变性麻仁蛋白导致SH基团的释放(Bailey,1942)。Bailey证明，在酸性条件下，麻仁球蛋白可在不到20分钟的时间内迅速转化为变性麻仁蛋白(Bailey,1942)。此研究表明，SH基团的释放伴随着麻仁球蛋白向变性麻仁蛋白的转化。Bailey还报道，与麻仁球蛋白相比，变性麻仁蛋白的氮含量有所降低，这可以通过麻仁球蛋白中色氨酸的减少来解释。处于非变性、天然状态的麻仁球蛋白与变性或部分变性的麻仁球蛋白或变性麻仁蛋白相比具有不同的功能特性。

分离大麻蛋白或从白蛋白中分离麻仁球蛋白的常规技术可能会导致蛋白质发生结构变化，其中一些变化可能是不可逆的。不同的蛋白质提取和分离技术和条件(pH、存在或不存在单价和多价盐、用于蛋白质提取的介质的离子强度、时间、温度等)会影响蛋白质的功能特性(Hadnadev等人,2018)。这些变化会对蛋白质的功能产生负面影响(Hadnadev等人,2018；Shen等人,2021)。这些负面影响可包括消化率、蛋白质与油的相互作用、味道、溶解度以及乳化和凝胶形成能力的变化(Shen等人,2021)。因此，在提取和分离麻仁球蛋白时，特别是用于食品时，尽可能保持蛋白质的天然结构至关重要。

许多不同的技术已被用于分离大麻蛋白和麻仁球蛋白。这些技术包括在水性或溶剂浆料中使用高温、碱性或酸性条件、等电沉淀、等电聚焦、胶束化、超滤和机械方法，包括压榨、碾磨或筛分籽粒或去壳籽粒，或碾磨籽粒并筛分籽粒浆料。这些技术中的任一者都有可能改变蛋白质结构并降低其功能。

机械方法产生的高温会对蛋白质功能产生负面影响。例如，碾磨籽粒以生产粉可能会产生足够高的温度来改变蛋白质的结构。这些温度可能引起麻仁球蛋白变性和潜在的麻仁球蛋白、白蛋白或纤维之间的结合或聚集，从而干扰它们的独立分离。

干磨籽粒可产生至少80℃至100℃的温度，可能会使麻仁球蛋白变性。Mohammad发现碾磨期间产生的热量和机械力会使球状蛋白变性(Mohommad,2015)。Mohommad表明，在碾磨期间施加的机械应力可改变球状蛋白的体积特性。

因此，干磨生产粉所引起的高温可能会改变大麻蛋白的结构。Farinon计算出大麻籽粒蛋白(麻仁球蛋白)的变性温度为92℃(Farinon等人,2020)。此外，Malamo表明热处理以及pH的变化可能会改变大麻籽粒白蛋白和麻仁球蛋白的二级结构(Malomo和Aluko,2015)。高温可能使蛋白质展开，从而暴露它们的疏水基团并有利于蛋白质-蛋白质相互作用而不是蛋白质-水相互作用。

通过使用蛋白质提取的化学方法可避免或最大限度地减少提取过程中的加热，但是，许多化学提取方法首先需要机械减小粒度。溶剂提取是一种从植物材料中分离蛋白质的常用方法，涉及使用在其中添加了含蛋白质的材料的液体溶剂。溶剂可以是水、酒精、丙酮、己烷或其它液体溶剂。溶剂提取可与机械或其它提取方式组合，所述提取方式首先分解植物材料，从而释放蛋白质。溶剂提取可涉及使用分解植物细胞壁或纤维材料的溶剂，从而释放蛋白质。

一些用于蛋白质提取的溶剂具有使蛋白质变性的缺点。此外，这些溶剂可能有毒且不适合摄入，即使是少量也如此。另外，溶剂通常需要较长的提取时间、劳动密集型程序、在食品中留下残留溶剂并且可能难以安全处置。己烷是此类溶剂的一个实例。根据美国农业部(USDA)的有机食品标签指南，许多溶剂不能用于生产经过认证的有机食品。

一种不需要溶剂的替代蛋白质提取方法是水提取，它涉及将经过碾磨或压榨的植物材料添加至水中，然后基于蛋白质在水性部分中的溶解度或当植物材料中的脂肪与水分离时，基于蛋白质在含脂肪部分中的溶解度来分离蛋白质。水提取后可进行等电沉淀或聚焦或盐提取以分离蛋白质。

碱提取是一种常用技术，其中高碱性溶剂破坏细胞结构，从而从细胞中释放蛋白质。然而，这种方法会导致蛋白质受损，包括氨基酸外消旋化、赖氨酸丙氨酸形成、消化率降低和必需氨基酸损失(Moure等人,2006)。据Xu所说，在碱性条件下，在包括大麻粒在内的许多植物材料中发现的多酚会氧化，并且随后会与蛋白质发生反应，导致提取的蛋白质溶液呈深绿色或棕色(Xu和Diosady,2002)。

当在大麻籽粒蛋白提取期间使用时，碱提取pH通常提高至9或10，高于豆类蛋白提取的pH(pH 8)，因为天然大麻籽粒蛋白被紧密压实，并且可能与其它组分，例如酚类化合物紧密结合(Wang和Xiong,2019)。碱提取后通常在等电点沉淀目标大麻蛋白，并且在几个洗涤步骤后，通常无法从蛋白分离物中去除诱导的颜色。

水提取或碱提取后通常进行等电沉淀或盐提取以分离蛋白质。等电沉淀可在碱提取或溶剂提取后用于提取可溶性蛋白质，并涉及调节pH直至目标蛋白质与溶剂之间的电荷达到平衡，从而使蛋白质从溶液中沉淀出来。等电沉淀需要改变pH，这可能会改变蛋白质结构，从而对蛋白质功能产生负面影响。

关于麻仁球蛋白的等电沉淀，Bailey公开了麻仁球蛋白的等电区为pH 5.5(Bailey,1942)。在这种方法中，白蛋白可在麻仁球蛋白沉淀期间在其等电点处大部分被消除(Papalamprou等人,2009)。此结果可归因于与大麻籽粒球蛋白(<10％)相比，大麻籽粒白蛋白在pH5.0下的高溶解度(>75％)(Malomo和Aluko,2015)。与其它蛋白质分离方法相比，等电沉淀的一个优点是，与通过胶束化提取获得的相同分离物相比，已发现通过等电沉淀获得的蛋白质分离物的水结合能力较高(Krause等人,2002)。然而，等电沉淀在麻仁球蛋白分离期间的一个缺点是，与通过盐提取分离的麻仁球蛋白相比，蛋白质的溶解度较低，这表明所述蛋白质不再处于其天然状态(Hadnadev,2018)。

与碱提取和等电沉淀相比，可能涉及胶束化的盐提取代表了一种更温和的提取方法，不会引起多酚氧化、聚合和与蛋白质的共提取。盐提取涉及“盐溶”一组蛋白质，然后“盐析”目标蛋白质。“盐溶”是指一种效应，其中增加溶液的离子强度会增加溶质(例如蛋白质)的溶解度。这种效应倾向于在较低离子强度下观察到。“盐析”涉及进一步增加盐浓度，使得盐离子的丰度降低盐离子的溶剂化能力，导致目标蛋白的溶解度降低和沉淀。

颁予Murray的美国专利第6,005,076号中所述的一种盐提取方法包括胶束化步骤。使用胶束化的盐提取涉及首先用具有一定离子强度的盐溶液溶解蛋白质。接下来，在浓缩的蛋白质溶液中稀释盐溶剂以将离子强度降至一定水平以下，从而使得在水相中至少部分以蛋白质胶束的形式形成离散的蛋白质颗粒。蛋白质胶束接着沉降形成大量目标蛋白质分离物。接着可将蛋白质分离物与上清液分离。

与通过等电沉淀获得的分离物相比，例如Murray所公开的基于盐的胶束化提取具有生产溶解度更高的蛋白质分离物的优势(Karaca等人,2011；Krause等人,2002；Paredes-López和Ordorica-Falomir 1986)。除了提高溶解度外，与等电沉淀相比，通过胶束化技术获得的蛋白质分离物的界面活性也更高。此外，据Krause和Papalamprou所说，与等电点沉淀的蛋白质相比，胶束化提取产生的蛋白质分离物具有保存更完好的天然蛋白质结构(Krause等人,2002；Papalamprou等人2009)。通常，等电沉淀导致提取的蛋白质发生一定程度的变性，并且这会导致蛋白质分子之间的疏水相互作用，从而导致不溶性蛋白质聚集体的形成。虽然盐提取和胶束化可能是已知的大麻蛋白分离方法中破坏性最小的方法，但在分离期间添加盐确实会对蛋白质结构和功能产生负面影响。“添加NaCl也会对凝胶结构产生不同的影响。具体来说，增加NaCl浓度(至多300mM)会促进蛋白质-蛋白质相互作用和聚集，导致形成孔径较大的HMI[大麻蛋白胶束化分离物]凝胶结构。”(Shen等人,2021)。

盐提取是第一种用于从大麻籽粒中分离麻仁球蛋白的方法(Osborne,1892)。这种方法由Malomo进一步开发，他利用胶束化技术提取麻仁球蛋白(Malomo和Aluko,2015)。如Malomo所证明，在基于盐的胶束化提取期间，在透析步骤中去除盐后，白蛋白保留在上清液中，而球蛋白则沉淀并且可通过离心收集。在Malomo中，通过对大麻籽粒粉进行盐提取，然后在透析管中对水进行透析，生产出一种球蛋白分离物。

大麻籽粒粉的盐提取物的透析导致水不溶性球蛋白以胶束形式沉淀，而白蛋白则保留在溶液中(Malomo和Aluko,2015)。接着收集沉淀物并冷冻干燥。当比较大麻蛋白白蛋白和球蛋白部分时，白蛋白的蛋白质溶解度和发泡能力显著高于球蛋白，而两种蛋白质部分之间没有观察到乳液形成能力的差异。盐提取和胶束化具有高劳动力、时间、材料、设备和废物处置成本，并且目前被认为在用于食品中的蛋白质提取中不具有商业可行性。

与其它常规蛋白质提取技术相比，超滤是另一种可用于生成具有改进功能特性的蛋白质分离物的方法。例如，与碱提取相比，通过超滤获得的蛋白质分离物通常具有更好的乳化特性。然而，超滤的一个缺点是由于最终产品中形成沉淀物而导致膜堵塞，这会导致高提取成本。

较新的蛋白质提取方法包括超声辅助提取、酶辅助蛋白质提取和蛋白质电提取方法。这些方法具有包括成本高、产率低、蛋白质降解和蛋白质杂质在内的缺点。因此，包括盐提取、碱提取和等电沉淀的常规提取方法仍然是从例如大麻籽粒等植物材料中提取蛋白质的主要方法。

关于使用上文所述的方法提取和分离大麻的公开方法，颁予Crank的美国专利第10,555,542号中公开了大麻籽粒的水性蛋白质提取随后等电沉淀的实例。Crank公开了使用任何合适的方法首先研磨大麻籽粒，包括使用锤磨机、辊磨机或螺旋式磨机进行研磨。通过这些方法进行的碾磨是一种高能量方法，通常会导致通常在140℉至150℉左右的高温。为了获得糊状物，需要这些高温，因为从固体形成糊状物确实需要一定的高温，这在花生酱生产领域中是已知的。在一些情况下，取决于产品的最终应用，这些温度可能会使得籽粒材料的蛋白质组分之间发生不良相互作用。在Crank中，碾磨产生糊状物或粉(当籽粒首先被压榨以去除油时的粉)，其中水可以每份植物材料约4至约16重量份的比率添加至碾磨材料中。Crank公开了通过添加碱(例如氢氧化钙)将pH调节至大约7.5以促进蛋白质的提取。

接着将所得溶液离心以将脂肪部分与水性部分或降脂提取物分离。降脂提取物可用作降脂植物乳或进一步加工以生产蛋白质浓缩物或蛋白分离物。在Crank中，降脂提取物中的蛋白质通过沉淀浓缩并分离以从部分脱脂的植物材料中生产植物蛋白浓缩物或分离物。Crank公开了降脂提取物中的蛋白质可通过添加酸(例如柠檬酸)至蛋白质的等电点来沉淀。Crank没有公开可单独使用水提取来分离麻仁球蛋白和白蛋白。此外，虽然Crank在申请中确实提到大麻籽可能是根据Crank方法分离用于食品的蛋白质来源，并且大麻籽含有麻仁球蛋白，但Crank没有公开麻仁球蛋白的纯化和分离。Crank公开了在离心后丢弃大麻蛋白的含纤维和蛋白质的部分。

颁予Beran的捷克斯洛伐克专利第33,545号公开了一种从大麻籽粒中提取麻仁球蛋白以生产供人类食用的蛋白质的方法。在所述专利的背景技术部分，Beran公开大麻蛋白通常以喷雾干燥的大麻蛋白分离物的形式生产，其通常利用高温，并可能导致蛋白质变性。据Beran所说，喷雾干燥可能需要150℃与250℃之间的温度；这是可能使大麻蛋白变性的温度。Beran透露，“蛋白质的热变性会对溶解度和分散性、发泡和乳化特性产生不利影响。”

为避免制备麻仁球蛋白期间因喷雾干燥引起的热变性，Beran公开了一种方法，所述方法包括首先对大麻籽粒进行研磨或压榨以去油，然后进行水提取和等电沉淀或盐提取以纯化麻仁球蛋白。在Beran中使用的优选的粒度减小方法似乎是干磨。根据所述专利，接着将磨碎的粉以5:1的水与粉比率添加至水中。Beran接着公开了摇动溶液以产生含有水部分和沉淀物部分的白蛋白。

Beran确实公开了沉淀物中含有麻仁球蛋白，但是，Beran公开了分离麻仁球蛋白以用于食品的另外的步骤。这些步骤包括通过等电沉淀、盐提取或超滤来提取蛋白质。Beran没有公开在分离麻仁球蛋白的额外步骤之前沉淀物中麻仁球蛋白的纯度水平，然而，需要此类额外步骤表明沉淀物中麻仁球蛋白的纯度不足以达到Beran专利的既定目的，即使用麻仁球蛋白“增加高蛋白食品和冰沙蛋白饮料的蛋白质含量”。总之，Beran公开，“由于其乳化特性和对最终产品的感官特性的有益作用，此产品可用于这些食品”。

Crank和Beran通常都公开了使用磨碎或压榨的大麻籽粒(以去除油)，且随后研磨成大麻籽粒粉作为蛋白质提取的起始材料。因此，大麻籽粒粉经过干磨或研磨，以及影响蛋白质结构和功能的榨油过程。此外，Crank和Beran都公开了至少通过等电沉淀分离麻仁球蛋白，这会导致蛋白质的结构发生变化，从而降低其功能。

在从籽粒中提取蛋白质用于基于植物的肉类的过程中，也可能从籽粒中提取油。在一些情况下，提取油可能是主要目标，因为基于植物的油具有作为食品和化妆品的价值。从籽粒、果仁和种子中提取油的常用方法包括基于压榨的提取方法，包括冷榨和压榨机压榨，以及溶剂提取。

压榨籽粒以提取油涉及植物材料的机械压实以从固体中压出油。溶剂提取涉及将植物材料放入液体中以提取油。在一些情况下，可将压榨和溶剂提取结合起来。从挤出机方法中回收油可能效率相对较低，并且相当高百分比的脂肪可能残留在饼中。因此，可使用油增溶溶剂进一步提取压榨饼。通过压榨方法或压榨和溶剂方法生产的市售饼和粉被认为具有降低的蛋白质功能。

常规生产的大麻籽粒油可能呈绿色，这是由于提取过程中原生质体或叶绿体破裂所致。大麻籽粒可能含有含叶绿素体，所述含叶绿素体在破裂时会释放出叶绿素。与其它类型的籽粒相比，大麻籽粒含有更多的这些物质，且因此当用常规方法提取大麻籽粒油时，大麻籽粒油往往呈绿色。

据Leonard等人所说，“未精制的大麻籽油呈深绿色，这是由于其叶绿素含量所致。”(Leonard等人,2019)。此外，油中叶绿素的存在会导致脂肪氧化，从而产生异味。Soe的美国专利第9,493,749号公开了“源自大豆、棕榈或油菜籽(芥花籽)、棉籽和花生油等含油种子的植物油典型地含有一些叶绿素。然而，植物油中存在高含量的叶绿素色素通常是不理想的。这是因为叶绿素会产生不理想的绿色，并且会在储存过程中引起油的氧化，从而导致油变质。”

为了从植物油中去除叶绿素，已采用多种方法。这些方法包括化学漂白和超声波漂白。叶绿素可在油生产过程的许多阶段去除，包括籽粒压榨、油提取、脱胶、碱处理和漂白步骤。然而，漂白步骤通常是将叶绿素残余物减少至可接受水平的最重要步骤。在漂白过程中，油典型地会被加热并通过吸附剂，以去除影响成品油外观和/或稳定性的叶绿素和其它带色化合物。漂白步骤中使用的吸附剂典型地是粘土。

从大麻籽粒油中去除叶绿素的常规方法成本高昂，并且可能会给废物处置带来问题。此外，在叶绿体破裂后从大麻籽粒油中去除叶绿素的方法允许由于暂时暴露于叶绿素而使油氧化。因此，需要改进从大麻籽粒中提取油的方法。

在仿肉制品和仿乳制品的生产中，在获得蛋白质分离物和优选的油源后，第二步涉及将分离的蛋白质与水和可能的油组合以形成用于凝固或挤出的材料。从大麻籽粒或其它植物产品中分离出蛋白质后，必须将其与仿肉制品或仿乳制品的其它组分组合，以形成最终的仿肉制品。仿肉制品生产的三种基本成分是蛋白质、水和脂肪。这些组分可以不同浓度组合且以不同方式加工，以形成仿肉制品和仿乳制品。

鉴于仿肉制品需要凝胶化或结构化以产生耐嚼的肉状质地，因此蛋白质典型地与水和可能的油组合以形成凝胶，其可通过加热凝固，从而产生质地。关于使用这些组分或仅使用蛋白质和水形成大麻蛋白分离物凝胶，研究表明大麻蛋白不具有良好的凝胶形成特性。如上所公开，Wang、Shen和Zahari指出大麻不具有良好的凝胶形成能力，这使其不太可能用作仿肉制品或仿乳制品中的候选主要蛋白质(Wang等人,2019；Shen等人,2021；Zahari等人,2020)。例如，Wang表明，当单独加热时，大麻蛋白分离物和水的组合不会形成理想的凝胶。Wang还表明，即使将油添加至Wang的蛋白质与水的混合物中并加热，大麻蛋白、水和油的混合物在加热时也不会形成理想的凝胶。

在仿肉制品生产中，蛋白质、水和油的热凝固的第三步典型地包括挤出，这使产品组织化以形成更像肉的材料。为了形成组织化的肉，可使用挤出机来形成组织化植物蛋白(TVP)。TVP典型地是一种基于大豆的产品，但是，其它植物蛋白(例如豌豆)可单独使用或与大豆组合使用。为产生TVP，将基于植物的成分进料至挤出机中进行组织化处理。按照惯例，将干植物蛋白进料至挤出机中，然后在蛋白质被输送通过挤出机时通过单独的输入将水、淀粉和偶尔的脂肪添加至蛋白质中。挤出后，挤出机输出可能会经过腌制、涂布和/或冷却步骤。

与肉类相比，常规植物性肉类替代品(包括TVP和HMMA)的常见问题是质地不分散并且口感类似橡胶。常规仿肉制品的这种质地和口感部分是由于没有将脂肪、油或其组合掺入蛋白质肽链或“纤维”的分子结构中。源自动物的肉在这些肌肉纤维之间掺入了脂肪分子，所述肌肉纤维构成动物肉类产品的大部分。这种脂肪在咀嚼过程中释放，随着咀嚼的继续，为消费者提供味觉和口感方面的积极且持续的感官反馈。在咀嚼当前常规仿肉制品期间提供的感官反馈并不等同于肉类，部分原因是蛋白质的肽层之间没有脂肪。在常规的仿肉制品中，脂肪是在蛋白质完全变性后添加的，并且因此脂肪可能会包围大块烹饪过的蛋白质，但不会掺入蛋白质本身的肽层中。

通常用于在TVP和HMMA中产生纤维的大豆和豌豆蛋白可能仅含有约10重量％的脂肪。典型地，取决于肉的来源，肉中的肌肉纤维在蛋白质纤维中包含其重量的5％至大约50％的脂肪。因此，对于常规的大豆和豌豆仿肉制品，在挤出期间添加至产品中的大部分脂肪都停留在纤维之外，从而产生一种油腻、没有吸引力的产品，其在咀嚼时不会以受控和多汁的方式释放脂肪。结果，常规仿肉制品主要吸引了有限数量的坚定的素食主义者或素食消费者，而未能吸引大多数吃肉的消费者。

不同的挤出方法可能会产生不同的仿肉制品质地。几十年来，挤出技术一直在发展，以产生更像肉的仿肉制品。仿肉制品的挤出和挤出准备涉及挤出混合物的蛋白质组分内复杂的化学变化和过程。在挤出期间，蛋白质分离物结构发生显著改变，由此蛋白质可能部分或全部变性或展开，以及重新定位并与其它蛋白质分子交联并化学结合至挤出混合物的其它组分。除了温度和压力的变化之外，挤出机还通过在混合物移动通过机器时由螺杆施加的剪切力的应用来引起这些变化。通过挤出生产的仿肉制品的最终质地、味道和口感取决于在挤出之前、期间和之后在挤出混合物的组分之间形成的各种类型的化学键。

关于用于生产组织化仿肉制品的挤出方法的早期发展，颁予Shemer等人的美国专利第6,319,539号公开了将蛋白质与大量水和可能的脂肪混合，并将所得糊状物在挤出机中进行加热、凝胶化和成型。在转移至挤出装置期间，Shemer公开了糊状物被加热并以确定的速率输送，且接着通过开口挤出。所得食品具有包含基本上排列的轴向纤维的纤维质地。然而，此方法的问题是它的流速有限，并且只能使用某些原料，特别是面筋来实施，这导致产品种类有限。面筋是一种已知的过敏原，迄今为止也限制了基于大豆的TVP的使用。

Shemer方法和其它早期挤出机方法的另一个缺点是，加热的产品在从挤出机输送时会膨胀，这是由于高温产品冷却时会释放水蒸气。水蒸气导致排列的蛋白质纤维无序，这对于仿肉制品中可接受的质地是不希望的。

为了解决这个问题，颁予Bouvier等人的WO 2003/007729公开了一种双螺杆转子挤出机，而不是单螺杆装置，它具有一个细长的冷却室，允许原料在受控温度下混合和挤出，以使得蒸汽不会破坏最终产品中蛋白质纤维的排列。除了解决冷却和水蒸气问题外，‘729申请还认识到现有技术中的一个问题，即使用常规原料配制物将所需量的油和脂肪掺入挤出产品中。

为达到所需脂肪含量，‘729申请公开了一种新型挤出混合物，其中含有与卵磷脂或酪蛋白酸盐、蛋白质、纤维、淀粉和水混合的脂肪成分。捏合此混合物以获得糊状物，所述糊状物将在挤出机中进行加热和凝胶化。然而，出于口味和营养方面的考虑，在仿肉制品中包含大量碳水化合物(例如淀粉)是不可取的。

为了解决在不添加淀粉的情况下将脂肪引入仿肉制品的问题，并且没有将油引入挤出机的其它相关问题，颁予Giezen等人的WO 2012/158023公开了用于将例如大豆蛋白等植物蛋白组合物转化为纤维状的肉状结构的挤出方法。Giezen公开了高于水沸点的挤出出口温度，从而产生能够注入油以达到理想的脂肪含量的开放产品结构。Giezen的问题包括在挤出后增加一个加工步骤，以及消费者认为最终产品过于油腻和肥腻。

在仿肉制品挤出技术中普遍认识到的一个问题是挤出混合物中较高量的油会干扰获得具有动物肉质地的产品。在常规的仿肉制品挤出中，油的存在降低了挤出机内形成理想仿肉制品纤维结构的高机械剪切力。因此，使用常规方法，添加最优量的油会导致仿肉制品具有次优的纤维结构和质地。

为了克服较高油含量导致组织化仿肉制品的质地次优的问题，颁予Trottet等人的美国专利申请第20180064137号公开了在挤出期间与其它原料分开添加油。此方法包括将40-70重量％的水和15-35重量％的植物蛋白进料至挤出机机筒中，然后在进料器下游的一点将2-15重量％的油注入至挤出机机筒中。根据本公开，注入液态油的下游位置优选在挤出机机筒总长度的后半部分内。从表面上看，这种配置允许在挤出机的前半部分产生高剪切力以促进纤维形成，而油可在下游添加而不会干扰纤维形成。

与现有技术相比，虽然Trottet的方法改进了产品，但Trottet并没有导致大量的油掺入蛋白质纤维的芯中。如果没有将油掺入纤维中，则所得产品会被消费者认为是油腻的，并且在咀嚼过程中无法控制脂肪的释放。这个不令人满意的结果是因为人们习惯吃动物肉，其中的肌肉纤维中掺入了大量的脂肪。动物肉蛋白纤维掺入了其重量的至多大约50％的脂肪，尽管这因肉的来源而异。在Trottet方法中，纤维中掺入的脂肪的量仅为植物蛋白纤维重量的约10％。Trottet方法的这个问题是由用作挤出原料的蛋白质类型(对于Trottet公开为大豆和小麦)和向蛋白质纤维中添加油的方法造成的。

在另一项解决仿肉制品脂肪含量的专利申请中，2020年提交了颁予Pibarot的WO2020/208104。在一份题为“仿肉制品和仿肉制品挤出装置和方法”的文件中，Pibarot承认了模拟动物肉脂肪含量的问题，动物肉在蛋白质基质内外都含有脂肪组织。Pibarot认为，这种复杂的结构可能会影响肉的外观以及肉的质地和多汁性。

为了解决这个问题，Pibarot公开了当挤出混合物在模具中冷却时将脂肪注入至挤出混合物的内部。在Pibarot中，在挤出期间，挤出混合物的蛋白质纤维之间会产生间隙。当加热和剪切的产品被输送通过冷却模具时，脂肪被注入这些间隙之间，使得脂肪沉积在蛋白质纤维之间。Pibarot提出，此方法会产生类似于红肉的大理石外观，并改善产品的质地和适口性。Pibarot公开了将此方法用于大豆、豌豆和其它常规植物蛋白来源。然而，Pibarot没有教导将脂肪掺入蛋白质纤维的分子结构中的方法。

总而言之，Shemer方法只能用于有限数量的成分，并且缺乏可控的温度和冷却会导致产品质量低劣。虽然Bouvier解决了Shemer的冷却问题，但为了达到所需的脂肪含量，Bouvier将挤出原料与大量淀粉掺混，导致味道和营养质量不理想。Giezen通过在挤出后添加脂肪解决了Bouvier方法的淀粉问题，然而，这需要额外的步骤并导致产品油腻、难吃。Trottet通过在挤出后期引入油对Giezen和Bouvier进行了改进，然而，Trottet仍然受油在仿肉制品的蛋白纤维中的掺入量低的问题困扰。Pibarot公开了在仿肉制品冷却时将脂肪注入仿肉制品中，这在蛋白质纤维之间引入了脂肪，但并未生产出将脂肪掺入蛋白质纤维中的最终产品。

大麻籽粒作为蛋白质的来源和油的来源都有很大的价值。虽然存在多种从大麻籽粒中生产食品的方法，但显然需要更有效、更高效、更清洁和成本更低的方法来从大麻籽粒中提取蛋白质和油，以生产出一种干净并且清淡、未氧化的大麻蛋白，其具有显著的纯度、胶凝功能、营养价值、消化率和风味，以及一种氧化稳定的油，其具有干净的风味和浅色，适用于烹饪和化妆品。此外，持续需要可用于产生具有多种动物肉制品和乳制品的外观、味道、质地、多汁性和咀嚼性的多种仿肉制品的方法和原料。更具体地说，需要一种仿肉制品，它具有肉的外观、质地和味道，并在最终产品中含有最优量的油或饱和脂肪，其中油或饱和脂肪以接近动物肉或乳制品来源的水平掺入蛋白质纤维中。

发明内容

本公开解决了现有技术中关于大麻蛋白分离、原料输入制备和原料输入加工的问题，以生产优质的基于植物的仿肉制品和仿乳制品。本公开的组合物和方法包括用于大麻籽粒蛋白分离、巴氏灭菌、液体溶液、凝胶形成、组织化以及仿肉制品和仿乳制品生产的方法。与现有产品或使用已知技术制造的类似产品相比，本公开的方法产生具有优异特性的结构蛋白食品或仿肉制品。

根据本公开的方法制备仿肉制品或仿乳制品可分为三大步骤。第一步涉及从大麻籽粒中提取或分离蛋白质。第二步涉及将分离的蛋白质与水和油结合，以形成用于热胶凝或挤出的原料。第三步涉及原料的热凝胶化或挤出，以使仿肉制品凝固或组织化。接着可烹饪最终仿肉制品以模拟肉制品或乳制品，例如鸡肉、鱼和奶酪。

关于第一步，即大麻蛋白分离，本公开的方法结合了颁予Mitchell的美国专利第7,678,403号(“Mitchell”或“'403专利”)中公开的已知籽粒加工方法，有一些修改。‘403专利整体以引用的方式并入本文中。Mitchell方法公开了在低温下进行水湿磨并对所得产品进行筛分。在本公开中，可优选地进行水湿磨，同时将浆料的温度保持在优选33℉与38℉之间。在更高的温度下，特别是在42℉或更高的温度下，微生物生长成为一个问题。

在一些实施方案中，可用完整大麻籽粒或去壳大麻籽粒(也称为脱壳大麻籽粒)进行碾磨。取决于使用完整的或去壳大麻籽粒，最终仿肉制品或仿乳制品可能具有不同的颜色。使用完整大麻籽粒会产生更深、更像牛肉的颜色，而使用去壳大麻籽粒会产生更白、更像鸡肉或鱼肉的颜色。使用部分完整大麻籽粒和部分去壳大麻籽粒，在一个实施方案中，其中完整大麻籽粒以相对于去壳大麻籽粒的量约20-30重量％的浓度使用，导致最终产品呈牛肉状的颜色。在一个实施方案中，可将先前通过大麻籽粒脱壳去除的外壳重新引入至去壳大麻籽粒中以增加颜色；其中，在一个实施方案中，为了获得牛肉状的颜色，可以相对于去壳大麻籽粒大约10-15重量％的量将外壳添加至去壳大麻籽粒中。

在水湿磨之后，Mitchell在‘403专利中教导以与本公开不同的筛目尺寸进行筛分，其中在本公开中优选以170至200目尺寸进行筛分。Mitchell在‘403专利中讨论用于乳品生产的米粒筛分时，公开了150或以下的筛目尺寸，这适用于某些籽粒，但不适用于大麻籽粒的叶绿体去除。本公开令人惊奇地发现，170至200目尺寸，优选地，或大约160与200目之间的尺寸防止叶绿体或含叶绿素的颗粒通过过滤器，同时不会显著降低蛋白质或营养物产量，使得足够的蛋白质颗粒可通过过滤器。

当大麻籽粒根据改良的Mitchell方法进行加工时，会产生含不溶性蛋白质的沉淀副产品。这种含蛋白质的材料由Mitchell发现，具有独特而有价值的特性，并且特别适合生产仿肉制品和仿乳制品。这种含有大麻籽粒蛋白的材料先前尚未公开。经过进一步调查，Mitchell确定所述材料主要由麻仁球蛋白构成，并且重要的是，它基本上不含白蛋白，白蛋白是大麻籽粒的另一种主要蛋白质组分。由于Mitchell方法的加工参数，麻仁球蛋白似乎基本上保持在其天然状态。由于其高浓度的基本上天然的麻仁球蛋白，所述材料在下文中将被称为天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)。NEPI由大约80％的蛋白质组成，还含有油、纤维、碳水化合物和灰分。

研磨和筛分后，可通过离心和倾析将NEPI从水性油白蛋白乳液(AOAE)中分离出来。水性油白蛋白乳液可任选地进一步加工以生产大麻籽粒油和白蛋白。根据本公开提取的NEPI可用于复制肉制品或乳制品的多种不同的基于植物的食品中。NEPI可任选地与油组合以形成蛋白质水溶胶和蛋白质-脂肪水溶胶，并且可被加工以生产蒸发或喷雾干燥的产品。水溶胶可用于生产基于植物的仿肉制品。

本公开基于用于制造更接近地复制肉类产品，包括动物肉的质地、多汁性、纤维性和质地均匀性的基于植物的产品的方法和材料。本文描述了一种生产仿肉制品的方法，所述方法包括根据蛋白质的展开或变性、特性和脂肪保持能力来选择蛋白质。此外，本文所述的方法包括一种在挤出之前制备挤出混合物或输入的方法，所述挤出混合物或输入可以是蛋白质-脂肪水溶胶，所述方法以使得水和脂肪与蛋白质形成液体基质(也可称为蛋白质-脂肪水溶胶)的方式将水和脂肪并入所选蛋白质中。在一些实施方案中，液体基质可具有额外组分，而蛋白质-脂肪水溶胶可具有不超过蛋白质、脂肪和水。此外，本文所述的方法包括挤出或以其它方式加热液体基质的方法，所述液体基质在本文中也可称为挤出输入或挤出混合物，其中液体基质可以是脂肪-蛋白质水溶胶。挤出液体基质的方法包括将液体基质进料至挤出室第一端的泵中。将液体基质进料至挤出机中，其中将挤出机设置为适合液体基质的参数。

本公开涉及含有麻仁球蛋白或麻仁球蛋白样蛋白的组合物以及从大麻籽粒中分离麻仁球蛋白质的方法。如本文所公开，麻仁球蛋白可从大麻籽粒或含有麻仁球蛋白或麻仁球蛋白样蛋白质的其它籽粒和种子中分离。在一个实施方案中，大麻籽粒在水性蛋白质提取过程中被湿磨，产生含有麻仁球蛋白的部分和水性油白蛋白乳液。

在一个方面，本公开可利用水湿磨方法来分离储存在大麻籽粒中的脂肪而不破坏叶绿体并将叶绿素释放至油中。一旦通过此方法对籽进行了碾磨，就将所得碾磨产品通过不同尺寸的筛网进行筛分。在大约170目之间，或在一些实施方案中在160与200目之间，或在一些实施方案中在200-270目之间筛分会去除外壳、叶绿体和纤维。更优选地，可使用160与200之间的筛目尺寸。在一个优选实施方案中，可使用170的筛目尺寸。150的筛目尺寸的开口太大，可能会使不需要的物质进入滤液，包括纤维和含叶绿素的物质。令人惊讶的是，含叶绿素的颗粒保持大于170目孔隙开口的尺寸，而大多数含蛋白质的颗粒通过此尺寸的筛网。根据本发明的方法，用不同尺寸的筛网筛分将叶绿体、原生质体或其它含叶绿素的颗粒与含大麻籽粒油和蛋白质的部分分离，得到淡黄色的最终油产品。

在本公开的方法中，筛分后，滤液中可能存在含有NEPI和白蛋白油水乳液的不溶性部分。AOAE可在离心后倾析。可洗涤不溶性部分和含有颗粒的部分以去除任何残余油。在一些实施方案中，可用冷水洗涤两次。

在一些实施方案中，AOAE可在大约33℉与38℉之间冷却，其中35℉是优选的，直至白蛋白开始从乳液中的油中分离并沉淀，这在一些实施方案中可通过离心来辅助。根据本公开的方法，白蛋白强烈地结合大麻籽粒油，从而改善油和白蛋白与不溶性麻仁球蛋白部分或NEPI的分离。通过此方法可将白蛋白与大麻籽粒油分离。凝胶电泳表明，基本上所有的白蛋白都可通过此方法从NEPI中去除，主要在NEPI中留下麻仁球蛋白。AOAE可通过离心和倾析从NEPI中去除，留下作为固体材料的NEPI，其可被洗涤以去除残留材料。

在一个实施方案中，NEPI接着可被加热到大约145℉的温度后维持大约30分钟以对产品进行巴氏灭菌。在某些司法管辖区，145℉可能是巴氏灭菌的法定下限。此处，温度应保持在大约145℉，或145℉至155℉之间，以防止在本公开中观察到的粒化在较高温度下发生。在远低于麻仁球蛋白变性的温度下，例如在大约158℉下，NEPI中可能会发生粒化；因此，在低于本领域普通技术人员典型地用于巴氏灭菌的温度下进行巴氏灭菌是至关重要的。本领域普通技术人员通常在本公开中会导致显著粒化的温度下对蛋白质分离物进行巴氏灭菌，以便快速加工产品。巴氏灭菌完成后，NEPI可被喷雾干燥或作为浓缩物储存，用于仿肉制品和仿乳制品。喷雾干燥应在较低温度下，最好在145℉至155℉左右进行，以防止蛋白质粒化或聚集。

在一些实施方案中，特别是对于商业应用，NEPI离开生产线进入一个加热至145℉的罐中，允许产品在此温度下培育30分钟，然后被送到冷却罐冷却至大约35℉。冷却后，如有必要，则NEPI可在用于生产仿肉制品和仿乳制品或结构化蛋白质食品之前装运以进行喷雾干燥、冷冻、冷冻干燥或真空微波干燥。

对于仿肉制品的生产，巴氏灭菌产品可通过首先水合NEPI(如果干燥)或以其它方式保持适当的水合度来制备。在一个实施方案中，水的量可以是大约3份水比1份NEPI。在添加至NEPI之前，可将水预热，优选预热至大约135℉，以在凝固之前形成蛋白质水溶胶。在此过程中不应添加盐，因为它可能会破坏蛋白质水溶胶结构。盐可恰好在凝固之前或在凝固之后添加，但不能在凝固之前添加。在一些实施方案中，蛋白质水合和打开可在100℉至135℉，或在一些实施方案中在100℉与155℉之间进行；或者在其它实施方案中，蛋白质水溶胶形成可在较低温度下进行，然而，温度必须高于不允许蛋白质打开的低温。优选地，水合和蛋白质制备步骤中的温度应保持在尽可能接近145℉，这被认为是巴氏灭菌的最低温度，但不会达到导致产品粒化的温度。

一旦蛋白质被水合，在一个实施方案中，可添加油并与蛋白质水溶胶混合以形成蛋白质-脂肪水溶胶。在NEPI充分水合后，不应添加油，以使蛋白质水溶胶具有光滑的外观。如果在水合和蛋白质制备之前添加油，则可能会形成颗粒。此外，根据本公开的方法，应在材料凝固之前添加油，凝固意味着形成蛋白质键以产生更坚固的凝胶产品，蛋白质在所述凝胶产品中发生聚集，通常在蛋白质发生变性的较高温度下。在本公开的情况下，在凝固过程中不存在游离油，并且在产品于挤出机或其它热凝固装置中凝固之前，所有油都掺入乳液或蛋白质结构中。在常规挤出中，在挤出机中部分或完全凝固的材料会存在游离油。因此，对于本公开，重要的是在添加油之前添加水以充分水合并打开NEPI，以便在挤出或凝固期间不存在游离油。接着可加热或挤出这种蛋白质-脂肪水溶胶以形成仿肉制品。在例如使用大豆或豌豆蛋白的常规挤出中，在挤出机中在高温下开始凝固后将油添加至蛋白质材料中更多地用于润滑而不是掺入油。

一旦蛋白质水溶胶充分水合，就可添加油以形成蛋白质-脂肪水溶胶。油可优选地被预热，其中油的温度可优选地在大约130℉至135℉之间。在其它实施方案中，可将油预热至100℉至135℉或100℉至155℉，而在其它实施方案中，可在较低温度下添加油，然而，不应在寒冷温度下添加油，否则会破坏蛋白质水溶胶的结构并阻止油并入蛋白质水溶胶中以形成蛋白质-脂肪水溶胶。材料也可在蒸煮系统中凝固，尽管蒸煮可能不会像挤出那样生产纤维化产品。

经蒸煮的NEPI仿肉制品的质地出奇地好，并且具有在相同条件下远优于市售大麻蛋白浓缩物和分离物的质地特性，包括硬度和咀嚼度。本公开的方法出人意料地导致仅使用大麻籽粒作为蛋白质源制成的高质量纤维化仿肉制品的热胶凝和挤出。由于常规使用的仿肉制品和仿乳制品蛋白质(包括大豆和大麻籽粒)的性质，常规仿肉制品和仿乳制品无法复制出类似于动物肉类产品的有质地的肉片，例如鸡胸肉。与仅使用大麻蛋白作为蛋白质来源的其它市售产品相比，NEPI的使用和其在本公开中描述的使用过程所产生的意想不到的有利特性和结果已经产生了一种远优于其它市售产品的结构化仿肉制品。到目前为止，人们只知道大麻蛋白可与大豆或其它植物蛋白结合使用来生产仿肉制品。

在一个方面，此文件提供一种仿肉制品挤出输入或液体基质，其蛋白质与脂肪的比率可在约4:1至0.5:1范围内。

在一个方面，此文件提供一种方法，其中将水以如下文所公开的比率添加至蛋白质分离物中，或者其中水以特定比率保持在蛋白质分离物中，并且其中在添加或保持水和蛋白质分离物之后，以水与脂肪和蛋白质与脂肪的大约某一比率将脂肪添加至蛋白质和水的混合物中。

在一个方面，此文件提供一种产品，其中目标水含量在35重量％与75重量％之间。

在本文所述的任何方法或组合物中，液体基质中的分离的植物蛋白可包括种子油蛋白，例如麻仁球蛋白、白蛋白、球蛋白或其混合物。

在本文所述的任何方法或组合物中，分离的蛋白质可首先与植物中的所有其它植物蛋白分离。

在本文所述的任何方法或组合物中，所用的分离的蛋白质可能以天然或非变性状态分离；其中天然的可意指完全天然的、基本上天然的、部分天然的，或通过检测蛋白质结构的常规方法鉴定为基本上天然的，或如本领域普通技术人员所理解是天然的。

在本文所述的任何方法或组合物中，从种子蛋白质分离的蛋白质优选具有比典型地在大豆或酪蛋白中所发现更高的半胱氨酸含量。

在本文所述的任何方法或组合物中，液体基质可包括调味剂、淀粉、纤维或其它碳水化合物源。

在一些实施方案中，本文提供的仿肉制品和仿乳制品产品可不含动物产品、小麦面筋、大豆蛋白或豌豆蛋白。

除非另有定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。尽管与本文所述的那些方法和材料类似或等效的方法和材料可用于本发明的实践中，但以下描述合适的方法和材料。本文提及的所有公开案、专利申请、专利和其它参考文献均以引用的方式整体并入。在冲突的情况下，以本说明书(包括定义)为准。另外，所述材料、方法和实例仅是说明性的而不是限制性的。所有提及的百分比均以重量计。

本发明的一个或多个实施方案的细节将在附图和以下说明中阐述。从说明书、附图和实施例、以及从权利要求中，本发明的其它特征、目标以及优点将会显而易见。

附图简述

图1是显示根据本公开的用于生产天然麻仁球蛋白分离物或NEPI的方法的流程图；

图2是显示根据本公开的用于生产巴氏灭菌NEPI的方法的流程图；

图3是显示根据本公开的用于喷雾干燥NEPI的方法的流程图；

图4是显示根据本公开的用于生产有色NEPI的方法的流程图；

图5是显示根据本公开的用于从大麻籽粒中提取大麻籽粒油的方法的流程图；

图6是显示根据本公开的用于形成水溶胶的方法的流程图；

图7是显示根据本公开的用于通过蒸煮生产仿肉制品和仿乳制品的方法的流程图；

图8是显示根据本公开的用于挤出NEPI的方法的流程图；

图9是根据本公开的来自市售大麻蛋白浓缩物和分离物的NEPI蛋白和大麻蛋白在非还原条件下的SDS-PAGE电泳凝胶；

图10是根据本公开的来自市售大麻蛋白浓缩物和分离物的NEPI蛋白和大麻蛋白在还原条件下的SDS-PAGE电泳凝胶；

图11A是来自现有技术出版物的大麻粉和大麻蛋白分离物在还原条件下的SDS-PAGE电泳凝胶；图11B是来自现有技术出版物的大麻蛋白分离物的大麻蛋白在非还原和还原条件下的SDS-PAGE电泳凝胶；

图12A是NEPI 250去壳大麻籽粒喷雾干燥粉末的差示扫描量热法热分析图；图12B是NEPI 250完整大麻籽粒浓缩物(浆料)的差示扫描量热法热分析图；

图13A是VICTORY HEMP去壳大麻籽粒喷雾干燥粉末的差示扫描量热法热分析图；图13B是NUTIVA大麻粉末的差示扫描量热法热分析图；

图14A是水煮鸡胸肉的横截面的照片；图14B是来自图14A的水煮鸡胸肉的横截面的放大照片；图14C是来自图14B的水煮鸡胸肉的放大横截面的照片；

图15A是根据本公开使用NEPI去壳大麻籽粒浓缩物的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图15B是使用来自图15A的NEPI去壳大麻籽粒浓缩物的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图15C是使用来自图15B的NEPI去壳大麻籽粒浓缩物的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；

图16A是根据本公开使用NEPI去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图16B是使用来自图16A的NEPI去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图16C是使用来自图16B的NEPI去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；

图17A是根据本公开使用VICTORY HEMP去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图17B是使用来自图17A的VICTORY HEMP去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图17C是使用来自图17B的VICTORY HEMP去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；

图18A是根据本公开使用HEMPLAND去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图18B是使用来自图18A的HEMPLAND去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图18C是使用来自图18B的HEMPLAND去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；

图19是根据本公开的从去壳粉末和一块水煮鸡胸肉挤出的NEPI的照片，以显示质地和纤维化相似性。

具体实施方式

除非另有定义，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。尽管与本文所述的那些方法和材料类似或等效的方法和材料可用于本发明的实践中，但以下描述合适的方法和材料。本文提及的所有公开案、专利申请、专利和其它参考文献均以引用的方式整体并入。在冲突的情况下，以本说明书(包括定义)为准。另外，所述材料、方法和实例仅是说明性的而不是限制性的。所有提及的百分比均以重量计。本发明的一个或多个实施方案的细节将在附图和以下说明中阐述。从说明书和附图、以及从权利要求中，本发明的其它特征、目标以及优点将会显而易见。

总的来说，本公开提供了用于从大麻籽粒蛋白生产基于植物的仿肉制品或仿乳制品(在本文中也称为结构化蛋白质食品)的方法和材料。在本文所述的任何方法或组合物中，以及在一些实施方案中，提取的含蛋白质的产品可与其它大麻籽粒蛋白分离。在本文所述的任何方法或组合物中，麻仁球蛋白可基本上与大麻籽粒中的一些或所有其它蛋白质分离。在本文所述的任何方法或组合物中，从籽粒蛋白分离的蛋白质优选具有比典型地在大豆或酪蛋白中所发现更高的半胱氨酸含量。

根据本公开使用的植物蛋白可以是分离的植物蛋白。出于本公开的目的，“天然”蛋白质是可具有与活细胞和活性细胞中相同的三级和四级结构的蛋白质。在一些实施方案中，“天然”蛋白质可以是基本上天然的。在本文所述的任何方法或组合物中，分离的蛋白质可以通常天然的、基本上天然的或非变性的状态分离。在本文所述的任何方法或组合物中，所用的分离蛋的白质可能以天然或非变性状态分离；其中天然的可意指完全天然的、基本上天然的、部分天然的，或另外通过检测蛋白质结构的常规方法鉴定为基本上天然的，或如本领域普通技术人员所理解的那样是天然的。亚基结构和三级结构的变化和破坏可能会随着温度变化(典型地高于41℃)或与酸或碱水溶液、氧化剂或还原剂或有机溶剂接触而发生。四级结构的破坏导致或可能导致蛋白质在活细胞中失去生物学活性。然而，释放的亚基的三级结构具有由氢键、范德华力、二硫键产生的特定形状，可能具有功能活性并表现出与活细胞中相似的功能。这方面的一个实例是归因于蛋白质三级形状的酶的锁钥功能。

因此，如果四级或三级结构在提取后基本上保持与在活细胞中相同的状态，则出于本公开的目的，这些可被视为“天然”蛋白质。本公开已经发现某些油粒球状蛋白具有独特且优异的功能特性，所述球状蛋白在三级结构未因温度变化(典型地高于41℃)、酸或碱水溶液、氧化剂或还原剂、或有机溶剂而变性的意义上可被视为天然的。

已知常规的植物蛋白提取方法会破坏蛋白质的四级和三级结构。在一些情况下，这种破坏可能会导致四级或三级结构的功能丧失或减少。三级结构可能因功能键和力的破坏而变性，包括氢键、范德华力或二硫键，所有这些共同作用以形成特定的三级蛋白质结构。蛋白质环境和三级结构变性模式的变化可能会改变蛋白质的三级结构或形状以及其键、力和连接。

如本文所用，术语“分离的植物蛋白”表示植物蛋白(其可包括诸如麻仁球蛋白、谷蛋白、白蛋白、豆球蛋白、豌豆球蛋白、蚕豆球蛋白、大豆球蛋白的蛋白质和诸如来自任何种子或豆类，包括大豆、豌豆、扁豆等或其组合的蛋白质分离物)，或植物蛋白部分(例如7S部分)已与源材料的其它组分(例如其它动物、植物、真菌、藻类或细菌蛋白)分离，使得蛋白质或蛋白质部分按干重计至少2％(例如至少5％、10％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或99％)不含源材料的其它组分。例如，具有高半胱氨酸含量的分离的天然球状蛋白质可单独使用或与一种或多种其它蛋白质(例如白蛋白)或例如大豆、豌豆、乳清等任何其它蛋白质来源组合使用。

在本文所述的任何方法或组合物中，脂肪可以是非动物脂肪、动物脂肪或非动物脂肪和动物脂肪的混合物。脂肪可以是藻油、真菌油、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、芥花油、红花油、葵花籽油、亚麻籽油，棕榈油、棕榈仁油、椰子油、田紫草油(ahi oil)、巴巴苏油、乳木果油、芒果油、可可脂、小麦胚芽油、琉璃苣油、黑醋栗油、沙棘油、澳洲坚果油、锯棕榈油、共轭亚油酸油、富含花生四烯酸的油、富含二十二碳六烯酸(DHA)的油、富含二十碳五烯酸(EPA)的油、棕榈硬脂酸、沙棘果油、澳洲坚果油、锯棕榈油或米糠油；或人造黄油或其它氢化脂肪。在一些实施方案中，例如，脂肪是藻油。脂肪可含有调味剂和/或分离的植物蛋白(例如伴大豆球蛋白)。可使液体基质的脂肪或油组成优先匹配类似物的目标源材料的饱和和不饱和组成。

因此，在一些实施方案中，分离的蛋白质可基本上为从大麻籽粒或可能具有麻仁球蛋白或麻仁球蛋白样蛋白的任何其它籽粒中分离的蛋白质，例如天然麻仁球蛋白。在一些实施方案中，蛋白质可基于它们的分子量来分离，例如通过尺寸排阻色谱、通过膜的超滤或密度离心。在一些实施方案中，蛋白质可基于它们的表面电荷来分离，例如通过等电沉淀、阴离子交换色谱或阳离子交换色谱。蛋白质也可基于它们的溶解度来分离，例如通过硫酸铵沉淀、等电沉淀、表面活性剂、洗涤剂或溶剂提取，包括水提取。蛋白质也可通过它们对另一分子的亲和力来分离，例如使用疏水相互作用色谱、活性染料或羟基磷灰石。亲和色谱还可包括使用对含血红素的蛋白质具有特异性结合亲和力的抗体、对His标记的重组蛋白质具有特异性结合亲和力的硝基乙酸镍(NTA)、与糖蛋白上的糖部分结合的凝集素或特异性结合所述蛋白质的其它分子。在一些实施方案中，本文所述的基于植物的肉基本上或完全由源自非动物来源，例如基于植物、真菌或微生物的来源的成分构成。在一些实施方案中，基于植物的肉制品或基于植物的乳制品可包括一种或多种基于动物的产品。例如，肉类复制品可由植物来源和动物来源的组合制成。

定义：

大麻种子(HS)在本文中通常定义为通常用于进一步繁殖和种植的活种子。基于清洁实践和种子农业保存实践，HS可能是也可能不是食品级。

完整大麻籽粒(WHG)在本文中通常定义为包括活大麻籽粒和巴氏灭菌大麻籽粒的大麻籽粒。

活大麻籽粒(VHG)在本文中通常被定义为已进一步清除所有灰尘和异物、符合食品级要求、果核和外壳完好无损的活大麻籽粒。

巴氏灭菌大麻籽粒(PHG)在本文中通常定义为经过热或辐射处理以破坏种子活力的大麻籽粒。

脱脂大麻籽粒饼(DHGC)在本文中通常定义为由从大麻籽粒中非水去除油而产生的干燥固体残余物。

大麻籽粒油(HGO)在本文中通常被定义为由大麻籽粒的非水提取产生的初榨绿色油。

大麻籽粒油泥(HGOS)在本文中通常定义为从大麻籽粒中非水提取油而产生的原油泥浆料。

去壳大麻籽粒(HHG)在本文中通常定义为等同于大麻心或大麻仁；去除外壳的大麻籽粒。

脱脂的去壳大麻籽粒饼(DHGC)在本文中通常定义为由从去壳大麻籽粒中非水去除油而产生的干燥固体残余物。

去壳大麻籽粒油(HHGO)在本文中通常定义为由去壳大麻籽粒的非水提取产生的黄色油。

大麻蛋白分离物(HPI)在本文中通常定义为白蛋白、麻仁球蛋白或其聚集体的分离物。

水性油白蛋白乳液(AOAE)在本文中一般定义为油和可溶性白蛋白的水基乳液。

天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)在本文中一般定义为如本文所公开的蛋白质分离方法的产品，并且可指液体、浆料和粉末形式的NEPI，如本领域普通技术人员在其使用的适当上下文中所理解的那样。

流程图中描述的所有产品可以各种物理形式存在，包括液体、凝胶或固体，如本领域普通技术人员在其使用的适当上下文中所理解的那样。

本公开可能涉及含有天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)的组合物，所述组合物含有麻仁球蛋白或麻仁球蛋白样蛋白，以及用于提取和使用NEPI来生产仿肉制品和仿乳制品的方法。本公开解决了现有技术中关于大麻蛋白分离、原料输入制备和原料输入加工的问题，以生产优质的基于植物的仿肉制品和仿乳制品。本公开的组合物和方法包括用于大麻籽粒蛋白分离、巴氏灭菌、溶胶形成、凝胶形成、组织化以及仿肉制品和仿乳制品生产的方法。与现有产品或使用已知技术制造的类似产品相比，本公开的方法产生具有优异特性的仿肉制品或仿乳制品。

除了蛋白质分离之外，本文件还基于用于制造更接近地复制肉制品，包括动物肉的质地、多汁性、纤维性和质地均匀性的基于植物的产品的方法和材料。本文描述了一种生产仿肉制品的方法，所述方法可包括根据蛋白质的展开或变性、特性和脂肪保持能力来选择蛋白质。此外，本文所述的方法包括一种在挤出之前制备挤出混合物的方法，所述方法以使得水和脂肪与蛋白质形成液体基质(其在本文也可称为液体脂肪水溶胶、水溶胶、挤出机或挤出输入、以及输入材料)的方式将水和脂肪并入所选蛋白质中。更进一步，本文所述的方法包括挤出或以其它方式加热液体基质的方法。挤出液体基质的方法包括将液体基质进料至挤出室第一端的泵中。将液体基质进料至挤出机的挤出室中，其中将挤出机设置为适合液体基质的参数。

如本文所公开，NEPI可从含有麻仁球蛋白或麻仁球蛋白样蛋白的大麻籽粒或其它籽粒、果仁或种子中提取；尽管目前认为大麻籽粒是麻仁球蛋白的唯一来源。在一个实施方案中，大麻籽粒被湿磨并进行水提取，从而生产不溶性含麻仁球蛋白的提取物，其在本文中被称为NEPI，以及水性油白蛋白乳液。

根据本公开的方法可生产巴氏灭菌和功能性大麻籽粒蛋白浓缩物，其中浓缩物可以是来自生产线或来自离心和倾析的浓缩液体，或NEPI粉末，其在一些实施方案中可具有低含量的胰蛋白酶抑制剂或不具有胰蛋白酶抑制剂，并且具有高营养价值和功能。所述方法可能不使用等电提取、碱或CO2溶解方法。可组织化的蛋白质NEPI浓缩物或NEPI粉末被认为是通过油提取和白蛋白分离，利用大麻籽粒的天然pH和油含量与水结合生产的。可溶性白蛋白的乳液形成能力可形成乳液，所述乳液可通过离心容易地与不溶性麻仁球蛋白分离。不需要冻干、pH重新调整和超滤分离。另外，在NEPI过程中可能会去除纤维和叶绿素。保持优选在33℉与38℉之间的低温会促进球蛋白的不溶性以及白蛋白的凝固。

本公开的一个方面涉及从植物材料(包括大麻籽粒)中分离麻仁球蛋白和麻仁球蛋白样蛋白。麻仁球蛋白存在于大麻植物中；特别是大麻籽粒中。虽然大麻籽粒被认为是最常见或唯一的麻仁球蛋白来源，但其它植物也可能含有麻仁球蛋白。

根据本公开的方法制备的麻仁球蛋白提取物组合物或天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)可用于制备含蛋白质的组合物。NEPI可优选由约80％的干基蛋白质构成；在一些实施方案中，NEPI可含有至少65％的干基蛋白质，并且在一些实施方案中可含有至少90％的干基蛋白质。因此，NEPI可被定义为根据本公开中描述的方法生产的含有麻仁球蛋白的组合物，产生具有本公开中描述的功能特征的产品。本公开中描述的水性油白蛋白乳液(AOAE)可被进一步加工以生产其它基于植物的产品，包括大麻籽粒油或籽粒油和白蛋白。

可使用含有麻仁球蛋白或麻仁球蛋白样蛋白的合适的籽粒、种子或植物材料来实施本公开，其中此类麻仁球蛋白样蛋白可以是同源的或具有相似的结构和功能。

本公开中使用的籽粒可以是基本上全脂植物籽粒，即在碾磨之前未脱脂或压榨的籽粒。在一些实施方案中，籽粒可以是部分脱脂的。部分脱脂的籽粒包括至少一部分脂肪已被去除的任何植物材料。

基本上全脂大麻籽粒的脂肪(或油)含量可为按重量计10％或更多的脂肪，如本领域普通技术人员所知。在本公开中，术语脂肪和油可互换使用。适当地，基本上全脂籽粒的脂肪含量为按重量计至少约10％、15％、20％、30％、40％或甚至50％。大麻籽粒的脂肪含量典型地为至少30％。部分脱脂植物材料的脂肪含量可为按重量计大于约5％、10％或15％的脂肪。去除外壳后，大麻籽粒的可食用部分平均含有46.7％的油和35.9％的蛋白质。

如图1中所示，可选择大麻籽粒102用于结构化蛋白质食品方法100。可使用完整大麻籽粒101和去壳大麻籽粒105。也可使用由巴氏灭菌方法生产的巴氏灭菌的完整大麻籽粒103。根据本公开使用的大麻籽粒102可准备通过合适的方式进行加工，包括但不限于干燥、调节以达到平衡的水分水平、脱壳、破碎和通过逆流空气抽吸进行清洁、筛选方法、不损害活种子的巴氏灭菌、或本领域已知的其它方法。在本公开中大麻籽粒102可选自含有不超过0.3％ THC的大麻的籽粒。大麻籽粒102可以是完整大麻籽粒或去壳(脱壳)大麻籽粒102，其中大麻籽粒102可在结构化蛋白质食品方法100中加工之前去壳，从而生产去壳大麻籽粒150，如图4中所示。

现在参看图1，结构化蛋白质食品方法100中的大麻籽粒102经受天然麻仁球蛋白分离方法200(如图2中所示)以提取天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)250。天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)浆料252或粉末254，或NEPI 250可用于生产结构化蛋白质食品120，其可以是仿肉制品或仿乳制品。从大麻籽粒中提取大麻蛋白或麻仁球蛋白或生产大麻蛋白分离物的常规方法可能会导致麻仁球蛋白和白蛋白聚集或蛋白质变性，并且可能无法生产出令人满意的结构化蛋白质食品或仿肉制品。然而，NEPI 250在用作仿肉制品中的唯一蛋白质来源时能够生产出优质且新颖的仿肉制品，而无需与大豆或其它类型的基于植物的蛋白质分离物组合，如Zahari所描述的那样(Zahari等人,2020)。

如图1中所示，在一些实施方案中，NEPI 250可被巴氏灭菌104并与水组合106以形成蛋白质水溶胶108。NEPI 250可与预热水组合106以形成蛋白质水溶胶108(如图6中所示)。NEPI 250应与水以至少20％w/w存在，且与水以至多80％w/w或更高存在。使蛋白质充分水合。水合时间将取决于条件。优选在高剪切下混合以促进水合。

接着可向蛋白质水溶胶中添加油110，随后进行高剪切混合112。在一些实施方案中，在高剪切混合112之后，可任选地在不混合的情况下培育混合物113。添加油110和混合112生产出蛋白质-脂肪水溶胶114。

蛋白质-脂肪水溶胶114用作加热蛋白质-脂肪水溶胶以凝固产品116的方式的输入。凝固可涉及通过包括微波、蒸汽隧道、烘箱、曲颈甑和挤出在内的方式加热(如图7和图8中所示)。加热凝固的方式可包括本领域普通技术人员已知的加热基于蛋白质或淀粉的食品以形成凝固的其它方式。凝固蛋白质-脂肪水溶胶114生产出结构化蛋白质食品120。结构化蛋白质食品120可以是仿肉制品或仿乳制品。

如图2中所示，为了生产NEPI 250，可将大麻籽粒102添加至冷水202中以形成大麻籽粒混合物204。碾磨期间和整个天然麻仁球蛋白分离方法200中的提取温度可更优选地为35℉，或在33℉与38℉之间，或低于大约120℉，可添加至大麻籽粒102中以形成大麻籽粒混合物204。大麻籽粒可用水溶液，适当地用水提取。如本文所用，术语“水溶液”包括基本上不含溶质的水(例如，自来水、蒸馏水或去离子水)和含有溶质的水。根据本公开，水溶液可不含添加剂，例如盐、缓冲剂、酸、碱和反乳化剂。在一些实施方案中，水溶液的离子强度可低于将改变蛋白质结构的离子强度。可使用更多或更少的水。

在本方法中，不需要调整pH来分离NEPI。优选地，在整个结构化蛋白质食品方法100中，pH保持在6.5与7之间的大约中性。在一个实施方案中，溶液的pH在籽粒的碾磨过程中没有任何显著程度的变化。

大麻籽粒混合物204可基本上如颁予Mitchell的美国专利第7,678,403号中所述进行湿磨206。在一个实施方案中，可使用Silverson转子定子型磨机来研磨大麻籽粒206。湿磨206可作为水提取方法的一部分进行。适当地，水湿磨206可进行合适的时间段，并且更适当地，湿磨206进行合适的时间段。如本领域技术人员将理解的那样，可使用更长的提取时间段。在一些实施方案中，酶可用于帮助加工。例如，可使用具有糊精化活性的α-淀粉酶来实现液化以产生液化浆料。此类酶可包括淀粉酶或食品加工领域已知的其它糖酶。在一个方面，本公开可利用水湿磨方法来分离储存在大麻籽粒102中的脂肪而不破坏叶绿体并将叶绿素释放至油中。可将氯化钙添加至NEPI 250以改善离心倾析222后的风味。

在水湿磨大麻籽粒206之后，可用筛网将提取物与至少一部分不溶性副产物或纤维浆料210(例如，不溶性纤维部分)分离。在一些实施方案中，可分两步筛分大麻籽粒浆料208。筛分可去除不想要的杂质，所述杂质会给麻仁球蛋白带来令人不快的颜色或味道。可通过第一筛分步骤去除不溶性纤维。另一种可令人惊讶地通过筛分去除而不会显著影响蛋白质产量的非所需产物是来自大麻籽粒和去壳大麻籽粒中的叶绿体的叶绿素，它会在油部分或蛋白质部分中产生不需要的颜色、味道和脂肪氧化。在一些实施方案中，可在第二筛分步骤212中去除含叶绿素的颗粒。在筛分212之后，叶绿体和纤维污泥可能在渗余物中，并且在DSB上具有约1:3:1的脂肪与蛋白质比例的生大麻籽粒奶在滤液中。

在第一筛分步骤中，在一些实施方案中，大麻籽粒浆料可经30目筛分以去除外壳。第一筛分步骤的副产物可以是纤维浆料210。在第二筛分步骤212中，大麻籽粒浆料可用大约170目进行筛分212以去除叶绿体，或在一些实施方案中用160至200目，或在一些实施方案中用200至220目进行筛分以去除叶绿体或含叶绿素的材料和任何剩余纤维。150的筛目尺寸的开口通常可能太大，并且可能允许不需要的物质进入滤液，包括纤维和含叶绿素的颗粒。令人惊讶的是，含叶绿素的颗粒保持大于170目孔隙开口的尺寸，而大多数含蛋白质的颗粒通过此尺寸的筛网。用不同尺寸的筛网筛分将叶绿体、原生质体或其它含叶绿素的颗粒与含大麻籽粒油和蛋白质的部分分离，得到淡黄色的最终油产品。

在一些实施方案中，通过麻仁球蛋白提取方法100分离的叶绿体可用作食物补充剂。根据本公开的方法，含叶绿素的颗粒214被选择性地从大麻籽粒浆料208中去除，同时允许含蛋白质的颗粒通过以进入滤液。此方法对在水湿磨之前未去除外壳的完整大麻籽粒和去壳大麻籽粒均有效。

在用170目筛分大麻籽粒浆料以去除含叶绿素的颗粒212后，所得产品是水性油白蛋白乳液(AOAE)和麻仁球蛋白混合物220，其还可或多或少地包含大麻籽粒102的其它组分。AOAE和麻仁球蛋白混合物220可被离心倾析222，以产生NEPI 250和AOAE 230。在与NEPI250分离后，AOAE 230可被进一步加工以生产白蛋白550和大麻籽粒油560，如图5中所示。

在一些实施方案中，NEPI 250可由大约76％蛋白质、2％油、4％纤维、1％碳水化合物和17％灰分构成。AOAE 220可由大约14％蛋白质、76％油、3％纤维、4％碳水化合物和3％灰分构成。在一些实施方案中，NEPI可优选由约80％的干基蛋白质构成；在一些实施方案中，NEPI可含有至少65％的干基蛋白质，并且在一些实施方案中可含有至少90％的干基蛋白质。因此，NEPI可被定义为根据本公开中描述的方法生产的含有麻仁球蛋白的组合物，产生具有本公开中描述的功能特征的产品。在一些实施方案中，以干重计，NEPI可含有至少约65％、75％、85％或90％的蛋白质。

表2显示了NEPI 250和市售大麻蛋白产品的营养成分粗略分析数据。表2显示了NEPI 250产品与VICTORY HEMP一样具有高蛋白质含量和蛋白质与脂肪比率。其它市售产品的蛋白质含量和蛋白质与脂肪比率要低得多。这表明在测试的产品中，NEPI 250和VICTORYHEMP可能远优于其它产品。

图9-11显示了NEPI 250产品和市售产品的SDS PAGE凝胶数据，表明了蛋白质组成、结构和完整性(非还原条件示于图9中；还原条件示于图10中)。关于图9，910是麻仁球蛋白二聚体，并且920是白蛋白。关于图10，930是麻仁球蛋白酸性亚基，940是麻仁球蛋白碱性亚基，并且950是白蛋白。图11显示了现有技术的SDS PAGE数据，说明了在类似条件下麻仁球蛋白和麻仁球蛋白产品的已知分子量。泳道标识如下，并且适用于图9和图10：

M＝分子量标准

1＝DP-276HempLife pwd SD HPI

2＝DP-276HempLife pwd SD HPI

3＝DC-344HempLife液体浓缩物HPI

4＝GH-350Good Hemp pwd HPI

5＝A-560Anthony’s pwd HPC

6＝LP-643Hulled HempLife SD pwd HPI

7＝VH-794Victory Hemp pwd V70 HPI

8＝N-950Nutiva pwd HPC

9＝N-950Nutiva pwd HPC

图11A显示了Mamone和Wang发表的来自大麻蛋白的现有技术SDS PAGE(Mamone等人,2019；Wang和Xiong,2019)。图11B显示了Shen发表的来自大麻蛋白的现有技术SDS PAGE(Shen等人,2020)。

总的来说，图9-10显示NEPI 250产品具有与其它市售产品不同的蛋白质组成，并且通常在结构上更完整，其中VICTORY HEMP在天然麻仁球蛋白含量和未降解蛋白质产品方面最接近。有趣的是，如所预测，NEPI 250产品基本上不含白蛋白。在本公开中假设白蛋白干扰大麻蛋白分离物形成具有优异质地特性的良好结构化蛋白质食品120的能力。这一理论得到了表2中所示的质构分析数据的支持，其中与市售的大麻蛋白产品相比，NEPI产品具有更高的硬度和咀嚼度。还可能的是，NEPI 250中麻仁球蛋白的优异天然结构特征有助于形成表2中所示的NEPI 250出乎意料的优异质地特性。表3以及图12和图13进一步显示了麻仁球蛋白在天然状态下的优异结构保存，它们显示了产品的差示扫描量热法数据。

表3显示了差示扫描量热法热成像图，所述热成像图提供了有关NEPI 250和市售产品中所含的麻仁球蛋白的结构信息。两种NEPI产品(图12)和两种市售大麻蛋白粉末VICTORY HEMP和NUTIVA(图13)的DSC热成像图。基于DSC结果，与市售产品相比，NEPI产品在结构方面更优，并且表明NEPI 250中的麻仁球蛋白比市售产品处于更天然的状态。

与先前在背景技术所述的由常规方法生产的大麻蛋白分离物相比，NEPI 250中的麻仁球蛋白质量更优。另外，与本公开的方法相比，现有技术的蛋白质提取方法具有明显的缺点和局限性。例如，HMI方法中的盐提取和透析不会从最终产品中去除残留的酚类物质。此外，HMI的商业可行性较低。

本公开的方法与现有技术相比具有许多优点。本方法可从NEPI 250和AOAE 230中释放酚类物质和生育酚。本公开的方法可使大麻籽粒油560更氧化稳定。在本公开的方法中，在水湿磨过程中，酚类物质可与大麻籽粒油560分离，从而提供稳定性。

本公开的方法不同于从大麻籽粒中提取蛋白质的常规方法，因为常规方法通常包括压榨籽粒以提取油并生产大麻籽粒饼，接着可将其研磨和筛分以生产粉。所得的饼或粉可含有聚集的麻仁球蛋白和白蛋白，以及油、碳水化合物、酚类物质和矿物质。在一些情况下，种子也可直接干磨以生产粉。

导致高温或高压的机械方法，例如压榨籽粒可能导致在麻仁球蛋白与白蛋白之间形成化学键。压榨完整大麻籽粒或去壳大麻籽粒可能会导致麻仁蛋白和白蛋白聚集。

高压会改变蛋白质结构并引起蛋白质聚集。据Yang所说，蛋白质的高压修饰涉及蛋白质二级、三级和四级结构的变化，从天然状态到中间状态再到完全变性状态(Yang等人,2016)。高压主要通过改变非共价键-电子相互作用、疏水相互作用和氢键来改变蛋白质结构。高压还会导致形成新的二硫键，从而稳定变性的蛋白质或产生蛋白质聚集(Yang等人,2016)。

众所周知，热量也会改变蛋白质结构。籽粒碾磨过程中摩擦产生的热量会导致蛋白质结构发生变化。热量会导致蛋白质变性和蛋白质聚集体的形成。麻仁球蛋白与白蛋白之间的聚集很可能发生在温度可达到100℃或更高的干磨过程中。

在一个实施方案中，NEPI接着可被加热至大约145℉的温度后维持大约30分钟以对产品进行巴氏灭菌。在某些司法管辖区，145℉可能是巴氏灭菌的法定下限。在一个实施方案中，温度可保持在大约145℉，或在145℉至155℉之间，以防止粒化。在本公开中观察到颗粒的形成发生在大约158℉的温度下。粒化可在远低于麻仁球蛋白变性温度的温度下(例如在约158℉下)在NEPI中发生，其中麻仁球蛋白的变性温度已被证明为大约95℃。在低于本领域普通技术人员对食品中使用的植物蛋白进行巴氏灭菌时典型使用的温度下对NEPI进行巴氏灭菌是至关重要的。本领域普通技术人员通常在本公开中会导致显著粒化的温度下对蛋白质分离物进行巴氏灭菌，以便快速加工产品。巴氏灭菌NEPI 270是用冷水洗涤和稀释232的结果。

如图3中所示，巴氏灭菌104完成后，NEPI 250可通过NEPI喷雾干燥方法300喷雾干燥或作为浓缩物冷藏以用于生产结构化蛋白质食品120。刚经过离心倾析器分离后，NEPI浓缩物的固体含量在约35％至45％范围内，并且是一种难以泵送的粘稠糊状物。此时添加冷水以将NEPI 250浓缩物的固体减少至优选约30％，以便于通过保持在不超过158F的温度下的加热管快速泵送浆料。稀释允许更多的湍流和更好的热分布以加热至145F并允许巴氏灭菌而不会形成在干燥麻仁球蛋白成品中不期望的过热的蛋白质聚集体和颗粒。在喷雾干燥之前，NEPI浓缩物可在喷雾干燥之前在罐中保持在大约145℉或巴氏灭菌104温度下。喷雾干燥306接着可在更高的喷雾干燥306温度，或其中离开的产品可达到大约158℉和更高的温度下进行，这可能引起蛋白质团聚并产生功能较差的NEPI 250。在大约100kDa的非还原SDS-PAGE凝胶上可以看到这种蛋白质团聚(如图9中所示)，其中除了预期的麻仁球蛋白或大麻籽粒蛋白之外的条带是可见的。在非还原条件下，以高分子量存在的条带高于麻仁蛋白二聚体预期的大约50kDa条带，可能代表在喷雾干燥300期间由过热引起的团聚。因此，在一些实施方案中，测量喷雾干燥300的最高温度是否低于发生显著蛋白质团聚的温度的一种潜在方法可以是在非还原性SDS-PAGE凝胶上鉴定出乎意料的高分子量条带。微波干燥是可用于本公开的另一种方法，其中NEPI 250在微波干燥期间保持在低温下，例如130F与140F之间，同时在真空压力下去除水分。

图4显示了向结构化蛋白质食品120添加颜色的方法。白色和深色仿肉制品方法400可生产可复制鸡肉或鱼肉的白肉NEPI 412和可复制牛肉或深色肉鸡肉的深色肉NEPI422。为了生产白色NEPI 422，可使用去壳大麻籽粒105。在一个实施方案中，去壳大麻籽粒105可经受天然麻仁球蛋白分离方法200，这产生白肉NEPI 412，其可用于结构化蛋白质食品方法100以生产白肉复制品。为了生产深色肉NEPI 412，可使用完整大麻籽粒101。在一个实施方案中，完整大麻籽粒101可经受天然麻仁球蛋白分离方法200，这产生深色肉NEPI412，其可用于结构化蛋白质食品方法100以生产深色肉复制品。在一个实施方案中，使用部分完整大麻籽粒和部分去壳大麻籽粒可产生深色NEPI 412或中间色NEPI 432，其中完整大麻籽粒以相对于去壳大麻籽粒的量按重量计约20-30％的浓度使用。在一个实施方案中，可将先前通过大麻籽粒脱壳去除的外壳重新引入至去壳大麻籽粒105中以增加深色肉色；其中，在一个实施方案中，为了获得深色肉色，可以相对于去壳大麻籽粒105大约10-15重量％的量将外壳添加至去壳大麻籽粒中，以产生中间色NEPI 422。

图5显示了用于油和白蛋白提取的方法500。AOAE 230是天然麻仁球蛋白分离方法200的产品，可被加工以生产白蛋白550和大麻籽粒油560。在油和白蛋白提取方法500中，AOAE 230可被蒸发以浓缩506。产品可被均质化504并加热以巴氏灭菌530。澄清AOAE 502可能是有用的。加热至180F 520可能会分解乳液。优选蒸发至油多于水506。冷却至接近冰点或冰点508。用奶油分离器510离心以得到白蛋白550或大麻籽粒油560。

图6显示了水溶胶形成方法600，其中NEPI 250可与预热水组合以形成蛋白质水溶胶108，其基本上描述于图2中。在水溶胶形成方法600中，可将大约135℉的预热水添加至NEPI 250中并在高剪切下混合106以形成蛋白质水溶胶108。蛋白质水溶胶可在蛋白质水溶胶形成之前、期间或之后在145℉下进行巴氏灭菌。NEPI 250生产后应保持或创造巴氏灭菌条件。巴氏灭菌104产品可如下地制备：如果喷雾干燥306以形成NEPI粉末308，则通过首先水合NEPI 250，或者以其它方式保持NEPI 250适当的水合度并尽可能保持巴氏灭菌条件。在一个实施方案中，添加至NEPI 250中的预热水的量可使溶液达到按干固体重量计大约3份水比1份NEPI。在一些实施方案中，NEPI可在冷却器中冷冻310，并且冷冻干燥312以生产NEPI粉末308。将水溶胶加热至130F 111可能是有用的。将油加热至110-115F可能是有用的。

在一些实施方案中，预热水可以是自来水，并且在一些实施方案中可以是从伊利湖(Lake Erie)供应的自来水并且可基本上不含溶质(例如自来水、蒸馏水或去离子水)。在水合和蛋白质制备过程中不应向溶液中添加盐，因为它可能会破坏蛋白质水溶胶108或蛋白质-脂肪水溶胶114结构。盐可在凝固后添加，但不可在凝固前添加。在一些实施方案中，蛋白质水合和打开(这样，不受理论束缚，可稍微改变或打开蛋白质结构，以允许在蛋白质-脂肪水溶胶114的形成过程中与油进行适当的相互作用)可在100℉至135℉，或在一些实施方案中在100℉至155℉之间进行；或者在其它实施方案中，蛋白质水溶胶形成可在较低温度下进行，然而，温度必须高于不允许蛋白质水合和打开的低温。优选地，水合和蛋白质制备步骤期间的温度应尽可能保持接近145℉或巴氏灭菌104温度，而不会达到可能导致蛋白质聚集和粒化的温度。一旦形成蛋白质水溶胶，预热的油109在一些实施方案中可被加热至110℉至115℉，并且在其它实施方案中加热至100℉至155℉，或者在一些情况下保持在高于被认为寒冷的温度下，使得样蛋白质水溶胶结构会因添加油而被破坏，但低于产生蛋白质-脂肪水溶胶114的粒化的温度。

在一些实施方案中，蛋白质-脂肪水溶胶114可通过将脂肪与pH在6.5与pH 7.8之间(例如，pH 7.5)的温热的水合蛋白质悬浮液(例如，含有麻仁球蛋白的蛋白质分离物)组合来生产。快速搅拌，例如在Waring型掺混机或手持式均质器中，或将此混合物均质化导致形成乳液。蛋白质-脂肪水溶胶114的物理特性可通过改变蛋白质类型、蛋白质浓度、均质化时的pH值、均质化速度和脂肪与水的比率来控制。

为了形成蛋白质-脂肪水溶胶114，多不饱和脂肪酸(PUFA)油或脂肪(其可优选为椰子油或脂肪)可被加热至刚好超过脂肪的熔点，并添加至蛋白质水溶胶108中。不受理论束缚，脂肪可在水合天然麻仁球蛋白周围形成一层，从而形成液体基质或蛋白质-脂肪水溶胶114，其基本上包封水合蛋白质，形成有效产生粘稠且稳定的凝胶的油包水合蛋白质乳液。油可有效地密封和保护水合蛋白质结构。与干蛋白质相比，水合蛋白质可在凝胶状态下容纳明显更多的脂肪。一般而言，已发现，如本申请中所论述，首先被水合且接着和缓地加热至低于其变性温度的天然球状蛋白可容纳至多两倍于其重量的脂肪。在一些实施方案中，蛋白质-脂肪水溶胶的水分含量可在约30重量％至约70重量％范围内。水分含量是指通过分析方法测量的材料中的水分含量，计算为样品在水蒸发后质量的百分比变化。

在本文所述的任何方法或组合物中，蛋白质-脂肪水溶胶114可包括调味剂或其它额外成分。基于最终的蛋白质-脂肪水溶胶114，可任选地以典型地小于2重量％的量添加以下成分：脂溶性或其它风味系统、包括氯化钠的盐、基于植物的白蛋白源、基于植物的不溶性或可溶性纤维。淀粉可单独添加或在必要时与其它可溶性碳水化合物，包括复合碳水化合物或糖组合添加，其含量可为至多约10重量％，但更优选低于5重量％。可在凝固之前将辅助成分添加至蛋白质-脂肪水溶胶114中以改善和改变风味或质地。可添加纤维以降低结构化蛋白质食品120的“吱吱声”。

在一个实施方案中，蛋白质-脂肪水溶胶114可在一方面包括约15重量％至约25重量％，或更优选地约18重量％至约22重量％的蛋白质，其中所述蛋白质可以是天然油籽蛋白质；其中在一个实施方案中，约75重量％至约85重量％的蛋白质分离物包含球状蛋白，并且优选地，蛋白质分离物包含小于15重量％的白蛋白，并且更优选小于5重量％的白蛋白。更重要的是，球状蛋白可处于其天然状态并且优选地具有显著含量的氨基酸半胱氨酸，其量大于酪蛋白或大豆蛋白分离物。在一些实施方案中，蛋白质组合物的余量可主要为矿物质，例如钙和磷。天然油籽球蛋白优选可具有大量半胱氨酸。

在一个方面，蛋白质-脂肪水溶胶114可包括按重量计约40％至约70％，或更优选地40％-60％的水。

在一个方面，蛋白质-脂肪水溶胶114可包括按重量计约0％至约35％的脂肪；饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸(PUFA)的比率在100重量％饱和脂肪与100重量％PUFA之间。取决于与脂肪结合使用的蛋白质的量，这两种量的脂肪的组合提供了迄今未报道的多种独特质地。

在一些实施方案中，蛋白质-脂肪水溶胶114可任选地包括按重量计约0％至约5％的淀粉。添加的淀粉量可取决于添加的水量，超过添加至蛋白质中的蛋白质水合所需的水量。

蛋白质-脂肪水溶胶114可通过手动或机械混合用于形成蛋白质-脂肪水溶胶114的成分而形成。优选地，首先将水合蛋白质温热至刚好低于蛋白质的粒化温度，添加油和/或融化的脂肪，并且优选地将混合物轻轻均质化。

在一个方面，蛋白质-脂肪水溶胶114可在120℉与150℉之间的温度下组合。已发现将蛋白质置于加热环境中而不破坏形成的凝胶或基质的温度范围在70℃与100℃之间。这些温度明显低于挤出常规仿肉制品蛋白质(例如大豆)通常所需的挤出温度。在挤出机中典型地使用的条件下，大豆蛋白的变性和纤维化温度在大约130℃至140℃范围内。根据本公开，可通过烘箱加热蛋白质-脂肪水溶胶114和/或通过加压蒸煮(蒸煮)蛋白质-脂肪水溶胶114以主动凝固蛋白质来获得良好的组织化。

蛋白质-脂肪水溶胶114的物理特性是水溶胶的物理特性。粘度取决于油、脂肪和水以及蛋白质含量。较高水分的变化并且会显著降低粘度，即使蛋白质与脂肪比率较低。同样，非常低的蛋白质与脂肪比率和低水分会导致非常高的粘度。脂肪系统和蛋白质系统的质量和选择也会显著影响粘度。

蛋白质-脂肪水溶胶114的形成可在天然蛋白质的变性点以下进行。然而，根据本公开，不希望在所述温度下储存蛋白质-脂肪水溶胶114，因为它在微生物学上不稳定。优选立即通过加热处理以设定蛋白质形状。液体基质可另外通过热交换器或其它方法冷却至6℃以下以在进一步加工之前储存。

图7显示了产生结构化蛋白质食品120的NEPI蒸煮方法770。将NEPI蛋白质-脂肪水溶胶114分装至成型的TETRAPAK 200mL容器中702，在一个实施方案中，每个容器装填180g。可使用TETRA RECART机器密封顶部704。包装好的NEPI蛋白质-脂肪水溶胶可放入蒸煮机中706。NEPI蛋白质-脂肪水溶胶接着可在蒸煮条件下加热708至凝固710。在一些实施方案中，此方法产生结构化蛋白质食品120。

关于根据本公开的蒸煮，图14-18显示了各种NEPI产品和市售大麻蛋白粉末的蒸煮结果的照片。每张图都含有蒸煮产品的放大视图。使用水煮鸡作为标准品。下面的表6显示了蒸煮大麻籽粒产品的质构分析结果。表7和表8显示了通过蒸煮生产并测试的每种产品的比色数据，其中使用水煮鸡胸肉作为标准品。

图14-18显示了经蒸煮的NEPI去壳粉末250的照片，其中固体为大约2:1的蛋白质与脂肪(NEPI 250与椰子油)并且固体与液体(水)的比率为大约2:3。在制备蛋白-脂肪水溶胶之后，如本领域普通技术人员已知的那样生产蒸煮产品。

图14A是水煮鸡胸肉的横截面的照片；图14B是来自图14A的水煮鸡胸肉的横截面的放大照片；图14C是来自图14B的水煮鸡胸肉的放大横截面的照片。

图15A是根据本公开使用NEPI去壳大麻籽粒浓缩物的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图15B是使用来自图15A的NEPI去壳大麻籽粒浓缩物的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图15C是使用来自图15B的NEPI去壳大麻籽粒浓缩物的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片。

图16A是根据本公开使用NEPI去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图16B是使用来自图16A的NEPI去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图16C是使用来自图16B的NEPI去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片。

图17A是根据本公开使用VICTORY HEMP去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图17B是使用来自图17A的VICTORY HEMP去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图17C是使用来自图17B的VICTORY HEMP去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片。

图18A是根据本公开使用HEMPLAND去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的照片；图18B是使用来自图18A的HEMPLAND去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；图18C是使用来自图18B的HEMPLAND去壳大麻籽粒粉末的蒸煮仿肉制品的横截面的放大照片；

图8显示了挤出NEPI 250以生产组织化结构化蛋白质食品120的方法。图8显示了提供具有加热螺旋钻的挤出机的步骤，优选地，在一个实施方案中，空心蒸汽加热螺旋钻800，或其它类型的加热螺旋钻挤出机。在一个实施方案中，挤出机可以是由SOURCETECHNOLOGY提供的POWERHEATER PH 100。可在本公开中使用的用于此机器中的技术可描述于以下美国专利和美国专利申请中：第10,893,688号、第10,624,382号、第10,149,484号、第10,092,013号、第10,028,516号、第9,931,603号、第2010/0062093号、第2011/0091627号、第2019/0299179号、第2020/0113222号、第2020/012095号、以及第2020/02680205号，其以引用的方式整体并入本文中。POWERHEATER PH 100可允许更好地控制螺旋钻和挤出管或挤出室的内壁的温度，因为空心螺旋钻设计允许将蒸汽引入螺旋钻以加热螺旋钻并在本公开中提供更均匀加热的蛋白质-脂肪水溶胶，这对于本公开的恰当凝固至关重要。常规挤出机，例如由CLEXTRAL或WENGER开发的那些在本公开中进行了测试并且没有提供令人满意的最终产品。常规挤出机导致本公开的蛋白质-脂肪水溶胶粘附至挤出机管的内壁。

POWERHEATER PH 100虽然已知与纤维化输入材料一起使用，但通常已知用于在其输入材料中凝固淀粉，而不是蛋白质。蛋白质凝固挤出通常在远高于100℃的温度下进行，且因此不认为蛋白质凝固输入材料与POWERHEATER PH 100一起使用。然而，本公开的蛋白质-脂肪水溶胶在75℃下在使本公开的蛋白质-脂肪水溶胶纤维化(其在大约75℃-85℃之间的相对较低温度下完成)时被POWERHEATER PH 100有效地组织化和纤维化，并且其中螺旋钻和挤出机可预热至75℃-85℃，并且挤出可发生在大约70℃-95℃之间的范围内。在一个实施方案中，蛋白质-脂肪水溶胶挤出机使用8mm螺杆尺寸，而不是3mm螺杆尺寸，在75℃下使用POWERHEATER PH 100。蛋白质-脂肪水溶胶可使用抽吸泵或填料泵输入至POWERHEATER PH 100中，其中起始温度可约为85℃802。将蛋白脂肪水溶胶泵入挤出机804后，可在大约75℃-85℃下进行挤出，其中蛋白质-脂肪水溶胶不会粘附至挤出管的内壁806。此方法生产出组织化结构化蛋白质食品120。根据本公开挤出的组织化结构化蛋白质食品120在测试中已被证明具有与烹饪过的鸡胸肉相似的质地、纤维化和颜色，当考虑现有技术和本领域普通技术人员的知识时具有优异和出乎意料的特性。

图19显示了根据本公开的从去壳粉末和一块水煮鸡胸肉挤出的NEPI的照片，以显示质地和纤维化相似性，所述NEPI如在上文描述的POWERHEATER PH 100上所挤出。水煮鸡胸肉1910显示在挤出的NEPI 250鸡肉产品1920旁边，所述产品由喷雾干燥的去壳大麻籽粒NEPI生产并根据本公开进行加工。这一结果对于大麻籽粒是出乎意料的，所述大麻籽粒只使用三种成分，NEPI 250、椰子油和水，比率分别为2:1:3。

在大多数挤出物，包括基于大豆的仿肉制品的挤出物中，已经看出蛋白质与脂肪的比率典型地大于10:1。因此，挤出、变性和纤维化的大豆只能容纳很少的脂肪。然而，根据本公开，天然球状蛋白如麻仁球蛋白的水合凝胶可容纳其重量的至多两倍的脂肪，即使在形成通过应用辐射、微波或其它形式的加热，包括直接加热或挤出产生的凝固物或固体形式的凝胶之后也如此。

根据本公开的方法，取决于系统中蛋白质的浓度，蛋白质-脂肪水溶胶114可在大约70℃至100℃之间的温度下凝固为固态。较低的凝固温度与NEPI 250中天然蛋白质的变性一致。

根据本公开，在挤出期间形成的固体结构可被冷却并且代表凝固物，但具有不完全变性，类似于未煮过的蛋白质或“生”肉。“未烹饪过的”蛋白质的进一步加热通过进一步使蛋白质变性来增强形状、弹性、质地等，这一方法最终也会释放一些水。根据本公开的方法，不希望将产品加热至从挤出机中的凝固物释放出大量水的程度，而是希望仅固化凝胶和蛋白质的形状或质地。在一个实施方案中，本公开描述了一种用于在挤出机中制备类似于生动物肉的生仿肉制品或仿乳制品或结构化蛋白质食品120的方法。通过传统或商业手段进一步烹饪这种生的仿肉制品可增强肉的强度和韧性。

根据本公开的方法与现有技术形成对比，在现有技术中，仿肉制品质地是通过使用完全变性的蛋白质且接着与包括脂肪、淀粉和其它蛋白质在内的其它粘合剂共同掺混以形成汉堡包型材料的外观而产生的。根据现有技术，这种类型的凝固主要在烹饪过程中通过淀粉或添加的粗蛋白(例如面筋)的凝胶化来实现。

结构化蛋白质食品120的最终质地可取决于液体基质的特性，包括蛋白质、脂肪和水的比率，以及挤出条件。如本文所述，分离的植物蛋白的挤出混合物可称为结构化蛋白质食品120，其可为仿肉制品，并且所述仿肉制品的纤维性和抗拉强度可通过例如温度、压力、产量和模具尺寸等挤出参数的共同变化来控制。例如，较低挤出温度、中/低产量和较小模具的组合有利于生产具有低抗拉强度的高纤维组织，而较高挤出温度、较高产量和较大模具有利于生产具有非常高的抗拉强度的低纤维性组织复制品。

仿肉制品的纤维度和抗拉强度也可通过改变挤出混合物的组成来调节。例如，通过增加分离的植物蛋白与脂肪和水的比率，或通过降低挤出混合物中的水含量，可制得具有更细纤维和更大抗拉强度的仿肉制品。

挤出液体基质包括将液体基质进料至挤出机中。在一些实施方案中，挤出机可以是SOURCE TECHNOLOGY POWERHEATER PH 100。对CLEXTRAL和WENGER双螺杆挤出机进行了测试，但结果并不令人满意。在挤出中，根据本公开的方法，冷却很重要，以实现低于21℃的温度，从而使饱和脂肪很容易在结构中凝固，并且产品可以更有效地冷却至冷藏或冷冻温度。

对于每种产品，湿成分掺混物将被转移至进料器，所述进料器可以特定输入速率通过挤出机的进料口计量液体基质。在常规挤出中，干燥的蛋白质产品被进料至机器的输入端。当干燥产品移动通过机器时，水和脂肪从单独的输入端引入。相比之下，在根据本公开的方法中，首先如上文所述地混合水合蛋白质和油，以密切调节在蛋白质-脂肪水溶胶114形成期间发生的化学反应。因此，在一些实施方案中，额外的水、淀粉或脂肪可在挤出期间添加或不添加至挤出机中。在一些实施方案中，也可添加纤维。

在基于植物的仿肉制品的常规挤出中，在开始挤出之前添加水和脂肪可能会导致不必要的蒸汽释放，因为随着温度升高，水会从产品中逸出。因此，对于本公开，在挤出期间严格控制添加水和脂肪的过程。在根据本公开的方法中，液体基质挤出混合物被专门设计成通过形成凝胶来防止水从产品中释放。在根据本公开的液体基质的制备期间，将油添加至水合蛋白质中形成乳液凝胶，其防止在挤出期间从产品中释放水，否则水会以蒸汽的形式从机器中释放出来。凝胶的形成还允许在挤出期间和在最终产品中保持液体基质中的高水分，这对于结构化蛋白质食品120的优异质地是期望的。

挤出期间的温度对于所得产品很重要。温度应逐渐升高，并且保持在大约70℃与100℃之间，或100℃与110℃之间。在常规挤出中，挤出机内的温度通常高于130℃。在本公开的方法中，低温防止蛋白质-脂肪水溶胶114的破坏，从而允许化合物的分子结构基本上或部分地保持完整。蛋白质-脂肪水溶胶114的温度可保持在大约75℃与85℃之间，优选地，以凝固蛋白质-脂肪水溶胶114，且接着冷却以在挤出期间将温度降至低于21℃。对于本公开的方法，重要的是保持比在常规挤出期间使用的温度更低的温度。此处，温度仅升高至允许二硫键凝固的点，以使得脂肪完全掺入蛋白质的所有肽层之间。在挤出机或任何加热环境中的停留时间应足以使液体基质的输入温度能够达到70℃至110℃，或优选地75℃至85℃。

优选地，挤出机在挤出期间以相对低的螺杆速度(以每分钟转数(rpm)测量)旋转蛋白质-脂肪水溶胶114，以形成保持凝胶结构并保持产品中的高水分含量的仿肉制品。可密切监测螺杆速度以防止温度升高并防止液体基质的化学结构破坏。

为了防止由蛋白质和脂肪包封的水合形成的松散蛋白质-脂肪水溶胶114的结构被破坏，可能必须将凝胶缓慢移动通过加热系统以保持初始凝胶凝固(部分蛋白质变性)，同时形成形状和一些纤维化。发酵(在奶酪制造中会发生)或完全烹饪和变性最终会在产品的后期使用过程中发生。在一些实施方案中，具有35重量％与75重量％之间的水分含量的最终挤出产品接着可被发酵、冷藏或冷冻以保持微生物稳定性，直至如果需要，它将通过普通或商业烹饪方法在较高温度下完全烹饪，以在食用前获得所需的最终质地。额外的相关挤出参数可包括模具直径、模具长度、模具末端的产品温度和进料速率。

挤出后，最终产品的结构可能比常规或已知的结构化蛋白质食品，例如仿肉制品和仿乳制品更类似于动物肉。不受理论束缚，根据本公开，蛋白质-脂肪水溶胶114的挤出可使蛋白质形成基本上排列的蛋白质纤维，其中蛋白质纤维可定义为由保持在一起的蛋白质构成的离散长度的连续长丝通过分子间作用力，例如二硫键、氢键、静电键、疏水相互作用、肽链缠结和美拉德(Maillard)反应化学结合在一起，在蛋白质侧链之间产生共价交联。初始挤出机后的凝固强度不完全或并非尽可能强。事实上，可能需要将热凝固成品取出并通过直接或间接加热、普通烹饪方法如煮沸、烘焙、油炸、烘烤、微波、发酵和压制(如在奶酪制作中，这可能包括盐渍和添加酸)等等进一步加热，以完成初始凝固产品的强度或形式的凝固。

根据本公开的方法，蛋白质-脂肪水溶胶114的制备和挤出条件可允许基本上排列的蛋白质纤维在一些实施方案中在蛋白质中保留至多约50重量％的脂肪。因此，最终产品不油腻，并且咀嚼时的口感和脂肪释放比现有的仿肉制品更接近动物肉。口感可指包括湿度、咀嚼度、咬合力、降解和脂肪性在内的特征的组合，它们一起提供令人满意的感官体验。

结构化蛋白质食品120的预期最终结构可基于蛋白质-脂肪水溶胶114的组成而变化。在本公开的一个实施方案中，按蛋白质的重量、碳水化合物(如果有的话)的重量、脂质的重量以及水连同任何其它可能的组分的重量计的结构化蛋白质食品120的预期最终组成表示在表4中。表5显示了表4中所示的结构化蛋白质食品120的物理特性。挤出完成后，产品可被冷却、成形或切割。可对挤出产品进行后处理步骤。

仿肉制品在本文中也可称为结构化蛋白质食品120，可通过挤出以外的方法由蛋白质-脂肪水溶胶114生产。从蛋白质-脂肪水溶胶114生产仿肉制品的其它方法包括应用机械能(例如剪切、压力、摩擦)、辐射能(例如微波、电磁)、热能(例如加热、蒸汽组织化)。

本发明将通过以下实施例进一步说明，所述实施例不限制权利要求书所述的本发明的范围。

实施例

实施例1

天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)的制备

大麻籽粒是从加拿大马尼托巴省(Manitoba Canada)的Hemp Oil Canada和加拿大马尼托巴省的River Valley Specialty Farms获得的。去壳大麻籽粒是从River ValleySpecialty Farms公司获得，并且完整大麻籽粒是从Hemp Oil Canada公司获得。

HHG含有按重量计5.5％的水分、46％的干基凯氏定氮蛋白质、35％干基脂肪和1.3比1的蛋白质与脂肪比率。WHG含有按重量计8.8％的水分、22％的干基凯氏定氮蛋白质、30％的干基脂肪和0.7比1的蛋白质与脂肪比率。

在800加仑的搅拌罐中，将1000磅的HHG与5000磅的水在34℉下混合。对HHG进行湿磨，将温度保持在34℉与38℉之间。大麻籽粒浆料在SILVERSON转子定子槽中以每分钟56加仑的速率碾磨30分钟，以湿磨HHG。稀释的浆料平均保持30分钟。使用120目SWECO 60英寸筛网将提取物与不溶性副产物分离，以去除大部分固体。接着将120目筛网通过另一个SWECO振动筛上的200目筛网以获得浆料，接着将所述浆料转移至500加仑的夹套罐中以将浆料的温度保持在34℉与38℉之间。然后将浆料以13gpm的速率进料至DELAVAL离心倾析器中，以实现麻仁球蛋白固体与AOAE乳液的分离。接着通过管式热交换器系统在最高温度185F的温度下对AOAE乳液进行巴氏灭菌10分钟。接着将AOAE保存在一个900加仑的罐中进行处理。用冷水将固体含量为40％的麻仁球蛋白固体稀释至固体含量为30％，并泵送通过设置在150F以下的预热管状系统，并在146F离开所述系统，进入夹套中温度为145F的夹套储罐。30分钟后，材料通过热交换器冷却至35F，并放入冰箱中的手提袋中，以进一步加工并通过喷雾干燥器进行干燥。

在800加仑的搅拌罐中，将1000磅的WHG与5000磅的水在34℉下混合。对HHG进行湿磨，将温度保持在34F与38F之间。大麻籽粒浆料在SILVERSON转子定子槽中以每分钟48加仑的速率碾磨30分钟，以湿磨WHG。稀释的浆料平均保持30分钟。在双级Sweco 60英寸筛上使用60目筛网将提取物与不溶性副产物分离以去除外壳。SWECO的第二级装有200目筛网，使得来自SILVERSON的浆料首先通过60目筛网，去除外壳，并立即落在200目筛网的顶部，去除叶绿体和细纤维。通过SWECO的速率约为6加仑/分钟，并且筛分后的浆料直接进入带夹套的500加仑夹套罐，以将浆料的温度保持在34F与38F之间。当罐装满时，将不含外壳、纤维或叶绿体的浆料以13gpm的速率进料至DELAVAL离心倾析器，以实现麻仁球蛋白固体与AOAE乳液的分离。接着通过管式热交换器系统在185F的最高温度下对AOAE乳液进行巴氏灭菌10分钟。接着将AOAE保存在一个900加仑的罐中进行处理。用冷水将从倾析器中出来的固体含量为40％的浅棕色麻仁球蛋白固体稀释至固体含量为30％，并泵送通过设置在150F以下的预热管状系统，并在146F离开所述系统，进入夹套中温度为145F的夹套储罐。30分钟后，材料通过热交换器冷却至35F，并放入冰箱中的手提袋中，以进一步加工并通过喷雾干燥器进行干燥。基于WGH重量起始材料的NEPI干物质基产率为理论值的15％或79％。AOAE产率为25.3％ DSB，并且外壳、纤维和叶绿体分数为92％，DSB总回收率为46.9％。HHG的NEPI产率为理论值的30％或86％。AOAE产率为40.9％，并且外壳、纤维和叶绿体分数为22.5％，DSB总回收率为98％。从WGH和HHG获得的NEPI产品的分析示于下表1和2中。

表1非巴氏灭菌的去壳和脱壳大麻籽粒的天然麻仁球蛋白分离物组成

通过本公开的方法制备的NEPI浓缩物即使在保持方法温度低于38F的同时，在巴氏灭菌和喷雾干燥成粉末之前仍然表现出高微生物活性。(参见表1)。来自大麻籽粒或去壳大麻籽粒的进厂原料的总板计数(TPC)典型地在2,000TPC至250,000TPC范围内。在富含蛋白质的水性介质中，必须将温度保持在远低于42F，并且优选地低于38F。尽管温度低，但如果在水磨开始后不立即进行巴氏灭菌，则TPC将继续增加并导致蛋白质变质。所述方法的短持续时间以及在通过离心倾析器分离后立即对AOAE和麻仁球蛋白浆料两者进行巴氏灭菌的能力是所述方法中的重要因素。在145F的低温下巴氏灭菌得到的麻仁球蛋白产品保留了前文提到的胶凝功能。AOAE可在超过145F并且更优选195F的高得多的温度下短时间加热，这有利于进一步加工以通过离心去除剩余的不溶性固体，且接着使乳液破裂以分离水性白蛋白相和油相。最终粉末形式的NEPI产品巴氏灭菌的成功反映在表1中的产品的TPC中。

表2天然麻仁球蛋白分离物(NEPI)和商业大麻蛋白产品组成

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表3显示了DSC温度记录图。通过DSC温度记录仪测量的NEPI的结构(如图12A-B和图13A-B中部分所示)可与以下市售产品进行比较。

表3

差示扫描量热法

通过SDS-PAGE凝胶电泳测量的NEPI和市售大麻蛋白产品的进一步结构和组成分析显示于图9和图10中。

实施例2

喷雾干燥NEPI

将从实施例1获得的NEPI冷冻浆料送至商业喷雾干燥器进行干燥。使用具有每小时1200磅除水能力的喷嘴的ALFA LAVAL型喷雾干燥器来干燥粉末。将冷藏产品泵入带夹套的250加仑罐中，所述罐使用设定的水温将夹套保持在155F。所述罐具有慢速搅拌器并且所述产品需要几个小时来加热大约200加仑的30％的浓缩麻仁球蛋白浆料。一旦产品达到温度，它就会被送到另一个罐中，所述罐为干燥器供料。应注意，NEPI非常容易干燥，不会粘在干燥器的壁上。干燥产品的最终出口温度为85F。对于从实施例1获得的每种NEPI(WG和HHG)产品，干燥产品的组成在下表2中给出。

实施例3

从NEPI和商业大麻粉末中生产蛋白质-脂肪水溶胶

通过添加14磅已预热至140F的水，可在5加仑的塑料桶中轻松制备蛋白质水凝胶。向水中缓慢添加14磅NEPI干燥粉末，同时使用1/4马力的手持式工业均质化棒进行搅拌。保持均质化直至所有的粉末都被添加。将现在处于130F的温度保持大约15分钟后，一次性添加7磅芥花油，并用均质化棒将混合物短暂掺混约1分钟或直至浆料看起来充分掺混，并且油作为均匀的乳液掺入。

实施例4

不同类型的仿肉制品和仿乳制品的蛋白质-脂肪水溶胶配制物和特性

实施例4公开了包含用于生产各种类型的仿肉制品的液体基质的配制物。根据本公开，取决于蛋白质、脂肪和水的比率，可产生不同类型的仿肉制品，包括复制海鲜、白肉、深色肉、鸡蛋和奶酪的基于植物的仿肉制品目标。

表4不同类型的仿肉制品和仿乳制品的蛋白质-脂肪水溶胶配制物

关于表4，含水量目标在35重量％与75重量％之间。最少70重量％的球状天然植物蛋白具有小于15重量％、优选小于5重量％的白蛋白含量。从混合物掺混到加工，液体基质温度应保持在140℉。由于天然种子油蛋白(在表4中可为天然麻仁球蛋白)的能力，脂肪的量可能会有所不同，以获得不同类型的仿肉制品。

所得产品的结构特征与它们复制的材料的结构特征相似。例如，海鲜质地呈白色，具有非常有弹性的结构，类似于生虾或扇贝。白肉是白色的，并且质地类似于部分烹饪过的鸡排所预期的质地。深色肉呈略微浅棕色，并且质地也类似于鸡腿，与白肉相比，脂肪和水分更多。鸡蛋与炒鸡蛋的预期类似，并且也是白色的。奶酪类似于奶酪凝乳，当被咬成类似于新鲜奶酪凝乳的一块时实际上会吱吱作响。

表5蛋白质-脂肪水凝胶配制物和物理特性

实施例5

通过蒸煮生产结构化蛋白质食品

蒸煮条件是在15分钟内从77F的温度升至270F的峰值，并在15分钟时降至95F。压力在1分钟时为0.20巴，并在4分钟时增加至3.0巴，并在15分钟时降至0.8巴。使用的机器是SUNDRY RETORT TYPE：AP-95，序号：705。

表6

质构分析

蒸煮的结构化蛋白质食品

表7

比色法比较

蒸煮产品

白板标准品

色度计-Chroma Meter CR-400-Konica Minolta 2021-12-03表8

比色法比较

蒸煮产品

水煮鸡标准品

色度计-Chroma Meter CR-400-Konica Minolta 2021-12-03表9质地分析仪切割试验

实施例6

通过挤出生产结构化蛋白质食品

将实施例3的蛋白质-脂肪水溶胶在185F下用于Power 100Source Technology挤出机，所述挤出机设定为每分钟6磅的流速和3MM螺旋钻直径，以产生具有白肉鸡肉的外观和质地的结构凝胶。关于白肉鸡肉和挤出水凝胶结构化蛋白质食品的图片比较，参见图19。

本公开出乎意料地证明了仅使用3种成分即可生产出令人惊讶的优异的基于大麻籽粒的结构化蛋白质产品：大麻籽粒、油和水。根据本公开生产的大麻籽粒仿肉制品在本文中显示出在颜色、质地和味道方面以令人惊讶的程度复制鸡肉。当用于此目的时，市售的蛋白质产品(其中一些声称可生产出色的仿肉制品)在味道、颜色或质地方面无法与天然麻仁球蛋白分离物相提并论。

没有发现仅使用大麻蛋白来生产仿肉制品的市售产品。此外，现有技术教导，单独的大麻蛋白不是用于生产结构化蛋白质食品，例如仿肉制品和仿乳制品的可行蛋白质。本公开证明情况并非如此。

其它实施方案

应理解，虽然已结合本发明的详细描述描述了本发明，但前述描述旨在说明而不是限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书的范围限定。其它方面、优点和修改在以下权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种方法，所述方法包括：

选择大麻籽粒；

在低温下对所述大麻籽粒进行水湿磨以生产大麻籽粒浆料；

以160与200之间的筛目尺寸筛分所述大麻籽粒浆料以从所述大麻籽粒浆料中去除含叶绿素的颗粒而不会显著降低蛋白质产量；

通过离心倾析将所筛分的大麻籽粒浆料中的不溶物与可溶物基本分离以生产天然麻仁球蛋白分离物和白蛋白油水乳液；

提供水以保持所述天然麻仁球蛋白分离物高于约20％w/w的固体含量并混合以形成蛋白质水溶胶；

在低于155℉以避免粒化的温度下对所述天然麻仁球蛋白分离物进行加热巴氏灭菌；

将所述天然麻仁球蛋白分离物与油组合以形成蛋白质-脂肪水溶胶，同时保持适当的温度以避免粒化；

在大约75℃与95℃之间的温度下将所述蛋白质-脂肪水溶胶添加至挤出机中，以生产具有类似于烹饪过的动物肉的纤维质地的结构化蛋白质食品。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述天然麻仁球蛋白分离物基本上不含白蛋白。

3.如权利要求1所述的方法，其中使用去壳大麻籽粒来生产基本上白色的结构化蛋白质食品。

4.如权利要求1所述的方法，其中使用完整大麻籽粒来生产基本上深色的结构化食品。

5.如权利要求1所述的方法，其中使用完整大麻籽粒和去壳大麻籽粒的混合物来生产具有介于浅色与深色之间的中间颜色的结构化蛋白质食品。

6.如权利要求1所述的方法，其中将外壳与去壳大麻籽粒组合来生产具有介于浅色与深色之间的中间颜色的结构化蛋白质食品。

7.如权利要求1所述的方法，其中对所述天然麻仁球蛋白分离物进行巴氏灭菌，然后在低于155℉以避免蛋白质团聚的温度下进行喷雾干燥。

8.如权利要求1所述的方法，其中将喷雾干燥的天然麻仁球蛋白分离物与大约145℉的预热水组合以在形成所述蛋白质水溶胶的同时保持巴氏灭菌条件，并且其中在大约145℉的温度下将油添加至所述蛋白质水溶胶中以在形成所述蛋白质-脂肪水溶胶的同时保持巴氏灭菌条件，并且其中在保持巴氏灭菌条件的同时将所述蛋白质-脂肪水溶胶添加至所述挤出机中。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述蛋白质-脂肪水溶胶在添加至所述挤出机中时为液体。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述挤出机具有蒸汽加热螺旋钻。

以160与200之间的筛目尺寸筛分所述大麻籽粒浆料以从所述大麻籽粒浆料中去除含叶绿素的颗粒而不会显著降低蛋白质产量；

通过离心倾析将不溶物与可溶物基本分离以生产天然麻仁球蛋白分离物和白蛋白油水乳液；

提供水以保持所述天然麻仁球蛋白分离物高于约20％w/w的固体含量并混合以形成蛋白质水溶胶；

在低于155℉以避免粒化的温度下对所述天然麻仁球蛋白分离物进行巴氏灭菌；

将所述天然麻仁球蛋白分离物与油组合以形成蛋白质-脂肪水溶胶，同时保持适当的温度以避免粒化；

在大约75℃与95℃之间的温度下将所述蛋白质-脂肪水溶胶添加至挤出机中，以生产具有类似于烹饪过的动物肉的纤维质地的结构化蛋白质食品。