KR20190059986A - 소비재를 위한 방법 및 조성물 - Google Patents

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Abstract

육류와 유사한 특성을 갖는 식물 기반 육류 대용물에 관한 방법 및 조성물이 본원에 제공된다.

Description

소비재를 위한 방법 및 조성물 {METHODS AND COMPOSITIONS FOR CONSUMABLES}
본원은 2011년 7월 12일에 출원된 미국 출원 일련 번호 61/572,205를 우선권 주장하며, 이는 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
동물 사육은 심각한 부정적 환경 영향을 갖는다. 현재, 지구 지표면의 30%가 동물 사육 전용으로 사용되고, 가축이 전체 육상 동물 바이오매스의 20%를 차지하는 것으로 추정된다. 이러한 거대한 규모로 인해 동물 사육은 순 온실 가스 배출의 18% 초과를 차지한다. 동물 사육은 가장 큰 인간 물 오염원일 수 있고, 동물 사육은 단연 생물다양성에 대한 세계의 가장 큰 위협이다. 세계 인구가 육류 함유 식이에서 동물성 제품이 없는 식이로 이동할 수 있다면, 지구 지표면의 26%가 다른 용도로 이용될 것으로 추정된다. 또한, 채식 식이로의 이동은 물 및 에너지 소비를 크게 감소시킬 것이다.
육류의 소비는 인간 건강에 대해 심각한 부정적 영향을 갖는다. 채식 식이의 건강 이익은 널리 확립되어 있다. 인구가 채식 식이로 이동한다면, 건강 관리에서의 비용 절감이 상당할 것이다.
세계 4대 주요 상품 작물 (대두, 옥수수, 밀 및 벼)이 이미 칼로리 및 단백질 (모든 필수 아미노산 포함)에 대한 인구의 요구량을 100% 초과로 공급하고 있음에도 불구하고, 기아는 전세계적 문제이다.
식물 기반 육류 대용물은 채식 식이로의 이동을 거의 유발하지 못했다. 육류 대용 조성물에 대한 현재 기술 현황은 대두/곡물 혼합물의 압출을 포함하며, 이는 육류의 조리 및 섭식 경험을 거의 모사하지 못한 제품을 생성한다. 이들 제품의 공통적 한계는 동등한 육류 제품보다 균일한 조직감 및 식감이다. 또한, 제품이 거의 인공 풍미 및 향미를 가미하여 미리-조리된 상태로 판매되어야 하기 때문에, 이들은 향미, 풍미, 및 조리 육류와 연관된 다른 주요 특징을 모사하지 못한다. 결과적으로, 이들 제품은 주로 이미 채식주의/완전 채식주의 입장에 있는 제한된 소비자 기반의 마음을 끌었으나, 육류 섭식에 익숙한 보다 큰 소비자 계열의 마음을 끌지는 못했다.
육류의 제조 및 소비에 대해 평가하는 특징을 보다 정확하게 모사하고 현재 육류 대용물의 결점 및 단점을 극복한 개선된 방법 및 조성물이 본원에 개시된다.
일부 측면에서, 본 발명은 단백질 내용물을 포함하며, 여기서 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질이 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 10% 이상을 차지하는 것인, 동물 공급원으로부터 유래된 육류 제품의 맛, 조직감 또는 색상을 정확하게 모방하는 육류 대용 조성물을 제공한다.
한 실시양태에서, 육류 대용 조성물은 미가공 상태 및 조리 후의 조리된 상태에서 상기 육류 제품의 색상을 정확하게 모방한다.
또 다른 실시양태에서, 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 25% 이상을 차지한다.
또 다른 실시양태에서, 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 50% 이상을 차지한다.
또 다른 실시양태에서, 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 75% 이상을 차지한다.
또 다른 실시양태에서, 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 90% 이상을 차지한다.
또 다른 실시양태에서, 글루텐은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 10% 이상을 차지하지 않는다.
또 다른 실시양태에서, 각각의 상기 단리된, 정제된 단백질은 개별적으로 단리 및 정제된다.
또 다른 실시양태에서, 육류 대용 조성물은 1-7종의 단리 및 정제된 단백질을 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 상기 1-7종의 단리 및 정제된 단백질은 각각 상이한 식물 종으로부터 단리된다.
일부 실시양태에서, 육류 대용물은 1종 이상의 식물 종으로부터 단리된 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20종 미만의 개별 단백질을 포함함다.
또 다른 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 1종 이상의 식물 종으로부터 유래된 미량 이하의 임의의 다른 단백질을 포함한다.
또 다른 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈, 리보솜 단백질, 액틴, 헥소키나제, 락테이트 데히드로게나제, 프룩토스 비스포스페이트 알돌라제, 포스포프룩토키나제, 트리오스 포스페이트 이소머라제, 포스포글리세레이트 키나제, 포스포글리세레이트 뮤타제, 에놀라제, 피루베이트 키나제, 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제, 피루베이트 데카르복실라제, 액틴, 번역 연장 인자, 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 (루비스코), 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 악티바제 (루비스코 악티바제), 알부민, 글리시닌, 콘글리시닌, 글로불린, 비실린, 콘알부민, 글리아딘, 글루텔린, 글루텐, 글루테닌, 호르데인, 프롤라민, 파세올린 (단백질), 단백질체, 세칼린, 익스텐신, 트리티세아에 글루텐, 제인, 임의의 종자 저장 단백질, 올레오신, 칼롤레오신, 스테롤레오신 또는 다른 오일 바디 단백질, 영양적 저장 단백질 A, 영양적 저장 단백질 B, 녹두 종자 저장 8S 글로불린으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 동물로부터 단리되지 않는다.
또 다른 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 단일 식물 공급원으로부터 단리된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 다중 식물 공급원으로부터 단리된다.
또 다른 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 유전자 변형 유기체로부터 단리된다.
일부 실시양태에서, 상기 유전자 변형 유기체는 유전자 변형 박테리아 또는 효모 유기체이다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 단백질은 섬유로 형성된다.
특정한 실시양태에서, 상기 섬유는 골격근 섬유와 유사하다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 섬유는 비대칭 섬유이다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 조성물은 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질을 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 및 플라보헤모글로빈으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정한 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 서열 1: MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA.
특정한 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 2에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 서열 2: MIDQKEKELI KESWKRIEPN KNEIGLLFYA NLFKEEPTVS VLFQNPISSQ SRKLMQVLGI LVQGIDNLEG LIPTLQDLGR RHKQYGVVDS HYPLVGDCLL KSIQEYLGQG FTEEAKAAWT KVYGIAAQVM TAE. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 2에 대해 적어도 80% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 2에 대해 적어도 90% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 2에 대해 적어도 98% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
특정한 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 3에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 서열 3: MRKQPTVFEK LGGQAAMHAA VPLFYKKVLA DDRVKHYFKN TNMEHQAKQQ EDFLTMLLGG PNHYKGKNMA EAHKGMNLQN SHFDAIIENL AATLKELGVS DQIIGEAAKV IEHTRKDCLG K. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 3에 대해 적어도 80% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 3에 대해 적어도 90% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 3에 대해 적어도 98% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, 단리 및 정제된 단백질은 1종 이상의 겔로 조립된다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 조성물은 1종 이상의 지방을 추가로 포함한다.
특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 지방은 식물 공급원으로부터 유래된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 미가공 상태에서 조리된 상태로의 조리 진행을 나타내는 지시제를 포함하는, 비-동물 공급원으로부터 유래된 육류 대용 제품을 제공한다.
일부 실시양태에서, 상기 지시제는 상기 조리 진행 동안 육류 제품의 색상 변화를 정확하게 모방하는 시각적 지시제이다.
한 실시양태에서, 상기 색상 변화는 적색에서 갈색으로의 변화이다.
한 실시양태에서, 상기 색상 변화는 분홍색에서 백색 또는 황갈색으로의 변화이다.
한 실시양태에서, 상기 시각적 지시제는 상기 조리 진행 동안 반투명에서 불투명 색상으로 변화한다.
일부 실시양태에서, 지시제는 조리 진행을 나타내는 후각적 지시제이다.
한 실시양태에서, 상기 후각적 지시제는 조리 동안 방출된 1종 이상의 휘발성 취기제이다.
일부 실시양태에서, 상기 지시제는 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질을 포함한다.
특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질은 조리 전에 환원된 상태로 있다.
한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 및 플라보헤모글로빈으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정한 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 서열 1: MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 동물로부터 단리되지 않는다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 동물로부터의 어떠한 단백질도 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 1종 이상의 식물 공급원으로부터 단리된다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 상기 1종 이상의 식물 공급원의 뿌리혹, 뿌리, 종자, 잎, 또는 줄기로부터 단리된다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 식물 공급원은 대두 또는 완두콩 식물이다.
한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 식물 공급원은 1종 이상의 콩과 식물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 환원 또는 산화된 상태의 단리 및 정제된 철 보유 단백질은 동등한 환원 또는 산화된 상태에 있는 경우의 동물 공급원으로부터 유래된 미오글로빈 단백질과 유사한 UV-VIS 프로파일을 갖는다.
특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질의 피크 흡광도 파장 및 동물 공급원으로부터 유래된 미오글로빈의 피크 흡광도 파장 사이의 차이는 5% 미만이다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 유전자 변형 유기체로부터 단리된다.
한 실시양태에서, 상기 유전자 변형 유기체는 유전자 변형 박테리아 또는 효모 유기체이다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검, 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유하는.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질 단리물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질 농축물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질을 함유하지 않는다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 두부를 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질을 포함하는 단백질 내용물을 포함하는, 동물 공급원으로부터 유래된 동등한 근육 조직의 맛, 조직감 또는 색상과 가까운 근육 조직 모조물을 제공한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 50% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 40% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 30% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 20% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 10% 이상을 차지한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 50% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 40% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 30% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 20% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 10% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 5% 이상을 차지한다. 일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 조성물 내용물의 1% 이상을 차지한다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 1종 이상의 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 비-동물 공급원은 식물 공급원이다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 비-동물 공급원은 유전자 변형 효모 또는 박테리아이다.
일부 실시양태에서, 각각의 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 개별적으로 단리 및 정제된다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈, 리보솜 단백질, 액틴, 헥소키나제, 락테이트 데히드로게나제, 프룩토스 비스포스페이트 알돌라제, 포스포프룩토키나제, 트리오스 포스페이트 이소머라제, 포스포글리세레이트 키나제, 포스포글리세레이트 뮤타제, 에놀라제, 피루베이트 키나제, 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제, 피루베이트 데카르복실라제, 액틴, 번역 연장 인자, 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 (루비스코), 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 악티바제 (루비스코 악티바제), 알부민, 글리시닌, 콘글리시닌, 글로불린, 비실린, 콘알부민, 글리아딘, 글루텔린, 글루텐, 글루테닌, 호르데인, 프롤라민, 파세올린 (단백질), 단백질체, 세칼린, 익스텐신, 트리티세아에 글루텐, 제인, 임의의 종자 저장 단백질, 올레오신, 칼롤레오신, 스테롤레오신 또는 다른 오일 바디 단백질, 영양적 저장 단백질 A, 영양적 저장 단백질 B, 녹두 종자 저장 8S 글로불린으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 상기 종자 저장 단백질은 녹두 8S 단백질이다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 겔 중에 현탁된다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 겔의 형태이다.
한 실시양태에서, 상기 겔은 단리된, 정제된 가교 효소를 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 가교 효소는 트랜스글루타미나제, 리실 옥시다제, 및 아민 옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정한 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 가교 효소는 트랜스글루타미나제이다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 섬유로 조립된다.
특정한 실시양태에서, 상기 섬유는 등방성으로 배열된다.
한 실시양태에서, 상기 섬유는 비대칭 섬유이다.
일부 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질을 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 서열 1: MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA. 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 80% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 90% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 95% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 98% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다.
특정한 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 단백질 내용물을 포함하며, 여기서 (i) 철-함유 단백질은 아닌 1종의 단리 및 정제된 단백질은 상기 단백질 내용물의 40-95%를 차지하고, (ii) 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 상기 단백질 내용물의 1-20%를 차지하고, (iii) 1종 이상의 가교 시약은 상기 단백질 내용물의 0.1-35%를 차지한다.
한 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 중량 또는 중량/부피 기준으로 상기 모조물의 5-50%를 차지한다.
한 실시양태에서, 상기 1종의 단리 및 정제된 단백질은 녹두 8S 단백질이다.
한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 레그헤모글로빈이다.
한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 가교 시약은 트랜스글루타미나제이다.
일부 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검, 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 추가로 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유한다. 특정한 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 추가로 밀 글루텐을 5% 미만으로 함유한다. 특정한 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 추가로 밀 글루텐을 10% 미만으로 함유한다. 특정한 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 추가로 밀 글루텐을 0.1% 미만으로 함유한다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 대두 단백질 단리물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 대두 단백질 농축물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않는다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 두부를 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 근육 조직 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 근육 조직 모조물은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검, 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유한다. 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 5% 미만으로 함유한다. 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 10% 미만으로 함유한다. 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 0.1% 미만으로 함유한다.
보다 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 대두 단백질 단리물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 대두 단백질 농축물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않는다.
보다 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다른 특정한 실시양태에서, 육류 모조물은 두부를 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다. 일부 실시양태에서, 육류 모조물은 셀룰로스를 0.1% 미만으로 함유한다. 일부 실시양태에서, 육류 모조물은 셀룰로스를 10% 미만으로 함유한다. 일부 실시양태에서, 육류 모조물은 셀룰로스를 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 지방 액적이 현탁되어 있는 단백질 용액을 포함하는 겔화 에멀젼을 포함하는 지방 조직 모조물을 제공한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 액적은 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 액적은 1종 이상의 식물성 오일로 구성된다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 식물성 오일은 옥수수 오일, 올리브 오일, 대두 오일, 땅콩 오일, 호두 오일, 아몬드 오일, 참깨 오일, 목화씨 오일, 평지씨 오일, 카놀라 오일, 홍화 오일, 해바라기 오일, 아마 종자 오일, 조류 오일, 팜 오일, 팜핵 오일, 코코넛 오일, 바바수 오일, 시어 버터, 망고 버터, 코코아 버터, 밀 배아 오일, 쌀겨 오일, 박테리아, 조류, 고세균 또는 진균 또는 유전자 조작 박테리아, 조류, 고세균 또는 진균에 의해 생산된 오일, 트리글리세리드, 모노글리세리드, 디글리세리드, 스핑고시드, 당지질, 레시틴, 리소레시틴, 포스파티드산, 리소포스파티드산, 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산, 공액 올레산, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 에스테르, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 글리세롤 에스테르, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 트리글리세리드 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 상기 1종 이상의 식물성 오일은 쌀겨 오일 또는 카놀라 오일이다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 용액은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 상기 단백질 용액 중 단백질의 75% 이상을 차지한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 식물 공급원이다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 유전자 변형 효모 또는 박테리아이다.
일부 실시양태에서, 각각의 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 개별적으로 단리 및 정제된다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈, 리보솜 단백질, 액틴, 헥소키나제, 락테이트 데히드로게나제, 프룩토스 비스포스페이트 알돌라제, 포스포프룩토키나제, 트리오스 포스페이트 이소머라제, 포스포글리세레이트 키나제, 포스포글리세레이트 뮤타제, 에놀라제, 피루베이트 키나제, 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제, 피루베이트 데카르복실라제, 액틴, 번역 연장 인자, 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 (루비스코), 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 악티바제 (루비스코 악티바제), 알부민, 글리시닌, 콘글리시닌, 글로불린, 비실린, 콘알부민, 글리아딘, 글루텔린, 글루텐, 글루테닌, 호르데인, 프롤라민, 파세올린 (단백질), 단백질체, 세칼린, 익스텐신, 트리티세아에 글루텐, 제인, 임의의 종자 저장 단백질, 올레오신, 칼롤레오신, 스테롤레오신 또는 다른 오일 바디 단백질, 영양적 저장 단백질 A, 영양적 저장 단백질 B, 녹두 종자 저장 8S 글로불린으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 알부민 단백질, 종자 저장 단백질, 또는 완두콩 글로불린 단백질이다.
특정한 실시양태에서, 상기 알부민 단백질은 단리된 완두콩 알부민 단백질이다.
일부 실시양태에서, 상기 종자 저장 단백질은 녹두 8S 단백질이다.
일부 실시양태에서, 상기 겔화 에멀젼은, 1-3종의 단리 및 정제된 단백질을 포함하며 상기 에멀젼의 부피의 30-70%를 차지하는 단백질 용액; 상기 에멀젼의 부피의 30-70%를 차지하는 식물성 오일; 및 중량/부피 기준으로 상기 에멀젼의 0.5-5%를 차지하는 단리된, 정제된 가교 효소를 포함하며, 여기서 상기 식물성 오일은 상기 단백질 용액 중에 유화되고, 상기 에멀젼은 상기 가교 효소에 의해 겔로 형성된다.
다른 실시양태에서, 상기 겔화 에멀젼은, 1-3종의 단리 및 정제된 단백질을 포함하며 상기 에멀젼의 부피의 1-30%를 차지하는 단백질 용액; 상기 에멀젼의 부피의 70-99%를 차지하는 식물성 오일; 및 중량/부피 기준으로 상기 에멀젼의 0.5-5%를 차지하는 단리된, 정제된 가교 효소를 포함하며, 여기서 상기 식물성 오일은 상기 단백질 용액 중에 유화되고, 상기 에멀젼은 상기 가교 효소에 의해 겔로 형성된다.
일부 실시양태에서, 지방 모조물은 가교 효소를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 가교 효소는 트랜스글루타미나제이다.
일부 실시양태에서, 상기 1-3종의 단리 및 정제된 단백질 중 1종은 녹두 8S 단백질, 완두콩 알부민 단백질, 또는 완두콩 글로불린 단백질이다.
특정한 실시양태에서, 상기 식물성 오일은 쌀겨 오일 또는 카놀라 오일이다.
일부 실시양태에서, 지방 조직 모조물은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검, 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 지방 조직 모조물은 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유한다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 대두 단백질 단리물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 대두 단백질 농축물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않는다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 두부를 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 지방 조직 모조물은 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함하는 단백질 내용물을 포함하며, 여기서 상기 단백질 내용물은 결합 조직 또는 피부의 조직감 및 시각적 외관과 가까운 구조로 조립된 것인 결합 조직 모조물을 제공한다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 식물 공급원이다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 유전자 변형 효모 또는 박테리아이다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 50% 이상을 차지한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종의 단리 및 정제된 단백질은 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 90% 이상을 차지한다.
일부 실시양태에서, 각각의 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 개별적으로 단리 및 정제된다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈, 리보솜 단백질, 액틴, 헥소키나제, 락테이트 데히드로게나제, 프룩토스 비스포스페이트 알돌라제, 포스포프룩토키나제, 트리오스 포스페이트 이소머라제, 포스포글리세레이트 키나제, 포스포글리세레이트 뮤타제, 에놀라제, 피루베이트 키나제, 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제, 피루베이트 데카르복실라제, 액틴, 번역 연장 인자, 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 (루비스코), 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 악티바제 (루비스코 악티바제), 알부민, 글리시닌, 콘글리시닌, 글로불린, 비실린, 콘알부민, 글리아딘, 글루텔린, 글루텐, 글루테닌, 호르데인, 프롤라민, 파세올린 (단백질), 단백질체, 세칼린, 익스텐신, 트리티세아에 글루텐, 제인, 임의의 종자 저장 단백질, 올레오신, 칼롤레오신, 스테롤레오신 또는 다른 오일 바디 단백질, 영양적 저장 단백질 A, 영양적 저장 단백질 B, 녹두 종자 저장 8S 글로불린으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 프롤라민 패밀리 단백질이다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질은 제인이다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 겔 중에 현탁된다.
일부 실시양태에서, 상기 겔은 단리된, 정제된 가교 효소를 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 가교 효소는 트랜스글루타미나제, 리실 옥시다제, 및 아민 옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 가교 효소는 트랜스글루타미나제이다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 섬유로 형성된다.
일부 실시양태에서, 상기 섬유는 압출 공정에 의해 생산된다.
일부 실시양태에서, 상기 섬유는 단백질 가교에 의해 안정화된다.
일부 실시양태에서, 섬유는 단리된, 정제된 가교 효소를 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 가교 효소는 트랜스글루타미나제, 리실 옥시다제, 및 아민 옥시다제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된, 정제된 가교 효소는 트랜스글루타미나제이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 근육 모조물; 지방 조직 모조물; 및 결합 조직 모조물을 포함하며, 여기서 상기 근육 모조물, 지방 조직 모조물, 및/또는 결합 조직 모조물은 육류의 물리적 조직화와 가까운 방식으로 조립된 것인 육류 대용 제품을 제공한다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 상기 근육 모조물, 지방 조직 모조물 및 결합 조직 모조물 중 2종 이상을 포함한다.
육류 대용 제품의 일부 실시양태에서, 상기 근육 모조물은 중량 기준으로 상기 제품의 40-90%를 차지하고, 상기 지방 조직 모조물은 중량 기준으로 상기 제품의 1-60%를 차지하고, 상기 결합 조직 모조물은 중량 기준으로 상기 제품의 1-30%를 차지한다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 60-90% 물; 5-30% 단백질 내용물; 및 1-20%의 지방 또는 지방 모조물을 포함하며, 여기서 상기 단백질 내용물은 1종 이상의 단리된, 정제된 식물성 단백질을 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 단백질 내용물은 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 식물 공급원이다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 유전자 변형 효모 또는 박테리아이다.
일부 실시양태에서, 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 50% 이상은 1종 이상의 단리된 정제된 단백질이다.
일부 실시양태에서, 각각의 상기 1종 이상의 단리된 단백질은 상이한 식물 종으로부터 개별적으로 단리 및 정제된다.
일부 실시양태에서, 상기 단리된 단백질 중 1종 이상은 헤모글로빈, 미오글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈, 리보솜 단백질, 액틴, 헥소키나제, 락테이트 데히드로게나제, 프룩토스 비스포스페이트 알돌라제, 포스포프룩토키나제, 트리오스 포스페이트 이소머라제, 포스포글리세레이트 키나제, 포스포글리세레이트 뮤타제, 에놀라제, 피루베이트 키나제, 글리세르알데히드-3-포스페이트 데히드로게나제, 피루베이트 데카르복실라제, 액틴, 번역 연장 인자, 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 (루비스코), 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 악티바제 (루비스코 악티바제), 알부민, 글리시닌, 콘글리시닌, 글로불린, 비실린, 콘알부민, 글리아딘, 글루텔린, 글루텐, 글루테닌, 호르데인, 프롤라민, 파세올린 (단백질), 단백질체, 세칼린, 익스텐신, 트리티세아에 글루텐, 제인, 임의의 종자 저장 단백질, 올레오신, 칼롤레오신, 스테롤레오신 또는 다른 오일 바디 단백질, 영양적 저장 단백질 A, 영양적 저장 단백질 B, 녹두 종자 저장 8S 글로불린으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질을 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리 및 정제된 철-함유 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 및 플라보헤모글로빈으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. [서열 1: MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA].
일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검, 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유한다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질 단리물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질 농축물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질을 함유하지 않는다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 두부를 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 육류 대용 제품은 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질을 포함하는, 동물에 의한 소비를 위해 형성된 식제품을 제공한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질은 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 식물 공급원이다.
일부 실시양태에서, 상기 식물 공급원은 1종 이상의 콩과 식물을 포함한다.
일부 실시양태에서, 상기 1종 이상의 콩과 식물은 대두 또는 완두콩 식물이다.
일부 실시양태에서, 상기 비-동물 공급원은 유전자 변형 효모 또는 박테리아이다.
일부 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 헤모글로빈, 미오글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 클로로크루오린, 에리트로크루오린, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 프로토글로빈, 말단절단된 2/2 글로빈, HbN, 시아노글로빈, HbO, Glb3, 및 시토크롬, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한 실시양태에서, 상기 철-함유 단백질은 서열 1에 대해 적어도 70% 상동성을 갖는 아미노산 서열을 포함한다. [서열 1: MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA].
일부 실시양태에서, 식제품은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검, 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
특정한 실시양태에서, 식제품은 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유한다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 식제품은 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 식제품은 대두 단백질 단리물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 식제품은 대두 단백질 농축물을 함유하지 않는다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 식제품은 대두 단백질을 함유하지 않는다.
보다 특정한 실시양태에서, 상기 식제품은 상기 식제품은 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다른 특정한 실시양태에서, 상기 식제품은 두부를 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 상기 식제품은 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단백질을 단리 및 정제하고; 상기 1종 이상의 단백질을 육류의 물리적 조직화와 가까운 물리적 조직화로 조립하는 것을 포함하는, 육류 대용 조성물의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단백질을 단리 및 정제하고; 상기 1종 이상의 단백질을 골격근의 물리적 조직화와 가까운 물리적 조직화로 조립하는 것을 포함하는, 근육 조직 모조물의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단백질을 단리 및 정제하고; 1종 이상의 단백질을 포함하는 용액을 제조하고; 상기 용액 중에 1종 이상의 지방을 유화시키고; 1종 이상의 가교 시약을 사용하여 상기 용액을 겔화 유화로 안정화시키는 것을 포함하는, 지방 조직 모조물의 제조 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단백질을 단리 및 정제하고; 상기 1종 이상의 단백질을 침전시키는 것을 포함하며, 여기서 상기 침전은 결합 조직의 물리적 조직화와 가까운 물리적 구조를 형성하는 상기 1종 이상의 단백질을 생성하는 것인, 결합 조직 모조물의 제조 방법을 제공한다.
일부 실시양태에서, 상기 침전은 상기 1종 이상의 단백질을 제1 용액 중에 가용화시키고; 상기 제1 용액을 제2 용액으로 압출하는 것을 포함하며, 여기서 상기 1종 이상의 단백질은 상기 제2 용액 중에 불용성이고, 상기 압출은 상기 1종 이상의 단백질의 침전을 유도한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질을 포함하는, 동물에 의한 소비를 위해 형성된 식제품을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질을 포함하는, 인간에 의한 소비를 위해 형성된 식제품을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질을 포함하는, 동물에 의한 소비를 위해 형성된 식제품을 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 1종 이상의 단리된, 정제된 철-함유 단백질을 포함하는, 인간에 의한 소비를 위해 형성된 식제품을 제공한다.
본 명세서에서 언급된 모든 공개물 및 특허 출원은, 각각의 개별적 공개물 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 나타내어진 경우와 동일한 정도로 본원에 참조로 포함된다.
특허 또는 출원 파일은 컬러로 제작된 하나 이상의 도면을 포함한다. 컬러 도면(들)을 갖는 본 특허 또는 특허 출원 공보의 사본은 필요한 요금의 청구 및 납부시에 해당 관청에 의해 제공될 것이다.
본 발명의 신규한 특징은 특히 첨부하는 특허청구범위에 기재되어 있다. 본 발명의 특징 및 이점에 대한 보다 나은 이해는, 본 발명의 원리를 이용한 예시적 실시양태를 기재하고 있는 하기 상세한 설명, 및 하기 첨부된 도면을 참조하여 얻어질 것이다:
도 1은 레그헤모글로빈 (LHb, 우측 프로파일) 또는 제2철 이온 (좌측 프로파일)의 존재 하에 조리된 달리 동일한 근육-모조물 샘플의 정렬된 GCMS 프로파일 (거울화 배향)의 비교를 도시한다. 이러한 예시에서, 수직축은 기체 크로마토그래피 분리 단계에서의 체류 시간을 나타내고, 수평축은 상응하는 분리된 휘발성 화합물의 단편화에 의해 생성된 이온의 m/z 비를 나타낸다. 2개의 샘플에서 차별적으로 나타난 선택된 화합물은 도면의 우측에 표지하였다.
도 2는 내부에 함유된 레그헤모글로빈에 의해 부여된 적색을 입증하기 위해 절개한, 뿌리혹을 갖는 완두콩 식물 (피숨 사티붐(Pisum sativum))의 뿌리의 일부를 도시한다. 절개된 뿌리혹은 적색으로 보인다.
도 3은 완두콩 뿌리 1 oz로부터 단리된 레그헤모글로빈을 도시한다. 육류에 의한 통상적인 적색은 컬러 사진에서 명백하다.
도 4는 다양한 종으로부터의 레그헤모글로빈이 상동체이고, 유사한 색상 특성을 갖는다는 것을 보여준다. 도 4에서, 패널 A는 3종의 콩과 식물 종 (1) 잠두 (2) 완두 (3) 대두의 용해된 뿌리혹의 SDS_PAGE 겔을 보여준다. 화살표는 각각 레그헤모글로빈을 나타낸다. 패널 B는 2종의 상이한 식물 종 (잠두 및 대두)으로부터의 레그헤모글로빈의 UV-VIS 스펙트럼 프로파일의 유사성을 보여준다.
도 5는 2종의 단백질의 UV-VIS 흡수 프로파일의 유사성을 보여주는, 환원된 (헴 철 2+) 및 산화된 (헴 철 3+) 대두 레그헤모글로빈 (도 5 패널 A), 및 말 심근 미오글로빈 (도 5 패널 B)의 비교를 보여준다. 본 발명자들은 본원에 기재된 프로토콜을 이용하여 대두 뿌리혹으로부터 대두 레그헤모글로빈을 정제하였다. 정제된 말 미오글로빈은 시그마알드리치(SigmaAldrich)로부터 구입하였다. 대두 레그헤모글로빈 (도 5 패널 A) 및 말 미오글로빈 (도 5 패널 B)을 1mm 차아황산나트륨을 사용하여 환원시켰다. 대두 레그헤모글로빈 (도 5 패널 A) 및 말 미오글로빈 (도 5 패널 B)의 헴 Fe3+ (청색 선 - 도 5 및 6의 더 높은 피크) 및 헴 Fe2+ (적색 선)의 UV-VIS 흡수 스펙트럼을 나타내었다. 삽입 도면은 450nm 내지 700nm 영역에서의 UV-VIS 스펙트럼의 확대도를 나타낸다. (도 5 패널 C) 헴-Fe3+ 상태의 대두 레그헤모글로빈의 40 mg/ml 용액 10ul 액체 액적의 영상 (좌측 액적)은 특징적인 녹빛 적색을 나타내고, 헴-Fe2+ 상태의 대두 레그헤모글로빈 용액의 40mg/ml 용액 (우측 액적)은 특징적인 적색을 나타내고, (우측 영상)은 말 미오글로빈의 샘플에 해당한다.
도 6은 차아황산나트륨 및 시트르산티타늄을 사용한 레그헤모글로빈 헴 철의 성공적 환원의 예를 도시한다. 도 6에서, 헴 철이 산화된 (+3) 상태에 있는 정제된 대두 레그헤모글로빈의 UV-VIS 스펙트로그램은 각각의 패널에서 청색 곡선으로 나타내었다 (청색 곡선이 주 그래프에서 더 높은 피크를 가짐). 각각의 패널에서 적색 곡선은 20mM 인산칼륨 pH 7.3, 100mM 염화나트륨 완충제 중에 (패널 A) 1mM 차아황산나트륨 또는 (패널 B) 0.24% (wt/v) 시트르산티타늄을 첨가하여 (+2) 상태 (적색 선)로 환원시킨 후의 동일한 레그헤모글로빈 종의 UV-VIS 스펙트럼을 나타낸다. 삽입 도면은 450-700 nm 영역에서의 UV-VIS 스펙트럼의 확대도를 나타낸다. 이러한 예의 경우, 레그헤모글로빈은 60/90% 황산암모늄 분획화를 이용하여 대두 뿌리혹으로부터 정제되었고, 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨 완충제로 교환되었다. 차아황산나트륨 원액은 물 중 1mM 수산화나트륨 중에 100mM 차아황산나트륨을 용해시켜 제조하였다. 시트르산티타늄 원액은 염산 중 20% (wt/v) Ti-클로라이드로부터 이를 0.2M 시트르산나트륨과 혼합함으로써 (1:10 v/v) 제조하였다. pH는 탄산나트륨을 사용하여 pH 7.0으로 조정하였다.
도 7은 대두 뿌리혹으로부터의 레그헤모글로빈 정제 흐름의 예를 도시한다. 도면은 상이한 대두 레그헤모글로빈 정제 단계 (레인 1) 대두 뿌리혹 용해물; (레인 2) 60/90% (wt/v) 황산암모늄 분획화에 의해 정제된 대두 뿌리혹 용해물의 SDS-PAGE 분획화를 보여준다. 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨, 1mM EDTA 완충제 중에 재현탁된 90% 황산암모늄 분획화된 단백질 펠릿의 단백질 내용물을 보여주며; 90% 황산암모늄 펠릿으로부터의 단백질은 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨 중에서 음이온-교환 크로마토그래피 (FFQ 지이 헬스케어(FFQ GE Healthcare))에 의해 추가로 정제하였다. 플로스루에 수집된 레그헤모글로빈을 레인 3에 나타내었다. 음이온-교환 플로스루는 크기-배제 크로마토그래피 (세파크릴(Sephacryl) S-100 지이 헬스케어)를 이용하여 분획화하였고, 생성된 레그헤모글로빈 분획을 레인 4에 나타내었다. 다양한 정제 단계에서의 레그헤모글로빈 함량은 ImageDoc 분석 소프트웨어 (바이오라드(BioRad))를 이용하여 각각의 샘플에서 SDS-PAGE 겔 상의 레그헤모글로빈 밴드의 분획을 결정함으로써 결정하였다. 정제 단계의 각 단계에서의 레그헤모글로빈의 순도 (부분 존재비)는: 용해물: 32.7% (레인 1), 60/90% (wt/v) 황산암모늄 분획화 78% (레인 2), 음이온-교환 크로마토그래피 ~ 83% (레인 3), 및 크기-배제 크로마토그래피 ~ 95%까지 (레인 4)였다.
도 8은 (A) 재조합 단백질 기술을 이용하여 발현 및 정제된 대두 레그헤모글로빈 및 (B) 대두 뿌리혹으로부터 정제된 대두 레그헤모글로빈의 염색된 SDS-PAGE 겔 분석을 보여준다. (A) His-태그 및 TEV 프로테아제 His-태그 제거 부위를 보유하는 재조합 대두 레그헤모글로빈 A는 이.콜라이(E.coli) BL21 균주에서 발현되었고, His-태그 친화성 크로마토그래피 (탈론(Talon) 수지, 클론테크(CloneTech))를 이용하여 정제되었다. 좌측 레인은 분자량 표준을 함유하고, 우측 레인은 정제된 재조합 대두 레그헤모글로빈 A를 함유한다 (화살표). 재조합 대두 레그헤모글로빈 A의 예상 분자량은 17.1kDa이다. (B) 뿌리혹으로부터 정제된 대두 레그헤모글로빈의 SDS-PAGE 겔. 좌측 레인은 분자량 표준을 함유하고, 우측 레인은 정제된 대두 레그헤모글로빈 A를 함유한다 (화살표). 정제된 물질의 질량 분광측정법 분석에서 모든 4종의 대두 레그헤모글로빈 이소형이 존재하며 전장인 것으로 결정되었다 (데이터는 제시되지 않음). 대두 레그헤모글로빈 이소형의 예상 분자량 (MW)은 MW15.4 내지 15.8kDa 범위이다.
도 9는 상업적 육류 유사품 (퀀(Quorn) 닭고기 유사체)의 변 당 약 1cm의 6개의 입방체의 예를 보여주며, 그 중 4개 (좌측, 및 우측 하부)는 20 mM 인산칼륨 pH 7.4 및 100 mM NaCl 중 약 10 mg/ml 대두 레그헤모글로빈의 용액 내에 침지시켰고; 나머지 2개 (우측 상부)는 레그헤모글로빈 무함유의 동일한 완충제 내에 침지시켰다. 레그헤모글로빈-주입 입방체의 진분홍색은 비-주입 입방체의 연황갈색과 대조적임이 컬러 사진에서 명백하다.
도 10은 350℃에서 팬에서 조리 과정에 있는 퀀 닭고기 유사체의 4개의 레그헤모글로빈-주입 입방체를 보여준다. 2개의 하부 입방체를 구워진 표면이 드러나도록 뒤집었고, 이는 갈색으로 변하였다. 상부 2개의 입방체에서 가열된 부분은 회갈색으로 변한 반면, 보다 차가운 상단 표면은 그의 분홍색 색상을 유지하였다. 일부 실시양태에서, 소비재가 조리되지 않은 육류의 색상이 될 때까지, 소비재에 헴 함유 용액, 예를 들어 레그헤모글로빈 용액을 주입하였다.
도 11은 녹두 단백질 용액 (투석 완충제 중 150 mg/ml) 43 ml를 레그헤모글로빈 용액 (20 mM 인산칼륨, 100 mM NaCl, pH 7.3 중 46.5 mg/ml 레그헤모글로빈 및 20mg/ml 다른 대두 뿌리혹 단백질) 37 ml와 혼합한 것을 도시한다. 트랜스글루타미나제 용액 (20% w/w) 20 ml를 첨가하고, 용액을 철저히 혼합하고, 2개의 50 ml 팔콘 튜브로 분리하고, 실온에서 밤새 인큐베이션하였다. 최종 단백질 농도는 녹두 단백질 65 mg/ml, 레그헤모글로빈 18 mg/ml, 총 단백질 91 mg/ml였다.
도 12는 43ml 녹두 단백질 용액 (150mg/ml)을 레그헤모글로빈의 11.7 mg/ml 용액 45ml 및 0.8% (wt/v)의 트랜스글루타미나제 용액과 혼합하여 제조한 "백색" 근육 유사체를 도시한다. 최종 단백질 농도는 녹두 단백질 63 mg/ml, 레그헤모글로빈 5.2 mg/ml, 총 단백질 68 mg/ml였다.
도 13은 녹두 기반의 지방 조직 유사체를 도시하며, 에펜도르프 튜브에서 제조하였고, 겔 내로 혼입되지 않은 어떠한 시각적으로 식별가능한 액체도 없는 회백색의 평활한 균일 조직감의 불투명한 겔을 형성하였다. 겔은 단독으로 세워지며 탄성적이고 탄력적이었다. 겔은 약간의 쾌적한 향미 및 부드럽고 쾌적한 풍미를 갖는다. 맛은 부드러운 짠맛이다.
도 14는 완두콩 글로불린 기반의 조직 유사체를 도시하며, 압축시 오일이 적은 것을 포기한 것을 제외하고는 녹두-기반 지방 유사체와 매우 유사하게 에펜도르프 튜브에서 제조하였다.
도 15는 23 게이지 바늘 (ID 0.337 mm)을 갖는 시린지 내로 로딩된, 70% 에탄올 중 1:3 비를 이용하여 생성된 결합-조직 유사체 가닥을 보여준다. 용액을 과량의 5 M NaCl 용액 내로 5 인치-높이 용기의 바닥으로부터 천천히 압출하였다. NaCl 용액보다 밀도가 낮은 에탄올-제인 용액이 위로 떠올랐고, 고체화 제인의 섬유질 가닥을 뽑아냈다. NaCl을 지속적으로 교반하였고, 가닥이 전개되기 시작하여 가닥 연장을 보조하였다. 가닥은 함께 다발이 되고, 경질의 고밀도 덩어리가 되었다.
도 16은 62% (wt/wt) 근육 유사체 (62% (wt/wt) "암색 근육 유사체" 및 38% (wt/wt) "백색 근육 유사체"), 29% (wt/wt) 지방 조직 유사체 (완두콩 글로불린 및 카놀라 오일로부터), 5% (wt/wt) 결합 조직 유사체를 조합하여 제조한 간 소고기 원형 패티 (도 16 패널 A)를 도시한다. 간 소고기 원형 패티를 62% 근육 유사체 (62% "암색 근육 유사체" 및 38% "백색 근육 유사체), 29% 지방 조직 유사체 (녹두 종자 8S 단백질 및 쌀겨 오일로부터), 5% 결합 조직 유사체를 조합하여 제조하였다 (도 16 패널 B). 간 소고기 원형 패티를 71% (wt/wt) 근육 조직 유사체 (60% "백색" 근육 유사체, 40% "암색" 근육 유사체로 구성), 23% 지방 조직 (완두콩 종자 글로불린 단백질 및 카놀라 오일로부터)을 조합하여 제조하였다 (도 16 패널 C). 간 소고기 원형 패티를 67% "백색" 근육 유사체를 28% 지방 조직 유사체 (완두콩 글로불린 및 쌀겨 오일로부터)와 조합하여 제조하였다 (도 16, 패널 D).
도 17은 62% (wt/wt) 근육 조직 유사체 (62% (wt/wt) "암색 근육 유사체" 및 38% (wt/wt) "근육 유사체"), 29% (wt/wt) 지방 조직 유사체 (완두콩 글로불린 및 카놀라 오일로부터), 5% (wt/wt) 결합 조직 유사체를 조합하여 제조한 간 소고기 패티 유사체를 도시한다. 좌측 패널은 조리 전의 패티를 보여주고, 우측 패널은 약 2분 동안 조리한 후의 동일한 패티를 보여준다. 관찰자는 조리 중의 간 소고기 모조물의 향미를 명백하게 "소고기같은" 것으로 기재하였다.
소비재의 생산을 위한 방법 및 조성물이 본원에 기재된다. 소비재는 동물 소비를 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 소비재는 인간 소비에 적당한 식품일 수 있다. 소비재는 적합한 규제 기관에 의해 승인될 수 있다. 소비재는 이미 존재하는 인간 식품과 유사하게 식료품점에서 팔리거나 음식점, 학교, 병원, 군사 시설, 감옥, 보호소, 장기간 관리 시설에서 제조될 수 있다. 소비재는 또한 가축의 사료가 될 수 있다. 예를 들어, 개 사료가 본 발명에 따라 생산될 수 있다. 소비재는 또한 야생 동물의 사료가 될 수 있다. 예를 들어, 소비재는 비-가축화 포식성 동물에게 제공될 수 있다.
본 발명의 소비재는 동물 기반 식품과 경쟁하거나, 이를 보충하거나 대체할 수 있다. 예를 들어, 소비재는 전적으로 식물 공급원으로부터 제조된 육류 모조물일 수 있다. 소비재는 현재 판매되는 육류의 컷 또는 외관을 모방하도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 소비재는 간 소고기 또는 소고기의 특정한 컷과 시각적으로 유사하거나 또는 구별 불가능할 수 있다. 대안적으로, 소비재는 고유의 외양 또는 외관으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 소비재는 소비재의 구조를 기반으로 하는 패턴 또는 문자를 함유할 수 있다. 일부 경우에서, 소비재는 그의 제조 후에 통상적인 육류 제품처럼 보인다. 예를 들어, 소고기의 통상적인 컷보다 크지만 소비재가 절단되고 가열된 후에는 통상적인 가열된 육류와 동일하게 보이는 소비재가 생산될 수 있다. 일부 실시양태에서, 소비재는 2차원적으로 통상적인 육류 형상과 유사하지만 3차원적으로는 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, 소비재는 2차원적으로 (예를 들어, 상부에서 볼 때) 육류의 컷과 유사할 수 있지만, 통상적인 컷보다 매우 길 수 있다 (또는 두꺼울 수 있음). 따라서, 일부 실시양태에서 통상적 육류 형상 제품으로 반복적으로 컷팅될 수 있는 조성물이 제공된다.
소비재는 전적으로 식물 기반 공급원으로부터 제조될 수 있다. 일부 경우에서, 소비재는 유기 공급원으로부터 제조될 수 있다. 소비재는 또한 식물 기반 공급원 및 동물 기반 공급원의 조합으로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 소비재는 본 발명의 식물 기반 제품으로 보충된 간 소고기 제품일 수 있다.
소비재는 현지 산물로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 소비재는 궁극적 소비자의 특정 반경 내에서 재배된 식물로부터 제조될 수 있다. 상기 반경은 예를 들어 1, 10, 100 또는 1000 마일일 수 있었다. 따라서, 일부 실시양태에서, 본 발명은 육류 모조물의 생산 전에 1, 10, 100 또는 1000 마일 넘게 수송된 제품을 함유하지 않는 육류 모조물의 생산 방법을 제공한다.
본 발명은 다양한 공급원으로 생산되는 경우에 소비재로부터 일관된 특성을 생산하는 방법을 제공한다. 따라서, 예를 들어, 미국 아이오와주의 현지 식물로부터 생산된 식물 기반 육류 모조물은 프랑스 로레인의 현지 식물로부터 생산된 식물 기반 육류 모조물과 실질적으로 유사한 맛, 냄새 및 조직감을 가질 것이다. 이러한 일관성은 일관된 특성을 갖는 현지 재배 식품의 광고 방법을 고려한다. 일관성은 상이한 위치에서의 유사한 성분의 농축 또는 정제로부터 비롯될 수 있다. 이들 성분은 소정 비로 조합되어 일관성을 보장할 수 있다. 일부 실시양태에서, 고도의 특징적 일관성은 동일한 식물 종으로부터 유래된 성분 (예를 들어, 단리 또는 농축된 단백질 및 지방)을 사용함으로써 가능해진다. 일부 실시양태에서, 고도의 특징적 일관성은 상이한 식물 종으로부터 유래된 성분 (예를 들어, 단리 또는 농축된 단백질 및 지방)을 사용함으로써 가능해진다. 일부 실시양태에서, 동일한 단백질이 상이한 식물 종으로부터 단리될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 상이한 위치에서의 식물 공급원으로부터 유사한 식물 구성성분을 단리하고, 양쪽 위치에서 본원에 제공된 조성물을 조립하고, 조성물을 판매하는 것을 포함하며, 여기서 상이한 지리적 위치에서 조립되고 판매된 조성물은 일관된 물리적 및 화학적 특성을 갖는 것인 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 단리된 구성성분은 상이한 위치에서의 상이한 식물 집단으로부터의 것이다. 일부 실시양태에서, 단리된 구성성분 중 1종 이상은 개별 지리적 위치로 수송된다.
소비재는 생산을 위해서 가축화 동물로부터 생산된 소비재보다 더 적은 자원을 필요로 할 수 있다. 따라서, 본 발명은 생산을 위해서 육류보다 더 적은 물 또는 에너지를 필요로 하는 육류 모조물을 제공한다. 예를 들어, 소비재는 소비재 파운드당 약 10, 50, 100, 200, 300, 500 또는 1000 갤런 미만의 물을 필요로 할 수 있다. 비교를 위해, 소고기는 육류 파운드당 2000 갤런이 넘는 물을 필요로 할 수 있다.
소비재는 생산을 위해서 유사한 단백질 내용물을 함유하는 육류 제품보다 더 적은 토지를 필요로 할 수 있다. 예를 들어, 소비재는 유사한 단백질 내용물을 함유하는 육류 제품의 생산에 필요한 토지 면적의 30% 이하를 필요로 할 수 있다.
소비재는 동물성 제품과 비교하여 식이에서 이를 대체할 경우에 건강 이익을 가질 수 있다. 예를 들어, 이는 유사한 육류 제품보다 더 적은 콜레스테롤 또는 보다 낮은 수준의 포화 지방을 가질 수 있다.
소비재는 동물성 제품과 비교하여 식이에서 이를 대체할 경우에 동물 보호 이익을 질 수 있다. 예를 들어, 이는 감금, 강제 급식, 조기 이유, 어미-새끼 상호작용의 두절 또는 그의 육류를 위한 동물의 도살을 필요로 하지 않으면서 생산될 수 있다.
소비재는 이들이 대체하는 육류 제품보다 더 작은 "탄소 발자국"을 가질 수 있다. 예를 들어, 소비재는 그가 대체하는 동물성 제품에 기인하는 온실 가스 배출의 1%, 5%, 10%, 25%, 50% 또는 75%의 순 온실 가스 배출을 일으킬 수 있다.
소비재는 종교적 신념에 의해 소비가 금지된 동물성 제품 또는 동물성 제품의 조합물에 대한 대안을 제공할 수 있다. 예를 들어, 소비재는 코셔 폭찹일 수 있다.
소비재는 또한 성분으로 수송되고 상이한 위치에서 생산 또는 조립될 수 있다. 입수가능한 경우, 현지 성분이 소비재의 생산에 사용될 수 있다. 이들은 현지에서 입수가능하지 않은 성분으로 보충될 수 있다. 이는 수송에 있어서 육류에 필요한 것보다 적은 에너지를 이용하여 소비재, 예를 들어 육류 모조물을 생산하는 방법을 고려한다. 예를 들어, 현지 물이 소비재의 다른 성분을 제공하는 키트와 조합되어 사용될 수 있다. 현지 물을 사용하는 것은 수송 중량을 감소시켜 비용 및 환경 영향을 감소시킬 것이다.
소비재는 동물 사육이 불가능하거나 허용되지 않는 지역에서 전적으로 또는 부분적으로 생산 또는 조립될 수 있다. 소비재는 도시 환경에서 생산 또는 조립될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 소비재를 생산할 수 있도록 하는 키트가 사용자에게 제공될 수 있다. 사용자는, 예를 들어 상하이에서 현지 물을 사용하거나 옥상 정원으로부터의 식물을 이용할 수 있다. 또 다른 예에서, 소비재는 우주선, 우주 정거장 또는 달 기지에서 생산될 수 있다. 따라서, 본 발명은 우주 여행 또는 그를 위한 훈련에 사용하기 위한 육류 모조물의 생산 방법 및 시스템을 제공한다. 예를 들어, 본 발명은 우주 여행을 위한 지구 기반 훈련에 사용될 수 있다. 소비재는 또한 가축의 사육이 어렵거나 금지된 섬에서 또는 해상의 인공 플랫폼 상에서 생산될 수 있다.
소비재는, 일부 실시양태에서, 육류 섭식 경험을 모사하도록 설계된다. 소비재의 외양, 조직감 및 맛은 육류와 유사하거나 구별 불가능하도록 될 수 있다. 따라서, 특정 실시양태에서 본 발명은 동물 또는 인간이 육류로부터의 소비재와 구별할 수 있는지의 여부를 결정하는 방법을 제공한다.
소비재가 육류와 비교할 만할지의 여부를 결정하는 한가지 방법은 a) 육류의 특성을 규정하고, b) 소비재가 유사한 특성을 갖는지의 여부를 결정하는 것이다. 시험될 수 있는 육류의 특성은 기계적 특성, 예컨대 경도, 응집성, 취성, 씹힘성, 검성, 점도, 탄성, 및 접착력을 포함한다. 또한 시험될 수 있는 육류의 특성은 기하학적 특성, 예컨대 입자 크기 및 형상, 및 입자 형상 및 배향을 포함한다. 추가적 특성은 수분 함량 및 지방 함량을 포함할 수 있다. 이러한 특성은 "연질의", "딱딱한" 또는 "경질의" (경도 설명); "부서지기 쉬운", "아삭아삭한", "잘 부러지는", "잘 씹히지 않는", "부드러운", "질긴", "파삭파삭한", "퍼석퍼석한", "무른" 또는 "진득진득한" (응집성 설명); "성긴" 또는 "점성의" (점도 설명); "가소성의" 또는 "탄성적인" (탄성 설명); "끈적끈적한", "달라붙는" 또는 "졸깃졸깃한" (접착력 설명); "깔깔한", "거친" 또는 "조잡한" (입자 형상 및 크기 설명); "섬유질", "세포상" 또는 "결정질" (입자 형상 및 배향 설명); "건조한", "촉촉한", "습한" 또는 "물기가 많은" (수분 함량 설명); 또는 "유성" 또는 "기름진" (지방 함량 설명)과 같은 용어를 사용하여 기재할 수 있다. 따라서, 한 실시양태에서 한 그룹의 사람들에게 육류를 설명하는 특성에 따라 특정 육류, 예를 들어 간 소고기를 등급화하도록 요청할 수 있다. 이들 등급화는 육류의 특성의 지표로서 사용될 수 있다. 이어서, 본 발명의 소비재를 육류와 비교하여 소비재가 육류와 얼마나 유사한지를 결정할 수 있다. 일부 경우에서, 이어서, 소비재가 육류와 보다 유사해지도록 소비재의 특성을 변경한다. 따라서, 일부 실시양태에서, 소비재는 인간 평가에 따라 육류와 유사하게 등급화된다. 일부 실시양태에서, 소비재는 인간에 의해 실제 육류와 구별 불가능하다.
일부 실시양태에서, 대상체에게 육류 형태로서의 소비재 정체를 식별하기를 요청하였다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 조성물의 한가지 특성은 동물, 예를 들어 인간이 조성물을 육류로서 식별할 것이라는 점이다. 일부 실시양태에서, 인간은 본 발명의 조성물을 육류와 동등한 특성을 갖는 것으로서 식별한다. 일부 실시양태에서, 인간의 지각에 따라 육류의 하나 이상의 특성이 동등하다. 이러한 특성은 시험될 수 있는 특성을 포함한다. 일부 실시양태에서, 인간은 본 발명의 소비재를 당업계에서 발견되는 육류 대용물보다 더 육류와 유사한 것으로 식별한다.
한 실시양태에서, 실험은 소비재가 소비자에게 허용되는지를 입증할 수 있다. 패널을 이용하여 본원에 기재된 다양한 소비재를 스크리닝할 수 있다. 수많은 인간 패널리스트들은 다양한 소비재 샘플, 즉 천연 육류 대 본원에 기재된 소비재 조성물을 시험할 수 있다. 변수, 예컨대 지방 함량은 살코기 및 지방 육류 믹스를 이용하여 예를 들어 20%까지 표준화할 수 있다. 지방 함량은 육류 방법을 위한 배브콕(Babcock)을 이용하여 결정할 수 있다 (문헌 [S. S. Nielson, Introduction to the Chemical Analysis of Foods (Jones & Bartlett Publishers, Boston, 1994)]). 본원에 기재된 절차에 따라 제조된 본 발명의 소비재 및 간 소고기의 혼합물이 고안될 수 있다.
패널리스트는 토론식 소비자 패널에서 적색 광 하에 또는 백색 광 하에 부스에서 샘플을 서빙받을 수 있다. 샘플에 무작위 3자리-숫자를 배정하고 편견을 막기 위해투표 위치를 회전시킬 수 있다. 패널리스트에게 1=극도로 나쁨으로부터 9=극도로 좋음 (중앙값 5=좋지도 나쁘지도 않음)까지의 기호 척도를 이용하여 부드러움, 다즙성, 조직감, 풍미, 및 전반적 허용가능성에 대해 샘플을 평가하도록 요청할 수 있다. 패널리스트에게 샘플 사이마다 물로 입을 헹구도록 권장하고, 각각의 샘플에 대한 의견을 말하기 위한 기회를 제공할 수 있다.
이 실험의 결과는 통상적인 육류 및 본 발명의 조성물 사이의 유의차 (p<0.05) 또는 유사성을 나타낼 수 있다.
이들 결과는 본 발명의 조성물이 실제 육류 제품과 허용가능하게 동등한 것으로 판단된다는 것을 입증할 것이다. 추가로, 이들 결과는 본 발명의 조성물이 다른 상업적으로 입수가능한 육류 대용물에 비해 패널리스트에게 선호된다는 것을 입증할 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서 본 발명은 통상적인 육류와 유의하게 유사한 소비재를 제공한다.
본 발명의 소비재는 또한 통상적인 육류와 유사한 물리적 특징을 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 본 발명의 소비재로 만든 1 인치 두께 구조 (예를 들어, 패티)를 고정 직경의 강철 막대로 관통하는데 요구되는 힘은 1 인치 두께의 유사한 육류 구조 (예를 들어, 간 소고기 패티)를 유사한 고정 직경 강철 막대로 관통하는데 요구되는 힘과 유의하게 차이나지 않는다. 따라서, 본 발명은 육류와 유사한 물리적 강도 특징을 갖는 소비재를 제공한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 육류와 유사한 조리 손실 특징을 갖는다. 한 실시양태에서, 간 소고기와 유사한 지방 및 단백질 내용물을 갖는 본 발명의 소비재는 실제 간 소고기로 조리할 때와 동일한 크기 감소를 갖는다. 크기 손실 프로파일에서의 유사한 유사성은 다양한 육류에 필적하는 본원에 기재된 소비재의 다양한 조성물에 대해 얻을 수 있다.
일부 실시양태에서, 소비재는 후각측정기 판독을 기반으로 실제 육류와 비교된다. 다양한 실시양태에서, 후각측정기를 이용하여 냄새 농도 및 냄새 역치, 참조 기체와 비교한 냄새 역치상, 음미의 정도를 결정하기 위한 기호 척도 점수, 또는 냄새의 상대적 강도를 평가할 수 있다. 일부 실시양태에서, 후각측정기는 전문가 패널의 자동적 평가 및 훈련을 허용한다. 따라서, 일부 실시양태에서, 소비재는 유사하거나 동일한 후각측정기 판독을 일으키는 제품이다. 일부 실시양태에서, 유사성은 인간 지각의 검출 역치를 넘어서기에 충분하다.
기체 크로마토그래피-질량 분광측정법 (GCMS)은 시험 샘플 내의 다양한 물질을 분리하고 확인하기 위한, 기체-액체 크로마토그래피 및 질량 분광측정법의 특성이 조합된 방법이다. 일부 실시양태에서, GCMS는 소비재의 특성을 평가하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 휘발성 화학물질을 육류 주위의 헤드 스페이스로부터 단리할 수 있다. 이들 화학물질은 GCMS를 이용하여 확인할 수 있다. 이로써, 육류 주위의 헤드스페이스의 휘발성 화학물질의 프로파일이 생성된다. 일부 경우에서, GCMS의 각각의 피크를 추가로 평가할 수 있다. 예를 들어, 인간은 특정 피크의 원인이 되는 화학물질의 냄새를 맡아본 경험을 등급화할 수 있다. 이 정보는 프로파일을 추가로 정밀화하는데 사용될 수 있다. 이어서, GCMS를 소비재의 특성을 평가하는데 사용할 수 있다. GCMS 프로파일은 소비재를 정밀화하는데 사용될 수 있다.
특징적 풍미 및 방향성 성분은 대부분 육류 뿐만 아니라 식물에서 발견되는 아미노산, 지방 및 당을 비롯한 화학 반응 분자에 의해 조리 과정 동안 생성된다. 따라서, 일부 실시양태에서, 소비재는 조리되는 동안 또는 그 후에 육류와의 유사성에 대해 시험된다. 일부 실시양태에서, 인간 등급화, 인간 평가, 후각측정기 판독 또는 GCMS 측정, 또는 그의 조합을 이용하여 조리된 육류의 후각 맵을 생성한다. 유사하게, 소비재, 예를 들어 육류 모조물의 후각 맵이 생성될 수 있다. 이들 맵을 비교하여 조리된 소비재가 조리된 육류와 얼마나 유사한지를 평가할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조리 동안 또는 조리 후의 소비재의 후각 맵은 조리된 또는 조리 중인 육류의 후각 맵과 유사하거나 또는 구별 불가능하다. 일부 실시양태에서, 유사성은 인간 지각의 검출 역치를 넘어서기에 충분하다.
한 측면에서, 본 발명은 실질적으로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성되지만 동물로부터 유래된 동등한 육류 제품의 조리 및 소비와 연관된 주요 특성을 재현하는 육류 대용 제품 (대안적으로 본원에서 "소비재"로 지칭됨)을 제공한다. 동등한 육류 제품은 백색 육류 또는 암색 육류일 수 있다. 동등한 육류 제품은 임의의 동물로부터 유래될 수 있다. 동등한 육류 제품이 유래되도록 사용된 동물의 비제한적 예는 농장 동물, 예컨대, 예를 들어 소, 양, 돼지, 닭, 칠면조, 거위, 오리, 말, 개 또는 수렵 동물 (야생 또는 농장 동물에 관계 없이), 예컨대, 예를 들어 토끼, 사슴, 들소, 버팔로, 수퇘지, 뱀, 꿩, 메추라기, 곰, 엘크, 영양, 비둘기, 산비둘기, 뇌조, 여우, 야생 돼지, 염소, 캥거루, 에뮤, 앨리게이터, 악어, 거북, 우드척, 마멋, 주머니쥐, 자고새, 다람쥐, 라쿤, 고래, 바다표범, 타조, 카피바라, 뉴트리아, 기니 피그, 래트, 마우스, 들쥐, 임의의 다양한 곤충 또는 다른 절지동물, 해산물, 예컨대, 예를 들어 어류, 게, 바다가재, 굴, 홍합, 가리비, 전복, 오징어, 문어, 성게, 멍게 등을 포함한다. 많은 육류 제품은 전형적으로 동물의 골격근으로부터 유래되지만 육류가 또한 동물의 다른 근육 또는 기관으로부터 비롯될 수 있음을 이해한다. 일부 실시양태에서, 동등한 육류 제품은 골격근으로부터 유래된 육류의 컷이다. 다른 실시양태에서, 동등한 육류 제품은 기관, 예컨대, 예를 들어 신장, 심장, 간, 담낭, 장, 위, 골수, 뇌, 흉선, 폐, 혀이다. 따라서, 일부 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 골격근 또는 기관과 유사한 소비재이다.
일부 측면에서, 본 발명은 근육 조직 모조물을 포함하는 제1 조성물, 지방 조직 모조물을 포함하는 제2 조성물 및/또는 결합 조직 모조물을 포함하는 제3 조성물 중 하나 이상을 포함하는 육류 대용 제품을 제공하며, 여기서 하나 이상의 조성물은 육류의 물리적 조직화를 재현하는 방식으로 조합된다. 다른 측면에서, 본 발명은 근육 조직 모조물 (본원에서 "근육 모조물"로 지칭됨), 지방 조직 모조물 (본원에서 "지방 모조물"로 지칭됨) 및 결합 조직 모조물 (본원에서 "결합 조직 모조물"로 지칭됨)에 대한 조성물을 제공한다. 일부 실시양태에서, 조성물 및 육류 대용 제품은 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된다. 대안적 실시양태에서, 근육, 지방 및/또는 결합 조직 모조물, 또는 상기 모조물 중 하나 이상을 포함하는 육류 대용 제품은 부분적으로 동물 공급원으로부터 유래되지만 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 보충된다. 또 다른 대안적 실시양태에서, 본 발명은 실질적으로 동물 공급원으로부터 유래되지만 근육 조직 모조물, 지방 모조물 및/또는 결합 조직 모조물 중 하나 이상으로 보충된 육류 제품을 제공하며, 여기서 상기 모조물은 실질적으로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된다. 이러한 육류 제품의 비제한적 예는 동물성 지방이 낮은 소비재의 건강 이익을 보존하면서 조직감 및 식감을 개선한 비-동물 유래 지방 모조물로 보충된 초-살코기 간 소고기 제품이다. 이러한 대안적 실시양태는 육류의 제조 및 소비와 연관된 주요 특성을 보다 근접하게 재현하지만 비용이 덜 들고 환경 영향과 덜 연관되거나 동물 보호 충돌이 덜하거나 또는 소비자를 위한 건강 이익이 개선된 특성을 갖는 제품을 생성한다.
육류 대용 제품의 물리적 조직화는 본원에 기재된 근육, 지방 및/또는 결합 조직 모조물의 국재화, 조직화, 조립 또는 배향을 제어함으로써 조작될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제품은 본원에 기재된 모조물이 육류에서와 같이 서로 회합되는 방식으로 설계된다. 일부 실시양태에서, 소비재는 본원에 기재된 모조물이 조리 후에 조리 육류에서와 같이 서로 회합되도록 설계된다. 일부 실시양태에서, 근육, 지방 및/또는 결합 조직 모조물 중 하나 이상은 다양한 컷의 물리적 조직화 또는 육류의 제조를 재현하는 방식으로 조합된다. 모범 실시양태에서, 모조물은 천연 간 육류의 물리적 조직화와 가까운 방식으로 조합된다. 다른 실시양태에서, 모조물은 소고기의 다양한 컷, 예컨대, 예를 들어 특히 립아이, 필레미뇽, 런던 브로일과 가까운 방식으로 조합된다.
단백질 및 단백질 공급원
일부 실시양태에서, 임의의 육류 대용 제품, 근육 조직 모조물, 지방 모조물 또는 결합 조직 모조물은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함하는 근육 모조물, 지방 모조물 및/또는 결합 조직 모조물 중 하나 이상으로 구성된다. 다른 실시양태에서, 근육 모조물, 지방 모조물 및/또는 결합 조직 모조물은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단백질 성분의 약 0.1%, 0.2%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% 또는 그 초과는 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질로 구성된다. 이 문헌의 목적을 위해, "정제된 단백질"은 단일 단량체 또는 다량체 단백질 종일 수 있는, 명시된 단백질 이외의 단백질 성분의 질량 기준 누적 존재비가, 명시된 단백질이 단리된 공급원 물질과 비교하여 2배 이상, 3배 이상, 5배 이상, 10배 이상, 20배 이상, 50배 이상, 100배 이상 또는 1000배 이상만큼 감소된 제제를 지칭할 것이다.
일부 실시양태에서, 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 비-동물 공급원으로부터 유래된다. 비-동물 공급원의 비제한적 예는 식물, 진균, 박테리아, 고세균, 유전자 변형 유기체, 예컨대 유전자 변형 박테리아 또는 효모, 화학물질 또는 시험관내 합성을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 식물 공급원으로부터 유래된다. 식물 공급원의 비제한적 예는 곡물, 예컨대, 예를 들어 옥수수, 메이즈, 벼, 밀, 보리, 호밀, 트리티케일, 테프, 유지종자 예를 들어 목화 종자, 해바라기 종자, 홍화 종자, 평지 종자, 엽채류, 예컨대, 예를 들어 상추, 시금치, 케일, 콜라드 그린, 순무의 어린 잎, 근대, 머스타드 그린, 민들레 어린 잎, 브로콜리, 양배추, 인간에 의래 통상적으로 소비되지 않는 엽체 예를 들어 바이오매스 작물, 예를 들어 스위치그래스, 억새, 소르굼, 다른 채소, 알팔파, 옥수수 대, 수확된 식물로부터 통상적으로 폐기되는 엽체, 사탕수수 잎, 나뭇잎, 뿌리 작물, 예컨대 카사바, 고구마, 감자, 당근, 비트, 순무, 콩과 식물, 예컨대, 예를 들어, 클로버, 완두콩, 예컨대 동부, 완두, 노란 완두콩, 푸른 완두콩, 콩, 예컨대, 예를 들어 대두, 잠두, 리마콩, 강낭콩, 가반조콩, 녹두, 핀토 강낭콩, 렌틸, 루핀, 메스키트, 캐로브, 대두 및 땅콩, 베치 (비시아), 스틸로 (스틸로산테스), 아라키스, 인디고페라, 아카시아, 류카에나, 시아모프시스, 및 세스바니아를 포함한다. 당업자는 식물계의 임의의 유기체로부터 단리될 수 있는 단백질이 본 발명에 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
식물에 풍부한 단백질은 1종 이상의 공급원 식물로부터 대량으로 단리될 수 있고, 따라서 임의의 근육, 지방, 결합 조직 모조물 또는 육류 대용 제품에 사용하기 위한 경제적 선택이 된다. 따라서, 일부 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 식물에서 높은 수준으로 발견되고 대량으로 단리 및 정제될 수 있는 풍부한 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 총 단백질 내용물의 약 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%를 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 총 단백질 내용물의 약 0.5-10%, 약 5-40%, 약 10-50%, 약 20-60% 또는 약 30-70%를 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 건조 물질의 총 중량의 약 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%를 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 건조 물질의 총 중량의 약 0.5-5%, 약 1-10%, 약 5-20%, 약 10-30%, 약 15-40%, 약 20-50%를 포함한다.
특정한 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 식물의 잎에서 높은 수준으로 발견되는 풍부한 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 잎의 총 단백질 내용물의 약 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%를 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 잎의 총 단백질 내용물의 약 0.5-10%, 약 5%-40%, 약 10%-60%, 약 20%-60% 또는 약 30-70%를 포함한다. 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 (루비스코 악티바제)를 포함한다. 루비스코는 그의 높은 용해도 및 인간 영양을 위한 필수 아미노산의 최적 비율에 근접한 아미노산 조성로 인해 육류 모조물에 특히 유용한 단백질이다. 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 리불로스-1,5-비스포스페이트 카르복실라제 옥시게나제 악티바제 (루비스코 악티바제)를 포함한다. 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 영양적 저장 단백질 (VSP)를 포함한다.
일부 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 식물의 종자에서 높은 수준으로 발견되는 풍부한 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 종자의 총 단백질 내용물의 약 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% 또는 90% 또는 그 초과를 포함한다. 일부 실시양태에서, 풍부한 단백질은 공급원 식물의 종자의 총 단백질 내용물의 약 0.5-10%, 약 5%-40%, 약 10%-60%, 약 20%-60%, 또는 약 30-70% 또는 >70%를 포함한다. 식물의 종자에서 높은 수준으로 발견되는 단백질의 비제한적 예는 종자 저장 단백질, 예를 들어 알부민, 글리시닌, 콘글리시닌, 글로불린, 비실린, 콘알부민, 글리아딘, 글루텔린, 글루텐, 글루테닌, 호르데인, 프롤라민, 파세올린 (단백질), 단백질체, 세칼린, 트리티세아에 글루텐, 제인, 임의의 종자 저장 단백질, 올레오신, 칼올레오신, 스테롤레오신 또는 다른 오일 바디 단백질이다
일부 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은, 구조 내에서 지질과 상호작용하고 지질을 안정화시키는 것을 돕는 단백질을 포함한다. 특정한 이론에 얽매이지 않으면서, 이러한 단백질은 육류 대용 제품의 다른 성분과 지질 및/또는 지방 모조물의 융합을 개선하여 최종 제품의 개선된 식감 및 조직감을 유도할 수 있다. 지질-상호작용 식물성 단백질의 비제한적 예는 단백질의 올레오신 패밀리이다. 올레오신은 식물의 오일 바디에서 발견되는 지질-상호작용 단백질이다. 에멀젼을 안정화시킬 수 있는 식물성 단백질의 다른 비제한적 예는 그레이트 노던 빈으로부터의 종자 저장 단백질, 완두콩으로부터의 알부민, 완두콩으로부터의 글로불린, 녹두로부터의 8S 글로불린, 강낭콩으로부터의 8S 글로불린을 포함한다.
근육 모조물
수많은 육류 제품은 높은 비율의 골격근을 포함한다. 따라서, 본 발명은 동물 골격근의 주요 특성을 모사하거나 그와 가까운 비-동물 공급원으로부터 유래된 조성물을 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 동물 골격근을 모사하거나 그와 가까운 비-동물 공급원으로부터 유래된 조성물을 포함하는 육류 대용 제품을 제공한다. 이러한 조성물은 "근육 모조물"로서 본원에 표지될 것이다. 일부 실시양태에서, 근육 모조물 및/또는 근육 모조물을 포함하는 육류 대용 제품은 부분적으로 동물 공급원으로부터 유래된다. 일부 실시양태에서, 근육 모조물 및/또는 근육 모조물을 포함하는 육류 대용 제품은 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된다.
많은 육류 제품은 개별 근섬유가 주로 등방성 방식으로 조직화된 가로무늬 골격근을 높은 비율로 포함한다. 따라서, 일부 실시양태에서, 근육 모조물은 약간의 범위까지 등방성으로 조직화된 섬유를 포함한다. 일부 실시양태에서, 섬유는 단백질 성분을 포함한다. 일부 실시양태에서, 섬유는 약 1%, 약 2%, 약 5%, 약 10%, 약 15%, 약 20%, 약 30%, 약 40%, 약 50%, 약 60%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 약 95%, 약 99% 또는 그 초과의 단백질 성분을 포함한다.
일부 실시양태에서, 단백질 성분은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함한다. 예를 들어, 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 녹두 종자로부터의 8S 글로불린 또는 완두콩 종자의 알부민 또는 글로불린 분획을 포함할 수 있다. 이들 단백질은 동물 근육 또는 지방 조직과 유사한 조직감을 갖는 겔을 형성하는 그의 능력 때문에 육류 모조물을 구축하는데 유리한 특성을 갖는 단백질의 예를 제공한다. 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질의 실시예 및 실시양태가 본원에 기재된다. 잠재적 후보의 목록은 본원에 필수적으로 공개되고, 루비스코, 임의의 주요 종자 저장 단백질, 진균, 박테리아, 고세균, 바이러스 또는 유전자 조작 미생물로부터 단리되거나 시험관 내에서 합성된 단백질을 포함할 수 있다. 단백질은 동물 근육 조직의 물리적 특성을 모방하도록 인위적으로 설계될 수 있다. 단백질은 동물 근육 조직의 물리적 특성을 모방하도록 인위적으로 설계될 수 있다. 일부 실시양태에서, 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질은 중량 기준으로 단백질 성분의 약 0.1%, 0.2%, 0.5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% 또는 그 초과를 차지한다.
동물, 예컨대 육우의 골격근은 전형적으로 도살의 시점에 근육 조직 질량의 대략 1%를 구성할 수 있는 글리코겐의 상당량을 함유한다. 도살 후, 이 글리코겐의 일부는 계속 대사되어 락트산을 포함하는 생성물을 만들고, 이는 근육 조직의 pH를 낮추어 육류를 바람직한 품질로 만드는데 기여한다. 글리코겐은, 선형 쇄에서 알파 (1->4) 글리코시드 결합에 의해 함께 연결되고 분지 점이 알파 (1->6) 글리코시드 결합을 포함하는 것인 글루코스의 분지형 중합체이다. 식물로부터의 전분, 특히 아밀로펙틴은 또한 선형 쇄에서 알파 (1->4) 글리코시드 결합에 의해 함께 연결되고 분지 점이 알파 (1->6) 글리코시드 결합을 포함하는 것인 글루코스의 분지형 중합체이며, 따라서 육류 모조물의 구축에서 글리코겐의 유사체로서 사용될 수 있다. 따라서 일부 실시양태에서, 근육 또는 육류 모조물은 전분 또는 펙틴을 포함한다.
동물 근육 조직의 추가의 성분은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 다른 금속 이온, 락트산, 다른 유기 산, 유리 아미노산, 펩티드, 뉴클레오티드 및 황 화합물을 포함한다. 따라서 일부 실시양태에서, 근육 모조물은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 다른 금속 이온, 락트산, 다른 유기 산, 유리 아미노산, 펩티드, 뉴클레오티드 및 황 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 근육 모조물 또는 소비재 내의 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 다른 금속 이온, 락트산, 다른 유기 산, 유리 아미노산, 펩티드, 뉴클레오티드 및/또는 황 화합물의 농도는 모사되는 근육 또는 육류에서 발견되는 농도의 10% 이내이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 근육 모조물의 제조 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 조성물은 소비재로 혼입되기 전에 비대칭 섬유로 형성된다. 일부 실시양태에서, 이들 섬유는 근섬유를 모사한다. 일부 실시양태에서, 섬유는 방적 섬유이다. 다른 실시양태에서, 섬유는 압출 섬유이다. 따라서, 본 발명은 비대칭 또는 방적 단백질 섬유의 생산 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 섬유는 압출기를 통한 단백질 성분의 압출에 의해 형성된다. 압출 방법은 당업계에 널리 공지되어 있고, US6379738, US3693533, US20120093994 (본원에 참조로 포함됨)에 기재되어 있다.
일부 실시양태에서, 압출은 냉각 다이를 갖는 MPF19 이축 스크류 압출기 (APV 베이커(APV Baker), 미시간주 그랜드 래피즈)를 이용하여 수행될 수 있다. 냉각 다이는 압출물을 냉각시킨 후에 압출물을 대기압으로 되돌리므로, 최종 제품의 확대 또는 팽화를 실질적으로 억제할 수 있다. MPF19 장치에서, 건조 공급물 및 액체를 개별적으로 첨가하고, 배럴에서 혼합할 수 있다. 압출 파라미터는 예를 들어: 200 rpm의 스크류 속도, 150℃의 다이에서의 생성물 온도, 23 g/분의 공급 속도 및 11 g/분의 통수 속도일 수 있다. 생성물 온도는 압출 배럴의 말단에서 열전쌍에 의한 압출 동안 측정될 수 있다. 관찰은 각각의 수집된 샘플에 대한 색상, 불투명도, 구조 및 조직감에 대해 이루어질 수 있다. 수집된 샘플을 실온에서 밤새 임의로 건조시킨 후, 브라운(Braun) 식품 분쇄기를 이용하여 미세 분말 (<60 메쉬)로 분쇄할 수 있다. 샘플의 pH는 증류수 중 분말 샘플의 10% (w/v) 슬러리를 사용여 2벌로 측정할 수 있다.
지방 모조물
동물성 지방은 조리된 육류의 섭식 경험에 있어서 중요하다. 따라서, 본 발명은 동물성 지방의 주요 특성을 재현하는 비-동물 공급원으로부터 유래된 조성물을 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 동물성 지방을 재현하는 비-동물 공급원으로부터 유래된 조성물을 포함하는 육류 대용 제품을 제공한다. 이러한 조성물은 "지방 모조물"로서 본원에 표지될 것이다. 일부 실시양태에서, 지방 모조물 및/또는 지방 모조물을 포함하는 육류 대용 제품은 부분적으로 동물 공급원으로부터 유래된다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 제품은 지방 성분을 갖는다. 일부 실시양태에서, 소비재의 지방 함량은 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% 또는 60% 지방이다. 일부 실시양태에서, 지방 모조물은 지방의 액적이 현탁되어 있는 겔을 포함한다. 일부 실시양태에서, 겔은 단백질을 포함하고 임의로 탄수화물을 포함하는 연질의 탄성적 겔이다. 특정한 실시양태에서, 겔에 사용된 단백질은 식물 또는 미생물 단백질이다. 일부 실시양태에서, 지방 모조물에 사용된 단백질은 루비스코, 임의의 주요 종자 저장 단백질, 진균, 박테리아, 고세균, 바이러스 또는 유전자 조작 미생물로부터 단리되거나, 또는 시험관 내에서 합성된 단백질을 포함할 것이다. 단백질은 동물성 지방의 물리적 특성을 모방하도록 인위적으로 설계될 수 있다. 단백질은 동물성 지방의 물리적 특성을 모방하도록 인위적으로 설계될 수 있다.
본 발명의 일부 실시양태에 사용된 지방 액적은 다양한 공급원으로부터의 것일 수 있다. 일부 실시양태에서, 공급원은 비-동물 공급원이다. 특정한 실시양태에서, 공급원은 식물 공급원이다. 오일의 비제한적 예는 옥수수 오일, 올리브 오일, 대두 오일, 땅콩 오일, 호두 오일, 아몬드 오일, 참깨 오일, 목화씨 오일, 평지씨 오일, 카놀라 오일, 홍화 오일, 해바라기 오일, 아마 종자 오일, 조류 오일, 팜 오일, 팜핵 오일, 코코넛 오일, 바바수 오일, 시어 버터, 망고 버터, 코코아 버터, 밀 배아 오일, 쌀겨 오일, 박테리아, 조류, 고세균 또는 진균 또는 유전자 조작 박테리아, 조류, 고세균 또는 진균에 의해 생산된 오일, 트리글리세리드, 모노글리세리드, 디글리세리드, 스핑고시드, 당지질, 레시틴, 리소레시틴, 포스파티드산, 리소포스파티드산, 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산, 공액 올레산, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 에스테르, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 글리세롤 에스테르, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 트리글리세리드 유도체를 포함한다.
일부 실시양태에서, 지방 액적은 펄프 또는 종자 오일로부터 유래된다. 다른 실시양태에서, 공급원은 효모 또는 곰팡이일 수 있다. 예를 들어, 한 실시양태에서, 지방 액적은 모르티에렐라 이사벨리나(Mortierella isabellina)로부터 유래된 트리글리세리드를 포함한다.
일부 실시양태에서, 식물성 오일은 동물성 지방과 유사하도록 변형된다. 식물성 오일은 조리 동안 및 조리 후의 육류의 맛 및 냄새를 재현하기 위해 풍미제 또는 기타 작용제에 의해 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일부 측면은 동물성 지방의 조리 특성 및 소비재 내의 식물성 오일의 조리 특성 사이의 질적 유사성을 시험하는 방법을 포함한다.
일부 실시양태에서, 지방 모조물은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함하는 단백질 성분을 포함한다. 정제된 단백질은 육류 모조물의 맛 및 조직감에 기여한다. 일부 실시양태에서, 정제된 단백질은 유화된 지방을 안정화시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 정제된 단백질은 변성 또는 효소적 가교시에 겔을 형성할 수 있으며, 이는 동물성 지방의 외관 및 조직감을 모사한다. 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질의 실시예 및 실시양태가 본원에 기재된다. 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 단리된 단백질은 콩과 식물로부터 단리된 단백질을 포함한다. 콩과 식물의 비제한적 예가 본원에 기재되지만, 다른 콩과식물을 사용한 변화가 가능하다. 일부 실시양태에서, 콩과 식물은 완두콩 식물이다. 일부 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 에멀젼을 안정화시킨다. 일부 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 가교 또는 효소적 가교시에 겔을 형성한다. 일부 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 종자 저장 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 알부민을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 글로불린을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 정제된 완두콩 알부민 단백질이다. 또 다른 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 정제된 완두콩 글로불린 단백질이다. 또 다른 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 녹두 8S 글로불린이다. 또 다른 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 올레오신이다. 또 다른 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 칼롤레오신이다. 또 다른 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 루비스코이다. 일부 실시양태에서, 단백질 성분은 건조 중량 또는 총 중량 기준으로 약 0.1%, 0.5%, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% 또는 그 초과의 지방 모조물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단백질 성분은 건조 중량 또는 총 중량 기준으로 약 0.1-5%, 약 0.5-10%, 약 1-20%, 약 5-30%, 약 10-50%, 약 20-70% 또는 약 30-90% 또는 그 초과의 지방 모조물을 포함한다. 일부 실시양태에서, 단백질 성분은 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 함유하는 용액을 포함한다.
일부 실시양태에서, 지방 모조물은 단백질 사이에 공유 가교를 일으키는 반응을 촉매화하는 가교 효소를 포함한다. 가교 효소는 동등한 바람직한 동물성 지방의 바람직한 조직감을 모방하기 위해, 지방 조직 모조물의 바람직한 구조 및 조직감을 생성하거나 안정화시키는데 사용될 수 있다. 가교 효소의 비제한적 예는, 예를 들어 트랜스글루타미나제, 리실 옥시다제 또는 다른 아민 옥시다제 (예를 들어, 피키아 파스토리스 리실 옥시다제)를 포함한다. 일부 실시양태에서, 가교 효소는 비-동물 공급원으로부터 단리 및 정제되며, 그의 실시예 및 실시양태가 본원에 기재된다. 일부 실시양태에서, 지방 모조물은 적어도 0.0001%, 또는 적어도 0.001%, 또는 적어도 0.01%, 또는 적어도 0.1%, 또는 적어도 1% (wt/vol)의 가교 효소를 포함한다. 특정한 실시양태에서, 가교 효소는 트랜스글루타미나제이다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 지방 모조물의 제조 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 지방 액적은 겔 중에 현탁된다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 겔 중에 현탁된 지방의 액적을 생산하는 방법을 제공한다. 지방은 단리 및 균질화될 수 있다. 예를 들어, 유기 용매 혼합물은 지질의 혼합을 돕는데 사용될 수 있다. 이어서, 용매를 제거할 수 있다. 상기 시점에서, 지질을 냉동, 동결건조 또는 저장할 수 있다. 따라서, 일부 측면에서, 본 발명은 동물성 지방과 유사한 특징을 갖도록 선택된 지질을 단리 및 저장하는 방법을 제공한다. 이어서, 지질 필름 또는 케이크를 수화시킬 수 있다. 수화는 교반 또는 온도 변화를 이용할 수 있다. 수화는 전구체 용액에서 겔로 발생할 수 있다. 수화 후, 지질 현탁액을 초음파 처리하거나 압출하여, 용액 중 지질의 특성을 추가로 변경할 수 있다.
일부 실시양태에서, 지방 모조물은 육류의 조직화 지방 조직과 가깝게 조립된다. 일부 실시양태에서, 지방 모조물의 성분의 일부 또는 전부는 겔 중에 현탁된다. 다양한 실시양태에서, 겔은 단백질성 겔, 히드로겔, 오르가노겔 또는 크세로겔일 수 있다. 일부 실시양태에서, 겔은 폴리사카라이드 또는 단백질을 기반으로 하는 작용제를 사용하여 바람직한 점조도로 증점될 수 있다. 예를 들어, 녹말, 애로루트, 옥수수 전분, 카타쿠리 전분, 감자 전분, 사고, 타피오카, 알기닌, 구아 검, 로커스트 빈 검, 크산탄 검, 콜라겐, 난백, 푸르셀라란, 젤라틴, 한천, 카라기난, 셀룰로스, 메틸셀룰로스, 히드록시메틸셀룰로스, 아카시아 검, 곤약, 전분, 펙틴, 아밀로펙틴, 또는 콩과식물, 곡물, 견과, 다른 종자, 잎, 조류, 박테리아, 또는 진균으로부터 유래된 단백질을 단독으로 또는 조합하여 사용함으로써, 소비재에 대한 아키텍처 또는 구조가 형성되도록 겔을 증점시킬 수 있다.
특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 1종 이상의 단백질의 용액 및 액적으로서 현탁되어 있는 1종 이상의 지방을 포함하는 에멀젼이다. 일부 실시양태에서, 에멀젼은 1종 이상의 가교 효소에 의해 겔로 안정화된다. 보다 특정한 실시양태에서, 용액 중 1종 이상의 단백질은 단리된, 정제된 단백질이다. 보다 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 정제된 완두콩 알부민 풍부화 분획을 포함한다. 다른 보다 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 정제된 완두콩 글로불린 풍부 분획을 포함한다. 다른 보다 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 정제된 녹두 8S 글로불린 풍부화 분획을 포함한다. 보다 특정한 실시양태에서, 단리된, 정제된 단백질은 루비스코 풍부화 분획을 포함한다. 다른 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 지방은 식물-기반 오일로부터 유래된다. 보다 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 지방은 옥수수 오일, 올리브 오일, 대두 오일, 땅콩 오일, 호두 오일, 아몬드 오일, 참깨 오일, 목화씨 오일, 평지씨 오일, 카놀라 오일, 홍화 오일, 해바라기 오일, 아마 종자 오일, 조류 오일, 팜 오일, 팜핵 오일, 코코넛 오일, 바바수 오일, 시어 버터, 망고 버터, 코코아 버터, 밀 배아 오일, 쌀겨 오일, 박테리아, 조류, 고세균 또는 진균 또는 유전자 조작 박테리아, 조류, 고세균 또는 진균에 의해 생산된 오일, 트리글리세리드, 모노글리세리드, 디글리세리드, 스핑고시드, 당지질, 레시틴, 리소레시틴, 포스파티드산, 리소포스파티드산, 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산, 공액 올레산, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 에스테르, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 글리세롤 에스테르, 또는 올레산, 팔미톨레산, 팔미트산, 미리스트산, 라우르산, 미리스톨레산, 카프로산, 카프르산, 카프릴산, 펠라르곤산, 운데칸산, 리놀레산, 20:1 에이코산산, 아라키돈산, 에이코사펜탄산, 도코소헥산산, 18:2 공액 리놀레산 또는 공액 올레산의 트리글리세리드 유도체 중 1종 이상으로부터 유래된다. 보다 더 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 지방은 쌀겨 오일이다. 또 다른 특정한 실시양태에서, 1종 이상의 지방은 카놀라 오일이다. 다른 특정한 실시양태에서, 가교 효소는 트랜스글루타미나제, 리실 옥시다제 또는 다른 아민 옥시다제이다. 보다 더 특정한 실시양태에서, 가교 효소는 트랜스글루타미나제이다. 특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 40-80% 쌀겨 오일에 의래 유화되고 0.5-5% (wt/vol) 트랜스글루타미나제에 의해 겔로 안정화된, 정제된 완두콩 알부민의 단백질 용액을 포함하는 고 지방 에멀젼이다. 특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 40-80% 쌀겨 오일에 의해 유화되고 0.5-5% (wt/vol) 트랜스글루타미나제에 의해 겔로 안정화된, 부분 정제 녹두 8S 글로불린의 단백질 용액을 포함하는 고 지방 에멀젼이다. 특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 40-80% 카놀라 오일에 의해 유화되고 0.5-5% (wt/vol) 트랜스글루타미나제에 의해 겔로 안정화된, 부분 정제 녹두 8S 글로불린의 단백질 용액을 포함하는 고 지방 에멀젼이다. 특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 40-80% 쌀겨 오일에 의해 유화되고 0.0001-1% (wt/vol) 트랜스글루타미나제에 의해 겔로 안정화된, 정제된 완두콩 알부민의 단백질 용액을 포함하는 고 지방 에멀젼이다. 특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 40-80% 쌀겨 오일에 의해 유화되고 0.0001-1% (wt/vol) 트랜스글루타미나제에 의해 겔로 안정화된, 부분 정제 녹두 8S 글로불린의 단백질 용액을 포함하는 고 지방 에멀젼이다. 특정한 실시양태에서, 지방 모조물은 40-80% 카놀라 오일에 의해 유화되고 0.0001-1% (wt/vol) 트랜스글루타미나제에 의해 겔로 안정화된, 부분 정제 녹두 8S 글로불린의 단백질 용액을 포함하는 고 지방 에멀젼이다.
결합 조직 모조물
동물 결합 조직은 육류 섭식 경험의 중요한 성분인 주요 조직감 특성을 제공한다. 따라서, 본 발명은 동물 결합 조직의 주요 특성을 재현하는 비-동물 공급원으로부터 유래된 조성물을 제공한다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 동물 결합 조직의 중요한 조직감 및 시각적 특성을 재현하는 비-동물 공급원으로부터 유래된 조성물을 포함하는 육류 대용 제품을 제공한다. 이러한 조성물은 "결합 조직 모조물"로서 본원에 표지될 것이다. 일부 실시양태에서, 결합 조직 모조물 및/또는 결합 조직 모조물을 포함하는 육류 대용 제품은 부분적으로 동물 공급원으로부터 유래된다.
동물 결합 조직은 일반적으로 근막-유형 및 연골-유형 조직으로 나뉘어질 수 있다. 근막-유형 조직은 고도로 섬유질이고 연장에 대해 저항성이며 (높은 탄성 계수를 가짐), 높은 단백질 함량, 적당한 수분 함량 (대략 50%) 및 저-내지-무 지방 및 폴리사카라이드 함량을 갖는다. 따라서, 본 발명은 근막 유형 조직의 주요 특성을 재현하는 결합 조직 모조물을 제공한다. 일부 실시양태에서, 결합 조직 모조물은 총 중량 기준으로 약 50% 단백질, 약 50% 액체 중량을 포함하고, 낮은 지방 및 폴리사카라이드 성분을 갖는다.
대부분의 근막-유형 결합 조직의 단백질 내용물은 주로 콜라겐으로 구성된다. 콜라겐은 프롤린 및 알라닌의 높은 분율을 특징으로 하고, 또한 특징적인 연장된 피브릴 또는 막대형, 가요성 구조로 조립된다. 프롤라민은 비-동물 공급원, 예컨대 식물 공급원에서 발견되는 단백질의 한 패밀리이다. 프롤라민은 식물에서 고도로 풍부하고, 아미노산 조성이 콜라겐과 유사하다. 이러한 목적에 대해 본 발명자들이 시험한 단백질 중, 프롤라민은 낮은 비용 및 방적 또는 압출시 섬유 또는 시트를 용이하게 형성하는 능력으로 인해 특히 유리하였다. 프롤라민 패밀리 단백질의 비제한적 예는, 예를 들어 제인 (옥수수에서 발견됨)을 포함하고, 이들은 보리로부터의 호르데인, 밀로부터의 글리아딘, 호밀로부터의 세칼린, 익스텐신, 소르굼으로부터의 카피린, 귀리로부터의 아베닌을 포함한다. 근막-유형 결합 조직에서, 단백질의 프롤라민 패밀리는 개별적으로 또는 그의 조합으로 고도로 풍부하며 전체적 아미노산 조성이 콜라겐 (높은 비율의 프롤린 및 알라닌)과 유사하고, 필름 및 섬유로 가공되기 쉽기 때문에, 단백질 성분에 대한 적합성을 입증한다. 제인 (옥수수에서 발견됨) 이외에도, 이들은 보리로부터의 호르데인, 밀로부터의 글리아딘, 호밀로부터의 세칼린, 익스텐신, 소르굼으로부터의 카피린, 귀리로부터의 아베닌을 포함한다. 다른 단백질은 물리화학적 및 영양적 특성에 대한 표적 사양을 달성하기 위해 프롤라민을 보충하는 것을 필요로 할 수 있다. 잠재적 후보의 목록은 본원에 필수적으로 공개되고, 루비스코, 임의의 주요 종자 저장 단백질, 진균, 박테리아, 고세균, 바이러스 또는 유전자 조작 미생물로부터 단리되거나 시험관 내에서 합성된 단백질을 포함할 수 있다. 단백질은 동물 결합 조직의 물리적 특성을 모방하도록 인위적으로 설계될 수 있다. 동물-유래 또는 재조합 콜라겐, 익스텐신 (세포벽 예를 들어 아라비돕시스 탈리아나에 풍부한 히드록시프롤린-풍부 당단백질, 그의 단량체는 "콜라겐-유사" 막대형 가요성 분자임). 단백질은 동물 결합 조직의 물리적 특성을 모방하도록 인위적으로 설계될 수 있다.
근막-유형 결합 조직의 형성 방법은, 최종 형성 전에 개별적으로 또는 조합하여, 순차적으로 또는 동시에 생물학적, 화학적 또는 물리적 수단에 의해 섬유질 또는 섬유-유사 구조를 생산하는 방법에 편의하여 당업계에서 실행되는 것과 같을 것이다. 이들 방법은 압출 또는 방적을 포함할 수 있다.
연골-유형 조직은 거시적으로 균질하고, 압축에 대해 저항성이며, 높은 수분 함량 (80% 이하), 낮은 단백질 (콜라겐) 함량 및 보다 높은 폴리사카라이드 (프로테오글리칸) 함량 (각각 대략 10%)을 갖는다.
조성에 있어서, 연골-유형 결합 조직은 '육류' 결합 조직을 보다 근접하게 모방하도록 조정된 각각의 상대적 비를 갖는 근막-유형 조직과 매우 유사할 것이다.
연골-유형 결합 조직의 형성 방법은 근막-유형 결합 조직에 대한 것과 유사할 것이나, 등방성으로 균질한 구조를 생산하는 방법에 편의한다.
지방은 겔 중에 현탁될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 단백질성 겔 중에 현탁된 지방의 액적을 생산하는 방법을 제공한다. 지방은 식물 조직으로부터 단리되고 유화될 수 있다. 유화는 고속 블렌딩, 균질화, 교반 또는 온도 변화를 이용할 수 있다. 지질 현탁액을 초음파 처리하거나 또는 압출하여 용액 중 지질의 특성을 추가로 변경할 수 있다. 이 시점에서, 일부 실시양태에서, 용액에 소비재의 다른 성분을 첨가한 후 겔화제를 첨가한다. 일부 실시양태에서, 소비재의 성분을 결합시키기 위해 가교제 (예를 들어, 트랜스글루타미나제 또는 리실 옥시다제)를 첨가한다. 다른 실시양태에서, 겔화제를 첨가한 후, 지질/겔 현탁액을 소비재의 추가의 성분과 조합한다. 근막-유형 결합 조직에서, 단백질의 프롤라민 패밀리는 개별적으로 또는 그의 조합으로 고도로 풍부하며 전체적 아미노산 조성이 콜라겐 (높은 비율의 프롤린 및 알라닌)과 유사하고, 필름 및 섬유로 가공되기 쉽기 때문에, 단백질 성분에 대한 적합성을 입증한다. 제인 (옥수수에서 발견됨) 이외에도, 이들은 보리로부터의 호르데인, 밀로부터의 글리아딘, 호밀로부터의 세칼린, 익스텐신, 소르굼으로부터의 카피린, 귀리로부터의 아베닌을 포함한다. 다른 단백질은 물리화학적 및 영양적 특성에 대한 표적 사양을 달성하기 위해 프롤라민을 보충하는 것을 필요로 할 수 있다. 잠재적 후보의 목록은 본원에 필수적으로 공개되고, 임의의 주요 종자 저장 단백질, 동물-유래 또는 재조합 콜라겐, 익스텐신 (세포벽 예를 들어 아라비돕시스 탈리아나에 풍부한 히드록시프롤린-풍부 당단백질, 그의 단량체는 "콜라겐-유사" 막대형 가요성 분자임)을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 소비재의 성분의 일부 또는 전부는 겔 중에 현탁된다. 다양한 실시양태에서, 겔은 히드로겔, 오르가노겔 또는 크세로겔일 수 있다. 겔은 폴리사카라이드 또는 단백질을 기반으로 하는 작용제를 사용하여 점성으로 만들 수 있다. 예를 들어, 녹말, 애로루트, 옥수수 전분, 카타쿠리 전분, 감자 전분, 사고, 타피오카, 알기닌, 구아 검, 로커스트 빈 검, 크산탄 검, 콜라겐, 난백, 푸르셀라란, 젤라틴, 한천, 카라기난, 셀룰로스, 메틸셀룰로스, 히드록시메틸셀룰로스, 아카시아 검, 곤약, 전분, 펙틴, 아밀로펙틴, 또는 콩과식물, 곡물, 견과, 다른 종자, 잎, 조류, 박테리아, 또는 진균으로부터 유래된 단백질을 단독으로 또는 조합하여 사용함으로써, 소비재에 대한 아키텍처 또는 구조가 형성되도록 겔을 증점시킬 수 있다. 단백질 사이에 공유 가교를 일으키는 반응을 촉매화하는 효소가 또한 소비재에 대한 아키텍처 또는 구조가 형성되도록 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 트랜스글루타미나제, 리실 옥시다제 또는 다른 아민 옥시다제 (예를 들어, 피키아 파스토리스 리실 옥시다제 (PPLO))가 소비재에 대한 아키텍처 또는 구조가 형성되도록 단독으로 또는 조합되어 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 다양한 성분을 갖는 다양한 겔은 조합되어 소비재를 형성한다. 예를 들어, 식물-기반 단백질을 함유하는 겔은 식물-기반 지방을 함유하는 겔과 회합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 단백질의 스팅 또는 섬유는 서로에 평행하게 배향되고, 이어서 식물 기반 지방을 함유하는 겔의 적용에 의해 제자리에 고정된다.
본 발명의 조성물은 당업계에 널리 공지된 방법에 따라, 가열, 예컨대 프라잉, 베이킹, 마이크로웨이브 가열, 강제 통풍 시스템에서의 가열, 통풍 터널에서의 가열 등에 의해 팽화 또는 확대될 수 있다.
일부 실시양태에서, 다양한 성분을 갖는 다양한 겔은 조합되어 소비재를 형성한다. 예를 들어, 식물-기반 단백질을 함유하는 겔은 식물-기반 지방을 함유하는 겔과 회합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 단백질의 스트링 또는 섬유는 서로에 평행하게 배향되고, 이어서 식물 기반 지방을 함유하는 겔의 적용에 의해 제자리에 고정된다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고, 밀 글루텐을 1% 미만으로 함유하고, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 밀 글루텐, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질 단리물, 밀 글루텐, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질 농축물, 밀 글루텐, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질, 밀 글루텐, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 두부, 밀 글루텐, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 두부 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질 및 밀 글루텐을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소, 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않는다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질, 밀 글루텐, 메틸셀룰로스, 카라기난, 카라멜 색소 및 곤약 가루, 아라비아 검 및 아카시아 검을 함유하지 않고 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 대두 단백질을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 밀 글루텐을 함유하지 않고 셀룰로스를 1% 미만으로 함유한다.
일부 실시양태에서, 육류 모조물은 동물성 제품, 밀 글루텐을 함유하지 않고 불용성 탄수화물을 5% 미만으로 함유한다.
다양한 성분의 백분율이 또한 제어될 수 있다. 예를 들어, 근육, 지방 조직, 결합 조직 및 혈액 성분에 대한 비-동물-기반 대용물은 육류의 외양 및 느낌과 가장 가까워지도록 다양한 비 및 물리적 조직화로 조합될 수 있다. 다양한 성분은 또한 소비재를 베어 먹는 사이의 일관성이 보장되도록 배열될 수 있다. 성분은 소비재로부터 어떠한 폐기물도 생성하지 않음이 보장되도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 육류의 통상적인 컷은 전형적으로 섭식하지 않는 부분을 가질 수 있는 반면, 육류 모조물은 이들 먹을 수 없는 부분을 포함하지 않음으로써 육류를 개선시킬 수 있다. 이러한 개선은 소비되도록 제조 및 수송된 모든 제품에 있어서 폐기물 및 수송 비용이 절감되도록 한다. 대안적으로, 육류 모조물은 육류 소비의 경험을 모방하기 위해 먹을 수 없는 부분를 포함할 수 있다. 이러한 부분은 골, 연골, 결합 조직, 또는 통상적으로 물렁뼈로 지칭되는 다른 물질, 이들 성분을 모의하는 것을 포함하는 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 소비재는 부차적 기능을 담당하도록 설계된 육류 제품의 모의적인 먹을 수 없는 부분을 함유할 수 있다. 예를 들어, 모의적인 골은 조리 동안 열을 분산시키기도록 설계되어 육류보다 더 빠르게 또는 더 균일하게 소비재가 조리되도록 할 수 있다. 다른 실시양태에서, 모의적인 골은 또한 수송 동안 소비재가 일정한 온도에서 유지되도록 기능할 수 있다. 다른 실시양태에서, 모의적인 먹을 수 없는 부분은 생분해성일 수 있다.
일부 실시양태에서, 육류 대용 조성물은 동물성 단백질을 함유하지 않고, 10-30%의 단백질, 5-80%의 물, 5-70%의 지방을 포함하고, 1종 이상의 단리된, 정제된 단백질을 포함한다. 특정한 실시양태에서, 육류 대용 조성물은 트랜스글루타미나제를 포함한다.
일부 실시양태에서, 소비재는 육류의 성분을 모사하는 성분을 함유한다. 육류의 주요 성분은 전형적으로 골격근이다. 골격근 전형적으로는 대략 75 퍼센트의 물, 19 퍼센트의 단백질, 2.5 퍼센트의 근육내 지방, 1.2 퍼센트의 탄수화물 및 2.3 퍼센트의 다른 가용성 비-단백질 물질로 이루어진다. 이들은 유기 산, 황 화합물, 질소함유 화합물, 예컨대 아미노산 및 뉴클레오티드, 및 무기 물질, 예컨대 미네랄을 포함한다. 따라서, 본 발명의 일부 실시양태는 이러한 조성의 근사치를 모사하는 소비재를 제공한다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 소비재는 식물-기반 육류 모조물이며, 이는 대략 75%의 물, 19%의 단백질, 2.5%의 지방, 1.2%의 탄수화물; 및 2.3 퍼센트의 다른 가용성 비-단백질 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 소비재는 60-90%의 물, 10-30%의 단백질, 1-20%의 지방, 0.1-5%의 탄수화물; 및 1-10 퍼센트의 다른 가용성 비-단백질 물질을 포함하는 식물-기반 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 60-90%의 물, 5-10%의 단백질, 1-20%의 지방, 0.1-5%의 탄수화물; 및 1-10 퍼센트의 다른 가용성 비-단백질 물질을 포함하는 식물-기반 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 0-50%의 물, 5-30%의 단백질, 20-80%의 지방, 0.1-5%의 탄수화물; 및 1-10 퍼센트의 다른 가용성 비-단백질 물질을 포함하는 식물-기반 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 모조물은 0.01 중량% 내지 5 중량%의 헴 단백질을 함유한다. 일부 실시양태에서, 모조물은 0.01 중량% 내지 5 중량%의 레그헤모글로빈을 함유한다. 일부 육류는 또한, 일부 육류의 대부분의 적색 및 철 함량을 차지하는 미오글로빈, 헴 단백질을 함유한다. 일부 실시양태에서, 모조물은 0.01 중량% 내지 5 중량%의 헴 단백질을 함유한다. 일부 실시양태에서, 모조물은 0.01 중량% 내지 5 중량%의 레그헤모글로빈을 함유한다. 이들 백분율은 육류에서 달라질 수 있고 육류 모조물은 육류의 천연 변이와 가깝게 생산될 수 있다는 것을 이해한다. 추가로, 일부 경우에서, 본 발명은 이들 성분을 전형적으로 비천연 백분율로 포함하는 개선된 육류 모조물을 제공한다. 예를 들어, 육류 모조물은 전형적 평균 지방 함량을 초과하도록 생산될 수 있다. 이들 성분의 백분율은 또한 다른 바람직한 특성을 증가시키기 위해 변경될 수 있다.
일부 경우에서, 육류 모조물은 조리시에 성분의 백분율이 조리된 육류와 유사해지도록 설계된다. 따라서, 일부 실시양태에서, 조리되지 않은 소비재는 조리되지 않은 육류와 상이한 성분의 백분율을 갖지만, 조리시에 소비재는 조리된 육류와 비슷해진다. 예를 들어, 육류 모조물은 미가공 육류의 전형적 수분 함량보다 더 높은 수분 함량을 갖도록 제조될 수 있지만, 마이크로웨이브로 조리시 생성된 제품은 불 위에서 조리된 육류와 유사한 성분의 백분율을 갖는다.
일부 실시양태에서, 소비재는 육류의 전형적 수분 함량 보다 낮은 수분 함량을 갖는 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 육류 모조물이 육류와 유사한 함량을 갖도록 유도하기 위해 육류 모조물을 수화시키는 방법을 제공한다. 예를 들어, 육류 보다 낮은, 예를 들어 1%, 10%, 20%, 30%, 40% 또는 50% 물의 수분 함량을 갖는 육류 모조물은 대략 75% 물까지 수화된다. 일부 실시양태에서, 일단 수화되면 육류 모조물은 이어서 인간 소비를 위해 조리된다.
소비재는 단백질 성분을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 소비재의 단백질 함량은 10%, 20%, 30% 또는 40%이다. 일부 실시양태에서, 소비재의 단백질 함량은 육류와 유사하다. 일부 실시양태에서, 소비재의 단백질 함량은 육류의 함량보다 높다. 일부 실시양태에서, 소비재는 육류보다 낮은 단백질을 갖는다.
소비재 내의 단백질은 다양한 공급원 또는 그의 조합으로부터 비롯될 수 있다. 비-동물 공급원은 소비재 내의 단백질의 일부 또는 전부를 제공할 수 있다. 비-동물 공급원은 야채, 과일, 견과, 곡물, 조류, 박테리아 또는 진균을 포함할 수 있다. 단백질은 이들 공급원 중 하나 이상으로부터 단리 또는 농축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 소비재는 비-동물 공급원으로부터만 수득된 단백질을 포함하는 육류 모조물이다.
일부 실시양태에서, 단백질은 소비재로의 혼입을 위한 비대칭 섬유로 형성된다. 일부 실시양태에서, 이들 섬유는 근섬유를 모사한다. 일부 실시양태에서, 단백질은 방적 섬유이다. 따라서, 본 발명은 비대칭 또는 방적 단백질 섬유를 생산하는 방법을 제공한다. 일부 실시양태에서, 소비재는 인간 영양에 필수적인 단백질에서 발견되는 모든 아미노산을 갖는 단백질 또는 단백질들을 함유한다. 일부 실시양태에서, 소비재에 첨가되는 단백질은 아미노산으로 보충된다.
조리 육류의 지시제
조리시의 취기제의 방출은 육류 소비의 중요한 측면이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 소고기로서 인식될 수 있는 향미를 생성하는, 전적으로 비-동물성 제품으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 돼지고기로서 인식될 수 있는 향미를 생성한다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 베이컨으로서 인식될 수 있는 향미를 생성하는, 전적으로 비-동물성 제품으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 닭고기로서 인식될 수 있는 향미를 생성하는, 전적으로 비-동물성 제품으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 양고기로서 인식될 수 있는 향미를 생성하는, 전적으로 비-동물성 제품으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 생선으로서 인식될 수 있는 향미를 생성하는, 전적으로 비-동물성 제품으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 인간에 의해 전형적인 조리 칠면조로서 인식될 수 있는 향미를 생성하는, 전적으로 비-동물성 제품으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 방출되는 취기제를 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 일어나는 화학 반응에 의해 생성된 취기제를 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 단백질, 펩티드, 아미노산, 뉴클레오티드, 당 및 폴리사카라이드 및 지방의 혼합물을, 조리 동안 이들 화합물이 화학 반응을 겪어 취기제 및 풍미-생성 화합물을 생성할 수 있게 하는 조합 및 공간 배열로 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 조리시에 방출되는 휘발성 또는 불안정성 취기제를 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 가열하면 휘발성 또는 불안정성 취기제를 방출하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물의 제조 방법이다.
육류의 조리 동안 방출된 취기제는 반응물 지방, 단백질, 아미노산, 펩티드, 뉴클레오티드, 유기 산, 황 화합물, 당 및 다른 탄수화물이 관여할 수 있는 반응에 의해 생성된다. 일부 실시양태에서, 육류의 조리 동안 조합된 취기제를 단리하고 소비재 내에서 서로 근처에 위치시켜, 소비재의 조리시에 취기제가 조합되도록 한다. 따라서, 일부 실시양태에서, 특징적 풍미 및 방향성 성분이 육류 뿐만 아니라 식물에서 발견되는 아미노산, 지방 및 당이 관여하는 화학 반응에 의해 조리 과정 동안 생성된다. 따라서, 일부 실시양태에서, 특징적 풍미 및 방향성 성분은 대부분 육류 뿐만 아니라 식물에서 발견되는 1종 이상의 아미노산, 지방, 펩티드, 뉴클레오티드, 유기 산, 황 화합물, 당 및 다른 탄수화물이 관여하는 화학 반응에 의해 조리 과정 동안 생성된다.
육류의 조리 동안 방출되는 취기제를 생성하는 일부 반응은 철, 특히 미오글로빈의 헴 철에 의해 촉매화 될 수 있다. 따라서 일부 실시양태에서, 특징적 풍미 및 방향성 성분의 일부는 철에 의해 촉매화된 화학 반응에 의해 조리 과정 동안 생성된다. 일부 실시양태에서, 특징적 풍미 및 방향성 성분의 일부는 헴에 의해 촉매화된 화학 반응에 의해 조리 과정 동안 생성된다. 일부 실시양태에서, 특징적 풍미 및 방향성 성분의 일부는 레그헤모글로빈 내의 헴 철에 의해 촉매화된 화학 반응에 의해 조리 과정 동안 생성된다. 일부 실시양태에서, 특징적 풍미 및 방향성 성분의 일부는 헴 단백질 내의 헴 철에 의해 촉매화된 화학 반응에 의해 조리 과정 동안 생성된다.
레그헤모글로빈의 존재가 육류 모조물의 향미에 유리하게 기여한다는 증거는 다음과 같다: 완두콩 가루, 해바라기 오일 및 글루코스를 포함하는 근육 모조물을 고체 상 미세추출 (SPME) 섬유를 보유하는 밀봉된 용기에서 환원된 레그헤모글로빈 (LHb) 또는 철 (Fe3+), 나트륨 및 EDTA (EFS)의 혼합물의 존재 하에 140℃에서 10분 동안 가열하였다. 이들 섬유는 GC-MS에 의한 분석시, 휘발성 화합물을 흡착하는 폴리디메틸실록산 (PDMS)을 함유한다. 다양한 모조물로부터의 GC-MS 데이터의 분석은 LHb 및 EFS 샘플 사이의 일관된 차이를 나타낸다. LHb 샘플 중에서 독점적으로 또는 보다 풍부하게 발견되는 화합물의 비제한적 예는: 2-옥타논, 2-메틸 푸란 (종종 조리된 육류의 향미와 연관됨) 및 여러 단리되지 않은 화합물이다. 예를 들어, 도 1은 레그헤모글로빈 (LHb, 우측 프로파일) 또는 제2철 이온 (좌측 프로파일)의 존재 하에 조리된 달리 동일한 근육-모조물 샘플의 정렬된 GCMS 프로파일 (거울화 배향)의 비교를 도시한다. 이러한 예시에서, 수직축은 기체 크로마토그래피 분리 단계에서의 체류 시간을 나타내고, 수평축은 상응하는 분리된 휘발성 화합물의 단편화에 의해 생성된 이온의 m/z 비를 나타낸다. 2개의 샘플에서 차별적으로 나타난 선택된 화합물은 도면의 우측에 표지하였다.
색상 지시제
육류의 색상은 육류의 조리 및 섭식 경험의 중요한 부분이다. 예를 들어, 소고기의 컷은 미가공 상태에서 특징적 적색을 갖고 조리 동안 점차적으로 갈색으로 변화된다. 또 다른 예로서, 백색 육류, 예컨대 닭고기 또는 돼지고기는 그의 미가공 상태에서 특징적 분홍색을 갖고 조리 동안 점차적으로 백색 또는 갈색빛 색상으로 변화된다. 색상 변화량은 소고기의 조리 진행을 나타내고 바람직한 익은 정도의 상태가 생성되도록 하는 조리 시간 및 온도를 적정하는데 사용된다. 일부 측면에서, 본 발명은 조리 진행의 시각적 지시제를 제공하는 비-육류 기반 육류 대용 제품을 제공한다. 일부 실시양태에서, 시각적 지시제는 조리 동안 색상 변화를 겪는 색상 지시제이다. 특정한 실시양태에서, 색상 지시제는 육류가 미가공 상태에서 조리된 상태로 진행됨에 따른 육류의 컷의 색상 변화를 재현한다. 보다 특정한 실시양태에서, 색상 지시제는 미가공 상태를 나타내는 조리 전의 적색을 육류 대용 제품에 부여하고, 육류 대용 제품이 조리 진행 동안 갈색으로 변화하도록 유도한다. 다른 특정한 실시양태에서, 색상 지시제는 미가공 상태를 나타내는 조리 전의 분홍색을 육류 대용 제품에 부여하고, 육류 대용 제품이 조리 진행 동안 백색 또는 갈색으로 변화하도록 유도한다
육류의 색상의 영양적 규정의 주요 결정인자는 육류 내의 철 보유 단백질의 농도이다. 육류 제품의 골격근 성분에서, 주요 철-보유 단백질 중 하나는 미오글로빈이다. 닭고기의 백색 육류는 0.05% 미만을 갖고; 돼지고기 및 송아지고기는 0.1-0.3%를 갖고; 어린 소고기는 0.4-1.0%를 갖고; 늙은 소고기는 1.5-2.0%를 갖는다. 따라서, 일부 실시양태에서, 소비재는 철-보유 단백질을 포함하는 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 육류 모조물은 건조 중량 또는 총 중량 기준으로 약 0.05%, 약 0.1%, 약 0.2%, 약 0.3%, 약 0.4%, 약 0.5%, 약 0.6%, 약 0.7%, 약 0.8%, 약 0.9%, 약 1%, 약 1.1%, 약 1.2%, 약 1.3%, 약 1.4%, 약 1.5%, 약 1.6%, 약 1.7%, 약 1.8%, 약 1.9%, 약 2%, 또는 약 2% 초과의 철-보유 단백질을 포함한다. 일부 경우에서, 철 보유 단백질은 공급원으로부터 단리 및 정제된다. 다른 경우에서, 철 보유 단백질은 단리 및 정제되지 않는다. 일부 경우에서, 철-보유 단백질의 공급원은 동물 공급원, 또는 비-동물 공급원, 예컨대 식물, 진균 또는 유전자 변형 유기체, 예컨대, 예를 들어 박테리아 또는 효모이다. 일부 경우에서, 철-보유 단백질은 미오글로빈이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 동물 미오글로빈이 첨가된 식물 기반 육류 모조물이다. 따라서, 예를 들어 어린 소고기의 모조물은 약 0.4-1%의 미오글로빈을 가질 수 있다. 일부 경우에서, 철-보유 단백질은 레그헤모글로빈이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 레그헤모글로빈이 첨가된 식물 기반 육류 모조물이다. 따라서, 예를 들어 어린 소고기의 모조물은 약 0.4-1%의 레그헤모글로빈을 가질 수 있다. 일부 경우에서, 철-보유 단백질은 시토크롬이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 시토크롬이 첨가된 식물 기반 육류 모조물이다. 따라서, 예를 들어 어린 소고기의 모조물은 약 0.4-1%의 시토크롬을 가질 수 있다.
철-보유 단백질의 또 다른 예는 척추동물의 적혈구 내의 헤모글로빈, 철-함유 산소-결합 단백질이다. 헤모글로빈은 미오글로빈과 색상이 유사하다. 일부 실시양태에서, 본 발명은 소비재의 색상을 보충하기 위한 동물 농장으로부터의 혈액 저장 및 재활용 방법을 제공한다. 예를 들어, 혈액은 도살장으로부터 저장되고, 혈액으로부터의 헤모글로빈은 소비재의 색상을 증진시키는데 사용된다. 일부 측면에서, 소비재는 헤모글로빈을 함유하는 식물-기반 육류 모조물이다.
추가적인 철 함유 단백질이 자연에 존재한다. 일부 실시양태에서, 소비재는 미오글로빈이 아닌 철 함유하는 단백질을 포함한다. 일부 실시양태에서, 소비재는 미오글로빈을 함유하지 않는다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헤모글로빈을 함유하지 않는다. 일부 실시양태에서, 소비재는 미오글로빈 또는 헤모글로빈 이외의 철 함유 단백질을 포함하는 육류 대용물이다.
철 함유 단백질의 예는 헤모글로빈, 미오글로빈, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈을 포함한다. 다양한 실시양태에서, 이들 철 함유 단백질은 소비재에 첨가되어 소비재의 시각적 특징 또는 철 함량을 변경시킨다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헴단백질 (예를 들어, 헤모글로빈, 미오글로빈, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈)을 포함한다.
미오글로빈과 구조 및 물리적 특성이 유사한 레그헤모글로빈은 상품 콩과식물 작물 (예를 들어, 대두, 완두콩)의 사용되지 않는 부산물로서 용이하게 입수가능하다. 미국 내의 이들 작물의 뿌리 내에 있는 레그헤모글로빈은 미국에서 소비되는 모든 적색 육류의 미오글로빈 함량을 초과한다. 일부 실시양태에서, 소비재는 근육 조직 모조물, 지방 조직 모조물, 결합 조직 모조물 및 레그헤모글로빈을 포함하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헴 단백질을 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 레그헤모글로빈을 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 글로빈 단백질 패밀리의 구성원을 함유하는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헴 단백질로부터 높은 철 함량을 갖는, 주로 또는 전적으로 비-동물 공급원으로부터 유래된 성분으로 구성된 육류 모조물이다. 일부 실시양태에서, 철 함량은 육류와 유사하다. 일부 실시양태에서, 소비재는 레그헤모글로빈에 의해 제공되는 색상과 같은, 육류의 독특한 적색을 갖는다.
일부 실시양태에서, 레그헤모글로빈은 소비재의 조리가 완료되었다는 지시제로서 사용된다. 따라서, 본 발명의 한 실시양태는 제품이 조리될 때 소비재의 내부로부터 표면으로 이동한 레그헤모글로빈을 검출하는 것을 포함하는 소비재의 조리 방법이다. 본 발명의 또 다른 실시양태는 제품이 조리될 때 적색에서 갈색으로의 색상의 변이를 검출하는 것을 포함하는 소비재의 조리 방법이다.
일부 실시양태에서, 헴 단백질은 소비재의 조리가 완료되었다는 지시제로서 사용된다. 따라서, 본 발명의 한 실시양태는 제품이 조리될 때 소비재의 내부로부터 표면으로 이동한 레그헤모글로빈을 검출하는 것을 포함하는 소비재의 조리 방법이다. 본 발명의 또 다른 실시양태는 제품이 조리될 때 적색에서 갈색으로의 색상의 변이를 검출하는 것을 포함하는 소비재의 조리 방법이다.
일부 실시양태에서, 헤모글로빈, 미오글로빈, 뉴로글로빈, 시토글로빈, 레그헤모글로빈, 비-공생 헤모글로빈, 헬스 게이트 글로빈 I, 박테리아 헤모글로빈, 섬모충 미오글로빈, 플라보헤모글로빈으로 이루어진 군으로부터의 헴 단백질은 소비재의 조리가 완료되었다는 지시제로서 사용된다. 따라서, 본 발명의 한 실시양태는 제품이 조리될 때 소비재의 내부로부터 표면으로 이동한 레그헤모글로빈을 검출하는 것을 포함하는 소비재의 조리 방법이다. 본 발명의 또 다른 실시양태는 제품이 조리될 때 적색에서 갈색으로의 색상의 변이를 검출하는 것을 포함하는 소비재의 조리 방법이다.
단리된, 정제된 레그헤모글로빈을 포함하는 식제품
일부 실시양태에서, 레그헤모글로빈은 육류의 특성을 증진시키기 위해 육류에 첨가된다. 예를 들어, 레그헤모글로빈 함유 용액은 미가공 또는 조리된 육류로 주입될 수 있다. 또 다른 예에서, 레그헤모글로빈 용액은 외관을 증진시키기 위해 육류 또는 본 발명의 소비재 상에 적하된다. 한 실시양태에서, 식제품, 예컨대 육류 또는 육류 대용물의 광고, 사진촬영 또는 비디오촬영은 레그헤모글로빈에 의해 증진된다.
레그헤모글로빈의 공급원
일부 실시양태에서, 본 발명은 식물로부터 레그헤모글로빈을 수득하는 방법을 제공한다. 레그헤모글로빈은 다양한 식물로부터 수득될 수 있다. 다양한 콩과식물 종 및 그의 품종, 예를 들어 대두, 잠두, 리마콩, 동부, 완두, 노란 완두콩, 루핀, 강낭콩, 가반조콩, 땅콩, 알팔파, 베치 건초, 클로버, 레스페데자 및 핀토 강낭콩은 레그헤모글로빈이 산소 농도를 조절하는데 있어서 주요 역할을 갖는 질소-고정 뿌리혹을 함유한다 (예를 들어, 완두콩 식물로부터의 뿌리혹, 도 2). 도 3은 완두콩 뿌리혹 30 그램으로부터 단리된 레그헤모글로빈 용액 100 ml를 보여준다. 다양한 종으로부터의 레그헤모글로빈은 상동체이고, 유사한 색상 특성을 갖는다 (도 4). 도 4에서, 패널 A는 3종의 콩과 식물 종 (1) 잠두 (2) 완두 (3) 대두의 용해된 뿌리혹의 SDS_PAGE 겔을 보여준다. 화살표는 각각 레그헤모글로빈을 나타낸다. 레그헤모글로빈이 각각의 용해물 내에서 가장 풍부한 가용성 단백질이라는 점을 주목한다. 패널 B는 2종의 상이한 식물 종 (잠두 및 대두)으로부터의 레그헤모글로빈의 UV-VIS 스펙트럼 프로파일의 유사성을 보여준다. 본 발명자들은 명세서의 다른 곳에 기재된 프로토콜을 이용하여 잠두 (녹색 곡선) 및 대두 (적색 곡선) 뿌리혹으로부터 레그헤모글로빈을 정제했다. 두 단백질 모두의 UV-VIS 스펙트럼은 헴 철이 환원된 (+2) 상태에 있음을 보여준다. 이들이 거의 완벽하게 겹쳐지고 시각적으로 동일한 적색으로 일치한다는 점을 주목한다. 각각의 레그헤모글로빈 내의 헴 철을, 잠두 및 대두 레그헤모글로빈을 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨 완충제 중 10mM 차아황산나트륨과 함께 인큐베이션하여 +2 산화 상태로 환원시켰다. 이어서, 겔-배제 크로마토그래피를 이용하여 차아황산나트륨을 레그헤모글로빈 용액으로부터 제거하였다. 삽입 도면은 450nm 내지 700nm 영역에서의 UV-VIS 스펙트럼의 확대도를 나타낸다. 일부 식물 종은 여러 레그헤모글로빈 이소형을 발현하다 (예를 들어, 대두는 4종의 레그헤모글로빈 이소형을 갖는다). 정확한 아미노산 서열에서의 작은 변이는 특정한 pH에서 단백질의 전체적인 전하를 변형시킬 수 있고, 레그헤모글로빈 내의 철 함유 헴 기의 정확한 구조적 입체형태를 변형시킬 수 있다. 다양한 레그헤모글로빈의 헴 기의 구조적 입체형태의 차이는 헴 철의 산화 및 환원 속도에 영향을 미칠 수 있다. 이들 차이는 다양한 레그헤모글로빈의 색상 및 풍미 생성 특성에 기여할 수 있다.
레그헤모글로빈은 동물 근육으로부터의 미오글로빈과 실질적으로 동일한 흡광도 스펙트럼 및 시각적 외관을 갖는다. 도 5는 2종의 단백질의 UV-VIS 흡수 프로파일의 유사성을 보여주는, 환원된 (헴 철 2+) 및 산화된 (헴 철 3+) 대두 레그헤모글로빈 (도 5 패널 A), 및 말 심근 미오글로빈 (도 5 패널 B)의 비교를 보여준다. 본 발명자들은 본원에 기재된 프로토콜을 이용하여 대두 뿌리혹으로부터 대두 레그헤모글로빈을 정제하였다. 정제된 말 미오글로빈은 시그마알드리치로부터 구입하였다. 대두 레그헤모글로빈 (도 5 패널 A) 및 말 미오글로빈 (도 5 패널 B)을 1mm 차아황산나트륨을 사용하여 환원시켰다. 대두 레그헤모글로빈 (도 5 패널 A) 및 말 미오글로빈 (도 5 패널 B)의 헴 Fe3+ (청색 선) 및 헴 Fe2+ (적색 선)의 UV-VIS 흡수 스펙트럼을 나타내었다. 삽입 도면은 450nm 내지 700nm 영역에서의 UV-VIS 스펙트럼의 확대도를 나타낸다. (도 5 패널 C) 헴-Fe3+ 상태의 대두 레그헤모글로빈의 40 mg/ml 용액 10ul 액체 액적의 영상 (좌측 액적)은 특징적인 녹빛 적색을 나타내고, 헴-Fe2+ 상태의 대두 레그헤모글로빈 용액의 40mg/ml 용액 (우측 액적)은 특징적인 적색을 나타내고, (우측 영상)은 말 미오글로빈의 샘플에 해당한다.
다른 실시양태에서, 레그헤모글로빈은 비-식물 공급원으로부터, 예컨대 높은 수준의 레그헤모글로빈을 발현하도록 유전자 변형된 박테리아 또는 효모와 같은 유기체로부터 공급될 수 있다.
레그헤모글로빈 내의 철 이온의 산화 상태는 그의 색상에 있어서 중요하다. +2 산화 상태의 헴 철을 갖는 레그헤모글로빈은 선명한 적색 색상으로 보이는 반면, +3 산화 상태의 헴 철을 갖는 레그헤모글로빈은 갈색빛 적색으로 보인다. 따라서, 육류 모조물에서 레그헤모글로빈을 적색의 공급원으로 사용하는데 있어서, +3 상태로부터 +2 상태로 헴 철을 환원시키는 것이 바람직하다. 레그헤모글로빈 내의 헴 철은 환원 시약에 의해 산화된 (+3) 상태로부터 환원된 (+2) 상태로 전환될 수 있다. 차아황산나트륨 및 시트르산티타늄을 사용한 레그헤모글로빈 헴 철의 성공적 환원의 예가 도 6에 도시되어 있다. 도 6에서, 헴 철이 산화된 (+3) 상태에 있는 정제된 대두 레그헤모글로빈의 UV-VIS 스펙트로그램은 각각의 패널에서 청색 곡선으로 나타내었다. 각각의 패널에서 적색 곡선은 20mM 인산칼륨 pH 7.3, 100mM 염화나트륨 완충제 중에 (패널 A) 1mM 차아황산나트륨 또는 (패널 B) 0.24% (wt/v) 시트르산티타늄을 첨가하여 (+2) 상태 (적색 선)로 환원시킨 후의 동일한 레그헤모글로빈 종의 UV-VIS 스펙트럼을 나타낸다. 삽입 도면은 450-700 nm 영역에서의 UV-VIS 스펙트럼의 확대도를 나타낸다. 이러한 예의 경우, 레그헤모글로빈은 60/90% 황산암모늄 분획화를 이용하여 대두 뿌리혹으로부터 정제되었고, 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨 완충제로 교환되었다. 차아황산나트륨 원액은 물 중 1mM 수산화나트륨 중에 100mM 차아황산나트륨을 용해시켜 제조하였다. 시트르산티타늄 원액은 염산 중 20% (wt/v) Ti-클로라이드로부터 이를 0.2M 시트르산나트륨과 혼합함으로써 (1:10 v/v) 제조하였다. pH는 탄산나트륨을 사용하여 pH 7.0으로 조정하였다.
레그헤모글로빈은 콩과식물 뿌리혹, 예컨대 완두콩 또는 대두의 뿌리혹으로부터 정제될 수 있다 (도 1은 완두콩 뿌리혹을 보여주고, 도 2는 그로부터 단리된 레그헤모글로빈을 보여준다). 대두로부터의 뿌리혹을 철저히 세정하여 토양 및 관련 없는 뿌리 조직을 제거한 후, 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨, 1mm EDTA 및 1mM 아스코르브산 중에서 뿌리혹을 용해시켰다. 비타믹스(Vitamix) 블렌더를 이용하여 뿌리혹을 분쇄하여 뿌리혹을 용해시켰다. 일부 샘플에 대해, 폴리비닐피롤리돈 중합체를 30% wt/v로 첨가하여 레그헤모글로빈 헴-철의 산화를 매개하는 식물 페놀계 소분자의 제거를 보조하였다. 뿌리혹 용해물을 황산암모늄을 사용하여 2단계로 분획화하였고, 제1 황산암모늄을 60% wt/v로 첨가하였다. 펠릿을 폐기하고, 상청액을 90% wt/v 황산암모늄으로 만들었다. 레그헤모글로빈을 90% 황산암모늄 분획 중 침전된 펠릿으로서 수집하였다. 황산암모늄 침전된 레그헤모글로빈을 20mM 인산칼륨, 1mM EDTA, 50mM 염화나트륨 및 황산암모늄 중에 재현탁시키고, 동일한 완충제 중에서 투석 또는 크기-배제 크로마토그래피를 이용하여 제거하였다. 일부 경우에서, 이는 마지막 정제 단계인 반면, 다른 경우에서 레그헤모글로빈을 음이온-교환 크로마토그래피 (FFQ 지이 헬스케어)를 이용하여 추가로 정제하였고, 종종 이어서 크기-배제 크로마토그래피 (세파크릴 S-100, 지이 헬스케어)를 수행하였다. 90% 황산암모늄 펠릿으로부터의 대두 레그헤모글로빈을 다양한 완충제 (20mM 인산칼륨 pH 7.4, 0 내지 100mM 염화나트륨 함유, 20mM 트리스 pH 8, 0 내지 100mM 염화나트륨 함유, 20mM 나트륨 보락스 pH 9.8, 20mM 염화나트륨, 20mM 탄산나트륨 pH 9, 20mM 염화나트륨) 중에서 음이온 교환 칼럼 (FFQ 또는 DEAE, 지이 헬스케어) 상에 로딩하였고, 플로-스루로 또는 염화나트륨 (0-1M 염 구배)을 사용하여 정제하였다. 대두 뿌리혹으로부터의 레그헤모글로빈 정제 흐름의 예를 도 7에 나타내었다. 도면은 상이한 대두 레그헤모글로빈 정제 단계 (레인 1) 대두 뿌리혹 용해물; (레인 2) 60/90% (wt/v) 황산암모늄 분획화에 의해 정제된 대두 뿌리혹 용해물의 SDS-PAGE 분획화를 보여준다. 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨, 1mM EDTA 완충제 중에 재현탁된 90% 황산암모늄 분획화된 단백질 펠릿의 단백질 내용물을 보여주며; 90% 황산암모늄 펠릿으로부터의 단백질은 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨 중에서 음이온-교환 크로마토그래피 (FFQ 지이 헬스케어)에 의해 추가로 정제하였다. 플로스루에 수집된 레그헤모글로빈을 레인 3에 나타내었다. 음이온-교환 플로스루는 크기-배제 크로마토그래피 (세파크릴 S-100 지이 헬스케어)를 이용하여 분획화하였고, 생성된 레그헤모글로빈 분획을 레인 4에 나타내었다. 다양한 정제 단계에서의 레그헤모글로빈 함량은 ImageDoc 분석 소프트웨어 (바이오라드)를 이용하여 각각의 샘플에서 SDS-PAGE 겔 상의 레그헤모글로빈 밴드의 분획을 결정함으로써 결정하였다. 정제 단계의 각 단계에서의 레그헤모글로빈의 순도 (부분 존재비)는: 용해물: 32.7% (레인 1), 60/90% (wt/v) 황산암모늄 분획화 78% (레인 2), 음이온-교환 크로마토그래피 ~ 83% (레인 3), 및 크기-배제 크로마토그래피 ~ 95%까지 (레인 4)였다.
레그헤모글로빈은 또한 이를 생산하도록 박테리아 또는 진균을 유전자 조작함으로써 생산될 수 있다. 한 예시적인 예를 도 8에 나타내었다. 도 8은 (A) 재조합 단백질 기술을 이용하여 발현 및 정제된 대두 레그헤모글로빈 및 (B) 대두 뿌리혹으로부터 정제된 대두 레그헤모글로빈의 염색된 SDS-PAGE 겔 분석을 보여준다. (A) His-태그 및 TEV 프로테아제 His-태그 제거 부위를 보유하는 재조합 대두 레그헤모글로빈 A는 이.콜라이 BL21 균주에서 발현되었고, His-태그 친화성 크로마토그래피 (탈론 수지, 클론테크)를 이용하여 정제되었다. 좌측 레인은 분자량 표준을 함유하고, 우측 레인은 정제된 재조합 대두 레그헤모글로빈 A를 함유한다 (화살표). 재조합 대두 레그헤모글로빈 A의 예상 분자량은 17.1kDa이다. (B) 뿌리혹으로부터 정제된 대두 레그헤모글로빈의 SDS-PAGE 겔. 좌측 레인은 분자량 표준을 함유하고, 우측 레인은 정제된 대두 레그헤모글로빈 A를 함유한다 (화살표). 정제된 물질의 질량 분광측정법 분석에서 모든 4종의 대두 레그헤모글로빈 이소형이 존재하며 전장인 것으로 결정되었다 (데이터는 제시되지 않음). 대두 레그헤모글로빈 이소형의 예상 분자량 (MW)은 MW15.4 내지 15.8kDa 범위이다.
대두 및 잠두 뿌리혹으로부터 각각 정제된 레그헤모글로빈을 지원자 패널에게 시식시켰고, 각 경우에 혈액과 같은 맛이 나는 것으로 기재되었다.
레그헤모글로빈은 콩과식물, 예컨대 대두, 잠두, 동부, 리마콩, 가반조콩, 완두콩, 루핀, 로투스 자포니쿰 또는 다른 콩과식물의 뿌리혹으로부터 단리될 수 있다. 뿌리혹 (예를 들어, 완두콩 식물로부터의 뿌리혹, 도 1)을 수득하고, 수용액 중에서 균질화하고, 불용성 물질을 침전 또는 여과에 의해 제거한 후, 레그헤모글로빈을 비롯한 가용성 단백질을 회수한다. 레그헤모글로빈은 선택적 침전 및/또는 크로마토그래피 및/또는 레그헤모글로빈에 대해 특이적 친화도를 갖는 분자의 사용에 의해 정제될 수 있다. (도 2, 완두콩 뿌리혹 30 그램으로부터 단리된 레그헤모글로빈의 용액의 100 ml를 보여줌).
헴 단백질, 예를 들어 레그헤모글로빈은 다른 식물 기반 육류 모조물 성분과 조합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 헴 단백질은 다른 성분, 예를 들어 지질 및 또는 단백질을 함유하는 겔 중에 포획된다. 일부 측면에서, 다양한 겔은 비-겔 기반 헴 단백질과 조합된다. 일부 실시양태에서, 헴 단백질 및 소비재의 다른 화합물의 조합은 헴 단백질이 소비재를 통해 확산될 수 있다는 것을 보장하도록 수행된다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헴-단백질 함유하는 용액, 예를 들어 레그헤모글로빈 용액 중에 침지된다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헴 단백질 함유 용액, 예를 들어 레그헤모글로빈 용액 중에 1, 5, 10, 15, 20 또는 30시간 동안 침지된다. 일부 실시양태에서, 소비재는 헴 함유 용액, 예를 들어 레그헤모글로빈 용액 중에 1, 5, 10, 15, 30 또는 45분 동안 침지된다.
도 9는 상업적 육류 유사품 (퀀 닭고기 유사체)의 변 당 약 1cm의 6개의 입방체의 예를 보여주며, 그 중 4개 (좌측, 및 우측 하부)는 20 mM 인산칼륨 pH 7.4 및 100 mM NaCl 중 약 10 mg/ml 대두 레그헤모글로빈의 용액 내에 침지시켰고; 나머지 2개 (우측 상부)는 레그헤모글로빈 무함유의 동일한 완충제 내에 침지시켰다. 레그헤모글로빈-주입 입방체의 진분홍색은 비-주입 입방체의 연황갈색과 대조적임을 주목한다.
도 10은 350℃에서 팬에서 조리 과정에 있는 퀀 닭고기 유사체의 4개의 레그헤모글로빈-주입 입방체를 보여준다. 2개의 하부 입방체를 구워진 표면이 드러나도록 뒤집었고, 이는 갈색으로 변하였다. 상부 2개의 입방체에서 가열된 부분은 회갈색으로 변한 반면, 보다 차가운 상단 표면은 그의 분홍색 색상을 유지하였음을 주목한다. 일부 실시양태에서, 소비재가 조리되지 않은 육류의 색상이 될 때까지, 소비재에 헴 함유 용액, 예를 들어 레그헤모글로빈 용액을 주입하였다.
소비재의 색상에 있어서의 헴 단백질의 유용성을 고려해 볼 때, 제품이 특정한 헴 단백질을 함유하는지의 여부를 검출하는 것이 유용할 것이다. 따라서, 일부 실시양태에서 본 발명은 제품이 헴 단백질을 함유하는지의 여부를 결정하는 방법을 포함한다. 단백질의 검출 방법은 당업계에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, ELISA 또는 근접-라이게이션 검정 또는 루미넥스 검정 또는 웨스턴 블롯 분석은 레그헤모글로빈이 식제품, 예컨대 육류 또는 육류 모조물에 존재하는지의 여부를 결정하기 위해 수행될 수 있다. 한 실시양태에서, 검출 방법은 육류가 레그헤모글로빈으로 변경되었는지의 여부를 결정하기 위해 수행된다.
실시예
1종 이상의 단리된, 정제된 식물성 단백질을 포함하는 예시적인 근육 모조물 조성물이 본원에 기재되어 있다.
모조물의 성분에 대한 단백질 정제
녹두 종자, 푸른 완두콩 건조 종자를 분쇄된 가루로 구입하고, 각각의 종자 저장 단백질의 정제에 사용하였다. 루비스코를 신선한 알팔파 식물로부터 정제하였다. 개별적 분획화 단계에서의 단백질 조성물을 SDS-PAGE에 의해 모니터링하고, 단백질 농도를 표준 UV-VIS 및 피어스(Pierce) 검정 방법에 의해 측정하였다.
녹두 8S 글로불린: 녹두 가루를 50mM 인산칼륨 완충제 pH 7 및 0.5M NaCl 중에 1:4 (wt/v) 비로 재현탁시키고, 혼합물을 1시간 동안 인큐베이션하였다. 비가용성 물질을 원심분리에 의해 분리하고, 상청액 중의 단백질을 황산암모늄의 첨가에 의해 2 단계로 분획화하였다: 50% (wt/v)에 이어서 90% (wt/v). 녹두 8S 글로불린을 함유하는 90% 분획에서 침전된 단백질을 추가 사용시까지 -20℃에서 저장하였다.
완두콩-알부민: 푸른 완두콩 건조 종자 가루를 50mM 아세트산나트륨 완충제 pH 5 중에 1: 10 (wt/v) 비로 재현탁시키고, 1시간 동안 인큐베이션하였다. 비가용성 물질을 원심분리에 의해 분리하고, 상청액 중 단백질을 황산암모늄 침전에 의해 2단계로 분획화하였다: 50% (wt/v)에 이어서 90% (wt/v). 황산암모늄 용액을 1시간 동안 교반하고, 황산암모늄 침전된 단백질을 원심분리에 의해 제거하였다. 관심 단백질이 90% (wt/v) 황산암모늄에서 침전되었다. 펠릿을 추가 사용시까지 -20℃에서 저장하였다.
완두콩-글로불린: 푸른 완두콩 건조 종자 가루를 20mM 인산칼륨 완충제 pH 8, 0.4M 염화나트륨 중에 1: 10 (wt/v) 비로 재현탁시키고, 1시간 동안 교반하였다. 원심분리한 후, 상청액을 황산암모늄 분획화에 적용시켰다. 먼저, 상청액을 50% (wt/v) 황산암모늄으로 만들고, 침전된 단백질을 제거하였다. 두번째로, 50% (wt/v) 황산암모늄 상청액을 80% (wt/v) 황산암모늄 포화도로 만들었다. 80% (wt/v) 황산암모늄 펠릿화 단백질은 관심 글로불린을 함유하였다. 펠릿을 추가 사용시까지 -20℃에서 저장하였다.
루비스코: 먼저 잎들을 블렌더에서 4 부피의 차가운 50mM K포스페이트 완충제 pH 7.4 완충제 (0.5M NaCl + 2mM DTT + 1mM EDTA 함유 (실험실에서) 또는 무함유 (필드에서))와 함께 분쇄하여 알팔파 그린 (또는 다른 녹색 식물 예를 들어 대두 식물, 시금치 등)으로부터 루비스코를 분획화하였다. 생성된 슬러리를 원심분리하여 잔해를 제거하고, 상청액 (조 용해물)을 추가의 정제 단계에 사용하였다. 황산암모늄을 30% (wt/v) 포화도로 첨가하여 조 용해물 내의 단백질을 분획화하였다. 용액을 1시간 동안 교반하고, 이어서 원심분리하였다. 이 단계로부터의 펠릿을 폐기하고, 추가의 황산암모늄을 50% (wt/v) 황산암모늄 포화도로 상청액에 첨가하였다. 용액을 1시간 동안 교반된 후 다시 원심분리하엿다. 이 단계로부터의 펠릿은 루비스코를 함유하였고, 이를 사용시까지 -20℃에서 유지시켰다.
식물성 단백질의 수득.
녹두 종자 8S 단백질을 기재된 바와 같이 황산암모늄 분획화에 의해 정제하였다. 펠릿을 20mM 인산칼륨 pH pH 7.4 및 0.5M 염화나트륨 중에 재현탁시키고, 동일한 완충제에 대해 투석하여 황산암모늄을 제거하였다. 임의의 침전물을 16 000g로 10분 원심분리하여 제거하고, 단백질을 목적 농도로 농축시켰다. 완두콩 글로불린을 기재된 바와 같이 황산암모늄 분획화에 의해 정제하였다. 단백질 펠릿을 20mM 인산칼륨 pH pH 7.4 및 0.4M 염화나트륨 중에 재현탁시키고, 동일한 완충제에 대해 투석하여 황산암모늄을 제거하였다. 임의의 침전물을 16 000g로 10분 원심분리하여 제거하고, 단백질을 목적 농도로 농축시켰다. 완두콩 알부민을 기재된 바와 같이 황산암모늄 분획화에 의해 정제하였다. 단백질 펠릿을 20mM 인산칼륨 pH pH 7.4 및 0.1M 염화나트륨 중에 재현탁시키고, 동일한 완충제에 대해 투석하여 황산암모늄을 제거하였다. 임의의 침전물을 16 000g로 10분 원심분리하여 제거하고, 단백질을 목적 농도로 농축시켰다.
근육 조직 유사체의 구축
녹두 종자 8S 단백질을 상기 기재된 바와 같이 황산암모늄 분획화에 의해 정제하였다. 겔의 제조를 위해, 펠릿 200 g을 투석 완충제 (20 mM 인산칼륨, 400 mM NaCl, pH 7.3) 400 ml 중에 용해시키고, 생성된 용액을 투석 완충제 5 l에 대해 6시간 동안 투석하였다 (새로운 완충제로 2회 대체함). 단백질 용액을 12,000 g로 15분 동안 원심분리하여 잔해를 제거하였다. 단백질을 투석 완충제 중 PEG 8000 (폴리에틸렌 글리콜, 분자량 8000)의 30% w/w 용액 5 l에 대해 36시간 동안 투석하여 농축시켰다. 최종 단백질 농도는 150 mg/ml이었다.
레그헤모글로빈을 대두 뿌리혹으로부터 정제하였다. 콩과식물 뿌리혹을 세정하여 토양 및 관련 없는 뿌리 조직을 제거한 후, 20mM 인산칼륨 pH 7.4, 100mM 염화나트륨, 1mm EDTA 및 1mM 아스코르브산 중에서 뿌리혹을 용해시켰다. 뿌리혹을 주스기 블렌더를 이용하여 뿌리혹을 분쇄함으로써 용해시켰다. 비가용성 물질을 원심분리에 의해 분리하였다. 뿌리혹 용해물을 황산암모늄을 사용하여 2단계로 분획화하였고, 제1 황산암모늄을 60% wt/v로 첨가하고, 4℃에서 1시간 동안 용액을 인큐베이션하였다. 펠릿을 폐기하고, 상청액을 90% wt/v 황산암모늄으로 만들고, 4℃에서 12시간 동안 인큐베이션하였다. 레그헤모글로빈을 90% 황산암모늄 분획에서 침전된 펠릿으로서 수집하고, 20mM 인산칼륨, 1mM EDTA, 100mM 염화나트륨 중에 재현탁시켰다. SDS-PAGE 겔 분석에서 단백질 용액이 70% 레그헤모글로빈 및 30% 다른 뿌리혹 단백질을 함유하는 것으로 결정되었다. 황산암모늄을 동일한 완충제 중에서 크기-배제 크로마토그래피를 이용하여 제거하였다. 레그헤모글로빈을 20mM 인산칼륨 pH 7.3, 100mM 염화나트륨 중 30% PEG 8000 (폴리에틸렌 글리콜, 분자량 8000)에 대해 48시간 동안 투석하여 농축시켰다. 총 단백질 농도는 57mg/ml였다. UV-VIS 스펙트럼은 레그헤모글로빈이 헴-철 산화 상태에 있었음을 시사하였다. 따라서, 레그헤모글로빈을 5mM 차아황산나트륨과 함께 5분 동안 인큐베이션하고, 차아황산나트륨을 20mM 인산칼륨, 100mM 염화나트륨 완충제 중에서 크기-배제 크로마토그래피를 이용하여 제거하였다. 레그헤모글로빈을 35.4 mg/ml로 추가 농축시켰다. UV-VIS 스펙트럼 분석으로 레그헤모글로빈이 헴-철 환원 상태에 있음을 확인하였다.
트랜스글루타미나제를 (악티바 TI(Activa TI), 아지모토)로부터 상업적으로 입수하였다. 원액 (20% wt/v)을 20mM 인산칼륨 pH 7.3, 100mM 염화나트륨 완충제 중에서 제조하였다.
"암색" 근육 조직 유사체 (도 11)를 제조하기 위해, 녹두 단백질 용액 (투석 완충제 중 150 mg/ml) 43 ml를 레그헤모글로빈 용액 (20 mM 인산칼륨, 100 mM NaCl, pH 7.3 중 46.5 mg/ml 레그헤모글로빈 및 20mg/ml 다른 대두 뿌리혹 단백질) 37 ml와 혼합하였다. 트랜스글루타미나제 용액 (20% w/w) 20 ml를 첨가하고, 용액을 철저히 혼합하고, 2개의 50 ml 팔콘 튜브로 분리하고, 실온에 밤새 인큐베이션하였다. 최종 단백질 농도는 녹두 단백질 65 mg/ml, 레그헤모글로빈 18 mg/ml, 총 단백질 91 mg/ml였다.
"백색" 근육 유사체 (도 12)를, 녹두 단백질 용액 (150mg/ml) 43ml를 레그헤모글로빈의 11.7 mg/ml 용액 45ml 및 0.8% (wt/v)의 트랜스글루타미나제 용액과 혼합하여 제조하였다. 최종 단백질 농도는 녹두 단백질 63 mg/ml, 레그헤모글로빈 5.2 mg/ml, 총 단백질 68 mg/ml였다.
"암색" 근육 조직 유사체는 윤기있는 표면, 및 상부에 소량 (< 1 ml)의 암적색, 정맥혈 색상 액체를 갖는, 다크 초콜릿 색상, 평활한 균일 조직감의 불투명한 겔을 형성하였다. 겔은 단독으로 세워지고 탄성적이나 부스러지기 쉬웠고, 얇은 젤로(Jell-O)와 외관이 유사하였다. 겔은 명백히 인식가능한 혈액 및 콩의 특색의 중간 향미를 가졌다. 풍미는 약한 채소 및 의약/화학적 풍미를 갖는, 콩 및 철/혈액의 특색이 지배적이었다. 맛은 혈액의 긴 뒷맛을 갖는 짠맛이었다.
"백색" 근육 조직 유사체는 매우 유사하으나, 훨씬 밝은 카푸치노-유사 색상이었다. 이는 또한 압축에 대해 2-3배 덜 강하여 보다 더 부스러지기 쉬웠다.
지방 조직 유사체
녹두 8S 글로불린 분획을 사용하여 지방 조직 유사체를 다음과 같이 제조하였다: 녹두 단백질 용액 (투석 완충제 중 150 mg/ml) 15 ml를 쌀겨 오일 15 ml와 혼합하였다. 트랜스글루타미나제 용액 (20% w/w) 6 ml를 첨가하고, 용액을 균질화기 (VWR)를 이용하여 속도 #2로 철저히 유화시켰다. 에멀젼을 1.6 에펜도르프 튜브 내로 분취하고, 실온에서 밤새 인큐베이션하였다. 이어서, 튜브를 가열 블록에서 95℃에서 5분 동안 가열하고, 벤치 상에서 실온으로 냉각되도록 하였다. 최종 농도는 녹두 단백질 75 mg/ml, 50% w/w 오일이었다.
완두콩 글로불린 (100 mg/ml)을 사용하여 지방 조직 유사체를 동일한 방법에 의해 제조하였다. 추가로, 지방 조직 유사체를 에멀젼을 에펜도르프 튜브 내로 분취하는 것을 제외하고 동일한 방법에 의해 완두콩 글로불린, 및 쌀겨 또는 카놀라 오일로부터 벌크로 제조하였다. 대신에, 50 ml 팔콘 튜브에서 에멀젼을 뉴테이터 상에서 밤새 회전시켰고, 후속으로 90℃에서 30분 동안 인큐베이션하였다.
녹두 기반으로 에펜도르프 튜브에서 제조된 지방 조직 유사체 (도 13)는 겔 내로 혼입되지 않은 어떠한 시각적으로 식별가능한 액체도 없는 회백색의 평활한 균일 조직감의 불투명한 겔이 형성되었다. 겔은 단독으로 세워지며 탄성적이고 탄력적이었다. 겔은 약간의 쾌적한 향미 및 부드럽고 쾌적한 풍미를 갖는다. 맛은 부드러운 짠맛이다.
완두콩 글로불린 기반으로 에펜도르프 튜브에서 제조된 지방 조직 유사체 (도 14)는 압축시 오일이 적은 것을 포기한 것을 제외하고는 녹두-기반 지방 유사체와 매우 유사하였다.
50 ml 팔콘 튜브에서 제조된 지방 조직 유사체는 외관, 조직감 및 향미가 유사하였으나, 실질적으로 보다 더 부드러웠다 (압축성 측정에 따라, 카놀라 오일의 경우 2배 더 부드럽고, 쌀겨 오일의 경우 3배 더 부드러움).
결합 조직 유사체
결합 조직 유사체 원형을 100% 황색 옥수수 글루텐 밀로부터, 또는 상업적 공급원으로부터 공급된 제인 단백질, 예컨대 아마제인(Amazein) (프레리 골드(Prairie Gold), 일리노이주 블루밍톤)을 사용하여 개발하였다. 제인 단백질을 1:3 내지 1:5 (고체:용액)의 바람직한 비로 70 - 90% 에탄올 중에 가용화시켰다. 제인 단백질을, 예를 들어 pH 변화에 의해, 제어 방식으로 침전시켜, 원하는 경우에 조작될 수 있는 물리화학적 특성을 갖는 큰 제인 구조를 생성하였다. 예를 들어, 도 15는 23 게이지 바늘 (ID 0.337 mm)을 갖는 시린지 내로 로딩된, 70% 에탄올 중 1:3 비를 이용하여 생성된 결합-조직 유사체 가닥을 보여준다. 용액을 과량의 5 M NaCl 용액 내로 5 인치-높이 용기의 바닥으로부터 천천히 압출하였다. NaCl 용액보다 밀도가 낮은 에탄올-제인 용액이 위로 떠올랐고, 고체화 제인의 섬유질 가닥을 뽑아냈다. NaCl을 지속적으로 교반하였고, 가닥이 전개되기 시작하여 가닥 연장을 보조하였다. 가닥은 함께 다발이 되고, 경질의 고밀도 덩어리가 되었다.
간 소고기 모조물 원형을 식물성 단백질 및 식물성 오일의 겔로부터 제조하였다.
간 소고기 원형 패티를 62% (wt/wt) 근육 유사체 (62% (wt/wt) "암색 근육 유사체" 및 38% (wt/wt) "백색 근육 유사체"), 29% (wt/wt) 지방 조직 유사체 (완두콩 글로불린 및 카놀라 오일로부터), 5% (wt/wt) 결합 조직 유사체를 조합하여 제조하였다 (도 16 패널 A). 간 소고기 원형 패티를 62% 근육 유사체 (62% "암색 근육 유사체" 및 38% "백색 근육 유사체), 29% 지방 조직 유사체 (녹두 종자 8S 단백질 및 쌀겨 오일로부터), 5% 결합 조직 유사체를 조합하여 제조하였다 (도 16 패널 B). 간 소고기 원형 패티를 71% (wt/wt) 근육 조직 유사체 (60% "백색" 근육 유사체, 40% "암색" 근육 유사체로 구성), 23% 지방 조직 (완두콩 종자 글로불린 단백질 및 카놀라 오일로부터)을 조합하여 제조하였다 (도 16 패널 C). 간 소고기 원형 패티를 67% "백색" 근육 유사체를 28% 지방 조직 유사체 (완두콩 글로불린 및 쌀겨 오일로부터)와 조합하여 제조하였다 (도 16, 패널 D).
추가 시험에서, 간 소고기 모조물 패티의 조리 효과를 350℉ 팬 상에서 구워 평가하였다. 간 소고기 패티 유사체를 62% (wt/wt) 근육 조직 유사체 (62% (wt/wt) "암색 근육 유사체" 및 38% (wt/wt) "근육 유사체"), 29% (wt/wt) 지방 조직 유사체 (완두콩 글로불린 및 카놀라 오일로부터), 5% (wt/wt) 결합 조직 유사체를 조합하여 제조하였다 (도 17). 좌측 패널은 조리 전의 패티를 보여주고, 우측 패널은 약 2분 동안 조리한 후의 동일한 패티를 보여준다. 관찰자는 조리 중의 간 소고기 모조물의 향미를 명백하게 "소고기같은" 것으로 기재하였다.
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Claims (1)

  1. 단백질 내용물을 포함하며, 여기서 1종 이상의 단리 및 정제된 단백질이 중량 기준으로 상기 단백질 내용물의 10% 이상을 차지하는 것인 육류 대용 조성물의, 동물 공급원으로부터 유래된 육류 제품의 맛, 조직감 또는 색상을 정확하게 모방한 소비재를 생산하기 위한 용도.
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