KR20210099621A - 폴리머 기반 유통 기한 연장을 위한 조성물 및 방법 - Google Patents

폴리머 기반 유통 기한 연장을 위한 조성물 및 방법 Download PDF

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KR20210099621A
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레이스 엠. 아부-탈렙
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제임스 엘. 슈가맨
사만다 이. 로만
콜린 디. 프레스톤
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케임브리지 크롭스, 인코포레이티드
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Abstract

본 개시는 식품 조성물의 유통 기한을 연장하기 위한 조성물, 용액 및 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 본 개시는 실크 피브로인을 포함하는 식품 조성물 또는 용액에 관한 것이다. 일부 예에서, 조성물은 실크 피브로인 층으로 코팅될 수 있다. 또한, 본 개시는 식품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 방법은 스프레이-코팅, 딥-코팅, 또는 실크 피브로인의 단편과 식품 조성물을 혼합하는 것을 포함한다.

Description

폴리머 기반 유통 기한 연장을 위한 조성물 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
이 출원은 2018년 12월 10일 제출된 미국 임시 특허 출원 제62/777,512호에대하여 우선권을 주장하며, 이 출원은 그 전체가 참조로 여기에 통합된다.
개시의 분야
본 개시의 양태는 섬유단백질을 준비하기 위한 조성물, 용액 및 방법과, 부패성 물질 및 기질상의 유통 기한을 연장하는데 이의 사용과 관련이 있다.
전 세계에서 생산되는 식품의 3분의 1은 매년 낭비되고 있으며, 모든 과일과 채소의 45% 초과는 부패로 사라지고 있다. 음식물 쓰레기는 막대한 경제적, 사회적, 환경적 영향을 미친다. 저명한 비영리 국제 환경 옹호 단체인 천연자원보호위원회(NRDC)에 따르면, 미국은 식량 공급량의 40%를 잃어, 연간 1,650억 달러로 추정되는 경제적 손실을 초래한다. 본 개시의 구현예는 부패성 물질의 유통기한을 연장하여 음식물 쓰레기를 줄이고, 음식물 유용성을 증가시키기 위한 광범위한 사회적 필요성을 직접적으로 다룬다. 본 개시의 구현예는 유통 개선, 폐기물 감소, 냉장 보관 및 운송과 관련된 비용 절감을 통해 수익을 증대시킴으로써 상당한 상업적 가치를 나타낸다.
본 개시의 예시적인 조성물은 부패성 상품의 유통 기한을 연장하고 에너지 및 비용 집약적인 콜드 체인에 대한 의존도를 감소시킬 수 있는 천연 및 식용 실크 코팅을 포함한다. 본 개시의 실크 코팅은 무취, 저비용, 식용, 비료로 사용 가능하고 생분해성일 수 있다. 부패성 식품의 표면에 침착될 때, 이러한 코팅은 식품의 유통 기한을 대폭 연장할 수 있다. 오늘날의 최첨단 식품 보존 전략 중 상당수는 석유 기반 합성 코팅, 유전자 변형, 일회용 포장, 및 콜드 체인에 대한 큰 의존도에 의존한다. 이러한 방법은 중간 정도의 성공을 보였지만, 훨씬 더 낮은 탄소 발자국으로 음식물 쓰레기를 줄이는 자연스러운 방법을 찾는 사람들에게는 지속 가능성이 떨어졌다. 본 개시의 코팅 조성물은 이러한 접근법을 증가시키거나 대체하기 위한 장점의 독특한 조합을 제공한다.
실크 피브로인은 누에, 거미 또는 기타 곤충으로부터 생산 및 추출될 수 있는 구조적 단백질이다. 그렇지 않으면 합성적으로 생성될 수 있다. 실크 피브로인은 엔서리어 마일리터(Antheraea mylitta); 어레이니어스 바이센테나리어스(Araneus bicentenarius); 어레이니어스 벤트로코서스(Araneus ventricosus); 봄 빅스 모리(Bombyx mori); 봄 빅스 만다린(Bombyx mandarins); 갤러리아 멜로넬라(Galleria mellonella); 네필라 클라비페스(Nephila clavipes); 네필라 마다가스카리엔시스(Nephila madagascariensis); 및 테트라그나타 버시컬러(Tetragnatha versicolor)와 같은 종에 의해 자연적으로 생성될 수 있다. 실크 피브로인의 고유한 특성은, 친수성 스페이서로 분리된 소수성 블록으로 이루어진 실크 피브로인의 구조로부터 유래된다. 자연 상태에서, 실크 피브로인은 베타-시트로 구성되며, 이는 무정형의 영역으로 번갈아가며 고도로 정렬된 결정 영역으로 된다. 이 독특한 구조는 실크 피브로인 기반 재료에 높은 수준의 강도와 인성(toughness)을 제공한다. 실크 피브로인 용액을 처리할 수 있는 다양한 형태는 조직 공학을 위한 스캐폴드, 고정을 위한 접골나사(bone screws) 및 치료적 전달을 위한 약물 저장소를 포함한 여러 첨단 응용 분야에 매력적이다.
다른 곤충 중에서 봄 빅스 모리 누에는 고치(cocoon)에서 생명을 시작한다. 단일 고치는 수백 미터의 실크로 만들어질 수 있다. 고치 자체는 주로 피브로인과 세리신의 두 가지 단백질로 구성된다. 다른 구성요소 부분과 함께, 피브로인은 고치의 안팎으로 가스 확산을 조절하는데 도움이 된다. 마찬가지로 실크 피브로인 기반 재료로 이러한 규제가 달성될 수 있다. 이는 부패의 주요 모드가 산화, 분해 및 탈수와 관련되어 있다는 점을 감안할 때, 부패성 물질의 유통 기한을 연장하는데 적용될 수 있다. 농업에 적용할 때, 실크 피브로인의 조정 가능성은 상이한 농산물 유형에 걸친 적용의 실크 피브로인의 다양성을 허용한다. 실크 피브로인은 상이한 정도의 용해도와 통기성을 가진 폴리머 코팅을 형성한다. 미세 조정은 농도, 전단력(shear force), 첨가제, 온도 및 후 처리와 같은 상이한 생산 파라미터를 통해 가능하다. 이러한 파라미터를 조정하여, 실크 피브로인 구조적 조직이 제어될 수 있다. 구조적 차이는 궁극적으로 결정도, 탄성, 용해도 및 다공성에 영향을 미치며, 이는 미생물 성장률을 감소시키는 것뿐만 아니라, 차례로 가스 및 물 확산 거동을 바꾼다. 실크 코팅은 상이한 보관 조건이나 관심 제품에 맞게 설계할 수 있다.
일부 양태에서, 본 개시는 다음의 구현예에 관한 것이다. 한 구현예는 실크 피브로인을 포함하는 식품 조성물에 관한 것으로, 실크 피브로인은 이전에는 분말 형태 또는 분말화된 실크 피브로인이 용매 내에서 재구성된 용액에 있었다. 본 개시의 식품 조성물은, 조리, 준비, 처리 또는 가공되지 않은 상태로 식용할 수 있고, 예컨대, 미생물 성장, 색상, 수분 함량, 질량 손실, 맛, 냄새, 질감, 바이러스 또는 곰팡이 성장, 견고성 또는 기타 파라미터와 같은, 일반적으로 하나 이상의 파라미터의 변화를 수반하는 적어도 하나의 유형의 손상 또는 품질 저하에 민감한 물질을 포함할 수 있다. 비제한적인 예는 조리되거나 조리되지 않은 육류, 단백질, 탄수화물, 농산물, 견과류, 곡물, 씨앗, 유제품, 음료, 가공 식품 (예: 초콜릿, 사탕, 칩, 스낵, 에너지 바), 껌, 정제, 캡슐, 식물, 뿌리, 곰팡이, 포자, 빵, 건조 과일, 건조 야채, 탈수 식품, 의료 식품 등을 포함한다. 추가 예에는 식품의 껍질 또는 외층; 예를 들어, 바나나 껍질, 아보카도 껍질, 피스타치오 또는 견과류 껍질, 감귤 껍질 등을 포함한다.
다른 구현예는 실크 피브로인을 함유하는 용액에 관한 것이다. 일부 양태에서, 용액의 25% 이하는 실크 피브로인 단편을 포함할 수 있다. 일부 추가 양태에서, 실크 피브로인 단편의 10% 이하는 400 킬로 달톤(kDa) 초과의 분자량을 가질 수 있다. 일부 대안적인 추가 양태에서, 실크 피브로인 단편의 45% 이하는 300kDa 초과의 분자량을 가질 수 있다.
다른 구현예는 기질을 포함하는 조성물에 관한 것이다. 일부 양태에서, 기질은 적어도 하나의 실크 피브로인 층으로 코팅될 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 실크 피브로인 층의 두께는 약 12nm 내지 약 180μm 범위일 수 있다. 본 개시의 기질은 조리, 준비, 처리 또는 가공되지 않은 형태로 식용할 수 있는 부패성 물질, 부패성 품목, 부패성 상품 또는 부패성 제품을 포함할 수 있다. 이러한 용어는 부패, 손상 또는 저하될 가능성이 있는 것으로 정의될 수 있다. 부패성 물질의 비제한적인 예로는, 식품, 식품 품목, 사탕, 육류, 껌, 농산물, 구운 식품, 야채, 과일, 파워바, 그래놀라바, 시리얼, 초콜릿, 가공 식품, 정제, 설탕, 단백질 분말, 향료 분말 등을 포함한다. 식용 껍질과 코팅도 포함될 수 있다. 추가 예에는 예컨대, 바나나 껍질, 감귤 껍질, 아보카도 껍질, 피스타치오 또는 견과류 껍질 등과 같은 식용 불가능한 껍질 및 코팅을 포함한다.
또 다른 구현예는 식품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일부 양태에서, 방법은 실크 피브로인 단편을 함유하는 용액으로 식품 조성물을 스프레이-코팅하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 단편은 10kDa 내지 600kDa 범위일 수 있다.
또 다른 구현예는 식품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일부 양태에서, 식품 조성물은 실크 피브로인 단편을 함유하는 용액으로 식품 조성물을 딥-코팅하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 단편은 10kDa 내지 600kDa 범위일 수 있다.
또 다른 구현예는 식품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 일부 양태에서, 식품 조성물은 식품 조성물을 실크 피브로인 단편과 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 단편은 10kDa 내지 600kDa 범위일 수 있다.
도 1a는 실크 조성물로 처리되지 않은 아보카도(대조군) 및 실크 조성물로 처리되고 0, 5 및 11일 이후에 워터-어닐링 단계(실크-워터 어닐링)에 추가로 노출된 아보카도의 질량 손실 백분율을 나타낸다. 도 1b는 실크 조성물로 처리되지 않은 아보카도(대조군) 및 실크 조성물로 처리되고 11일 후 워터-어닐링 단계(실크-워터 어닐링)에 추가로 노출된 아보카도를 나타낸다. 워터-어닐링은 피브로인의 결정도를 증가시키기 위해 피브로인을 물 또는 수증기에 노출시키는 것을 의미할 수 있다.
도 2a는 실크 조성물로 처리되지 않은 아보카도(대조군) 및 워터-어닐링 단계 없이 실크 조성물로 처리된 0, 6 및 14일 후 아보카도(실크-논워터 어닐링)의 질량 손실 백분율을 나타낸다. 도 2b는 실크 조성물로 처리되지 않은 아보카도(대조군)와 워터-어닐링 단계 없이 실크 조성물로 처리된 14일 후 아보카도 (실크-논워터 어닐링)를 나타낸다.
도 3은 스프레이 및 딥핑에 의해 적용된 실크 조성물을 갖는 아보카도의 10일 후 질량 손실 백분율을 나타낸다.
도 4a는 실크 조성물로 처리된 바나나(실크)와 비교하여 실크 조성물로 처리되지 않은 바나나(대조군)의 실온에서의 9일 후 질량 손실 백분율을 나타낸다. 그림 4b는 그림 4a의 바나나를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b는 실크 조성물로 코팅된 아보카도 및 소고기와 비교하여 코팅이 안된(코팅되지 않은(uncoated)) 아보카도와 소고기를 나타낸다.
도 6은 코팅이 안된(대조군) 또는 실크 조성물로 코팅되고 40℉에서 3일 동안 유지된 쇠고기에서의 박테리아 성장을 나타낸다.
도 7은 대조군, 미처리 육류 제품(대조군) 및 녹차 추출물 또는 아세로라 및 실크 피브로인 용액 및 부형제와 같은 활성제로 처리된 9일 후 육류 제품을 나타낸다.
도 8은 대조군, 미처리 아보카도 및 스프레이 침착을 통해 실크 피브로인 용액으로 코팅된 아보카도의 기준선(0 일) 및 3, 5, 7 및 9일 후(n=60)에서 아보카도 견고성을 나타낸다.
도 9a는 대조군, 미처리 시금치 및 스프레이 침착을 통해 실크 피브로인 용액으로 코팅된 24일 후 시금치를 나타낸다.
도 9b는 대조군, 미처리 시금치 및 스프레이 침착을 통해 실크 피브로인 용액으로 코팅된 기준선(0 일) 및 5, 10 및 12일 후의 시금치 질량 유지를 나타낸다.
도 10a는 실크 피브로인 분말을 나타낸다.
도 10b는 실크 피브로인 용액을 나타낸다.
본 개시의 구현예는 식품 조성물의 유통 기한을 연장하기 위한 조성물, 용액 및 방법이다.
일 구현예는 실크 피브로인을 포함하는 식품 조성물에 관한 것일 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인은 도 10a에서와 같이 건조된 분말일 수 있다. 일부 추가 양태에서, 실크 피브로인은 도 10b에서와 같이 액체 형태 일 수 있다. 일부 양태에서, 용액은 용매와 혼합된 실크 피브로인 분말을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 용매는 액체일 수 있다. 일부 추가 양태에서, 용매는 6.0 미만의 pH를 갖는 산일 수 있다. 대안적으로, 용매는 알코올 또는 물일 수 있다. 다른 양태에서, 용매는 아세트산일 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 분말은 첨가제를 함유하는 혼합물일 수 있다. 일부 대안적인 구현예에서, 액체 용매는 첨가제를 함유할 수 있다. 일부 구현예에서, 실크 피브로인 분말 혼합물 및 액체 용매는 모두 첨가제를 함유할 수 있다. 일부 대안적인 양태에서, 실크 피브로인은 용액에 혼합되기 전에 첨가제로 유화될 수 있다. 예를 들어, 액체 실크 피브로인은 용액에 혼합되기 전에 첨가제와 혼합되거나 건식 혼합될 수 있다. 일부 양태에서, 첨가제는 당, 가소제 또는 가교제 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 당 첨가제는 당-올, 폴리-올 또는 흡습성 폴리머(예: 폴리에틸렌 글리콜)일 수 있다. 다른 예에서, 당 첨가제가 가교제인 경우, 가교제는 광반응성일 수 있다. 구체적으로, 가교제는 예를 들어, 겨자무과산화효소(horseradish peroxidase), 리실 산화효소, 디숙신이미딜 수베레이트, 디숙신이미딜 글루타레이트, N-히드록시숙신이미드 에스테르, 또는 아릴 아지드 중 하나 이상일 수 있다. 일부 대안적인 양태에서, 첨가제는 박테리아, 금속, 효소 또는 생물학적 제제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 금속은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 전이 금속 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 생물학적 제제는 인슐린 글라진, 인플릭시마드, 리툭시맙, 에타너셉트, 아달리무맙, 단일 클론 항체, 트라스투주맙 또는 기타 생물일 수 있다. 다른 예에서, 첨가제는 RNA와 같은 올리고 뉴클레오타이드일 수 있다. RNA는 tRNA, mRNA, rRNA, snRNA, srpRNA, gRNA, TERC, SL RNA, crRNA, miRNA, siRNA 또는 eRNA일 수 있다. 대안적으로, 다른 예에서, 첨가제는 효소(즉, RNase 또는 DNase), 지방산, 당(예: 알코올 당), 또는 미네랄일 수 있다. 예를 들어, 효소는 에렙신 말타아제, 락타아 제, 수크라아제, 디사카리다아제, 설측 리파아제, 리소자임, 타액 아밀라아제, 펩신, 위 리파아제, 기타 리파아제, 염산, 내인성 인자, 뮤신, 가스트린, 트립시노겐, 관 세포, 카복시펩티다아제, 엘라스타아제 등을 포함할 수 있다. 일부 다른 대안적인 양태에서, 첨가제는 착색제, 킬레이트제, 리간드, 항균제, 충전제, 향 또는 향료 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 착색제는 알루라 레드, 폰소 3R, 아마란스, 에리트로신, 인디고틴, 라이트 그린 SF, 나프톨 옐로우, 오렌지 1, 퀴놀린 옐로우, 타르트라진, E1 슈트(예: E100, E161b, 등)일 수 있으며, 안토시아닌, 베타시아닌, 카로티노이드 또는 페놀계일 수 있다. 다른 예에서, 킬레이트제는 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA), 트랜스페린 또는 데스페릭옥사민일 수 있다. 다른 예에서, 미생물은 아세트산, 벤조산, 나타마이신, 니신, 질산염, 아질산염, 프로피온산, 소르 브산, 아황산염 또는 이산화황일 수 있다. 다른 예에서, 충전제는 셀룰로스일 수 있다. 다른 대안적인 구현예에서, 첨가제는 비타민, 영양소, 항산화제 및 단백질 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 예에서, 단백질은 펩티드, 아미노산(예를 들어, 번역 후 아미노산) 또는 합성 아미노산일 수 있다. 영양소는 미네랄, 단백질, 탄수화물, 지방, Q10, 글루타티온, 리튬, 프로바이오틱, 글리신, DHA, 플라보노이드 등으로 정의될 수 있다. 항산화제는 비타민 C와 E, 셀레늄, 카로티노이드, 티올, 카탈라아제, 슈퍼옥사이드 디스뮤타아제, 요산 및 유비퀴놀을 포함할 수 있다. 일부 추가 대안적인 구현예에서, 첨가제는 녹차 추출물, 로즈마리 추출물, 페놀계 항산화제, 카테킨, 아세로라, 토코페롤, 카모마일 추출물, 말피지아 에머르지나타, 카멜리아 시넨시스, 에피카테킨, 에피갈로카테킨, 갈로카테킨, 에피 갈로카테킨 갈레이트, 비타민 A, 비타민 E 및/또는 비타민 C 중 적어도 하나일 수 있다. 일부 양태에서, 첨가제는 촉진제 또는 부형제와 혼합될 수 있다. 예를 들어, 첨가제는 폴리에틸렌 글리콜 또는 자일리톨과 혼합될 수 있다. 일부 추가 양태에서, 첨가제는 촉진제 또는 부형제로 유화되될 수 있고, 실크 피브로인 용액에 혼합될 수 있다. 일부 추가 양태에서, 용액은 스프레이-코팅을 통해 식품 조성물 상에 침착될 수 있다. 대안적으로, 용액은 딥-코팅을 통해 식품 조성물 상에 침착될 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인은 침착 전 또는 후에 어닐링되지 않을 수 있다. 일부 추가 양태에서, 식품 조성물은 실크 피브로인의 다층을 포함할 수 있다. 예를 들면: 식품에 실크 피브로인 용액이 뿌려지고 건조시킨 다음 다시 한번 더 뿌릴 수 있다. 이것은 두께와 추가 층을 추가하기 위해 여러 번 발생할 수 있다. 일부 추가 양태에서, 식품 조성물은 다층을 포함할 수 있으며, 각 층은 기능을 제공한다. 예를 들어, 식품은 실크 피브로인으로 코팅될 수 있다. 그 후, 실크 피브로인 코팅 식품은 물이 외부 층을 투과하여 내부 실크 피브로인 층에 도달하지 않도록 소수성 또는 수밀성인 다른 코팅에 의해 자체적으로 코팅될 수 있다. 일부 추가 양태에서, 정제-코팅이 사용될 수 있으며, 여기서 실크 피브로인은 산업적으로 관련된 드럼에 있는 동안 코팅된다. 필름 코팅뿐만 아니라 정제 코팅이 추가로 사용될 수 있다.
도 1a, 1b, 2a, 2b, 5a, 5b, 9a 및 9b는 증착 단계가 어닐링 단계와 쌍을 이루는지 여부에 관계없이 스프레이 또는 딥 코팅에 의한 식품에 실크 증착이 식품 보존에 도움이 된다는 것을 묘사한다. 따라서, 이러한 발견은 아보카도와 같은 식료품의 유통 기한을 보존하고 연장하기 위해 실크 증착과 어닐링 단계를 결합할 필요가 없음을 나타낸다. 따라서, 본 발명은 예기치 않게 식료품의 유통 기한을 연장하기 위해 추가적인 어닐링 단계가 필요하지 않음을 입증한다. 실크로 식료품을 스프레이 또는 딥 코팅하는 것으로 보존을 최적화할 수 있다. 이것은 어닐링 단계의 존재에 관계없이 실크 침착된 식품의 질량 손실 백분율이 대조군에 비해 상당히 감소됨을 보여주는, 도 1a, 2a, 3 및 4a에 의해 더 확실이 입증된다. 또한, 도 8은 아보카도의 견고성과 또한 실크 처리 후 견고성이 지속적으로 향상되는 것을 입증한다.
또한, 식품에의 실크 침착은 도 6에 도시된 바와 같이 박테리아 성장을 늦추는 것으로 나타났다. 도 7에 나타난 바와 같이, 실크를 쇠고기에의 침착은 쇠고기의 모양과 느낌과 관련하여 대조군에 비해 보존력이 향상되었을 뿐만 아니라, 박테리아 성장률도 향상되었다(도 6). 이는 녹차 및 아세로라 추출물과 같은 첨가제로 더욱 향상될 수 있으며, 이는 도 7에서 볼 수 있다. 실크 피브로인은 아세트산 또는 기타 용매에 용해되어 식품을 더 오래 신선하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 미생물 성장률을 더욱 줄일 수 있다.
본 구현예의 일부 양태에서, 식품 조성물의 모든 또는 실질적으로 모든 외부 표면은 실크 피브로인으로 코팅될 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 코팅은 10kDa 내지 600kDa 범위의 실크 피브로인 단편을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 식품 조성물 표면의 단일 실크 피브로인 층의 두께는 적어도 12nm 일 수 있다. 일부 추가 양태에서, 실크 피브로인 층의 두께는 180μm 이하일 수 있다. 일부 추가 양태에서, 실크 피브로인 코팅은 다층을 포함할 수 있으며, 여기서 실크 피브로인이 기질에 첨가되고, 건조된 다음 또 다른 층이 첨가된다. 이것은 층의 수를 증가시키기 위해 여러 번 수행될 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 층의 두께는 약 5um 내지 180um이다. 일부 양태에서, 추가적 층은 상이한 코팅으로 포함될 수 있다. 구현예의 일부 다른 양태에서, 실크 피브로인 용액은 공기 건조, 동결 건조, 진공 건조, 또는 열 건조를 통해 건조될 수 있다. 구현예의 일부 대안적인 양태에서, 실크 피브로인은 식품 조성물 내에 혼합될 수 있다. 구현예의 일부 양태에서, 실크 피브로인은 식품 조성물에서 미생물 성장을 늦출 수 있다. 다른 대안적인 구현예에서, 실크 피브로인은 식품 조성물 내의 수분 수송 특성을 변경할 수 있다. 일부 추가 실시 양태에서, 식품 조성물 내의 수분 및 가스 수송 특성을 변경하는 것은 예를 들어, 흠뻑 젖음(sogginess)을 방지함으로써 식품 조성물의 유통 기한을 연장시킬 수 있다. 이것은 전통적인 샌드위치 또는 그래놀라바와 같이 준비된 식품의 구성에 대해 수행될 수 있다.
다른 구현예는 실크 피브로인을 함유하는 용액에 관한 것일 수 있다. 일부 양태에서, 용액의 25% 이하가 실크 피브로인 단편을 포함할 수 있다. 일부 추가 양태에서, 실크 피브로인 단편의 10% 이하는 400kDa 초과의 분자량을 가질 수 있다. 일부 대안적인 추가 양태에서, 실크 피브로인 단편의 45% 이하가 300kDa 초과의 분자량을 가질 수 있다.
다른 구현예는 기질을 포함하는 조성물에 관한 것일 수 있다. 일부 양태에서, 기질은 부패성 물질, 부패성 품목, 부패성 상품 또는 부패성 제품을 포함할 수 있다. 부패성 물질은 부패, 손상 또는 금방 상할 가능성이 있는 품목 또는 제품을 포함할 수 있다. 부패성 식품의 예로는 식품, 식품 품목, 사탕, 육류, 껌, 농산물, 구운 식품, 야채, 과일, 파워바, 초콜릿 및 가공 식품을 포함한다. 일부 양태에서, 기질은 적어도 하나의 실크 피브로인 층으로 코팅될 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 실크 피브로인 층은 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 첨가제는 기질 상에 코팅된 실크 피브로인 층을 안정화시키는 기능을 할 수 있다. 대안적으로, 첨가제는 기질 상에 코팅되는 다른 성분을 안정화시킬 수 있다. 일부 양태에서, 첨가제는 착색제, 항산화제, 미생물, 효소, 단백질, 당, 산 또는 가소제일 수 있다. 일부 양태에서, 첨가제는 실크 피브로인 층의 유연성 및/또는 탄성을 증가시킬 수 있다. 일부 양태에서, 적어도 하나의 실크 피브로인 층의 두께는 약 12nm 내지 약 180pm 범위일 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 층은 건조된 실크 피브로인 용액을 포함할 수 있다. 일부 추가 양태에서, 실크 피브로인 용액은 25% 이하의 실크 피브로인 단편을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 용액의 결정도는 기질에 대한 첨가 후에 증가할 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 용액의 결정도를 증가시키는 것은, 실크 피브로인 용액의 pH를 변경하는 것; 실크 피브로인 용액에서 물, 용매 또는 첨가제를 제거하는 것; 실크 피브로인 용액을 워터-어닐링하는 것; 또는 메탄올, 아세트산 및/또는 에탄올을 실크 피브로인 용액에 첨가하는 것을 포함할 수 있다. 용액의 결정도를 높이는 것은 실크 피브로인을 상기 수단 중 임의의 하나 또는 유사한 수단에 의해 기질 또는 식품 조성물에 침착하기 전 또는 후에 발생할 수 있다.
다른 구현예는 식품 조성물을 제조하는 방법에 관한 것일 수 있다. 일부 양태에서, 방법은 식품 조성물을 스프레이-코팅하는 것을 포함할 수 있다. 일부 대안적인 양태에서, 식품 조성물은 식품 조성물을 딥-코팅하는 것을 포함할 수 있다. 일부 대안적인 양태에서, 식품 조성물은 식품 조성물을 혼합하는 것을 포함할 수 있다. 일부 양태에서, 식품 조성물은 스프레이-코팅, 딥-코팅, 또는 실크 피브로인 단편과 혼합될 수 있다. 일부 양태에서, 실크 피브로인 단편은 10kDa 내지 600kDa 범위일 수 있다.
더욱이, 예시적인 구현예가 본원에 설명되었지만, 동등한 요소, 수정, 생략, 조합(예를 들어, 다양한 구현예에 걸친 양태의), 적응 및/또는 변경을 갖는 임의의 및 모든 구현예의 범위가 본 개시에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이해될 것이다. 청구 범위의 제한은 청구 범위에 적용된 언어에 기초하여 광범위하게 해석되어야 하며, 본 명세서에 기술된 예 또는 출원 절차 중에 제한되지 않는다. 예는 비독점적인 것으로 해석되어야 한다. 또한, 개시된 방법의 단계는 단계 재정렬 및/또는 단계 삽입 또는 삭제를 포함하여 임의의 방식으로 수정될 수 있다. 따라서, 명세서 및 예는 단지 예시적인 것으로 간주되며, 진정한 범위 및 정신은 다음의 청구 범위 및 그 균등물의 전체 범위에 의해 표시된다.

Claims (26)

  1. 실크 피브로인를 포함하는 식품 조성물에 있어서, 상기 실크 피브로인이 분말로서 또는 분말화된 실크 피브로인이 용매 내에서 재구성된 용액으로서 식품 조성물에 첨가되는, 식품 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 스프레이-코팅을 사용하여, 식품 조성물에 침착된 용액 내에 포함되는 것인, 식품 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 딥-코팅을 사용하여, 식품 조성물에 침착된 용액 내에 포함되는 것인, 식품 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 상기 식품 조성물에 혼합된 것인, 식품 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 상기 식품 조성물 상에 침착되고, 침착 후 어닐링되지 않는, 식품 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 식품 조성물의 외부 표면의 전부 또는 실질적으로 전부가 실크 피브로인으로 코팅된 것인, 식품 조성물.
  7. 제1항에 기재된 실프 피브로인에 있어서,
    상기 실크 피브로인은 용액 내에 포함되고, 상기 실크 피브로인 용액은 공기 건조, 동결 건조, 진공 건조, 또는 침착 후 가열 건조를 통해 건조되는 것인, 실크 피브로인.
  8. 제6항에 있어서,
    실크 피브로인 코팅된 외부 표면의 두께는, 적어도 12nm 내지 약 180um 이하의 단일 층으로 구성되는 식품 조성물.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 실크 피브로인 코팅된 외부 표면의 두께는, 복수의 실크 피브로인 층으로 구성되며, 적어도 하나의 층의 두께는 약 5um 내지 약 180um 인 것인, 식품 조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 식품 조성물상의 미생물 성장을 늦추는 것인, 식품 조성물.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 용액 내에 포함되고 상기 용액의 용매는 물, pH 6.0 미만의 산 또는 알코올 중 적어도 하나인 것인, 식품 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인 분말 또는 용매 중 적어도 하나는, 첨가제를 함유하는 것인, 식품 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 첨가제는, 당, 가소제, 가교제, 박테리아, 금속, 효소, 생물학적 제제, 항균제, 킬레이트제, 영양제, 비타민, 항산화제, 충전제, 미생물 또는 단백질 중 적어도 하나인 것인, 식품 조성물.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 첨가제는, 착색제, 향, 향료, 녹차 추출물, 로즈마리 추출물, 페놀계 항산화제, 카테킨, 아세로라 추출물, 카모마일 추출물, 말피지아 에머르지나타(malphigia emarginata), 카멜리아 시넨시스(camellia sinensis), 에피카테킨, 에피갈로카테킨, 갈로카테킨 또는 에피갈로카테킨 갈레이트 중 적어도 하나인 것인, 식품 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 상기 식품 조성물 내의 가스 수송 특성을 변경시켜 상기 식품 조성물의 유통 기한을 연장하는 것인, 식품 조성물.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 실크 피브로인은, 10kDa 내지 600kDA 범위의 분자량을 갖는 실크 피브로인 단편으로 구성된 코팅 내에 포함되는 것인, 식품 조성물.
  17. 실크 피브로인을 함유하는 용액에 있어서:
    - 용액의 25% 이하(무게/부피)는 실크 피브로인 단편으로 구성되고;
    - 실크 피브로인 용액 내의 실크 피브로인 단편의 10% 이하의 분자량은 400kDa를 초과하고;
    - 실크 피브로인 용액 내의 실크 피브로인 단편의 45% 이하는 300kDa 초과의 분자량을 가지는,
    실크 피브로인을 함유하는 용액.
  18. 적어도 하나의 실크 피브로인 층으로 코팅된 기질을 포함하는 조성물로서, 적어도 하나의 실크 피브로인 층의 두께는 약 12nm 내지 약 180um인, 조성물.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 실크 피브로인 층은, 건조된 실크 피브로인 용액으로 이루어지고, 상기 용액은 용액에 25% 이하의 실크 피브로인 단편을 포함하는 것인, 조성물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 실크 피브로인 용액을 기질에 첨가한 후, 실크 피브로인 용액의 결정도가 증가되는 것인, 조성물.
  21. 제19항에 기재된 실크 피브로인 층에 있어서,
    상기 실크 피브로인 용액의 pH를 변화시키는 것; 상기 실크 피브로인 용액으로부터 물, 용매, 또는 첨가제를 제거하는 것; 상기 실크 피브로인 용액을 워터 어닐링하는 것; 또는 메탄올, 아세트산 및/또는 에탄올을 상기 실크 피브로인 용액에 첨가/제거하는 것; 중 적어도 하나에 의해 상기 실크 피브로인 용액을 기질에 첨가한 후, 상기 실크 피브로인 용액의 결정도가 증가되는, 실크 피브로인 층.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 실크 피브로인 층은, 첨가제를 추가로 더 포함하는 것인, 조성물.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 첨가제는, 당, 가소제, 가교제, 박테리아, 금속, 효소, 생물학적 제제, 항균제, 킬레이트제, 영양제, 비타민, 항산화제, 충전제, 미생물, 또는 단백질 중 적어도 하나인 것인, 조성물.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 첨가제는, 착색제, 향, 향료, 녹차 추출물, 로즈마리 추출물, 페놀계 항산화제, 카테킨, 아세로라 추출물, 카모마일 추출물, 말피지아 에머르지나타(malphigia emarginata), 카멜리아 시넨시스(camellia sinensis), 에피카테킨, 에피갈로카테킨, 갈로카테킨 또는 에피갈로카테킨 갈레이트 중 적어도 하나인 것인, 조성물.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 첨가제는, 상기 실크 피브로인 층의 유연성 및 탄성을 증가시키는 것인, 조성물.
  26. 스프레이-코팅, 딥-코팅 또는 10kDa 내지 600kDa 범위의 실크 피브로인 단편을 함유하는 용액과 함께 식품 조성물에 혼합하는 것 중 적어도 하나를 포함하는, 식품 조성물의 제조 방법.
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