KR20090009990A - 단백질 조성물 및 그의 재구성 고기 및 식품 제품에서의 용도 - Google Patents

단백질 조성물 및 그의 재구성 고기 및 식품 제품에서의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품을 함유하는 단백질 조성물을 제공한다.
정렬된 단백질 섬유, 구조화 단백질 제품, 재구성 고기 조성물.

Description

단백질 조성물 및 그의 재구성 고기 및 식품 제품에서의 용도 {A PROTEIN COMPOSITION AND ITS USE IN RESTRUCTURED MEAT AND FOOD PRODUCTS}
관련 출원과의 상호참조
본 출원은 미국 특허출원 일련번호 11/437,164 (2006년 5월 19일 출원)의 부분 연속 특허출원이다.
본 출원은 단백질 조성물 및 야채 제품, 과일 제품 및 재구성 고기 제품에서 단백질 조성물의 용도를 제공한다. 또한, 본 발명은 함수 및 절단 단백질 조성물의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 중요한 측면은 비구조화 단백질 제품을 구조화 단백질 제품으로 발전시키는데 있다. 특히, 하나의 구현양태에서, 본 발명은 눈에 보이는 알갱이나 조직을 갖지 않은 비구조화 단백질 제품을 취하고 이것을 조리된 근육 고기의 점조도를 지닌 한정된 형태의 구조화 단백질 제품으로 전환시키기 위한 제품 및 방법을 제공한다.
용어 "구조"는 식품 제품의 각종 물리적 성질을 설명한다. 허용가능한 구조의 제품은 보통 제품의 품질과 유의어이다. 구조는 "물리적 성질의 조합으로부터 비롯되고, 근감각 및 입안 느낌을 포함한 촉각, 시각 및 청각의 감각에 의해 인지 되는 물질의 속성"으로서 정의된다. 국제 표준화 기구에 의해 정의된 바와 같이, 구조는 "기계적, 촉각 및 적절하다면 시각 및 청각 수용체에 의하여 인지가능한 식품 제품의 모든 유동학적 및 구조적 (기하 및 표면) 속성"이다. 포괄적인 "구조"에 속하는 제품 특징을 설명하기 위하여 하기 용어들이 사용되었다.
식품 구조를 나타내는 형용사의 요약 목록
점착성의(Adhesive) 다육질의(Fleshy) 죽 같은(Mushy) 부드러운(Soft)
탄력있는(Bouncy) 솜털 같은(Fluffy) 유성의(Oily) 진득진득한(Soggy)
부서지기 쉬운(Brittle) 거품이 많은(Foamy) 풀같은(Pasty) 발포성의(Sparkly)
거품이 많은(Bubbly) 깨지기 쉬운(Fragile) 소성의(Plastic) 찢어지기 쉬운 (Splintery)
잘씹히지 않는(Chewy) 감칠맛이 있는 (Full-bodied) 다공성의(Porous) 해면질의(Spongy)
점착성의(Clingy) 들러붙는(Gooey) 가루모양의(Powdery) 탄력이 있는(Springy)
도포되는(Coating) 낱알이 많은(Grainy) 부푼(Puffy) 끈적거리는(Sticky)
응집성의(Cohesive) 껄끄러운(Gritty) 과육질의(Pulpy) 힘줄이 많은(Stringy)
크림 같은(Creamy) 고무질의(Gummy) 기름진(Rich) 시럽 같은(Syrupy)
바삭바삭한(Crisp) 단단한(Hard) 거친(Rough) 연한(Tender)
푸석푸석한(Crumbly) 무거운(Heavy) 탄성이 있는(Rubbery) 걸쭉한(Thick)
두꺼운 껍질이 있는(Crusty) 불균질한(Heterogeneous) 액상의(Runny) 묽은(Thin)
조밀한(Dense) 즙이 많은(Juicy) 모래 같은(Sandy) 따가운(Tingly)
말랑말랑한(Doughy) 지방이 적은 (Lean) 까칠거리는(Scratchy) 질긴(Tough)
건조한(Dry) 연한(Light) 부족한(Short) 고른(Uniform)
탄력있는(Elastic) 나긋나긋한(Limp) 부드러운(Silky) 점성의(Viscous)
지방성의(Fatty) 우둘두둘한(Lumpy) 미끄러운(Slippery) 물 같은(Watery)
굳은(Firm) 축축한(Moist) 쪼개지는(Slivery) 밀납성의(Waxy)
박편으로된(Flaky) 입안을 덮는(Mouth coating) 매끄러운(Smooth) 물결치는(Wiggly)
구조는 가공 및 모방 제품, 형성된 고기 및 어류 제품을 포함하여 새로운 식품 물질에 관계되기 때문에 관심이 쏠리고 있고, 원래의 또는 다른 천연 식품 물질의 성질을 복제하기 위한 공정에 의해 매우 진지한 노력이 행해지고 있다. 비-전통적 원료, 합성 향료, 충진제, 신장제 및 연장제의 사용은 최종 제품의 특정한 조직 특징을 변경시키는 경향이 있다. 종종, 조직 성질의 모방은 맛, 냄새 및 색의 복제에 있어서 훨씬 더 어렵다. 천연 구조 성질을 모방하기 위하여 압출 구조화를 포함한 다수의 조작 공정이 개발되었다. 공정은 일반적으로 초기 시장 허용성을 촉진하기 위하여 기술적 및 경제적으로 실행가능한 정도로 원래의 물질의 성질을 복제하는데 세심한 것으로 밝혀졌다. 구조는 외관에 관련된 속성을 갖긴 하지만, 이것은 또한 입과 접촉될 때의 촉감 및 입안 느낌 또는 식품의 상호작용에 관련된 속성을 갖는다. 종종, 씹는 것과 관련된 이러한 감각적 인지는 호감 또는 비호감의 인상과 관련될 수 있다.
따라서, 구조에 관련된 용어는 응력 또는 변형 하에서 재료의 거동에 관련된 용어를 포함하고, 예를 들어 굳은(firm), 단단한(hard), 부드러운(soft), 질긴(tough), 연한(tender), 잘씹히지 않는(chewy), 탄성이 있는(rubbery), 탄력있는(elastic), 소성의(plastic), 끈적거리는(sticky), 점착성의(adhesive), 끈적끈적한(tacky), 바삭바삭한(crispy), 아삭아삭한(crunchy), 등을 포함한다. 두 번째로, 구조에 관련된 용어는 재료의 구조에 관련될 수도 있다: 매끄러운(smooth), 미세한(fine), 가루모양의(powdery), 잘부서지는(chalky), 우둘두둘한(lumpy), 굵은가루의(mealy), 거친(coarse), 껄끄러운(gritty) 등. 세 번째로, 구조에 관련된 용어는 구조 요소의 형태 및 배열, 예컨대 박편으로된(flaky), 섬유질의(fibrous), 힘줄이 많은(stringy), 과육질의(pulpy), 다공성의(cellular), 결정성(crystalline), 유리질(glassy), 해면질(spongy) 등에 관련될 수도 있다. 마지막으로, 구조에 관련된 용어는 입안 느낌(mouth feel), 덩어리(body), 건조한(dry), 축축한(moist), 젖은(wet), 물같은(watery), 밀랍같은(waxy), 질척한(slimy), 죽같은(mushy) 등을 포함하여 입안 느낌의 특징에 관련될 수도 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, "비구조화" 및 "구조화"는 하기 표 II에 나타낸 바와 같이 식품 제품의 특징을 설명한다.
비구조화 특징 구조화 특징
응력 또는 변형 하에서 재료의 거동 끈적거리는(sticky ) 굳은(firm )
들러붙는(gooey ) 잘씹히지 않는(chewy )
소성의(plastic)
재료의 구조 매끄러운(smooth) 거친(coarse )
구조 요소의 형태 및 배열 아교질의(gelatinous ) 섬유질의(fibrous )
과육질의(pulpy ) 두꺼운 껍질이 있는(crusty )
풀 같은(pasty)
입안 느낌 크림 같은(creamy ) 축축한(moist )
점성있는 죽같은(mushy with body) 건조한(dry)
발명의 요약
본 발명의 한가지 측면은 재구성 고기 조성물의 제조 방법을 제공한다. 방법은 일반적으로 식물 단백질 물질을 높은 온도 및 압력 조건 하에 다이 조립체를 통해 압출하여 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 식물 단백질 제품을 형성하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 측면은 재구성 고기 조성물을 제공한다. 재구성 고기 조성물은 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품을 포함한다.
도 1은 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 본 발명의 구조화 식물 단백질 제품을 나타내는 현미경사진의 사진 화상을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 방법에 의해 제조되지 않는 식물 단백질 제품을 나타내는 현미경사진의 사진 화상을 나타낸다. 여기에 기재된 바와 같이, 식물 단백질 제품을 구성하는 식물 섬유가 크로스해치되어 있다.
도 3은 단백질 함유 물질의 압출 공정에서 사용될 수도 있는 주변 다이 조립체의 투시도를 나타낸다.
도 4는 다이 삽입물, 다이 슬리브 및 다이 원뿔을 나타내는 도 3의 주변 다이 조립체의 분해조립도를 나타낸다.
도 5는 다이 슬리브, 다이 삽입물 및 다이 원뿔 배열 사이에 한정된 유동 채널을 보여주는 도 3의 선 9-9를 따라 자른 단면도를 나타낸다.
도 5A는 유동 채널과 다이 슬리브의 출구 사이의 계면을 보여주는 도 5의 확대된 단면도이다.
본 발명은 함수 및 절단 단백질 조성물 및 각각의 조성물의 제조 방법을 제공한다. 전형적으로, 단백질 조성물은 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 동물 고기 및 구조화 단백질 제품을 포함할 것이다. 대안적으로, 단백질 조성물은 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일 및 구조화 단백질 제품을 포함할 것이다.
(I) 구조화 단백질 제품
본 발명의 단백질 조성물은, 하기 I(e)에 더욱 상세히 기재된 바와 같이, 각각 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 구조화 단백질 제품을 포함한다. 일례의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 하기 I(d)에 상세히 기재된 압출 공정으로 처리되어진 단백질 물질의 압출물이다. 구조화 단백질 제품이 동물 고기와 유사한 방식으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖기 때문에, 본 발명의 단백질 조성물은 일반적으로 100% 동물 고기로 이루어진 조성물의 조직 및 식용 품질 특징을 갖는다.
(a) 단백질-함유 물질
단백질을 함유한 각종 성분들을 열 가소성 압출 공정에 사용하여 단백질 조성물에서 사용하기 위해 적절한 구조화 단백질 제품을 제조할 수 있다. 식물로부터 유래된 단백질을 포함하는 성분들이 전형적으로 사용되긴 하지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 다른 원료, 예컨대 동물 원료로부터 유래된 단백질을 사용할 수도 있는 것으로 생각된다. 예를 들어, 카제인, 카제이네이트, 유장 단백질 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 유제품 단백질이 사용될 수도 있다. 일례의 구현양태에서, 유제품 단백질은 유장 단백질이다. 추가의 예로서, 오브알부민, 오보글로불린, 오보뮤신, 오보뮤코이드, 오보트랜스페린, 오보비텔라, 오보비텔린, 알부민 글로불린 및 비텔린으로 구성된 군에서 선택되는 난 단백질이 사용될 수도 있다. 또한, 고기 단백질 또는 콜라겐, 혈액, 기관 고기, 기계적으로 분리된 고기, 부분 탈지된 조직 및 혈액 혈청 단백질로 구성된 단백질 성분이 구조화 단백질 제품의 하나 이상의 성분으로서 포함될 수도 있다.
단백질에 추가로 다른 성분 유형이 사용될 수도 있는 것으로 생각된다. 이러한 성분의 비-제한적인 예는 당, 전분, 올리고당, 콩 섬유 및 기타 식이 섬유를 포함한다.
단백질-함유 물질이 무-글루텐일 수도 있는 것으로 생각된다. 전형적으로 압출 공정에서 글루텐이 필라멘트 형성에 사용되기 때문에, 무-글루텐 출발 물질이 사용된다면, 필라멘트 형성을 촉진하기 위하여 식용 가교제가 사용될 수도 있다. 적절한 가교제의 비-제한적인 예는 곤약 글루코만난(KGM) 가루, 베타 1,3-글루칸 (다케다-기린 푸드에 의해 제조된 퓨어글루칸(Pureglucan)TM 또는 커들란(Curdlan)), 트랜스글루타미나제, 칼슘 염 및 마그네슘 염을 포함한다. 당업자라면 존재하는 경우 무-글루텐 구현양태에서 필요한 가교 물질의 양을 쉽게 결정할 수 있다.
그의 원료 또는 성분 분류와는 무관하게, 압출 공정에서 사용된 성분들이 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 압출물을 형성할 수 있다. 이러한 성분의 적절한 예는 이하에서 충분히 상술된다.
(i) 식물 단백질 물질
일례의 구현양태에서, 단백질-함유 물질을 형성하기 위하여 식물로부터 유래된 하나 이상의 성분을 사용할 것이다. 일반적으로 말하자면, 성분은 단백질을 포함할 것이다. 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 그들의 용도에 의존하여 변할 수 있고 변할 것이다. 예를 들어, 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 약 40 내지 약 100 중량%의 범위일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 약 50 내지 약 100 중량%의 범위일 수도 있다. 추가의 구현양태에서, 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 약 60 내지 약 100 중량%의 범위일 수도 있다. 추가의 구현양태에서, 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 약 70 중량% 내지 약 100 중량%의 범위일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 약 80 중량% 내지 약 100 중량%의 범위일 수도 있다. 추가의 구현양태에서, 사용된 성분(들)에 존재하는 단백질의 양은 약 90 내지 약 100 중량%의 범위일 수도 있다.
압출에서 사용된 성분(들)은 각종 적절한 식물로부터 유래될 수도 있다. 비-제한적인 예로서, 적절한 식물은 콩류, 옥수수, 완두콩, 카놀라, 해바라기, 수수, 쌀, 아마란스, 감자, 타피오카, 칡, 칸나, 루핀, 평지, 밀, 귀리, 호밀, 보리 및 이들의 혼합물을 포함한다.
하나의 구현양태에서, 성분들은 밀 및 대두로부터 단리된다. 다른 일례의 구현양태에서, 성분들은 대두로부터 단리된다. 적절한 밀 유래 단백질-함유 성분들은 밀 글루텐, 밀가루 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본 발명에서 사용될 수도 있는 통상적으로 입수가능한 밀 글루텐의 예는 겜 오브 더 스타 글루텐(Gem of the Star Gluten), 바이탈 밀 글루텐(Vital Wheat Gluten) (유기) (이들의 각각은 마닐드라 밀링(Manildra Milling)으로부터 입수가능함)을 포함한다. 적절한 대두 유래 단백질-함유 성분 ("콩 단백질 물질")은 대두 단백질 단리물, 콩 단백질 농축물, 콩가루 및 이들의 혼합물 (각각은 이하에서 상세히 설명된다)을 포함한다. 적절한 옥수수 유래 단백질-함유 성분들은 옥수수 글루텐 가루, 예를 들어 제인을 포함한다. 상기 각각의 구현양태에서, 대두 물질을 전분, 곡분, 글루텐, 식이 섬유 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 성분과 조합할 수도 있다.
각종 원료로부터 단리된 단백질-함유 물질의 적절한 예를 표 III에 상술하고, 다양한 조합을 나타낸다.
단백질 조합
제1 단백질 원료 제2 성분
대두 밀
대두 유제품
대두 난
대두 옥수수
대두 쌀
대두 보리
대두 수수
대두 귀리
대두 기장
대두 호밀
대두 라이밀(triticale)
대두 메밀
대두 완두콩
대두 땅콩
대두 편두
대두 루핀
대두 칸나(이집트콩(garbonzo))
대두 평지씨 (카놀라)
대두 카사바
대두 해바라기
대두 유장
대두 타피오카
대두 칡
대두 아마란스
대두 밀 및 유제품
대두 밀 및 난
대두 밀 및 옥수수
대두 밀 및 쌀
대두 밀 및 보리
대두 밀 및 수수
대두 밀 및 귀리
대두 밀 및 기장
대두 밀 및 호밀
대두 밀 및 라이밀
대두 밀 및 메밀
대두 밀 및 완두콩
대두 밀 및 땅콩
대두 밀 및 편두
대두 밀 및 루핀
대두 밀 및 칸나 (이집트콩)
대두 밀 및 평지씨 (카놀라)
대두 밀 및 카사바
대두 밀 및 해바라기
대두 밀 및 감자
대두 밀 및 타피오카
대두 밀 및 칡
대두 밀 및 아마란스
대두 옥수수 및 밀
대두 옥수수 및 유제품
대두 옥수수 및 난
대두 옥수수 및 쌀
대두 옥수수 및 보리
대두 옥수수 및 수수
대두 옥수수 및 귀리
대두 옥수수 및 기장
대두 옥수수 및 호밀
대두 옥수수 및 라이밀
대두 옥수수 및 메밀
대두 옥수수 및 완두콩
대두 옥수수 및 땅콩
대두 옥수수 및 편두
대두 옥수수 및 루핀
대두 옥수수 및 칸나 (이집트콩)
대두 옥수수 및 평지씨 (카놀라)
대두 옥수수 및 카사바
대두 옥수수 및 해바라기
대두 옥수수 및 감자
대두 옥수수 및 타피오카
대두 옥수수 및 칡
대두 옥수수 및 아마란스
표 III에 묘사된 각각의 구현양태에서, 단백질-함유 물질의 조합을 전분, 곡분, 글루텐, 식이 섬유 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 성분과 조합할 수도 있다. 하나의 구현양태에서, 단백질-함유 물질은 단백질, 전분, 글루텐 및 섬유를 포함한다. 일례의 구현양태에서, 단백질-함유 물질은 건조 물질 기준으로 약 45% 내지 약 65% 콩 단백질; 건조 물질 기준으로 약 20% 내지 약 30% 밀 글루텐; 건조 물질 기준으로 약 10% 내지 약 15% 밀 전분; 및 건조 물질 기준으로 약 1% 내지 약 5% 섬유를 포함한다. 각각의 상기 구현양태에서, 단백질-함유 물질은 인산이칼슘, L-시스테인 또는 인산이칼슘과 L-시스테인의 조합물을 포함할 수도 있다.
(ii) 콩 단백질 물질
상기 상술된 바와 같이 일례의 구현양태에서, 콩 단백질 단리물, 콩 단백질 농축물, 콩가루 및 이들의 혼합물을 압출 공정에서 사용할 수도 있다. 콩 단백질 물질은 당 기술분야에 공지된 방법에 따라 전 대두로부터 유래될 수도 있다. 전 대두는 표준 대두 (즉, 유전자 조작되지 않은 대두), 상품 대두, 유전자 조작 대두 및 이들의 조합일 수도 있다.
일반적으로 말하자면, 콩 단리물이 사용될 때, 고 가수분해 콩 단백질 단리물이 아닌 단리물이 바람직하게 선택된다. 그러나, 특정한 구현양태에서, 조합된 콩 단백질 단리물의 고 가수분해 콩 단백질 단리물 함량이 일반적으로 조합된 콩 단백질 단리물의 약 40 중량% 미만인 전제 조건하에서, 고 가수분해 콩 단백질 단리물이 다른 콩 단백질 단리물과 조합하여 사용될 수도 있다. 추가로, 사용된 콩 단백질 단리물은 바람직하게는, 단리물에 있는 단백질이 압출 시에 실질적으로 정렬된 섬유를 형성할 수 있도록 하기 위해 충분한 에멀젼 강도 및 겔 강도를 갖는다. 본 발명에서 유용한 콩 단백질 단리물의 예는 예를 들어 솔레 LLC (미국 미조리주 세인트루이스)로부터 통상적으로 입수가능하고, 수프로(R) 500E, 수프로(R) EX33, 수프로(R) 620, 수프로(R) 630 및 수프로(R) 545를 포함한다. 일례의 구현양태에서, 수프로(R) 620의 형태가 실시예 3에 상술된 바와 같이 사용된다.
대안적으로, 콩 단백질 물질의 원료로서 콩 단백질 단리물의 일부를 대체하기 위하여 콩 단백질 농축물을 콩 단백질 단리물과 함께 배합할 수도 있다. 전형적으로, 콩 단백질 농축물이 콩 단백질 단리물의 일부를 대체한다면, 콩 단백질 농축물은 최대 콩 단백질 단리물의 약 40 중량%이하를 대체하고, 더욱 바람직하게는 콩 단백질 단리물의 약 30 중량%이하를 대체한다. 본 발명에서 유용한 적절한 콩 단백질 농축물의 예는 프로민(Promine) DSPC, 프로콘(Procon), 알파 12 및 알파 5800 (이것은 솔레 LLC (미국 미조리주 세인트루이스)로부터 통상적으로 입수가능하다)를 포함한다.
콩 떡잎 섬유는 섬유 원료로서 임의로 사용될 수도 있다. 전형적으로, 콩 단백질 및 콩 떡잎 섬유의 혼합물이 공압출될 때, 적절한 콩 떡잎 섬유가 일반적으로 물을 효과적으로 결합한다. 이 명세서에서, "물을 효과적으로 결합한다"는 일반적으로 콩 떡잎 섬유가 콩 떡잎 섬유 그램 당 적어도 5.0 내지 약 8.0 그램의 물의 물 보유 능력을 갖고, 바람직하게는 콩 떡잎 섬유가 콩 떡잎 섬유 그램 당 적어도 약 6.0 내지 약 8.0 그램의 물의 물 보유 능력을 갖는 것을 의미한다. 콩 떡잎 섬유는 일반적으로 무 수분 기준으로 약 1 중량% 내지 약 20 중량%, 바람직하게는 약 1.5 중량% 내지 약 20 중량%, 가장 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 5 중량% 범위의 양으로 콩 단백질 물질에 존재할 수도 있다. 적절한 콩 떡잎 섬유가 통상적으로 입수가능하다. 예를 들어, 피브림(FIBRIM)(R) 1260 및 피브림(R) 2000이 솔레 LLC (미국 미조리주 세인트 루이스)로부터 통상적으로 입수가능한 콩 떡잎 섬유 물질이다.
(b) 추가의 성분
본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서 상기 상술된 단백질-함유 물질에 다양한 추가의 성분을 첨가할 수도 있다. 예를 들어, 항산화제, 항균제 및 이들의 조합이 포함될 수도 있다. 항산화제 첨가제는 BHA, BHT, TBHQ, 비타민 A, C 및 E 및 이들의 유도체를 포함한다. 추가로, 저장 수명을 증가시키거나 단백질 조성물을 영양적으로 증진시키기 위하여 항산화 성질을 갖는 카로티노이드, 토코페롤 또는 플라보노이드를 함유하는 것과 같은 다양한 식물 추출물이 포함될 수도 있다. 항산화제 및 항균제는 단백질-함유 물질의 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 0.05 중량% 내지 약 5 중량%, 더욱 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 2 중량%의 수준으로 조합되어 존재할 수도 있다.
(c) 수분 함량
당업자에 의해 이해될 수 있듯이, 단백질-함유 물질 및 임의의 추가의 성분의 수분 함량이 변할 수 있고 변할 것이다. 물의 목적은 단백질 조성물의 성분을 수화시키는 것이다. 일반적으로 말하자면, 수분 함량은 약 1 중량% 내지 약 80 중량%의 범위일 수도 있다. 저 수분 압출 응용에서, 단백질-함유 물질의 수분 함량은 약 1 중량% 내지 약 35 중량%의 범위일 수 있다. 대안적으로, 고 수분 압출 응용에서, 단백질-함유 물질의 수분 함량은 약 35 내지 약 80 중량%의 범위일 수도 있다. 일례의 구현양태에서, 압출물을 형성하기 위해 사용된 압출 응용은 저 수분이다. 실질적으로 정렬된 섬유를 갖는 단백질을 갖는 압출물을 제조하기 위해 저 수분 압출 공정의 일례를 I(d) 및 실시예 3에 상술한다.
(d) 단백질-함유 물질의 압출
구조화 단백질 제품의 제조를 위해 적절한 압출 공정은, 단백질 물질 및 기타 성분을 혼합 용기(즉, 성분 배합기)에 도입하여 성분을 조합하고, 건식 배합된 단백질 물질 예비혼합물을 형성하는 것을 포함한다. 건식 배합된 단백질 물질 예비혼합물을 호퍼로 옮길 수 있고, 그로부터 건식 배합된 성분들을 수분과 함께 예비-조절장치에 도입하여 상태조절된 단백질 물질 혼합물을 형성한다. 이어서, 상태조절된 물질을 압출기에 공급하고, 여기에서 압출기의 축에 의해 발생된 기계적 압력 하에 혼합물을 가열하여 용융된 압출 덩어리를 형성한다. 대안적으로, 건식 배합된 단백질 물질 예비-혼합물을 압출기에 직접 공급하고, 여기에서 수분 및 열을 도입하여 용융된 압출 덩어리를 형성한다. 용융된 압출 덩어리는 압출 다이 조립체를 통해 압출기를 나와서 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품을 포함하는 압출물을 형성한다.
(i) 압출 공정 조건
본 발명의 실행에서 유용한 적절한 압출 장치 중에는 예를 들어 미국 특허 4,600,311호에 기재된 것과 같은 이중 통 이축 압출기가 있다. 적절한 통상적으로 입수가능한 압출 장치의 추가의 예는 클렉스트랄(CLEXTRAL) 모델 BC-72 압출기 (클렉스트랄 인코포레이티드 (미국 플로리다주 탬파) 제조); 웬저(WENGER) 모델 TX-57 압출기, 웬저 모델 TX-168 압출기 및 웬저 모델 TX-52 압출기 (모두 웬저 매뉴팩쳐링 인코포레이티드 (미국 캔사스주 사베타) 제조)를 포함한다. 본 발명에서 사용하기 위해 적절한 다른 통상적인 압출기는 예를 들어 미국 특허 4,763,569호, 4,118,164호 및 3,117,006호 (이것은 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 포함된다)에 기재되어 있다.
이축 압출기의 축은 동일하거나 반대 방향으로 통 안에서 회전할 수 있다. 동일한 방향으로의 축의 회전은 단일 유동이라 일컬어지는 반면, 반대 방향으로의 축의 회전은 이중 유동이라 일컬어진다. 압출기의 축 또는 축들의 속도는 구체적인 장치에 의존하여 변할 수 있다. 그러나, 축 속도는 전형적으로 약 250 내지 약 400 회전/분 (rpm)이다. 일반적으로, 축 속도가 증가함에 따라 압출물의 밀도는 감소한다. 압출 장치는 식물 단백질 물질을 압출하기 위해 압출 장치 제조업자에 의해 추천된 바와 같이 샤프트 및 나사 톱니바퀴로부터 조립된 축뿐만 아니라 혼합 로브 및 고리형 시어락(shearlock) 부품을 보유한다.
압출 장치는 일반적으로 다수의 온도 조절 대역을 포함하고, 이것을 통하여 압출 다이 조립체를 거쳐 압출 장치를 빠져 나오기까지 단백질 혼합물이 기계적 압력 하에 운반된다. 각각의 연속 가열 대역에서의 온도는 이전의 가열 대역의 온도보다 약 10 ℃ 내지 약 70 ℃ 만큼 초과한다. 하나의 구현양태에서, 상태조절된 예비-혼합물이 압출 장치 내에서 4개의 가열 대역을 통해 전달되고, 용융된 압출 덩어리가 약 100 ℃ 내지 약 150 ℃의 온도에서 압출 다이 조립체에 들어가도록 약 100 ℃ 내지 약 150℃의 온도까지 단백질을 가열하였다.
통 압력은 예를 들어 압출기 축 속도, 통으로 혼합물의 공급 속도, 통으로 물의 공급 속도 및 통 안에서 용융된 덩어리의 점도를 포함하여 다수의 요인에 의존된다.
식물 단백질 물질 혼합물을 수화시키고 단백질의 조직화를 촉진하기 위하여 압출기 통 안에 물을 주입할 수도 있다. 용융된 압출 덩어리를 형성함에 있어서 보조제로서 물이 가소제로서 작용할 수도 있다. 가열 대역과 통해 있는 하나 이상의 주입 분출구를 통하여 물이 압출기 통에 도입될 수도 있다. 전형적으로, 통 안의 혼합물은 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 물을 함유한다. 하나의 구현양태에서, 통 안의 혼합물은 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 물을 함유한다. 원하는 특징을 갖는 압출물의 생성을 촉진하기 위하여 가열 대역으로의 물의 도입 속도를 조절한다. 통으로 물의 도입 속도가 저하됨에 따라 압출물의 밀도가 감소되는 것으로 관찰되었다.
( ii ) 임의의 예비상태조절
예비-상태조절장치에서, 단백질-함유 물질 및 임의의 추가의 성분들 (단백질-함유 혼합물)을 예열하고, 수분과 접촉시키고, 수분이 개별 입자를 침투하고 연화하도록 하는 온도 및 압력 조건 하에서 유지시킨다. 예비상태조절 단계는 입상 섬유 물질 혼합물의 벌크 밀도를 증가시키고 그의 유동 특징을 개선시킨다. 예비상태조절장치는 단백질의 균질한 혼합을 촉진하고 예비상태조절장치를 통해 단백질 혼합물의 전달을 촉진하기 위하여 하나 이상의 패들을 함유한다. 패들의 배열 및 회전 속도는 예비상태조절장치의 용량, 압출기 산출량 및/또는 예비상태조절장치 또는 압출기 통에서 혼합물의 바람직한 체류 시간에 의존하여 넓은 범위로 변한다. 일반적으로, 패들의 속도는 분 당 약 500 내지 약 1300 회전수 (rpm)이다.
전형적으로, 예비-혼합물을 수분 (즉, 증기 및/또는 물)과 접촉시킴으로써 단백질-함유 혼합물을 압출 장치로 도입되기 전에 예비-상태조절한다. 바람직하게는, 단백질-함유 혼합물을 예비상태조절장치에서 약 20 ℃ 내지 약 60 ℃, 더욱 바람직하게는 약 30 ℃ 내지 약 45 ℃의 온도로 가열한다.
전형적으로, 예비상태조절장치의 속도 및 크기에 의존하여 단백질-함유 예비-혼합물을 약 0.5분 내지 약 10.0분의 기간 동안 상태조절한다. 일례의 구현양태에서, 단백질-함유 예비-혼합물을 약 3.0분 내지 약 5.0분의 기간 동안 상태조절한다. 예비-혼합물을 증기 및/또는 물과 접촉시키고 일반적으로 일정한 증기 유동으로 예비-상태조절장치에서 가열하여 원하는 온도를 달성한다. 물 및/또는 증기는 예비-혼합물을 상태조절(즉, 수화)하고, 그의 밀도를 증가시키고, 단백질을 조직화하는 압출기 통에 도입하기 전에 방해없이 건조된 혼합물의 유동성을 촉진한다. 저 수분 예비-혼합물을 원한다면, 상태조절된 예비-혼합물은 약 1% 내지 약 35% (중량 기준) 물을 함유할 수도 있다. 고 수분 예비-혼합물을 원한다면, 상태조절된 예비-혼합물은 약 35% 내지 약 80% (중량 기준) 물을 함유할 수도 있다.
상태조절된 예비-혼합물은 전형적으로 약 0.25 g/cm3 내지 약 0.60 g/cm3의 벌크 밀도를 갖는다. 일반적으로, 예비-상태조절된 단백질 혼합물의 벌크 밀도가 이 범위 내에서 증가하기 때문에, 단백질 혼합물은 가공이 용이하다. 현재, 이것은 압출기 축 간의 모든 공간 또는 대부분의 공간을 차지하는 혼합물에 기인하는 것으로 생각되고, 이에 의해 통을 통해 압출 덩어리를 운반하는 것을 수월하게 한다.
(iii) 압출 공정
건조 예비-혼합물 또는 상태조절된 예비-혼합물을 압출기에 공급하여 혼합물을 가열하고 전단하고 궁극적으로 가소화한다. 통상적으로 입수가능한 압출기로부터 압출기를 선택할 수도 있고, 단축 압출기 또는 바람직하게는 축 요소로 혼합물을 기계적 전단시키는 이축 압출기일 수도 있다.
예비-혼합물이 압출 장치에 일반적으로 도입되는 속도는 특정한 장치에 의존하여 변할 것이다. 일반적으로, 예비-혼합물은 약 25 킬로그램/분 이하의 속도로 도입된다. 일반적으로, 압출기로 예비-혼합물의 공급 속도가 증가함에 따라 압출물의 밀도가 감소되는 것으로 관찰되었다.
예비-혼합물을 압출기에 의해 전단 및 압력 처리하여 혼합물을 가소화한다. 압출기의 축 요소는 혼합물을 전단시킬 뿐만 아니라 압출기를 통해 그리고 다이 조립체를 통해 혼합물을 전방으로 강제로 보냄으로써 압출기에서 압력을 발생시킨다. 축 모터 속도는 축(들)에 의해 혼합물에 적용되는 전단 및 압력의 양을 결정한다. 바람직하게는, 축 모터 속도를 약 200 rpm 내지 약 500 rpm, 더욱 바람직하게는 약 300 rpm 내지 약 400 rpm의 속도로 설정하고, 이것은 약 20 킬로그램/시간 이상, 더욱 바람직하게는 약 40 킬로그램/시간 이상의 속도로 압출기를 통해 혼합물을 이동시킨다. 바람직하게는, 조리 압출기는 약 500 내지 약 1500 psig의 압출기 통 배출 압력을 발생시키고, 더욱 바람직하게는 약 600 내지 약 1000 psig의 압출기 통 배출 압력이 발생된다.
압출기는 혼합물이 압출기를 통해 통과할 때 혼합물을 가열하여 혼합물 내의 단백질을 변성시킨다. 압출기는 혼합물을 약 100 ℃ 내지 약 180 ℃의 온도로 가열 및/또는 냉각하기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게는, 압출기에서 혼합물을 가열 또는 냉각하는 수단은 압출기 통 외피를 포함하고, 압출기를 통과하는 혼합물의 온도를 조절하기 위하여 그 안에 증기 또는 물과 같은 가열 또는 냉각 매질을 도입할 수도 있다. 압출기는 압출기 내에서 혼합물 내에 증기를 직접 주입하기 위한 증기 주입구를 포함할 수도 있다. 압출기는 바람직하게는 독립적인 온도로 조절될 수 있는 다수의 가열 대역을 포함하고, 이곳에서 혼합물이 압출기를 통해 진행될 때 혼합물의 온도를 증가시키기 위하여 가열 대역의 온도를 바람직하게 설정한다. 하나의 구현양태에서, 압출기는 4개의 온도 대역 배열로 설정될 수도 있고, 이곳에서 첫 번째 대역 (압출기 유입구 근처)을 약 80 ℃ 내지 약 100 ℃의 온도로 설정하고, 두 번째 대역을 약 100 ℃ 내지 135 ℃의 온도로 설정하고, 세 번째 대역을 135 ℃ 내지 약 150 ℃로 설정하고, 네 번째 대역 (압출기 출구 근처)을 150 ℃ 내지 180 ℃의 온도로 설정한다. 원한다면, 압출기를 다른 온도 대역 배열로 설정할 수도 있다. 다른 구현양태에서, 압출기는 5개 온도 대역 배열로 설정될 수도 있고, 이곳에서 첫 번째 대역을 약 25 ℃의 온도로 설정하고, 두 번째 대역을 약 50 ℃의 온도로 설정하고, 세 번째 대역을 약 95 ℃의 온도로 설정하고, 네 번째 대역을 약 130 ℃의 온도로 설정하고, 다섯 번째 대역을 약 150 ℃의 온도로 설정한다. 또 다른 구현양태에서, 압출기는 6개 온도 대역 배열로 설정될 수도 있고, 이곳에서 첫 번째 대역을 약 90 ℃의 온도로 설정하고, 두 번째 대역을 약 100 ℃의 온도로 설정하고, 세 번째 대역을 약 105 ℃의 온도로 설정하고, 네 번째 대역을 약 100 ℃의 온도로 설정하고, 다섯 번째 대역을 약 120 ℃의 온도로 설정하고 여섯 번째 대역을 약 130 ℃의 온도로 설정한다.
혼합물은 압출기에서 용융된 가소화 덩어리를 형성한다. 가소화 혼합물이 압출기 출구로부터 다이 조립체 내로 유동되도록 하고, 다이 조립체를 통해 유동될 때 가소화 혼합물 내에서 단백질 섬유의 실질적인 정렬을 일으키는 배열로 다이 조립체를 압출기에 부착한다. 다이 조립체는 전면판 다이 또는 주변 다이를 포함할 수도 있다. 16 메쉬 망을 통해 5% 이하, 그리고 1/2-인치 망 위에서 65% 이하로 조각이 크기에 따라 분류되도록 절단기 속도를 설정한다.
하나의 구현양태는 도 3 내지 5에서 (10)으로 일반적으로 도시 및 표시된 주변 다이 조립체를 포함한다.
도 3 및 4에 나타낸 것과 같이, 주변 다이 조립체(10)는 원통형 2-부분 슬리브 다이 본체(17)를 갖는 다이 슬리브(12)를 포함할 수도 있다. 슬리브 다이 본체(17)는 앞 부분(20)에 결합된 뒷 부분(18)을 포함하고, 대향 개구부(72, 74)와 통해 있는 내부 챔버(31)를 공동으로 한정한다. 다이 슬리브(12)는, 압출 공정 동안에 주변 다이 조립체(10)를 통한 가소화 혼합물의 층류를 촉진하기 위해 필요한 구조 요소를 제공하기 위하여, 다이 삽입물(14) 및 다이 원뿔(16)을 수용하는데 적합할 수도 있다.
추가로, 주변 다이 조립체(10)의 조립 동안에 앞 부분(20)이 다이 슬리브(12)의 뒷 부분(18)에 고정될 때, 다이 슬리브(12)의 앞 부분(20)을 다이 삽입물(14)과 조화되기에 적합한 다이 원뿔(16)에 고정시킬 수도 있다. 더 나타낸 바와 같이, 다이 슬리브(12)의 뒷 부분(18)은 슬리브 본체(17)를 따라 다수의 원형 출구(24)를 한정하며, 이것은 압출 공정 동안에 주변 다이 조립체(10)로부터 압출물의 배출을 위한 도관을 제공하는데 적합하다. 대안적으로, 다수의 출구(24)는 상이한 형태, 예컨대 정사각형, 직사각형, 부채모양 또는 불규칙 형태를 가질 수도 있다. 더 나타낸 바와 같이, 다이 슬리브(12)의 뒷 부분(18)은 개구부(72)를 둘러싸고 있고 압출기에 다이 슬리브(12)를 맞물릴 때 다이 슬리브(12)를 적절히 정렬하기 위해 사용되는 한 쌍의 대향 슬롯(82A, 82B)을 한정하는 원형 플랜지(37)를 포함할 수도 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 주변 다이 조립체(10)가 완전히 조립될 때, 다이 슬리브(12)의 앞 부분(20)에 고정된 다이 슬리브(12)의 뒷 부분(18) 안에 다이 삽입물(14)이 배치되고, 따라서 다이 원뿔(16)의 원뿔 측면(56)이 챔버(31) 쪽으로 배향되고 뒷 부분(18)과 앞 부분(20) 사이에서 통에 넣어진다. 이러한 배향에서, 원뿔 측면(56)이 다이 삽입물(14)의 전면부(27)와 작동적으로 연합된다. 그로써, 각각의 인접한 유동 전환장치(38)의 대향 측벽(50), 다이 삽입물(14)의 바닥부(64) 및 다이 원뿔(16)의 원뿔 측면(16)이, 공동으로 개개의 출구(24)와 통해 있는 개개의 유동 채널(40)을 한정한다. 상기 기재된 바와 같이 다이 슬리브(12), 다이 삽입물(14) 및 다이 원뿔(16) 사이에서 한정된 유동 채널(40)은 유동 채널(40)의 모두 4개의 측면에서 점점 가늘어질 수도 있다. 따라서, 유동 채널(40)은 각각의 유동 채널(40)의 입구(84)로부터 출구(24)까지 모두 4개의 측면 위에서 안쪽으로 점차적으로 가늘어진다.
도 5A를 참조하면, 유동 채널(40)을 통해 유동 경로 "A"를 나타내는 확대도를 나타낸다. 구체적으로, 유동 채널(40)은 다이 삽입물(14)에 의해 한정된 개구부(70)를 거쳐 출구(24)와 통해 있다.
압출 공정 동안에, 주변 다이 조립체(10)가 압출기와 작동적으로 맞물리고, 다이 삽입물(14)의 후면부(29)에 의해 한정되는 웰(52)과 접촉하고 유동 경로 "A"에 의해 표시되는 바와 같이 좁은 통로(34) 안으로 유동되어 내부 공간 개구부(36)에 들어가는 가소화 혼합물을 생성한다. 가소화 혼합물은 다이 삽입물(14)에 의해 한정되는 내부 공간(44)에 들어가고 점점 가늘어지는 각각의 유동 채널(42)의 입구(84)에 들어갈 수도 있다. 이어서, 가소화 혼합물이 각각의 유동 채널(42)을 통해 유동되고, 주변 다이 조립체(10)에 의해 제조된 압출물에서 단백질 섬유의 실질적인 정렬을 일으키는 방식으로 개개의 출구(24)로부터 배출된다.
원하는 치수를 갖는 섬유성 물질 압출물을 제공하기 위해 혼합물을 압출하기 전에 출구(들) (24)의 폭 및 높이 치수를 선택하고 설정한다. 압출물이 고기의 입방체 덩어리 내지 스테이크 필레를 닮도록 출구(들) (24)의 폭을 설정할 수도 있고, 여기에서 출구(들) (24)의 폭을 넓히면 압출물의 입방체 덩어리-유사 성질이 줄고 압출물의 필레-유사 성질을 증가시킨다. 일례의 구현양태에서, 약 10 밀리미터 내지 약 40 밀리미터의 폭으로 출구(들)(24)의 폭을 설정할 수도 있다.
압출물의 원하는 두께를 제공하기 위하여 출구(들)(24)의 높이 치수를 설정할 수도 있다. 매우 얇은 압출물 또는 두꺼운 압출물을 제공하기 위하여 출구(들)(24)의 높이를 설정할 수도 있다. 예를 들어, 출구(들)(24)의 높이를 약 1 밀리미터 내지 약 30 밀리미터로 설정할 수도 있다. 일례의 구현양태에서, 출구(들)(24)의 높이를 약 8 밀리미터 내지 약 16 밀리미터로 설정할 수도 있다.
또한, 출구(들)(24)이 둥글 수도 있다고 생각된다. 압출물의 원하는 두께를 제공하기 위하여 출구(들)(24)의 직경을 설정할 수도 있다. 매우 얇은 압출물 또는 두꺼운 압출물을 제공하기 위하여 출구(들)(24)의 직경을 설정할 수도 있다. 예를 들어, 출구(들)(24)의 직경을 약 1 밀리미터 내지 약 30 밀리미터로 설정할 수도 있다. 일례의 구현양태에서, 출구(들)(24)의 직경을 약 8 밀리미터 내지 약 16 밀리미터로 설정할 수도 있다.
본 발명에서 사용하기 위해 적절한 다른 주변 다이 조립체는 미국 특허출원 60/882,662호 (여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 포함됨)에 기재되어 있다.
다이 조립체에서 나온 후에 압출물을 자른다. 압출물을 자르기 위해 적절한 장치는 웬저 매뉴팩쳐링 인코포레이티드 (미국 캔사스주 사베타) 및 클렉스트랄 인코포레이티드 (미국 플로리다주 탬파)에 의해 제조된 가요성 나이프를 포함한다. 전형적으로, 절단 장치의 속도는 약 1000 rpm 내지 약 2500 rpm이다. 일례의 구현양태에서, 절단 장치의 속도는 약 1600 rpm이다.
건조기가 사용된다면, 건조기는 일반적으로 공기 온도가 변할 수도 있는 다수의 건조 대역을 포함한다. 일반적으로, 하나 이상의 대역 내에서 공기의 온도는 약 100 ℃ 내지 약 185 ℃이다. 전형적으로, 원하는 수분 함량을 갖는 압출물을 제공하기에 충분한 시간 동안에 압출물이 건조기에 존재한다. 일반적으로, 압출물을 약 5분 이상 동안 건조시키고, 더 일반적으로 약 10분 이상 동안 건조시킨다. 대안적으로, 더 장시간 동안 저온, 예컨대 약 70 ℃에서 압출물을 건조시킬 수도 있다. 적절한 건조기는 월베린 프록터 앤드 슈와츠 (Wolverine Proctor & Schwartz) (미국 메사츄세츠주 메리맥), 내셔날 드라잉 머쉬너리 컴퍼니 (National Drying Machinery Co.) (미국 펜실바니아주 필라델피아), 웬저 (미국 캔사스주 사베타), 클렉스트랄 (미국 플로리다주 탬파) 및 뵈흘러(Buehler) (미국 일리노이주 레이크 블러프)에 의해 제조된 것을 포함한다.
압출물의 원하는 용도에 의존하여 바람직한 수분 함량이 넓은 범위로 변할 수 있다. 일반적으로 말하자면, 압출된 물질은 약 6 중량% 내지 약 13 중량%의 수분 함량을 갖고, 건조된다면 물이 흡수되고 섬유가 분리될 때까지 물에서 수화되는 것이 필요하다. 단백질 물질이 건조되지 않거나 충분히 건조되지 않는다면, 그의 수분 함량은 더욱 높고, 일반적으로 약 16 중량% 내지 약 30 중량%이다.
압출물의 평균 입자 크기를 감소시키기 위하여, 건조된 압출물을 더욱 분쇄할 수도 있다. 적절한 분쇄장치는 해머 밀, 예컨대 마크로 해머 밀스(Makro Hammer Mills) (영국 호소까와 마이크론 리미티드 제)를 포함한다.
(e) 구조화 단백질 제품의 특징결정
I(d)에서 제조된 압출물은 전형적으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품을 포함한다. 본 발명의 내용에서, "실질적으로 정렬된"은 구조화 단백질 제품을 형성하는 단백질 섬유의 상당히 높은 퍼센트가 일반적으로 수평면에서 볼 때 약 45도 미만의 각으로 서로 간에 연속되는 단백질 섬유의 배열을 가리킨다. 전형적으로, 구조화 단백질 제품을 포함하는 단백질 섬유의 적어도 55%의 평균이 실질적으로 정렬된다. 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품을 구성하는 단백질 섬유의 적어도 60%의 평균이 실질적으로 정렬된다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품을 구성하는 단백질 섬유의 적어도 70%의 평균이 실질적으로 정렬된다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품을 구성하는 단백질 섬유의 적어도 80%의 평균이 실질적으로 정렬된다. 또 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품을 구성하는 단백질 섬유의 적어도 90%의 평균이 실질적으로 정렬된다. 단백질 섬유 정렬 정도를 결정하는 방법은 당 기술분야에 공지되어 있고 현미경 사진을 기초로 하여 육안으로 결정하는 것을 포함한다.
일례로서, 도 1 및 도 2는 상당히 크로스해치된 단백질 섬유를 갖는 단백질 제품에 비하여 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품 간의 차이를 보여주는 현미경 사진을 나타낸다. 도 1은 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 I(a)-I(d)를 따라 제조된 구조화 단백질 제품을 나타낸다. 반대로, 도 2는 상당히 크로스해치되고 실질적으로 정렬되지 않은 단백질 섬유를 함유하는 단백질 제품을 나타낸다 도 1에 나타낸 것과 같이 단백질 섬유가 실질적으로 정렬되기 때문에, 본 발명에서 사용된 구조화 단백질 제품은 일반적으로 조리된 근육 고기의 조직 및 점조도를 갖는다. 반대로, 랜덤하게 배향되거나 크로스해치된 단백질 섬유를 갖는 압출물은 일반적으로 부드럽거나 해면질의 조직을 갖는다.
실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 것에 추가로, 구조화 단백질 제품은 전형적으로 전 고기 근육과 실질적으로 유사한 전단 강도를 갖는다. 본 발명의 내용에서, 용어 "전단 강도"는 구조화 단백질 제품에 전-근육 유사 조직 및 외관을 부여하기 위해 충분한 섬유 망상의 형성을 정량화하는 한가지 수단을 제공한다. 전단 강도는 주어진 샘플을 통해 전단시키기 위해 필요한 최대 힘(그램)이다. 전단 강도의 측정 방법은 실시예 1에 기재된다.
일반적으로 말하자면, 본 발명의 구조화 단백질 제품은 1400 그램 이상의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 약 1500 내지 약 1800 그램의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 또 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 약 1800 내지 약 2000 그램의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 약 2000 내지 약 2600 그램의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 2200 그램 이상의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 2300 그램 이상의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 또 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 2400 그램 이상의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 또 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 2500 그램 이상의 평균 전단 강도를 가질 것이다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 2600 그램 이상의 평균 전단 강도를 가질 것이다.
구조화 단백질 제품에서 형성된 단백질 섬유의 크기를 정량화하는 수단은 절단(shred) 특징결정 시험에 의해 수행될 수도 있다. 절단 특징결정은 일반적으로 구조화 단백질 제품에서 형성된 큰 조각의 퍼센트를 결정하는 시험이다. 간접적인 방식에서, 절단 특징의 퍼센트는 구조화 단백질 제품에서 단백질 섬유 정렬 정도를 정량하는 추가의 수단을 제공한다. 일반적으로 말하자면, 큰 조각의 퍼센트가 증가함에 따라 구조화 단백질 제품 내에서 정렬된 단백질 섬유의 정도가 전형적으로 증가한다. 역으로, 큰 조각의 퍼센트가 감소함에 따라 구조화 단백질 제품 내에서 정렬된 단백질 섬유의 정도는 전형적으로 저하된다.
절단 특징을 결정하기 위한 방법을 실시예 2에서 상세히 설명한다. 본 발명의 구조화 단백질 제품은 전형적으로 10중량% 이상의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 추가의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 약 10 내지 약 15 중량%의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 약 15 중량% 내지 약 20 중량%의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 또 다른 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 약 20 내지 약 25 중량%의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 추가의 구현양태에서, 평균 절단 특징은 20 중량% 이상, 21 중량% 이상, 22 중량% 이상, 23 중량% 이상, 24 중량% 이상, 25 중량% 이상, 또는 26 중량% 이상의 큰 조각이다.
본 발명의 적절한 구조화 단백질 제품은 일반적으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖고, 1400 그램 이상의 평균 전단 강도를 갖고, 10 중량% 이상의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 더욱 전형적으로, 구조화 단백질 제품은 55% 이상 정렬된 단백질 섬유를 갖고, 1800 그램 이상의 평균 전단 강도를 갖고, 15 중량% 이상의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 일례의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 55% 이상 정렬된 단백질 섬유를 갖고 2000 그램 이상의 평균 전단 강도를 갖고 17 중량% 이상의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다. 다른 일례의 구현양태에서, 구조화 단백질 제품은 55% 이상 정렬된 단백질 섬유를 갖고 2200 그램 이상의 평균 전단 강도를 갖고 20 중량% 이상의 큰 조각의 평균 절단 특징을 갖는다.
( II ) 재구성 고기 조성물
본 발명에서 구조화 단백질 제품을 재구성 고기 조성물에서 성분으로서 사용한다. 재구성 고기 조성물은 동물 고기 및 구조화 단백질 제품의 혼합물을 포함할 수도 있거나, 또는 고기 및 1차 구조화 단백질 제품을 포함하지 않을 수도 있다. 재구성 고기 조성물의 제조 방법은 일반적으로 이것을 동물 고기와 임의로 혼합하고, 구조화 단백질 제품을 착색 및 수화하고, 그의 입자 크기를 감소시키고 고기를 포함한 식품 제품으로 조성물을 더욱 가공하는 것을 포함한다.
(a) 동물 고기와의 임의 배합
구조화 단백질 제품을 하기 상술된 착색 조성물과 접촉시키기 전 또는 후에 동물 고기 조성물을 제조하기 위하여 구조화 단백질 제품을 동물 고기와 임의로 배합할 수도 있다. 일반적으로, 구조화 단백질 제품을 유사한 입자 크기를 갖는 동물 고기와 배합할 것이다.
동물 조직으로부터 뼈를 분리하는 고압 기계를 사용하여, 먼저 동물 조직에 붙어있는 뼈를 부수고 이어서 뼈가 아닌 동물 조직을 체 또는 유사한 선별 장치를 통해 강제로 통과시킴으로써 기계적으로 뼈 제거되거나 분리된 날고기를 만드는 것이 당 기술분야에 공지되어 있다. 본 발명에서 동물 조직은 근육 조직, 기관 조직, 연결 조직 및 피부를 포함한다. 공정은 반죽과 유사한 점조도를 갖는 연질 동물 조직의 비구조화 페이스트-유사 배합물을 형성하고, 이것은 보통 기계적으로 뼈 제거된 고기 또는 MDM이라 일컬어진다. 이러한 페이스트-유사 배합물은 약 0.25 내지 약 15 밀리미터의 입자 크기, 바람직하게는 약 5 밀리미터 이하, 가장 바람직하게는 약 3 밀리미터 이하의 입자 크기를 갖는다.
가공 이전에 미생물 오염을 피하기 위하여 날 고기로 알려진 동물 조직이 적어도 실질적으로 냉동된 형태로 제공되는 것이 바람직하긴 하지만, 일단 고기가 분쇄되면 개개의 긴 조각 또는 조각으로의 절단성을 제공하기 위해 그것을 반드시 냉동할 필요는 없다. 고기 음식물과 달리, 날 고기는 약 1:3.6 내지 1:3.7의 단백질 대 수분 비율을 갖는 천연 고 수분 함량을 갖는다.
본 발명에서 사용된 날 고기는 인간 소비를 위해 적절한 어떠한 식용 고기일 수도 있다. 고기는 비-정제, 비-건조, 날 고기, 날 고기 제품, 날 고기 부산물 및 이들의 혼합물일 수도 있다. 고기 또는 고기 제품을 분쇄하고, 미생물 오염을 피하기 위하여, 일반적으로 완전히 냉동되거나 적어도 실질적으로 냉동된 상태로 매일 공급한다. 일반적으로, 분쇄된 고기의 온도는 약 40 ℃ (104 ℉) 미만, 바람직하게는 약 10 ℃ (50 ℉) 미만, 더욱 바람직하게는 약 -4 ℃ (25 ℉) 내지 약 6 ℃ (43 ℉), 가장 바람직하게는 약 -2 ℃ (28 ℉) 내지 약 2 ℃ (36 ℉)이다. 냉장 또는 냉각된 고기를 사용할 수도 있지만, 공장 설비에서 다량의 냉동되지 않은 고기를 장기간 보관하는 것이 일반적으로 비실용적이다. 냉동된 제품은 냉장되거나 냉각된 제품에 비하여 더욱 긴 보관기간을 제공한다.
냉동된 분쇄 고기 대신에, 새로 준비된 분쇄 고기가 약 40 ℃ (104 ℉) 이하의 온도 조건을 충족하는 이상, 분쇄된 고기를 재구성 고기 제품의 제조를 위해 새로 준비할 수도 있다.
냉동 또는 비냉동 날 고기의 수분 함량은 날 고기의 중량을 기준으로 하여 일반적으로 약 50 중량% 이상, 가장 종종 약 60 중량% 내지 약 75 중량%이다. 본 발명의 구현양태에서, 냉동 또는 비냉동 날 고기의 지방 함량은 2 중량% 이상이다. 일반적으로, 냉동되거나 냉동되지 않은 날고기의 지방 함량은 약 3 중량% 내지 약 95 중량%이다. 다른 구현양태에서, 냉동되거나 냉동되지 않은 날 고기의 지방 함량은 약 20 중량% 내지 약 95 중량%이다. 본 발명의 다른 구현양태에서, 고기 제품을 조합하여 약 15 중량% 내지 약 30 중량%의 지방 함량을 갖는 고기 조성물을 생산할 수 있다. 다른 구현양태에서, 고기 조성물은 약 10 중량% 미만의 지방 함량을 가질 수도 있고 탈지된 고기 제품이 사용될 수도 있다.
냉동 또는 냉각된 고기는 약 -18 ℃ (4 ℉) 내지 약 0 ℃ (32 ℉)의 온도에서 저장될 수도 있다. 이것은 일반적으로 20 킬로그램 블록으로 공급된다. 사용 시에, 블록을 약 10 ℃ (50 ℉) 이하에서 해동하고, 다시 말해서 완화된 환경에서 녹인다. 따라서, 여전히 냉동된 동안에 블록의 나머지 내부를 계속 해동시키고 외부를 약 10 ℃ (50 ℉) 미만으로 유지하면서, 블록의 외층, 예를 들어 약 1/4"의 깊이까지의 외층을 약 0 ℃ (32 ℉)의 온도에서 여전히 녹이거나 해동할 수도 있다.
다양한 동물 고기가 재구성 고기 조성물에서 사용하기 위해 적절하다. 예를 들어, 고기는 양, 소, 염소, 돼지, 들소 및 말로 구성된 군에서 선택되는 농장 동물로부터 얻어질 수도 있다. 동물 고기는 가금류, 예컨대 닭, 오리, 거위 또는 칠면조로부터 얻어질 수도 있다. 대안적으로, 동물 고기는 사냥 동물로부터 얻어질 수도 있다. 이러한 사냥 동물의 비-제한적인 예는 물소, 사슴, 엘크, 큰사슴, 순록, 카리부, 영양, 토끼, 다람쥐, 비버, 사향뒤쥐, 주머니쥐, 미국너구리, 아르마딜로, 호저, 악어 및 뱀을 포함한다. 추가의 구현양태에서, 동물 고기는 어류 또는 갑각류로부터 얻어질 수도 있다. 적절한 어류 또는 어류 제품의 비-제한적 예는 염수 및 담수 어류, 예컨대 메기, 참치, 연어, 배스, 고등어, 대구류(pollack), 대구류(hake), 틸라피아, 대구(cod), 그루퍼(grouper), 송어, 보우핀(bowfin), 동갈치(gar), 패들피쉬(paddlefish), 철갑상어, 잉어과의 식용어(bream), 잉어과 물고기(carp), 송어(trout), 수리미(surimi), 눈알이 큰 물고기(walleye), 패모의 일종(snakehead) 및 상어를 포함한다. 일례의 구현양태에서, 동물 고기는 쇠고기, 돼지고기 또는 칠면조고기이다.
고기는, 겹쳐 있는 지방 및 보통 고기 살을 동반하는 피부, 힘줄, 신경 및 혈관의 일부를 동반하거나 동반하지 않으면서, 골격이거나 예를 들어 혀, 횡격막, 심장 또는 식도에서 발견되는 횡문근을 포함한다. 고기 부산물의 예는 기관 및 조직, 예컨대 폐, 비장, 신장, 뇌, 간, 혈액, 뼈, 부분 탈지된 저온 지방 조직, 위, 그들의 내용물을 갖지 않은 소장 등이다.
용어 "고기 부산물"은 이에 한정되지 않지만 포유류, 가금류 등을 포함하고 [Definitions of Feed Ingredients (the Association of American Feed Control Officials, Incorporated 발행)]에서 용어 "고기 부산물"에 포함되는 성분을 포함하는, 도살된 동물 사체의 비-정제 부분을 가리키는 것으로 해석된다.
전형적으로, 동물 고기 조성물에서 동물 고기의 양에 관련된 구조화 단백질 제품의 양은, 조성물의 원하는 용도에 의존하여 변할 수 있고 변할 것이다. 일례로서, 비교적 작은 정도의 동물 향미를 갖는 채식주의자용 조성물을 원할 때, 재구성 고기 조성물에서 동물 고기의 농도는 약 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 30 중량%, 25 중량%, 20 중량%, 15 중량%, 10 중량%, 5 중량%, 2 중량% 또는 0 중량%일 수도 있다. 대안적으로, 비교적 높은 정도의 동물 고기 향미를 갖는 재구성 고기 조성물을 원할 때, 재구성 고기 조성물에서 동물 고기의 농도는 약 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량% 또는 95 중량%일 수도 있다. 그 결과, 재구성 고기 조성물에서 함수 구조화 식물 단백질 제품의 농도는 약 5 중량%, 10 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 25 중량%, 30 중량%, 35 중량%, 40 중량%, 45 중량%, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량%, 95 중량% 또는 99 중량%일 수도 있다. 일례의 구현양태에서, 재구성 고기 조성물은 일반적으로 약 40 중량% 내지 60 중량%의 함수 구조화 단백질 제품 및 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 동물 고기를 가질 것이다.
또한, 다양한 고기 품질이 본 발명에서 사용될 수도 있는 것으로 생각된다. 예를 들어, 분쇄되거나 덩어리 또는 스테이크 형태의 전 고기 근육이 사용될 수도 있다. 고기는 넓은 범위로 변하는 지방 함량을 가질 수도 있다.
(b) 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일과의 임의 배합
구조화 단백질 제품을 하기 상술된 착색 조성물과 접촉시키기 전 또는 후에 구조화 단백질 제품을 임의로 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일과 배합하여 재구성 고기 조성물을 제조할 수 있다. 일반적으로, 구조화 단백질 제품을 유사한 입자 크기를 갖는 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일과 배합할 것이다.
각종 야채 또는 과일이 재구성 고기 조성물에서 사용하기 위해 적절하다. 전형적으로, 재구성 고기 조성물에서 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일의 양에 관련된 구조화 단백질 제품의 양은 조성물의 원하는 용도에 의존하여 변할 수 있고 변할 것이다. 일례로, 재구성 고기 조성물에서 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일의 농도는 약 95 중량%, 90 중량%, 85 중량%, 80 중량%, 75 중량%, 70 중량%, 65 중량%, 60 중량%, 55 중량%, 50 중량%, 45 중량%, 40 중량%, 35 중량%, 30 중량%, 25 중량%, 20 중량%, 15 중량%, 10 중량%, 5 중량%, 2 중량% 또는 0 중량%일 수도 있다. 그 결과, 재구성 고기 조성물에서 함수 구조화 식물 단백질 제품의 농도는 약 5 중량%, 10 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 25 중량%, 30 중량%, 35 중량%, 40 중량%, 45 중량%, 50 중량%, 55 중량%, 60 중량%, 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량%, 95 중량% 또는 99 중량%일 수도 있다. 일례의 구현양태에서, 재구성 고기 조성물은 일반적으로 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 함수 구조화 단백질 제품 및 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 분쇄된 야채 또는 분쇄된 과일을 가질 것이다.
(c) 구조화 단백질 제품의 수화 및 착색
구조화 단백질 제품을 날고기 및/또는 조리된 고기와 비슷하게 되도록 하기 위하여 일반적으로 착색 조성물로 착색한다. 본 발명의 착색 조성물은 열 불안정성 안료, 열 안정성 안료, 및 갈색화 제를 포함할 수도 있다. 착색 조성물에 존재하는 안료의 유형 및 양의 선택은, 재구성 고기 조성물의 원하는 색에 의존하여 변할 수 있고 변할 것이다. 재구성 고기 조성물이 "예비-조리된 제품"을 모방할 때, 구조화 식물 제품을 전형적으로 갈색화 제 및/또는 열 안정성 안료와 접촉시킨다. 대안적으로, 재구성 고기 조성물이 날고기를 모방할 때, 구조화 단백질 제품을 일반적으로 열 불안정성 적색 안료 및 갈색화 제 및/또는 열 안정성 안료와 접촉시키고, 그 결과 재구성 고기 조성물이 조리될 때, 그의 외관이 날고기 색으로부터 완전히 조리된 색으로 바뀐다. 적절한 열 불안정성 적색 안료, 열 안정성 안료 및 갈색화 제를 하기에 기재한다.
압출기에 공급되기 이전에 착색제(들)를 단백질-함유 물질 및 기타 성분과 혼합할 수도 있다. 대안적으로, 압출기에 공급한 후에, 착색제(들)를 단백질-함유 물질 및 기타 성분과 조합할 수도 있다. 압출 공정 동안에 사용되는 열 또는 열 및 압력의 존재하에서, 착색제 및 단백질-함유 물질의 일부 조합은 예상 밖의 색을 가져오기도 한다. 일례로서, 압출 공정 동안에 카민 (또는 랙(lac))을 단백질-함유 물질과 접촉시킬 때, 색은 적색으로부터 보라색/자색으로 바뀐다.
착색제(들)는 천연 착색제, 천연 착색제들의 조합, 인공 착색제, 인공 착색제들의 조합, 또는 천연 및 인공 착색제의 조합일 수도 있다. 식품에서 사용하기 위해 승인된 천연 착색제의 적절한 예는 안나토(적색을 띤 오렌지색), 안토시아닌 (적색 내지 청색, pH에 의존), 비트 즙, 베타-카로틴(오렌지색), 베타-APO 8 카로테날 (오렌지색), 블랙 커런트, 탄 설탕(burnt sugar), 칸타잔틴(분홍-적색), 카라멜, 카민/카민산 (밝은 적색), 양홍 추출물 (적색), 큐커민 (황색-오렌지색), 랙 (진홍색), 루테인(적색-오렌지색), 리코펜(오렌지색-적색), 혼합된 카로티노이드 (오렌지색), 모나스커스 (적색-자색, 발효된 적색 쌀로부터), 파프리카, 적양배추 즙, 리보플라빈 (황색), 사프란, 이산화티탄 (백색) 및 심황 (황색-오렌지색)을 포함한다. 미국에서 식품 용도를 위해 승인된 인공 착색제의 적절한 예는 FD & C 적색 3호 (에리트로신), FD & C 적색 40호 (알루어 레드), FD & C 황색 5호 (타르트라진), FD & C 황색 6호 (선셋 옐로우 FCF), FD & C 청색 1호 (브릴리언트 블루), FD & C 청색 2호 (인디고틴)을 포함한다. 다른 나라에서 사용될 수 있는 인공 착색제는 Cl 식품 적색 3호 (카르모이신), Cl 식품 적색 7호 (폰슈 4R), Cl 식품 적색 9호 (아마란스), Cl 식품 황색 13호 (퀴놀린 옐로우) 및 Cl 식품 청색 5호 (페이턴트 블루 V)를 포함한다. 식품 착색제는 염료일 수 있고, 이것은 물에 가용성인 분말, 과립 또는 액체이다. 대안적으로, 천연 및 인공 식품 착색제는 염료 및 불용성 물질의 조합인 진홍색일 수도 있다. 진홍색은 지용성이 아니고, 유 분산성이며 분산에 의해 엷게 된다.
적절한 착색제(들)를 다양한 형태로 단백질-함유 물질과 조합할 수도 있다. 비-제한적인 예는 고체, 반-고체, 분말, 액체 및 젤라틴을 포함한다. 사용되는 착색제(들)의 유형 및 농도는 사용된 단백질-함유 물질 및 착색된 구조화 단백질 제품의 원하는 색에 의존하여 변할 수도 있다. 전형적으로, 착색제(들)의 농도는 약 0.001 내지 약 5.0 중량%의 범위일 수도 있다. 하나의 구현양태에서, 착색제(들)의 농도는 약 0.01 내지 약 4.0 중량%의 범위일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 착색제(들)의 농도는 약 0.05 내지 약 3.0 중량%의 범위일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 착색제(들)의 농도는 약 0.1 내지 약 3.0 중량%의 범위일 수도 있다. 추가의 구현양태에서, 착색제(들)의 농도는 약 0.5 내지 약 2.0 중량%의 범위일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 착색제(들)의 농도는 약 0.75 내지 약 1.0 중량%의 범위일 수도 있다.
조리되지 않은 날고기의 적색을 제공하기 위하여, 착색 조성물에서 열 불안정성 안료를 사용할 수도 있다. 열 불안정성 안료는 전형적으로 조리되지 않은 상태에 있는 갈색화 고기 (즉, 날고기)의 붉은 자연색을 닮은 적색을 갖는 식품 착색용 염료 또는 분말이다. 일반적으로 말하자면, 열 불안정성 안료는 구조화 단백질 제품을 조리하는데 효과적인 온도에 노출시킬 때 분해되는 구조를 갖는 식품 착색용 염료 또는 분말이다. 이러한 방식으로, 안료가 열적으로 분해되고, 따라서 조리될 때 구조화 단백질 제품에 실질적인 색을 제공하는데 비효과적이다. 열 불안정성 안료는 전형적으로 약 100 ℃ 이상의 온도, 더욱 바람직하게는 약 75 ℃ 이상의 온도, 가장 바람직하게는 약 50 ℃ 이상의 온도에서 분해된다. 하나의 구현양태에서, 열 불안정성 안료는 베타닌, 불량한 열 안정성을 갖는 적색 식품 착색 염료 또는 분말이다. 베타닌은 적색 비트로부터 유래되고, 전형적으로 적색 비트 즙 또는 비트 분말로부터 제조된다. 열 불안정성 안료는 착색 조성물의 건조 중량 기준으로 약 0.005 내지 약 30 중량%로 착색 조성물에 존재할 수도 있다. 열 불안정성 안료가 베타닌일 때, 베타닌은 바람직하게는 건조 중량 기준으로 착색 조성물의 약 0.005% 내지 약 0.5%를 형성하고, 더욱 바람직하게는 건조 중량 기준으로 착색 조성물의 약 0.01% 내지 약 0.05%를 형성한다. 대안적으로, 베타닌을 함유하는 비트 분말 또는 비트 추출물 제제는 건조 중량 기준으로 조성물의 약 5% 내지 약 30%로 착색 조성물에 존재할 수 있고, 더욱 바람직하게는 착색 조성물의 약 10% 내지 약 25%로 존재할 수 있다. 일례로서, 착색 조성물은 0.0087% 안나토, 21.68% 비트 분말, 52.81% 덱스트로스 및 25.43% NFE (모든 퍼센트는 중량 기준이다)로 구성될 수 있다.
하나 이상의 열 안정성 식품 착색 염료로 이루어진 열 안정성 안료가 착색 조성물에서 사용될 수도 있다. 적절한 열 안정성 안료는 조리되지 않은 상태 및 조리된 상태 양쪽 모두에서 갈색화된 고기를 닮은 색을 갖는 구조화 단백질 제품을 제공하는데 효과적인 것을 포함한다. 적절한 열 안정성 안료는 카라멜 식품 착색 재료, 및 황색, 갈색 및/또는 오렌지색 식품-착색 제를 포함한다. 각종 카라멜 식품 착색제가 본 발명에서 유용하고, 카라멜 색 번호 602 (미국 켄터키주 루이스빌 윌리암슨 컴퍼니로부터 입수가능함) 및 5440 카라멜 분말 D.S. (미국 미조리주 세인트루이스 센시엔트 컬러스 인코포레이티드로부터 입수가능함)를 포함하여 분말화 형태 또는 액체 형태로 통상적으로 입수가능하다.
몇 가지 유형의 상업적으로 입수가능한 황색/오렌지색 식품 색소가 열 안정성 안료에서 사용될 수도 있다. 적절한 황색/오렌지색 식품 색소는 안나토, 투메릭 및 인공 황색 염료, 예컨대 FD & C 황색 5호를 포함한다. 착색 조성물에 존재하는 열 안정성 안료의 양은 착색 조성물의 건조 중량 기준으로 약 0% 내지 약 7%, 더욱 바람직하게는 착색 조성물의 건조 중량 기준으로 약 0.1% 내지 약 3%이다. 황색/오렌지색 식품 착색 물질, 바람직하게는 안나토가 건조 중량 기준으로 착색 조성물의 약 0% 내지 약 2%를 구성할 수도 있고, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 착색 조성물의 약 0.1% 내지 약 1%로 존재한다. 카라멜 식품 착색 물질은 전형적으로 착색 조성물의 건조 중량 기준으로 약 0% 내지 약 5%, 바람직하게는 건조 중량 기준으로 약 0.5% 내지 약 3%를 구성한다.
착색 조성물은 아민 원료 및 환원 당을 포함한 갈색화 제를 포함할 수도 있다. 상기 상술된 바와 같이, 갈색화 제는 일반적으로, 착색 조성물이 혼합되어 있는 단백질 함유 물질을 단백질 물질이 조리될 때의 조리 갈색화 고기와 유사한 갈색으로 만든다. 대안적인 구현양태에서, 착색 조성물의 갈색화 제는 아민 원료를 포함할 수도 있다. 아민 화합물은 환원 당과 반응하여 갈색화를 유도한다. 적절한 아민 원료는 폴리펩티드 물질, 가수분해된 단백질 물질 또는 아미노산 물질을 포함한다. 특정한 이론에 의해 한정되지 않으면서, 폴리펩티드 물질, 가수분해된 단백질 및/또는 아미노산 물질이 갈색화 제에서 아민 원료로서 바람직하게 포함되어 바람직한 갈색화를 증진시킨다. 일례의 구현양태에서, 단리된 콩 단백질이 갈색화 제에서 아민 기의 원료이다. 착색 조성물에 포함될 때, 아민 원료는 일반적으로 건조 중량 기준으로 착색 조성물의 약 20% 내지 55%로 착색 조성물에 존재한다. 일례의 갈색화 제는 환원 당이다. 단백질 함유 물질이 조리될 때 바람직한 갈색화를 제공하기 위하여, 적절한 환원 당이 전형적으로 아민 기를 함유하는 화합물의 존재하에서 마일라드 갈색화 반응을 겪을 수 있다. 적절한 환원 당의 대표적인 예는 자일로스, 아라비노스, 갈락토스, 프럭토스, 글리세르알데히드, 만노스, 덱스트로스, 락토스 및 말토스를 포함한다. 일례의 구현양태에서, 환원 당은 덱스트로스이다. 환원 당은 착색 조성물의 건조 중량 기준으로 약 25% 내지 약 95%로 착색 조성물에 존재할 수도 있고, 바람직하게는 착색 조성물의 건조 중량 기준으로 약 30% 내지 약 60%로 존재할 수도 있다.
일례의 구현양태에서, 착색 조성물은 비트 안료, 안나토, 카라멜 색소, 환원 당 및 아미노산 원료를 포함한다. 이러한 구현양태의 하나의 대안에서, 아미노산 원료는 아미노산 및 2차 아미노산으로 이루어진 펩티드를 포함한다. 다른 대안적인 구현양태에서, 아미노산 원료는 단리된 콩 단백질이다.
착색 조성물은 착색제를 위한 최적의 범위로 pH를 유지하기 위해 산도 조절제를 더 포함할 수도 있다. 산도 조절제는 산성화제(acidulent)일 수도 있다. 식품에 첨가될 수도 있는 산성화제의 예는 시트르산, 아세트산 (식초), 타르타르산, 말산, 푸마르산, 락트산, 글루콘산, 인산, 소르브산, 염산, 프로피온산 및 벤조산을 포함한다. 착색 조성물에서 산성화제의 최종 농도는 착색 조성물의 약 0.001 중량% 내지 약 5 중량%의 범위일 수도 있다. 산도 조절제는 pH-상승제, 예컨대 이인산이나트륨, 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 수산화나트륨 및 수산화칼륨일 수도 있다.
본 발명의 착색 조성물은 당업자에게 공지된 방법 및 절차를 사용하여 성분들을 조합함으로써 제조될 수도 있다. 성분은 전형적으로 액체 형태 또는 분말 형태로 이용될 수 있고, 종종 양쪽 형태로 이용된다. 성분들을 직접 혼합하여 착색 조성물을 형성할 수도 있지만, 바람직하게는 착색 조성물의 성분들을 약 10 중량% 내지 약 25 중량%의 총 농도로 수용액에서 조합하고, 여기에서 착색 수용액을 구조화 단백질 제품과 혼합하고 착색하기 위한 양의 물에 편리하게 첨가할 수 있다.
(d) 임의 성분들의 첨가
재구성 고기 조성물은 각종 향미제, 향신료, 항산화제 또는 바람직한 향미 또는 조직을 부여하거나 최종 식품 제품을 영양학적으로 증진시키기 위한 기타 성분을 임의로 포함할 수도 있다. 당업자에게 이해되듯이, 재구성 고기 조성물에 첨가된 성분들의 선택은 제조되는 식품 제품에 의존될 수 있고 의존될 것이다.
재구성 고기 조성물은 향미를 부여하기 위하여 약 1 중량% 내지 약 30 중량%의 지방 원료를 포함할 수도 있다. 전형적으로, 지방 원료는 동물 지방이다. 적절한 동물 지방은 소 지방, 돼지 지방, 가금류 지방 및 어린 양 지방을 포함한다. 일례의 구현양태에서, 재구성 고기 조성물은 약 10 내지 약 20 중량%의 지방 원료를 포함할 것이다. 추가의 구현양태에서, 식물 유래 지방 원료가 사용될 수 있고, 그것의 비-제한적인 예는 카놀라유, 면실유, 포도씨유, 올리브유, 땅콩유, 팜유, 대두유, 해바라기유, 식물성유 및 이들의 조합을 포함한다. 식물 유래 지방 원료의 중량 퍼센트는 약 10% 내지 20%일 수 있다.
재구성 고기 조성물은 항산화제를 더 포함할 수도 있다. 항산화제는 동물 고기에서 다중불포화 지방산 (예를 들어 오메가-3 지방산)의 산화를 막을 수 있고, 또한 항산화제는 재구성 고기 조성물에서 산화적 변색을 막을 수도 있다. 항산화제는 천연 또는 합성일 수도 있다. 적절한 항산화제는 이에 한정되지 않지만 아스코르브산 및 그의 염, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 아녹소머, N-아세틸시스테인, 벤질 이소티오시아네이트, m-아미노벤조산, o-아미노벤조산, p-아미노벤조산(PABA), 부틸화 히드록시아니졸 (BHA), 부틸화 히드록시톨루엔(BHT), 카페인산, 칸탁산틴, 알파-카로틴, 베타-카로틴, 베타-카라오텐, 베타-아포-카로텐산, 카르노졸, 카르바크롤, 카테킨, 세틸 갈레이트, 클로로젠산, 시트르산 및 그의 염, 클로브 추출물, 커피콩 추출물, p-코우마린산, 3,4-디히드록시벤조산, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민 (DPPD), 디라우릴 티오디프로피오네이트, 디스테아릴 티오디프로피오네이트, 2,6-디-tert-부틸페놀, 도데실 갈레이트, 에데트산, 엘라긴산, 에리토르빈산, 에리토르빈산나트륨, 에스쿨레틴, 에스쿨린, 6-에톡시-1,2-디히드로-2,2,4-트리메틸퀴놀린, 에틸 갈레이트, 에틸 말톨, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 유칼립투스 추출물, 유게놀, 페룰산, 플라보노이드 (예, 카테킨, 에피카테킨, 에피카테킨 갈레이트, 에피갈로카테킨(EGC), 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG), 폴리페놀 에피갈로카테킨-3-갈레이트), 플라본 (예, 에피게닌, 크리신, 루테올린) 플라보놀 (예, 다티스세틴, 미리세틴, 다엠페로), 플라바논, 플락세틴, 푸마르산, 갈산, 겐티안 추출물, 글루콘산, 글리신, 구아이아컴 고무, 헤스페레틴, 알파-히드록시벤질 포스핀산, 히드록시신남산, 히드록시글루타르산, 히드로퀴논, N-히드록시숙신산, 히드록시트리로졸, 히드록시우레아, 쌀겨 추출물, 락트산 및 그의 염, 레시틴, 레시틴 시트레이트; R-알파-리포산, 루테인, 리코펜, 말산, 말톨, 5-메톡시 트립타민, 메틸 갈레이트, 모노글리세리드 시트레이트; 모노이소프로필 시트레이트; 모린; 베타-나프토플라본, 노르디히드로구아이아레트산 (NDGA), 옥틸 갈레이트, 옥살산, 팔미틸 시트레이트, 페노티아진, 포스파티딜콜린, 인산, 인산염, 피틴산, 피틸루비크로멜, 피멘토 추출물, 프로필 갈레이트, 폴리포스페이트, 퀘르세틴, 트랜스-레스베라트롤, 로즈마리 추출물, 로스마린산, 세이지 추출물, 세사몰, 실리마린, 시나프산, 숙신산, 스테아릴 시트레이트, 시린지산(syringic acid), 타르타르산, 티몰, 토코페롤 (즉, 알파-, 베타-, 감마- 및 델타-토코페롤), 토코트리에놀 (즉, 알파-, 베타-, 감마- 및 델타-토코트리에놀), 티로졸, 바닐린산, 2,6-디-tert-부틸-4-히드록시메틸페놀 (즉, 이오녹스 100), 2,4-(트리스-3',5'-비-tert-부틸-4'-히드록시벤질)-메시틸렌 (즉, 이오녹스 330), 2,4,5-트리히드록시부티로페논, 유비퀴논, 3급 부틸 히드로퀴논(TBHQ), 티오디프로피온산, 트리히드록시 부티로페논, 트립타민, 티라민, 요산, 비타민 K 및 유도체, 비타민 Q10, 밀 배아 유, 제아크산틴 또는 이들의 조합을 포함한다.
재구성 고기 조성물에서 항산화제의 농도는 약 0.0001 중량% 내지 약 20 중량%의 범위일 수도 있다. 다른 구현양태에서, 재구성 고기 조성물에서 항산화제의 농도는 약 0.001 중량% 내지 약 5 중량%의 범위일 수도 있다. 또 다른 구현양태에서, 재구성 고기 조성물에서 항산화제의 농도는 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%의 범위일 수도 있다.
추가의 구현양태에서, 재구성 고기 조성물은 하나 이상의 향미제를 더 포함할 수도 있다. 향미제는 천연일 수도 있거나 또는 인공일 수도 있다. 향미제는 지방이 적은 고기 또는 지방 조직에서 발견되는 성분, 예컨대 혈청 단백질, 근육 단백질, 가수분해된 동물 단백질, 수지, 지방산 등을 모방하거나 대체할 수도 있다. 향미제는 동물 고기 향미, 그릴 고기 향미, 덜 구워진 쇠고기 향미 등을 제공할 수도 있다. 향미제는 동물 고기 유, 향신료 추출물의 올레오레진 또는 아쿠아레진, 향신유, 천연 훈연 용액, 천연 훈연 추출물, 효모 추출물 또는 표고버섯 추출물일 수도 있다. 추가의 향미제는 양파 향미, 마늘 향미 또는 허브 향미를 포함할 수도 있다. 재구성 고기 조성물은 향미 증진제를 더 포함할 수도 있다. 사용될 수도 있는 향미 증진제의 예는 염 (염화나트륨), 글루탐산 염 (예, 모노소듐 글루타메이트), 글리신 염, 구아닐산 염, 이노신산 염, 5'-리보뉴클레오티드 염, 가수분해된 동물 단백질 및 가수분해된 식물 단백질을 포함한다.
재구성 고기 조성물은 각종 향미제를 임의로 포함할 수도 있다. 적절한 향미제는 동물 고기 향미, 동물 고기 유, 향신료 추출물, 향신유, 천연 훈연 용액, 천연 훈연 추출물, 효모 추출물, 셰리, 민트, 갈색당, 꿀을 포함한다. 향미제 및 향신료는 올레오레진 및 아쿠아레진의 형태로 이용될 수도 있다. 다른 향미제는 양파 향미, 마늘 향미 또는 허브 향미를 포함한다. 대안적인 구현양태에서, 향미제는 견과맛, 단맛 또는 과일맛일 수도 있다. 적절한 과일 향미의 비-제한적인 예는 사과, 살구, 아보카도, 바나나, 블랙베리, 블랙체리, 블루베리, 보이센베리, 캔탈로프, 체리, 코코넛, 크랜베리, 무화과, 포도, 자몽, 녹색 사과, 감로 멜론, 키위, 레몬, 라임, 망고, 혼합 베리, 오렌지, 복숭아, 감, 파인애플, 라스베리, 딸기 및 수박을 포함한다. 재구성 고기 조성물은 향미 증진제를 더 포함할 수도 있다. 적절한 향미 증진제의 비-제한적인 예는 염화나트륨 염, 글루탐산 염, 글리신 염, 구아닐산 염, 이노신산 염 및 5-리보뉴클레오티드 염, 효모 추출물, 표고버섯 추출물, 건조 가다랭이 추출물 및 켈프 추출물을 포함한다. 재구성 고기 조성물은 발효 또는 향미제, 향신료, 기름, 물, 향미 증진제, 항산화제, 산성화제, 보존제 및 감미제의 배합에 의해 만들어질 수 있는 다양한 소스 및 마리네이드를 사용할 수도 있다.
추가의 구현양태에서, 재구성 고기 조성물은 증점제 또는 겔화제, 예컨대 알긴산 및 그의 염, 한천, 카라기난 및 그의 염, 가공된 홍조류(Eucheuma), 고무 (아라비아 고무, 캐럽 콩(carob bean), 로커스트 콩, 구아, 트라가칸트 및 크산탄), 펙틴, 소듐 카르복시메틸셀룰로스, 메틸셀룰로스 및 개질 전분을 더 포함할 수도 있다.
추가의 구현양태에서, 재구성 고기 조성물은 비타민, 미네랄, 항산화제, 오메가-3 지방산 또는 허브와 같은 영양소를 더 포함할 수도 있다. 적절한 비타민은 비타민 A, C 및 E (또한, 항산화제임) 및 비타민 B 및 D를 포함한다. 첨가될 수도 있는 미네랄의 예는 알루미늄, 암모늄, 칼슘, 마그네슘, 철 및 칼륨의 염을 포함한다. 적절한 오메가-3 지방산은 도코사헥사에논산(DHA), EPA (에이코사펜타논산) 및 ALA (알파-리놀렌산)을 포함한다. 첨가될 수도 있는 허브는 월계수 잎, 바질, 셀러리 잎, 파슬리류, 골파, 고수 잎, 고수풀, 커민, 시라, 생강, 육두구껍질, 마요라나, 후추, 심황(tumeric), 파슬리, 오레가노, 사철쑥류 및 타임을 포함한다.
식품 제품
재구성 고기 조성물을 다양한 형태를 갖는 각종 식품 제품으로 가공할 수도 있다. 단백질 조성물이 겔화 단백질, 동물 지방, 염화나트륨, 인산염 (트리폴리인산나트륨, 피로인산 나트륨산, 헥사 메타포스페이트 등), 착색제, 경화제, 항산화제, 항균제, 향미제, 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 성분을 더 포함할 때, 구조화 단백질 제품, 동물 고기 및 물 만을 이용하는 제품 및 공정과 유사한 절차로 제품 및 공정을 완결한다. 단백질 조성물을 먼저 물로 수화시키고 절단하여 섬유를 노출시키고 분리한다. 수화 및 절단이 완결될 때 착색제를 첨가한다. 동물 고기 및 물을 첨가하고, 균질한 덩어리가 수득될 때까지 내용물을 혼합한다. 이어서, 동물 지방, 향미제, 염화나트륨, 인산염 및 겔화 단백질을 첨가한다. 추가의 구현양태에서, 염 및 인산염과 함께 질산나트륨을 첨가할 수도 있다.
얻어진 균질한 재구성 고기 제품을 손으로 또는 기계로 긴 조각, 스테이크, 커틀릿, 패티 또는 일반적으로 캐밥용 입방체 형태로 형성할 수 있다. 재구성 고기 제품을 고기 스틱으로 형성할 수도 있다. 재구성 고기 제품을 투과성 또는 비투과성 포장에 채워넣어 소시지를 형성할 수도 있다.
일단 형성된 재구성 고기 제품을 조리하거나, 이후의 시간에 마무리하기 위해 부분 조리하거나 또는 비조리 상태, 부분 조리 상태 또는 조리된 상태로 냉동시킨다. 조리는 살짝튀기거나 또는 강하게 튀기는 튀김, 굽기, 훈연 및 충격 조리 및 찜을 포함한다. 충분히 조리된 재구성 고기 제품을 얇게 저미거나 절단하거나 분쇄할 수도 있다.
또한, 재구성 고기 제품을 발효시킬 수도 있다. 고기 제품의 pH를 약 4.0 내지 약 5.2로 조절함으로써 고기 제품을 발효시킨다. 락트산 배양물의 첨가에 의해 발효를 달성한다. 시트르산, 락트산, 글루코노 델타 락톤 및 이들의 혼합물을 사용하는 직접적인 산성화에 의하여 산성화를 수행할 수도 있다.
재구성 고기 제품 (건조 전, 부분 건조, 건조, 조리 또는 비조리)를 그 자체로 포장할 수도 있다. 재구성 고기 제품의 추가의 가공 (건조 전, 부분 건조, 건조, 조리 또는 비조리)을 예를 들어 냉동 터널에서 쇼크-냉동시키고, 이어서 적절한 유형의 용기, 예를 들어 플라스틱 파우치 등에서 자동 부분 포장할 수도 있다. 제품이 소비 전에 일반적으로 강하게 튀기거나 구워지는 경우에, 제품이 패스트푸드 판매점 또는 식품 서비스 응용을 위해 계획된다면 상기 유형의 추가의 가공 및 포장이 적절하다.
대안적으로, 강한 튀김 또는 굽기 동안에 균일한 갈색화를 얻기 위하여, 재구성 고기 제품 (건조 전, 부분 건조, 건조, 조리 또는 비조리)의 형성 후에, 탄수화물 용액 또는 관련 물질로 제품의 표면을 분무할 수도 있다. 이어서, 제품을 쇼크 냉동시키고 부분 포장 (즉, 파우치)으로 판매할 수 있다. 재구성 고기 제품은 소비자에 의하여 강한 튀김 대신에 대류 오븐에서 굽거나 가공될 수 있다. 또한, 재구성 고기 제품을 조리 전 또는 후에 빵부스러기를 묻힐 수도 있거나 다른 유형의 코팅물로 코팅할 수 있다. 추가로, 존재할 수도 있는 어떠한 미생물이라도 사멸시키기 위해 재구성 고기 제품을 레토르트 조리할 수 있다.
조리 또는 비조리된 재구성 고기 제품을 통상적인 밀봉 절차를 사용하여 통상적인 방식으로 통조림에 포장하고 밀봉할 수도 있다. 보통, 이 단계에서 통조림을 65 ℃ 내지 77 ℃의 온도로 유지하고, 레토르트 또는 조리 단계 동안에 통조림 제조 및 살균 사이의 기간 동안에 미생물 오염의 위험을 막기 위해 가능한 한 빨리 레토르트 또는 조리 단계로 운반한다. 레토르트 조리를 위해 설계된 비투과성 포장에 채워 넣어진 재구성 고기를 레토르트 조리기에서 조리하여 저장 안정성 소시지를 만들 수 있다.
일단 형성된 재구성 고기 제품이 원상태 근육의 조직을 갖도록 보장하기 위하여, 약 75 중량% 이상의 단백질 조성물이 약 4 cm 이상의 길이의 식물성 단백질 섬유, 약 3 cm 이상의 길이의 식물성 단백질 가닥 및 약 2 cm 이상의 길이의 식물성 단백질 덩어리를 포함하는 큰 조각을 15 중량% 이상 함유하고, 약 75 중량% 이상의 단백질 조성물이 약 1400 그램 이상의 전단 강도를 갖는 것이 필요하다.
야채 제품은, 단백질 조성물, 바람직하게는 함수 및 절단 콩 단백질 조성물을 분쇄된 야채와 조합하고, 여기에서 약 75 중량% 이상의 단백질 조성물이 약 4 cm 이상의 길이의 단백질 섬유, 약 3 cm 이상의 길이의 단백질 가닥 및 약 2 cm 이상의 길이의 단백질 덩어리를 포함하는 단편을 약 15 중량% 이상 포함하고, 약 75 중량% 이상의 단백질 조성물이 약 1400 그램 이상의 전단 강도를 가지며;
바람직한 함수 및 절단 콩 단백질 조성물 및 분쇄된 야채를 혼합하여, 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 균질한 섬유성 구조화 야채 제품을 제조하는
방법에 의해 제조될 수도 있다.
상기 방법에 의해 제조된 야채 제품의 예는 채식주의자용 패티, 채식주의자용 핫도그, 채식주의자용 소시지 및 채식주의자용 크럼블을 포함한 채식주의자용 식품 제품이다. 채식주의자용 식품 제품의 다른 예는 함수 및 절단 단백질 조성물이 첨가된 치즈이다.
과일 제품은, 단백질 조성물, 바람직하게는 함수 및 절단 콩 단백질 조성물을 분쇄된 과일과 조합하고, 여기에서 약 75 중량% 이상의 단백질 조성물이 약 4 cm 이상의 길이의 단백질 섬유, 약 3 cm 이상의 길이의 단백질 가닥 및 약 2 cm 이상의 길이의 단백질 덩어리를 포함하는 단편을 약 15 중량% 이상 포함하고, 약 75 중량% 이상의 단백질 조성물이 약 1400 그램 이상의 전단 강도를 가지며;
바람직한 함수 및 절단 콩 단백질 조성물 및 분쇄된 과일을 혼합하여, 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 균질한 섬유성 구조화 과일 제품을 제조하는
방법에 의해 제조될 수도 있다.
상기 방법에 의해 제조된 과일 제품의 예는 과일 롤업, 시리얼, 및 과일 크럼블을 포함하는 스낵 식품 제품이다.
정의
여기에서 사용된 용어 "동물 고기"는 동물로부터 유래된 살, 전 고기 근육 또는 그의 일부를 가리킨다.
여기에서 사용된 용어 "분쇄된 과일"은 단일 과일의 퓌레 또는 하나 이상의 과일의 퓌레의 혼합물을 가리킨다.
여기에서 사용된 용어 "분쇄된 고기"는 동물 사체로부터 회수된 고기 페이스트를 가리킨다. 뼈에 붙어있거나 뼈에서 멀리 떨어져 있는 고기를, 뼈로부터 고기를 분리하고 크기를 감소시키는 뼈제거 장치를 통해 강제로 보낸다.
여기에서 사용된 용어 "분쇄된 야채"는 단일 야채의 퓌레 또는 하나 이상의 야채의 퓌레의 혼합물을 가리킨다.
여기에서 사용된 용어 "압출물"은 압출 제품을 가리킨다. 본 명세서에서, 일부 구현양태에서 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 식물 단백질 제품이 압출물일 수도 있다.
여기에서 사용된 용어 "섬유"는 실시예 2에 상술된 절단 특징결정 시험을 수행한 후에 대략 4 cm 길이 내지 0.2 cm 폭의 크기를 갖는 식물 단백질 제품을 가리킨다. 본 명세서에서, 용어 "섬유"는 대두 떡잎 섬유와 같은 섬유의 영양소 부류를 포함하지 않고, 식물 단백질 제품을 포함하는 실질적으로 정렬된 단백질 섬유의 구조적 형성을 가리키지 않는다.
여기에서 사용된 용어 "글루텐"은 높은 함량의 단백질뿐만 아니라 특유의 구조적 및 응집 성질을 갖는 곡물 가루, 예컨대 밀에서의 단백질 분획을 가리킨다.
여기에서 사용된 용어 "무-글루텐 전분"은 변형된 타피오카 전분과 같은 다양한 전분 제품을 가리킨다. 무 글루텐 또는 실질적으로 무 글루텐 전분은 밀, 옥수수, 및 타피오카 기재 전분으로부터 만들어진다. 이들은 밀, 귀리, 호밀 또는 보리로부터의 글루텐을 함유하지 않기 때문에 "무-글루텐"이다.
여기에서 사용된 용어 "수화 시험"은 공지된 양의 단백질 조성물을 수화시키기 위해 필요한 시간 (분)의 양을 측정한다.
여기에서 사용된 용어 "큰 조각"은 착색되거나 비착색된 구조화 식물 단백질 제품의 절단 퍼센트가 특징화되는 방식이다. 절단 특징의 결정을 실시예 2에 상술한다.
여기에서 사용된 용어 "기계적으로 뼈 제거된 고기(MDM)"은 통상적으로 이용가능한 장치를 사용하여 소, 돼지 및 닭 뼈로부터 회수된 고기 페이스트를 가리킨다. MDM은 원상태 근육에서 발견되는 천연 섬유 조직이 없는 분쇄된 제품이다.
여기에서 사용된 용어 "수분 함량"이란 물질 중의 수분의 양을 가리킨다. 물질의 수분 함량은 A.O.C.S. (아메리칸 오일 케미스츠 소사이어티) 방법 Ba 2a-38 (1997) (여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 포함된다)에 의해 결정될 수 있다.
여기에서 사용된 용어 "단백질 함량", 예를 들어 콩 단백질 함량은 A.O.C.S. (아메리칸 오일 케미스츠 소사이어티) 공인 방법 Bc 4-91 (1997), Aa 5-91 (1997), 또는 Ba 4d-90 (1997) (각각 그 전체내용이 참고문헌으로 포함된다)에서 확인된 물질의 상대적 단백질 함량을 가리키며 이것은 암모니아로서 물질 샘플의 총 질소 함량을 결정하고, 단백질 함량이 샘플의 총 질소 함량 곱하기 6.25로서 결정된다.
여기에서 사용된 용어 "단백질 섬유"는 본 발명의 식물 단백질 제품의 구조를 함께 한정하는 다양한 길이의 개별 연속 필라멘트 또는 별개의 신장된 조각을 가리킨다. 추가로, 본 발명의 착색 및 비착색 구조화 식물 단백질 제품이 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖기 때문에, 단백질 섬유의 배열은 전 고기 근육의 조직을 착색 및 비착색 구조화 식물 단백질 제품에 부여한다.
여기에서 사용된 용어 "전단 강도"는, 형성된 제품에 고기-유사 조직 및 외관을 부여하기에 충분히 높은 강도를 지닌 섬유성 망상 구조를 형성하는 조직화 단백질의 능력을 측정한다. 전단 강도는 그램으로 측정된다.
여기에서 사용된 용어 "모방된"은 동물 고기를 함유하지 않는 동물 고기 조성물을 가리킨다.
여기에서 사용된 용어 "콩 떡잎 섬유"는 약 70% 이상의 식이 섬유를 함유하는 콩 떡잎의 다당류 부분을 가리킨다. 콩 떡잎 섬유는 전형적으로 일부 소량의 콩 단백질을 함유하지만 또한 100% 섬유일 수도 있다. 여기에서 사용된 콩 떡잎 섬유는 콩 껍질 섬유를 가리키지 않거나 포함하지 않는다. 일반적으로, 콩 떡잎 섬유는 대두의 껍질 및 배아를 제거하고, 떡잎을 박편화하거나 분쇄하고, 박편화되거나 분쇄된 떡잎으로부터 기름을 제거하고, 콩 물질 및 떡잎의 탄수화물로부터 콩 떡잎 섬유를 분리함으로써 대두로부터 형성된다.
여기에서 사용된 용어 "콩 단백질 농축물"은 무-수분 기준으로 약 65% 내지 약 90% 미만의 단백질 함량을 갖는 콩 물질이다. 콩 단백질 농축물은 또한 콩 떡잎 섬유를 함유하고, 전형적으로 무-수분 기준으로 약 3.5% 내지 약 20% 이하의 콩 떡잎 섬유를 함유한다. 대두의 껍질 및 배아를 제거하고, 떡잎을 박편화하거나 분쇄하고, 박편화되거나 분쇄된 떡잎으로부터 오일을 제거하고, 떡잎의 가용성 탄수화물로부터 콩 단백질 및 콩 떡잎 섬유를 분리함으로써 대두로부터 콩 단백질 농축물이 형성된다.
여기에서 사용된 용어 "콩 가루"는 바람직하게는 약 1% 미만의 오일을 함유하고, No.100 메쉬 (미국 표준) 망을 통해 입자가 통과할 수 있는 크기를 갖는 입자로 형성된 탈지 대두 물질의 분쇄된 형태를 가리킨다. 콩 케이크, 얇은 조각, 박편, 거친 가루 또는 이들의 혼합물을 통상적인 콩 분쇄 공정을 사용하여 콩 가루로 분쇄한다. 콩 가루는 무 수분 기준에서 약 49% 내지 약 65%의 콩 단백질 함량을 갖는다. 바람직하게는, 가루는 매우 미세하게 분쇄되고, 가장 바람직하게는 가루의 약 1% 미만이 300 메쉬 (미국 표준) 망 위에 유지되도록 분쇄된다.
여기에서 사용된 용어 "콩 단백질 단리물"은 무-수분 기준으로 약 90% 이상의 콩 단백질의 단백질 함량을 갖는 콩 물질이다. 떡잎으로부터 대두의 껍질 및 배아를 제거하고, 떡잎을 박편화 하거나 분쇄하고, 박편화되거나 분쇄된 떡잎으로부터 오일을 제거하고, 떡잎 섬유로부터 떡잎의 콩 단백질 및 탄수화물을 분리하고, 이어서 탄수화물로부터 콩 단백질을 분리함으로써 대두로부터 콩 단백질 단리물이 형성된다.
여기에서 사용된 용어 "가닥"은, 실시예 2에 상술된 절단 특징결정 시험을 수행한 후에, 대략 2.5 내지 약 4 cm 길이 및 대략 0.2 cm 초과의 폭의 크기를 갖는 식물 단백질 제품을 가리킨다.
여기에서 사용된 용어 "전분"은 임의 천연 원료로부터 유래된 전분을 가리킨다. 전분을 위한 원료는 전형적으로 곡류, 괴경, 근경, 콩류 및 과일이다.
여기에서 사용된 용어 "무-수분 기준 중량"이란 모든 수분을 완전히 제거하도록 건조된 후에, 예를 들어 물질의 수분 함량이 0%일 때 물질의 중량을 가리킨다. 구체적으로, 물질의 무-수분 기준 중량은, 물질이 일정한 중량에 이를 때까지 물질을 45℃ 오븐에 놓아둔 후에 물질의 무게를 잼으로써 수득될 수 있다.
여기에서 사용된 용어 "밀가루"는 밀의 제분으로부터 수득된 가루를 가리킨다. 일반적으로 말하면, 밀가루의 입자 크기는 약 14 내지 약 120 ㎛이다.
하기 실시예는 본 발명의 바람직한 구현양태를 증명하기 위해 포함된다. 당업자라면, 하기 실시예에 개시된 기술들이 본 발명의 실행에서 양호하게 작용하기 위해 본 발명자들에 의해 발견된 기술을 나타낸다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 본 개시내용의 관점에서, 당업자라면 개시된 특정한 구현양태에 많은 변화가 만들어질 수 있고 본 발명의 의도 및 범주에서 벗어나지 않으면서 비슷하거나 유사한 결과를 얻을 수 있으며, 따라서 첨부된 도면에 개시되거나 나타낸 모든 사항이 예증을 위한 것으로 해석되고 제한적인 의미가 아님을 이해해야 한다.
실시예 1 내지 105는 본 발명의 다양한 구현양태를 예증한다.
실시예 1 전단 강도의 결정
샘플의 전단 강도는 그램으로 측정되고 하기 절차에 의해 결정될 수 있다. 구조화 단백질 제품의 샘플의 무게를 재고 열 밀봉성 파우치에 그것을 놓고 샘플 중량의 3배의 실온 수돗물로 샘플을 수화시켰다. 약 0.01 바아의 압력까지 파우치의 공기를 빼고 파우치를 밀봉하였다. 샘플을 약 12 내지 약 24시간 동안 수화시켰다. 함수 샘플을 꺼내고, 이것을 조직 분석기로부터의 나이프가 샘플의 직경을 통해 자르도록 배향된 조직 분석기 기본 판 위에 놓았다. 또한, 나이프가 조직화된 조각의 장 축에 수직으로 자르도록 샘플을 조직 분석기 나이프 아래에 배향시켜야 한다. 압출물을 절단하기 위해 사용된 적절한 나이프는 모델 TA-45 앞쪽 날개 (텍스쳐 테크놀로지스(USA) 제조)이다. 이 시험을 수행하기 위해 사용된 조직 분석기는 25, 50 또는 100 kg 하중 셀이 설치된 스테이블 마이크로 시스템스 리미티드 (영국)에 의해 제조된 모델 TA, TXT2이다. 이 시험의 내용에서, 전단 강도는 샘플의 구멍을 뚫기 위해 필요한 최대 힘 (그램)이다.
실시예 2 절단 특징의 결정
절단 특징을 결정하는 절차는 다음과 같이 수행될 수도 있다. 전체 조각을 사용하여 구조화 단백질 제품의 약 150 그램을 무게를 쟀다. 샘플을 열-밀봉성 플라스틱 주머니에 놓고 25 ℃의 물 약 450 그램을 첨가하였다. 주머니를 약 150 mmHg에서 진공 밀봉하고 내용물을 약 60 분 동안 수화시켰다. 함수 샘플을 단일 날개 패들이 설치된 키친 에이드 혼합기 모델 KM14G0의 용기에 넣고, 130 rpm에서 2 분 동안 내용물을 혼합하였다. 패들 및 용기의 측면을 긁어내고 긁어낸 부스러기를 용기의 바닥으로 다시 보냈다. 혼합 및 긁어냄을 2회 반복하였다. 용기에서 약 200 g의 혼합물을 제거하였다. 모든 섬유 또는 2.5cm보다 더욱 긴 가닥이 절단된 혼합물로부터 이탈되도록 혼합물을 분리하였다. 절단된 혼합물로부터 분류된 섬유 집단의 무게를 재고 이 중량을 출발 중량 (예를 들어 ~200 g)으로 나누고 이 값에 100을 곱하였다. 이것은 샘플 내의 큰 조각의 퍼센트를 결정하였다. 얻어진 값이 15% 미만이거나 20% 초과라면 시험이 완결하였다. 값이 15% 내지 20%이라면, 용기로부터 다른 ~200 g의 무게를 재고, 절단된 혼합물로부터 2.5 cm보다 긴 섬유 또는 가닥을 분리하고 다시 계산을 수행하였다.
실시예 3 식물 단백질 제품의 제조
본 발명의 착색된 구조화 식물 단백질 제품을 제조하기 위해 하기 압출 방법을 사용할 수도 있다. 건식 배합 혼합 용기에 다음 성분을 첨가하였다: 1000 킬로그램 수프로 620 (콩 단리물), 440 kg 밀 글루텐, 236 kg 밀 전분, 34 kg 콩 떡잎 섬유, 8 kg 인산이칼슘, 및 2 kg L-시스테인. 내용물을 혼합하여 건식 배합된 콩 단백질 혼합물을 형성하였다. 건조 배합물을 호퍼로 옮기고, 호퍼로부터의 건조 배합물을 480 kg의 물과 함께 예비-상태조절장치에 도입하여 상태조절된 콩 단백질 예비-혼합물을 형성하였다. 이어서, 상태조절된 콩 단백질 예비-혼합물을 이축 압출 장치에 25 kg/분 이하의 속도로 공급하였다. 압출 장치는 5개 온도 조절 대역을 포함하고, 단백질 혼합물을 첫 번째 대역에서 약 25 ℃, 두 번째 대역에서 약 50 ℃, 세 번째 대역에서 약 95 ℃, 네 번째 대역에서 약 130 ℃ 및 다섯 번째 대역에서 약 150 ℃로 조절하였다. 압출 덩어리를 첫 번째 대역에서 적어도 약 400 psig 내지 다섯 번째 대역에서 약 1500 psig까지의 압력으로 처리하였다. 물 60 kg을 가열 대역과 통해 있는 하나 이상의 주입 제트를 통하여 압출기 통에 주입하였다.
가소화된 혼합물이 압출기 출구로부터 다이 조립체로 유동되도록 하는 배열로 다이 조립체를 압출기에 부착하고, 가소화된 혼합물이 다이 조립체를 통해 유동될 때 가소화된 혼합물 내에서 단백질 섬유의 실질적인 정렬을 생성하였다.
실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 함유하는 압출물이 다이 조립체를 나올 때, 이것을 나이프로 자르고 잘린 덩어리를 약 10 중량%의 수분 함량까지 건조시켰다. 일단 건조되면, 잘린 덩어리의 일부를 작은 조각 및 큰 조각으로 크기를 분류하였다. 각각의 크기에 대해 총 25개 조각을 수득한다. 이어서, 이러한 조각을 측정하고 표 IV에 표로 나타낸다.
Figure 112008087257764-PCT00001
실시예 4-94 식물 단백질 제품의 제조
실시예 4-94는 실시예 3의 반복이다. 하기 표 V는 실시예 3-94의 분석을 서술한다.
Figure 112008087257764-PCT00002
Figure 112008087257764-PCT00003
Figure 112008087257764-PCT00004
Figure 112008087257764-PCT00005
Figure 112008087257764-PCT00006
실시예 95 단백질 조성물의 제조
약 10 ℃ (50 ℉)의 수돗물 3625 그램을 혼합 용기에 첨가하고, 콩 단백질 조성물이 수화되고 섬유가 분리될 때까지, 교반하면서 콩 단백질 단리물, 콩 떡잎 섬유, 밀 글루텐 및 전분을 포함하는 건조된 저 수분 (약 7% 내지 약 12%) 콩 단백질 조성물 (FXP MO339로 확인됨, 미국 미조리주 세인트루이스 솔레 LLC로부터 입수가능함) 1160 그램을 첨가하였다. 약 50% 이상의 수분 함량을 갖는 기계적으로 뼈제거된 닭고기의 분쇄된 고기 5216 그램을 혼합기에 첨가하였다. 기계적으로 뼈제거된 닭고기는 약 2 ℃ (36 ℉) 내지 약 4 ℃ (39 ℉)의 온도이다. 균질한 재구성 고기 제품이 수득될 때까지 내용물을 혼합하였다. 재구성 고기 제품을 홀리매틱(Hollymatic) 형성 기계로 옮기고 여기에서 재구성 고기 제품을 스테이크 또는 커틀릿으로 형성한 다음 냉동시켰다.
콩 단백질 단리물, 콩 떡잎 섬유, 밀 글루텐 및 전분을 포함하는 비-건조 저 수분 (약 28 내지 약 35%) 콩 단백질 조성물 1500 그램을 3175 그램의 물로 수화시키는 것 이외에는, 실시예 3의 절차를 반복하였다. 재구성 고기 제품을 채워넣는 기계로 옮기고 이곳에서 재구성 고기 제품을 비투과성 포장에 채워넣은 다음 냉동시켰다. 채워넣는 기계는 HITEC 푸드 이퀴프먼트 인코포레이티드 (미국 일리노이주 엘크 그로브 빌리지에 위치), 타운센드 엔지니어링 컴퍼니 (미국 아이오와 데스 모인스에 위치), 로버트 레이저 앤드 컴퍼니 인코포레이티드 (미국 매사츄세츠주 캔톤에 위치) 및 핸트만 인코포레이티드 (미국 일리노이주 버팔로 그로브에 위치)를 포함하여 다양한 상업적 제조업자로부터 입수가능하다.
실시예 97
약 12 ℃ (54 ℉)의 수돗물 2127 그램을 첫 번째 혼합 용기에 첨가하고, 콩 단백질 조성물이 수화되고 섬유가 분리될 때까지, 교반하면서 건조된 저 수분 (약 7% 내지 약 12%) 콩 단백질 조성물 1000 그램을 첨가하였다. 이어서, 카라멜 색소 43 g을 함수 콩 단백질 조성물에 첨가하였다. 약 2 ℃ (36 ℉)에서, 약 50%의 수분 함량을 갖는 기계적으로 뼈제거된 닭고기의 분쇄된 고기 4500 그램을 첨가하였다. 이어서, 100 그램의 염화나트륨 및 30 그램의 트리폴리인산나트륨을 첨가하여 결합을 위해 분쇄된 고기에서 골격근 단백질을 추출/가용화하였다. 혼합이 계속될 때, 500 그램의 쇠고기 지방 및 100 그램의 쇠고기 향미제를 첨가하고 혼합을 계속하였다. 두 번째 혼합 용기에서 수프로(R) 620의 600그램의 겔화 단백질을 1000 그램 물에서 수화시키고 첫 번째 혼합 용기에 첨가하였다. 균질한 재구성 고기 제품이 수득될 때까지 내용물을 혼합하였다. 재구성 고기 제품을 홀리매틱 (미국 일리노이주 파크 포리스트 홀리매틱 코포레이션) 형성 기계로 옮기고 이곳에서 재구성 고기 제품을 패티로 형성하고 이어서 냉동시켰다.
실시예 98
약 10 ℃ (50 ℉)의 수돗물 3000 그램을 혼합 용기에 첨가하고, 콩 단백질 조성물이 수화되고 절단에 의해 섬유가 분리될 때까지, 교반하면서 수프로(R) 620으로부터 제조된 콩 단백질 압출물 1500 그램을 첨가하였다. 이어서, 약 50% 이상의 수분 함량을 갖는 기계적으로 뼈제거된 닭고기의 분쇄된 고기 5000 그램을 혼합기에 첨가하였다. 기계적으로 뼈제거된 닭고기는 약 2 ℃ (36 ℉) 내지 약 4 ℃ (39 ℉)의 온도이다. 이어서, 균질한 재구성 고기 제품이 수득될 때까지 내용물을 혼합하였다. 재구성 고기 제품을 홀리매틱 형성 기계로 옮기고 이곳에서 재구성 고기 제품을 스테이크 또는 커틀릿으로 형성하고 이어서 냉동시켰다.
실시예 99
함수 및 절단 콩 단백질 조성물이 콩 단백질 단리물, 쌀가루 및 무 글루텐 전분을 포함하는 것 이외에는 실시예 98의 절차를 반복하였다.
실시예 100
함수 및 절단 콩 단백질 조성물이 콩 단백질 단리물 및 쌀가루를 포함하는 것 이외에는 실시예 98의 절차를 반복하였다.
실시예 101
함수 및 절단 콩 단백질 조성물이 콩 단백질 단리물 및 무 글루텐 전분을 포함하는 것 이외에는 실시예 98의 절차를 반복하였다.
실시예 102
함수 및 절단 콩 단백질 조성물이 콩 단백질 단리물, 밀가루 및 전분을 포함하는 것 이외에는 실시예 98의 절차를 반복하였다.
실시예 103
함수 및 절단 콩 단백질 조성물이 콩 단백질 단리물 및 콩 떡잎 섬유를 포함하는 것 이외에는 실시예 98의 절차를 반복하였다.
실시예 104
함수 및 절단 콩 단백질 조성물이 콩 단백질 단리물, 콩 떡잎 섬유 및 밀 글루텐을 포함하는 것 이외에는 실시예 98의 절차를 반복하였다.
실시예 105
약 10 ℃ (50 ℉)의 수돗물 3383 그램을 혼합 용기에 첨가하고, 콩 단백질 추출물이 수화되고 절단에 의해 섬유가 분리될 때까지, 교반하면서 건조된 저 수분 (약 7% 내지 약 12%) 콩 단백질 압출물 (수프로맥스(SUPROMAX)(R) 5050으로 확인됨) 1208 그램을 첨가하였다. 이어서, 약 50% 이상의 수분 함량을 갖는 기계적으로 뼈제거된 닭고기의 분쇄된 고기 3340 그램 및 약 10%의 지방 함량을 갖는 1/2 인치로 분쇄된 쇠고기 3383 그램을 혼합기에 첨가하였다. 기계적으로 뼈제거된 닭고기 및 분쇄된 쇠고기는 약 2 ℃ (36 ℉) 내지 약 4 ℃ (39 ℉)의 온도이다. 또한, 염, 에리트로베이트, 아질산나트륨, 덱스트로스, 부숴진 블랙페퍼, 넛맥, 육두구, 과립 마늘, 고수풀, 레드페퍼 및 재함수 LHP 출발 배양액의 다양한 착색제 및 향미제를 첨가하였다. 균질한 재구성 고기 제품이 수득될 때까지 내용물을 혼합하였다. 이어서, 재구성 고기 제품을 고기 스틱으로 형성하였다.
바람직한 구현양태에 관해 본 발명을 설명하였으나, 명세서를 읽을 때 그의 다양한 변형이 당업자에게 명백할 것으로 이해된다. 따라서, 여기에 개시된 발명은 본 발명의 첨부된 청구범위의 범위 내에 속하는 변형을 포함하는 것으로 해석된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (55)

  1. 높은 온도 및 압력의 조건 하에서 다이 조립체를 통해 식물 단백질 물질을 압출시켜 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 식물 단백질 제품을 형성하는 것을 포함하는, 재구성 고기 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 다이 조립체가
    a. 공동으로 내부 챔버를 한정하는 뒷부분 및 앞부분을 갖는 다이 슬리브;
    b. 내부 챔버 내에 배치된 다이 삽입물 (여기에서 다이 삽입물은 전면부 및 후면부를 갖는 삽입물 본체를 포함하고, 상기 전면부가 바닥부 및 다수의 유동 전환장치를 한정하며, 바닥부와 어느 2개의 인접한 다수의 유동 전환장치 사이에서 점점 가늘어지는 유동 경로가 한정된다); 및
    c. 상기 다이 슬리브에 결합된 다이 원뿔
    을 포함하고, 상기 다이 원뿔과 상기 유동 경로가 공동으로 충분히 가늘어지는 유동 채널을 한정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 점점 가늘어지는 유동 경로가 3개의 측면을 따라 가늘어지는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 충분히 가늘어지는 유동 채널이 4개의 측면을 따라 가늘어 지는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 충분히 가늘어지는 유동 채널이 한쪽 끝 입구 및 반대쪽 끝 출구와 통해 있는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 충분히 가늘어진 유동 채널이 상기 입구로부터 상기 출구로 안쪽으로 가늘어지는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 구조화 식물 단백질 제품을 동물 고기와 조합하는 것을 더 포함하는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 구조화 식물 단백질 제품이 2000 그램 이상의 평균 전단 강도 및 17% 이상의 평균 절단 특징을 갖는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 구조화 식물 단백질 제품이 도 1의 현미경 사진에 나타낸 방식으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 식물 단백질 물질이 콩류, 옥수수, 완두콩, 카놀라, 해바라기, 수수, 쌀, 아마란스, 감자, 타피오카, 칡, 칸나, 루핀, 평지, 밀, 귀리, 호밀, 보리 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 하나 이상의 동물 단백질 물질을 압출 전에 식물 단백질 물질과 조합하여, 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 구조화 식물 단백질 제품을 제조하는 것을 더 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 동물 단백질 물질이 카제인, 카제이네이트, 유장 단백질, 오브알부민, 오보글로불린, 오보뮤신, 오보뮤코이드, 오보트랜스페린, 오보비텔라, 오보비텔린, 알부민 글로불린 및 비텔린으로 구성된 군에서 선택되는 방법.
  13. 제1항에 있어서, 식물 단백질 물질이 콩 단백질 및 밀 단백질을 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 유장 단백질을 더 포함하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 식물 단백질 물질이 건조 물질 기준으로 약 40% 내지 약 75% 단백질을 갖는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 식물 단백질 물질이 단백질, 전분, 글루텐 및 섬유를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 식물 단백질 물질이
    a. 건조 물질 기준으로 약 45% 내지 약 65% 콩 단백질;
    b. 건조 물질 기준으로 약 20% 내지 약 30% 밀 글루텐;
    c. 건조 물질 기준으로 약 10% 내지 약 15% 밀 전분; 및
    d. 건조 물질 기준으로 약 1% 내지 약 5% 섬유
    를 포함하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 식물 단백질 물질이 인산이칼슘 및 L-시스테인을 더 포함하는 방법.
  19. 제1항에 있어서, 압출 온도가 약 90 ℃ 내지 약 150 ℃이고, 압력이 약 500 psig 내지 약 1500 psig인 방법.
  20. 제7항에 있어서, 동물 고기가 통근육 조각, 분쇄된 고기, 기계적으로 뼈 제거된 고기 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 방법.
  21. 제7항에 있어서, 동물 고기가 돼지, 소, 양, 가금류, 야생 사냥동물 및 어류로 구성된 군에서 선택된 동물로부터 유래되는 방법.
  22. 제1항에 있어서, 고기 조성물이 물을 더 포함하는 방법.
  23. 제6항에 있어서, 구조화 식물 단백질 제품을 분쇄된 야채와 조합하는 것을 더 포함하는 방법.
  24. 제6항에 있어서, 구조화 식물 단백질 제품을 분쇄된 과일과 조합하는 것을 더 포함하는 방법.
  25. 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품을 포함하는 재구성 고기 조성물.
  26. 제25항에 있어서, 동물 고기를 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  27. 제26항에 있어서, 조성물이 약 40 내지 약 60 중량%의 구조화 단백질 제품 및 약 40 내지 약 60 중량%의 고기를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  28. 제27항에 있어서, 조성물의 약 10 내지 약 20 중량% 범위의 양으로 지방 원료를 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  29. 제28항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 도 1의 현미경 사진에 나타낸 방식으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  30. 제28항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 콩 단백질, 전분, 글루텐 및 섬유를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  31. 제28항에 있어서, 구조화 단백질 제품이
    a. 건조 물질 기준으로 약 45% 내지 약 65% 콩 단백질;
    b. 건조 물질 기준으로 약 20% 내지 약 30% 밀 글루텐;
    c. 건조 물질 기준으로 약 10% 내지 약 15% 밀 전분; 및
    d. 건조 물질 기준으로 약 1% 내지 약 5% 섬유
    를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  32. 제30항에 있어서, 고기가 쇠고기, 돼지고기, 양고기, 칠면조고기 및 닭고기로부터 선택되는 재구성 고기 조성물.
  33. 제29항에 있어서, 착색 조성물을 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  34. 제33항에 있어서, 착색 조성물이 비트, 안나토, 카라멜 색소 및 아미노산 원료를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  35. 제34항에 있어서, 단리된 콩 단백질을 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  36. 제35항에 있어서, 항산화제, 물, 향신료 및 향미제를 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  37. 제25항에 있어서, 분쇄된 야채를 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  38. 제37항에 있어서, 조성물이 약 40 내지 약 60 중량%의 구조화 단백질 제품 및 약 40 내지 약 60 중량%의 분쇄된 야채를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  39. 제38항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 도 1의 현미경 사진에 나타낸 방식으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  40. 제38항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 콩 단백질, 전분, 글루텐 및 섬유를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  41. 제38항에 있어서, 구조화 단백질 제품이
    a. 건조 물질 기준으로 약 45% 내지 약 65% 콩 단백질;
    b. 건조 물질 기준으로 약 20% 내지 약 30% 밀 글루텐;
    c. 건조 물질 기준으로 약 10% 내지 약 15% 밀 전분; 및
    d. 건조 물질 기준으로 약 1% 내지 약 5% 섬유
    를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  42. 제40항에 있어서, 착색 조성물이 비트, 안나토, 카라멜 색소 및 아미노산 원료를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  43. 제42항에 있어서, 단리된 콩 단백질을 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  44. 제43항에 있어서, 항산화제, 물, 향신료 및 향미제를 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  45. 제25항에 있어서, 분쇄된 과일을 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  46. 제45항에 있어서, 조성물이 약 40 내지 약 60 중량%의 구조화 단백질 제품 및 약 40 내지 약 60 중량%의 분쇄된 과일을 포함하는 재구성 고기 조성물.
  47. 제46항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 도 1의 현미경 사진에 나타낸 방식으로 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  48. 제46항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 콩 단백질, 전분, 글루텐 및 섬유를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  49. 제46항에 있어서, 구조화 단백질 제품이
    a. 건조 물질 기준으로 약 45% 내지 약 65% 콩 단백질;
    b. 건조 물질 기준으로 약 20% 내지 약 30% 밀 글루텐;
    c. 건조 물질 기준으로 약 10% 내지 약 15% 밀 전분; 및
    d. 건조 물질 기준으로 약 1% 내지 약 5% 섬유
    를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  50. 제48항에 있어서, 착색 조성물이 비트, 안나토, 카라멜 색소 및 아미노산 원료를 포함하는 재구성 고기 조성물.
  51. 제50항에 있어서, 단리된 콩 단백질을 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  52. 제51항에 있어서, 항산화제, 물, 향신료 및 향미제를 더 포함하는 재구성 고기 조성물.
  53. 제25항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 다이 조립체를 통해 압출되어 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품이 얻어지는 재구성 고기 조성물.
  54. 제37항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 다이 조립체를 통해 압출되어 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품이 얻어지는 재구성 고기 조성물.
  55. 제45항에 있어서, 구조화 단백질 제품이 다이 조립체를 통해 압출되어 실질적으로 정렬된 단백질 섬유를 갖는 구조화 단백질 제품이 얻어지는 재구성 고기 조성물.
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