TW202245610A - 用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序 - Google Patents

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Abstract

本發明大致上係關於一種用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序。更具體而言，本發明係關於一種用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，該經擠壓之植物性食物產品具有纖維狀外觀與良好的多汁性、及柔軟性質。

Description

用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序
本發明大致上係關於一種用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序。更具體而言，本發明係關於一種用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，該經擠壓之植物性食物產品具有纖維狀外觀與良好的多汁性、及柔軟性質。
近年來，對於消費者而言，選擇方便且美味的食物變得普遍。然而，方便的或即食食物往往營養不均衡，因為其具高脂肪及高短鏈碳水化合物（例如，精製糖）、且具低膳食纖維及低蛋白質。特別是，應瞭解，這些便利的食物之高脂肪及低膳食纖維水平可促成肥胖症及各種慢性疾病，諸如冠狀動脈心臟病、中風、糖尿病、及某些類型的癌症。
眾所周知地，藉由對食物補充增加位準的膳食纖維及蛋白質，味道可能因變味造成有粉味及無味而嚴重地被破壞。除了與改善味道有關的挑戰之外，已知增加食物的蛋白質位準一般會導致消費者期望的所欲產品質地損失。此對於經擠壓之植物性食物產品而言特別關鍵。
因此，在此項技術及產業中存在提供一種用於人類或動物（諸如寵物）之經擠壓植物性食物產品之較佳解決方案的需求，該等經擠壓植物性食物產品具有纖維狀外觀與良好的多汁性、柔軟性、及味道性質。
本發明之目的在於改善目前最佳技術，或至少對經擠壓之植物性食物產品提供一替代選擇：i)一用於人類或動物（諸如寵物）的經擠壓之植物性食物產品；ii)一經擠壓之植物性食物產品，其具有高蛋白質含量；iii)一經擠壓之植物性食物產品，其具有高於25wt%、較佳地高於30wt%的蛋白質含量；iv)一經擠壓之植物性食物產品，其具有纖維狀外觀與良好的多汁性、及柔軟性質；v)一經擠壓之植物性食物產品，其具有纖維狀外觀，且具有低量澱粉或澱粉粉末；vi)一經擠壓之植物性食物產品，其具有良好的味道性質；vii)一經擠壓之植物性食物產品，其具有纖維狀外觀與良好的多汁性、柔軟性、及味道性質；viii)一經擠壓之植物性食物產品，其具有纖維狀外觀與良好的多汁性、柔軟性、及味道性質，且相較於標準程序，其具有降低量之調味料(flavours)。
本發明之目的係藉由獨立項之標的來達成。附屬項進一步發展本發明的想法。
因此，本發明於第一態樣中提供一種用於製備一經擠壓之植物性食物產品的程序，該程序包含以下步驟： a)   將具有包含40wt%至70wt%水、及15wt%至35wt%植物蛋白的組成物饋送至一擠壓機料桶； b)   在高於該植物蛋白之變性溫度下擠壓來自步驟a)在擠壓機料桶中的該組成物； c)   在最後一個擠壓機料桶之後，將來自步驟b)的該組成物推擠通過一緊縮(constriction)； d)   通過一冷卻模具冷卻來自步驟c)的該組成物； e)   以一針頭注射器將水溶液注入來自步驟d)的該經擠壓之組成物中； 其中該緊縮減小截面積D 緊縮，其相較於該緊縮之前的截面積D 之前係介於30%至90%之間，且其中在該緊縮之後的截面積D 之後再次增加。
在一實施例中，本發明提供一種用於製備一經擠壓之植物性食物產品的程序，該程序包含以下步驟： a)   將具有包含40wt%至70wt%水、及15wt%至35wt%植物蛋白的組成物饋送至一擠壓機料桶； b)   在高於該植物蛋白之變性溫度下擠壓來自步驟a)在擠壓機料桶中的該組成物； c)   在最後一個擠壓機料桶之後，將來自步驟b)的該組成物推擠通過一緊縮； d)   通過一冷卻模具冷卻來自步驟c)的該組成物； e)   切割來自步驟d)的該經擠壓之組成物； f)   以一針頭注射器將水溶液注入來自步驟e)的該經擠壓之組成物中； 其中該緊縮減小截面積D 緊縮，其相較於該緊縮之前的截面積D 之前係介於30%至90%之間，且其中在該緊縮之後的截面積D 之後再次增加。
發明人意外地發現，藉由使用上述程序，可獲得具有纖維狀外觀與良好的多汁性、及柔軟性質之經擠壓之植物性食物產品。本揭露之程序允許使用擠壓及注射技術，連續生產經擠壓之植物性食物產品，該經擠壓之植物性食物產品具有真肉之纖維狀外觀與良好的多汁性、及柔軟性質。發明人現已發現，在最後一個擠壓機料桶之後施用緊縮，且將水溶液注射至擠壓物意外地具有關於經擠壓之植物性食物產品之纖維性、多汁性、及柔軟性質的有益效果。在最後一個擠製機料桶之後的緊縮暫時限制截面積，影響了纖維的排列。達成較不密集產品，其可更好地注入水溶液。此外，注入包含調味品(flavouring)的水溶液對於該經注射之擠壓物的風味具有有益效果。因此可使用熱敏感性調味料、維生素、礦物質、著色劑、或其組合，否則其無法在擠壓程序之有關高溫及高壓的嚴酷條件下存留。注射包含澱粉之水溶液會增加該擠壓物之保水能力。注射包含水膠體、蛋白質、纖維、或其組合的水溶液會增加經注射之溶液的量，且增加多汁性及柔軟性。
除非另有說明，本文中所表示的所有百分比係以經擠壓之植物性食物產品的總重量計。
用語「食物(food)」、「食物產品(food product)」及「食物組成物(food composition)」意指意欲由動物（包括人類）攝取的產品或組成物，並且提供至少一種營養給該動物或人類。本揭露不限於特定動物。
「植物性食物產品(plant-based food product)」係一組成物，其中肉（即，來自哺乳動物、魚、及禽類的骨骼組織及非骨骼肌肉）及肉副產品（即，源自經宰殺哺乳動物、禽類、或魚的非經處理(non-rendered)的乾淨部分、肉以外的部分）完全不存在。
「擠壓(extrusion)」係一種用於產生固定截面輪廓之物體的程序。推或拉一材料穿通過具有所欲截面的模具。此程序的兩個優於其他製造程序的主要優點為：其產生非常複雜的截面的能力、以及製備脆性產品的能力，因為該材料僅會遭遇壓縮應力及剪切應力。高濕度擠壓稱為濕式擠壓法(wet extrusion)。擠壓機一般包含一擠壓機料桶，而一緊密適配的螺桿在該料桶內旋轉。螺桿係由螺釘元件構成，其中的一些係螺旋形螺紋以移動材料通過擠壓機料桶。材料係朝向一端引入至擠壓機料桶，藉由螺桿之動作沿著擠壓機料桶移動，並且通過在另一端之噴嘴或模具被強行擠出擠壓機料桶。旋轉螺桿在料桶中混合及加工材料，並且壓縮該材料以強行使其通過模具或噴嘴。材料經受之混合程度與加工程度、材料移動通過擠壓機料桶的速度、及因此在擠壓機料桶中的滯留時間、及在擠壓機料桶中所產生的壓力可藉由螺紋元件之螺距、螺桿之旋轉速度、及將材料引入擠壓機料桶之速率來控制。該擠壓機料桶包含多個擠壓機料桶區段，該等擠壓機料桶區段係端對端地結合。需要多個擠壓機料桶區段來執行擠壓中所涉及的不同程序，諸如輸送、揉合、混合、去揮發、計量、及類似者。各擠壓機料桶區段包含一襯墊，該襯墊壓合至擠壓機料桶殼中，並且提供加熱及冷卻元件，以在可容許範圍內調節擠壓機料桶區段的溫度。擠壓程序的總長度可藉由其模組化擠壓機料桶長度來界定。一擠壓機料桶係藉由其直徑單位來描述。
用語「緊縮(constriction)」暫時減少稱為D 緊縮之內側截面積。此對擠壓物之層流動有影響。藉由通過緊縮，而產生擾動流動，其影響擠壓物之纖維排列。相較於無緊縮之標準擠壓製程，所獲得之產品較不密集，具有更像肉之纖維結構。較不密集的擠壓物可更好地注入水溶液。該緊縮係由金屬或熱穩定的塑膠材料製成，且可具有任何幾何形狀。在一較佳實施例中，緊縮的是一側緊縮、或置中緊縮。用語「暫時(temporary)」意指在緊縮之前及之後截面積更大。在緊縮之前的截面積稱為D 之前。在緊縮之後的截面積稱為D 之後。在一實施例中，該截面積D 緊縮＜ D 之前，且D 緊縮＜ D 之後。在一實施例中，該截面積D 之前=D 之後。在一實施例中，該截面積D 之前＞ D 之後，或D 之前＜ D 之後，較佳地D 之前＞ D 之後。在一實施例中，該緊縮減小原始橫截面積D 之前，其相較於D 緊縮係介於30%至90%之間、較佳地介於30%至85%之間，較佳地介於30%至80%之間，較佳在30%至75%之間，較佳介於30%至70%之間，較佳地介於30%至60%之間，較佳地介於40%至90%之間，較佳地介於40%至85%，較佳地介於40%至80%之間，較佳地介於40%至75%之間，較佳地介於40%至70%之間，較佳地介於40%至65%之間，較佳地介於40%至60%之間，較佳地介於50%至90%之間，較佳地介於50%至85%之間，較佳地介於50%至80%之間，較佳地介於50%至75%之間，較佳地介於50%至70%之間。
在一實施例中，該緊縮係選自穿孔孔隙、螺柱、波紋、狹縫、斷裂板或其組合。在一實施例中，該緊縮位於最後一個擠壓機料桶之後，較佳地在最後一個擠壓機料桶與冷卻模具之長度的前半部之間，較佳介於最後一個擠壓機料桶與冷卻模具之長度的前三分之一之間。在一實施例中，該緊縮係在下列一組成物黏度下位於最後一個擠壓機料桶之後：在1000至4000 Pas -1之間的一組成物黏度，較佳地在1500至4000 Pas -1之間的一組成物黏度，較佳地在2000至4000 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在1000至3500 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在1000至3000 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在1000至2500 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在1500至3500 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在1500至3000 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在1500至2500 Pas -1之間的一組成物黏度，較佳地在2000至4000 Pas -1之間的組成物黏度，較佳地在2000至3000 Pas -1之間的組成物黏度。該組成物藉由使用以經界定溫度(T=120-160℃、t=90s)的配備有壓力單元的振盪器流變儀(MCR 702, Anton Paar)而加熱預處理，以在之後在100℃、0.1 s-1的剪切速率下用相同設備測量黏度。
「冷卻模具(cooling die)」係將經擠壓之產品冷卻至所欲之溫度。
用語「植物蛋白(plant protein)」包括「植物蛋白分離物(plant protein isolates)」或「植物蛋白濃縮物(plant protein concentrates)」或其組合。所屬技術領域中具有通常知識者知道如何計算植物蛋白在植物蛋白濃縮物或植物蛋白分離物中之量。如本文中所使用，用語「植物蛋白濃縮物」係一植物材料，其具有介於50至90%（在無水基礎下之植物蛋白）的蛋白質含量，較佳介於65至75%（在無水基礎下之植物蛋白）的蛋白質含量。植物蛋白濃縮物亦含有植物纖維，在無水基礎下通常為自約3.5重量%至最多約20重量%。如本文中所使用，用語植物蛋白分離物係一植物材料，其具有在無水基礎下至少約90%的植物蛋白的蛋白質含量，較佳介於90至96%（在無水基礎下之植物蛋白）的植物蛋白的蛋白質含量。
植物蛋白包括植物蛋白濃縮物或植物蛋白分離物，其係來自豌豆蛋白、玉米蛋白（例如，磨碎之玉米或玉米麩質）、小麥蛋白（例如，磨碎之小麥或小麥麩質，諸如活性小麥麩質）、馬鈴薯蛋白、豆類蛋白，諸如大豆蛋白（例如，大豆粉、大豆濃縮物或大豆分離物）、稻米蛋白（例如，磨碎之稻米或稻米麩質）、大麥蛋白、藻蛋白、大麻蛋白、燕麥蛋白、芥花蛋白(canola protein)、蠶豆蛋白、或其組合。較佳地，該植物蛋白係小麥麩質、豌豆蛋白、芥花蛋白、大麻蛋白、蠶豆蛋白、大豆蛋白、或其組合，更佳地為豌豆蛋白、大豆蛋白、小麥麩質、或其組合。在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品在步驟a)中包含其量為15至40wt%（以該組成物計）、較佳地20至40wt%、較佳地25至40wt%、較佳地15至35wt%、較佳地15至30wt%、較佳地15至25wt%、較佳地20至35wt%、較佳地25至35wt%、較佳地20至30wt%（以該組成物計）的植物蛋白。在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品在步驟a)中包含其量為15至40wt%（以該組成物計）、較佳地20至40wt%、較佳地25至40wt%、較佳地15至35wt%、較佳地15至30wt%、較佳地15至25wt%、較佳地20至35wt%、較佳地25至35wt%、較佳地20至30wt%（以該組成物計）的大豆蛋白、豌豆蛋白、小麥麩質、或其組合。在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品在步驟a)中包含其量為15至40wt%（以該組成物計）、較佳地20至40wt%、較佳地25至40wt%、較佳地15至35wt%、較佳地15至30wt%、較佳地15至25wt%、較佳地20至35wt%、較佳地25至35wt%、較佳地20至30wt%（以該組成物計）的大豆蛋白與小麥麩質之組合或豌豆蛋白與小麥麩質之組合。在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品在步驟a)中包含其量為15至40wt%（以該組成物計）、較佳地20至40wt%、較佳地25至40wt%、較佳地15至35wt%、較佳地15至30wt%、較佳地15至25wt%、較佳地20至35wt%、較佳地25至35wt%、較佳地20至30wt%（以該組成物計）的大豆蛋白及小麥麩質。在一進一步的實施例中，該植物蛋白係選自至少兩種不同植物蛋白的組合，其中所述植物蛋白包含小麥麩質及至少一種選自下列之其他植物蛋白：豌豆蛋白、大豆蛋白、蠶豆蛋白、及芥花蛋白，且其中在該植物蛋白混合物中，小麥麩質包含介於20至70%的總植物蛋白，較佳地介於40至60%的總植物蛋白。小麥麩質與至少一種其他植物蛋白之組合具有更軟之質地的優點，產生甚至更柔軟的產品。
在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品在步驟a)中包含其量為40至70wt%、較佳地45至70wt%、較佳地45至65wt%、較佳地50至70wt%、較佳地50至65wt%、較佳地55至70wt%、較佳地55至65wt%的水。
在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品包含其量為1.5至10wt%、較佳地2至10wt%、較佳地2至8wt%、較佳地2至7wt%、較佳地3至8wt%、較佳地3至7wt%的脂質。可將脂質添加至擠壓程序中及/或添加至注射的水溶液中。在將油添加至注射的水溶液中的情況下，較佳係以乳液的形式加入。在本發明之一實施例中，脂質係在步驟a)之饋送位置的下游處位置添加至擠壓機料桶中。脂質注射之程序係描述於WO2016150834中。脂質亦可添加至注射之水性溶液中。
用語脂質(lipid)包括任何液體油、脂肪或其組合。在一實施例中，用語脂質包括大豆油、玉米油、葵花油、高油酸葵花油、橄欖油、芥花油、紅花籽油、花生油、棕櫚油、棉籽油、椰子油、杏仁油、榛果油、菜籽油、經分餾之棕櫚脂肪、完全或部分氫化或交酯化的棕櫚油、及其組合。較佳地，脂質為葵花油。
在本發明的上下文中，用語「調味品(flavouring)」包括用於食物產品中的鹽、調味劑(flavouring agents)、酸、增味成分(taste enhancing ingredient)、草本植物、香料、蔬菜、或其混合物。增味成分可藉由麩胺酸鈉(monosodium glutamate, MSG)及/或酵母萃取物等提供。鹽係指任何適當的鹼金屬鹽或其混合物。用於本發明組成物之鹽一般為（但不限於）氯化鈉。例如，可使用氯化鉀或任何具有氯化鈉味道印象的低鈉產品，只要最終配方中的味道係可接受的。酸可由醋、乳酸、檸檬酸或其組合提供。可將調味品添加至擠壓程序中及/或添加至注射的水溶液中。在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品包含其量為0.5至40wt%（以總組成物計）、較佳地0.5至35wt%、較佳地0.5至30wt%、較佳地0.5至25wt%、較佳地0.5至20wt%、較佳地0.5至15wt%、較佳地0.5至10wt%、較佳地2至10wt%、較佳地2至8wt%、較佳地3至8wt%的調味品。
在本發明的上下文中，用語「填料(filler)」包括碳水化合物。碳水化合物可藉由以下提供：澱粉、麵粉、糖、麥芽糊精、葡萄糖漿、或其組合。用語「澱粉(starch)」亦包括麵粉。澱粉及/或麵粉包括來自稻米、小麥、玉米、大麥、及高粱、馬鈴薯、木薯、番薯、葛鬱金、山藥、豌豆、鷹嘴豆、綠豆、或扁豆、或其任意組合者。在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品包含範圍在0.5至10wt%、較佳地0.5至8wt%、較佳地0.5至7wt%、較佳地1至10wt%、較佳地1至8wt%、較佳地1至7wt%、較佳地1至5wt%、較佳地2至7wt%、較佳地0.5至6wt%、較佳地0.5至5wt%、較佳地0.5至4wt%、較佳地0.5至3wt%的填料。
可將澱粉添加至擠壓程序中及/或添加至注射的水溶液中。將澱粉加入注射之水溶液中具有驚人的效果，即一旦最終產品經過烹煮或油炸，經注射之經擠壓的食物組成物具有較佳的保水能力。
在一進一步的實施例中，本發明之經擠壓之植物性食物產品包含範圍在0至15wt%、較佳地0至12wt%、較佳地0至10wt%、較佳地0至8wt%、較佳地0.1至15wt%、較佳地0.1至10wt%、較佳地0.1至8wt%、較佳地0.1至5wt%、較佳地1至15wt%、較佳地1至12wt%、較佳地1至10wt%、較佳地1至8wt%、較佳地5至15wt%的纖維。根據本發明，在擠壓程序中的「纖維(fibers)」係膳食纖維、較佳地係不溶於水的蔬菜膳食纖維。膳食纖維係由下列所組成：可食用植物細胞的殘餘物、多醣、木質素、及可抵抗人類消化酵素（水解）消化之相關物質。膳食纖維係來自蔬菜、果實、穀物或其組合。膳食纖維係選自下列之至少一者：胡蘿蔔、甜菜根、南瓜、柑橘、小麥、燕麥、竹、番茄、甜椒、韭菜、薑、洋蔥、芥藍、防風草、芹菜、黃瓜、櫛瓜、青花菜、球莖甘藍、蘆筍、豆類、蠶豆、扁豆、鷹嘴豆、豌豆、羽扇豆、野豌豆、或其組合，較佳地胡蘿蔔、甜菜根、南瓜、柑橘、小麥、燕麥、竹、番茄、或其組合。
在本發明之一實施例中，該經擠壓之植物性食物產品包含一或多種以下之營養強化化合物(fortification compounds)：維生素、礦物及鐵鹽。用語維生素包括：維生素A、B-群（諸如B-1、B-2、B-6及B-12）、C、D、E、及K、菸鹼酸、及酸維生素，諸如泛酸、葉酸、及生物素，較佳地維生素B-12。用語礦物質包括：鈣、鐵、鋅、鎂、碘、銅、磷、錳、鉀、鉻、鉬、硒、鎳、錫、矽、或釩。用語鐵鹽(iron salt)包括：EDTA鐵鈉(ferric sodium EDTA)、還原鐵、乳酸亞鐵、檸檬酸鐵、焦磷酸鐵、一水硫酸亞鐵、或棕色檸檬酸鐵銨(ferric ammonium citrate brown)，較佳地係焦磷酸鐵。營養強化化合物的特定量將取決於各種因素，諸如成分的特性；動物的物種；動物的年齡、體重、整體健康、性別及飲食；動物的消耗速率；將食物產品投予至該動物之目的；及類似者。因此，組合物及其量可廣泛變化。可將營養強化化合物添加至擠壓程序中及/或添加至注射的水溶液中。
在一實施例中，該經擠壓之植物性食物產品亦可包含一或多種著色劑。用語著色劑包括：FD&C色素，諸如藍色1號、藍色2號、綠色3號、紅色3號、紅色40號、黃色5號、黃色6號、及類似者；天然著色劑及/或著色食物(coloring food stuff)，諸如焦糖色素、胭脂樹紅、葉綠酸、胭脂蟲紅、甜菜苷、薑黃、番红花、辣椒、番茄紅素、接骨木漿、香蘭、蝶豆花、及類似者；二氧化鈦；碳酸碳；及任何熟習此項技術者習知之適合的食物著色劑。在本發明之一其他實施例中，該著色劑係選自甜椒、甜菜根、胡蘿蔔、黑莓、發芽大麥粉、或其組合。在本發明之一實施例中，仿造肉產品包含介於0.1至10wt%（總組成物之重量百分比）、較佳地介於0.1至5wt%（總組成物之重量百分比）的著色劑。可將著色劑添加至擠壓程序中及/或添加至注射的水溶液中。由於許多著色劑的熱敏性，著色劑較佳地係添加至注射的水溶液中。
在一進一步的實施例中，該經擠壓之植物性食物產品具有至少15wt%、較佳地至少20wt%、較佳地至少25wt%的蛋白質含量。在一進一步的實施例中，該經擠壓之植物性食物產品具有介於15至40wt%（以總組成物計）、較佳地20至40wt%、較佳地25至40wt%、較佳地15至35wt%、較佳地15至30wt%、較佳地15至25wt%、較佳地20至35wt%、較佳地25至35wt%、較佳地20至30wt%（以總組成物計）的蛋白質含量。
在一進一步的實施例中，可在通過漿料入口饋送至擠壓機料桶前，將水混合至乾燥植物蛋白。在植物蛋白係於饋送至擠壓機料桶前與水混合的情況下，非肉麵糰可藉由（例如）泵送自該混合裝置轉移。在一實施例中，該非肉麵團係直接自該混合裝置轉移至該擠壓機料桶，而無需任何其他加工、或添加或移除成分。
在一進一步的實施例中，呈乾燥粉末形式之植物蛋白係添加至擠壓機料桶，水係分開添加至擠壓機料桶。該乾燥植物蛋白與水之混合係在擠壓機料桶內經由機械能強行完成。因此，在饋送進擠壓機料桶前，不需要形成植物蛋白與水之麵團。
將擠壓機料桶加熱至介於70至300℃的溫度、較佳地80至200℃、較佳地90至190℃。前板上的壓力（在最後一個擠壓機料桶與冷卻模具之間）係介於10至40巴、較佳地10至30巴、較佳地10至20巴。螺桿速度為約50至600 rpm，較佳地為50至500 rpm，較佳地為100至600 rpm，較佳地為200至600 rpm，較佳地在200至500 rpm之間，較佳地在200至400 rpm之間。
在冷卻模具內的冷卻過程中，隨著該經加熱之非肉麵糰通過冷卻裝置，溫度與壓力皆逐漸降低。麵團具有水分並且處於高溫下，所以較佳地控制水分急驟蒸發(moisture flashing)以避免快速膨脹該食物產品。過快的產品膨脹可破壞該組織化食物產品之結構。然而，取決於最終食物產品的所欲形象，可能需要一些急驟蒸發以減少食物產品中心的溫度及/或暴露食物產品中的一些纖維。在本發明較佳實施例中，急驟蒸發係被避免的。在一實施例中，經擠壓之混合物在冷卻裝置中以預定速率歷經壓力降低、及/或在冷卻裝置之端經受預定的最終壓力。經擠壓的混合物在冷卻模具之端具有介於40至110℃、較佳地介於50至100℃、較佳地介於50至98℃、較佳地介於60至95℃、較佳地介於60至90℃、較佳地介於65至98℃、較佳地介於65至95℃、較佳地介於65至90℃、較佳地介於70至90℃的出口溫度。
在冷卻模具內冷卻後，以水溶液注射該經擠壓的混合物。注射一詞意指一針頭注射器，較佳地使用多針頭注射器增加該擠壓物中之水量。在本發明之一實施例中，7至35wt%（以總組成物計）、較佳地8至35wt%、較佳地9至35wt%、較佳地10至35wt%、較佳地12至35wt%、較佳地13至35wt%、較佳地7至30wt%、較佳地8至30wt%、較佳地9至30wt%、較佳地10至30wt%、較佳地12至30wt%、較佳地13至30wt%、較佳地7至25wt%、較佳地8至25wt%、較佳地9至25wt%、較佳地10至25wt%、較佳地12至25wt%、較佳地13至25wt%、較佳地7至20wt%、較佳地8至20wt%、較佳地9至20wt%、較佳地10至20wt%、較佳地12至20wt%、較佳地13至20wt%（以總組成物計）之水溶液係注入該經擠壓之組成物中。
在本發明之一實施例中，該水溶液包含水或以水為基底的溶液(water-based solution)、較佳地為以水為基底的溶液。該以水為基底的溶液包含選自下列之至少一種成分：調味品、水膠體、澱粉、蛋白質、膳食纖維、維生素、礦物質、著色劑、脂質、或其組合，較佳地係選自下列之至少一種成分：調味品、水膠體、澱粉、蛋白質、膳食纖維、或其組合，較佳地係選自下列成分之至少一者：調味品、水膠體、澱粉、脂質、或其組合。以水為基底的溶液包含調味品及水膠體之組合。以水為基底的溶液包含調味品、澱粉及水膠體之組合。在一較佳實施例中，該以水為基底的溶液在25℃之剪切速率為1s -1下，具有範圍在1.02至10 Pa.s的黏度、較佳地在25℃之剪切速率為1s -1下，具有範圍在1.02至5 Pa.s的黏度、較佳地在25℃之剪切速率為1s -1下，具有範圍在1.02至2 Pa.s的黏度、較佳地在25℃之剪切速率為1s -1下，具有範圍在1.05至2 Pa.s的黏度、較佳地在25℃的剪切速率為1s -1下，具有範圍在1.1至2 Pa.s的黏度。黏度係藉由使用模組化精簡型流變儀(modular compact Rheometer, Physica MCR 300；測量系統ST24/1D-2V CC27)，在25℃的1s-1的剪切速率下測量。在黏度高於水之值的情況下，可注射更高量的以水為基底的溶液，而不會自該經注射之經擠壓的產品中溢出。在本發明之一實施例中，該以水為基底的溶液包含選自以下之至少一進一步的成分：0.1至40wt%的調味品（以水溶液計）、0.01至10wt%的水膠體（以水溶液計）、0.0001至5wt%的維生素（以水溶液計）、0.0001至5wt%的礦物質（以水溶液計）、0.01至10wt%的著色劑（以水溶液計）、0.1至7wt%的澱粉（以水溶液計）、0.01至5wt%的蛋白質（以水溶液計）、0.01至5wt%的膳食纖維（以水溶液計）、0.01至30 wt%的脂質（以水溶液計）、或其組合。在本發明之一實施例中，該以水為基底的溶液包含0.1wt%至40wt%的調味品（以水溶液計）、及0.01wt%至10wt%的水膠體（以水溶液計）之組合。在本發明之一實施例中，該以水為基底的溶液包含0.1至40wt%的調味品（以水溶液計）、0.1至7wt%的澱粉（以水溶液計）、及0.01至10wt%的水膠體（以水溶液計）。在本發明之一實施例中，在水溶液中做為調味品的鹽的量係介於0.1至15 wt%（以水溶液計）、較佳地介於0.5至12wt%、較佳地介於1至10wt%、較佳地介於1至8wt%、較佳地介於1至5wt%（以水溶液計）。
在本發明之一實施例中，該水溶液中之調味品的量係介於0.1至40wt%（以水溶液計）、較佳地介於0.5至40wt%、較佳地介於1至40wt%、較佳地介於1至35wt%、較佳地介於1至30 wt%、較佳地介於1至25 wt%、較佳地介於1至20wt%、較佳地介於1至15wt%、較佳地介於3至25wt%（以水溶液計）。
在本發明之一實施例中，該水溶液中之水膠體的量係介於0.01至5wt%（以水溶液計）、較佳地介於0.1至5wt%、較佳地介於0.1至3wt%（以水溶液計）。在本發明的上下文中，用語「水膠體(hydrocolloid)」包括三仙膠(xanthan)、刺槐豆膠、瓜爾膠、結蘭(gellan)、蒟蒻膠(konjac gum)、瓊脂膠、藻酸鹽、果膠、角叉菜膠、或其組合。
在本發明之一實施例中，該水溶液中之澱粉的量係介於0.1至7wt%（以水溶液計）、較佳地介於0.1至5wt%、較佳地介於1至7wt%、較佳地介於1至5wt%（以水溶液計）。包含於本發明之水溶液中的用語「澱粉(starch)」包括天然的或預糊化的澱粉、或其組合。澱粉包括該等來自稻米、小麥、玉米、大麥、及高粱、馬鈴薯、木薯、番薯、葛鬱金、山藥、豌豆、鷹嘴豆、綠豆、或扁豆、或其任意組合者。
在本發明之一實施例中，該水溶液中之蛋白質的量係介於0.01至5wt%（以水溶液計）、較佳地介於0.1至5wt%、較佳地介於0.1至3wt%（以水溶液計）。包含於本發明之水溶液中的用語「蛋白質(protein)」包括植物蛋白。
在本發明之一實施例中，該水溶液中之纖維的量係介於0.01至5wt%（以水溶液計）、較佳地介於0.1至5wt%、較佳地介於0.1至3wt%（以水溶液計）。包含於本發明之水溶液中的用語「纖維(fiber)」較佳為水溶性膳食纖維。此包括具有至少50%、較佳地至少80%、較佳地介於50至99.5%之可溶部分的纖維。該等纖維係來自蔬菜、果實、穀類、豆類、或其組合。纖維係選自下列之至少一者：胡蘿蔔、甜菜根、南瓜、柑橘、小麥、燕麥、竹、番茄、甜椒、韭菜、薑、洋蔥、芥藍、防風草、芹菜、黃瓜、櫛瓜、青花菜、球莖甘藍、蘆筍、豆類、蠶豆、扁豆、鷹嘴豆、豌豆、羽扇豆、野豌豆、車前子、或其組合，較佳地為胡蘿蔔、甜菜根、南瓜、柑橘、車前子、小麥、燕麥、竹、番茄、或其組合，較佳地為車前子、柑橘纖維、或其組合。
在本發明之一實施例中，水溶液係以介於0.2至5巴、較佳地介於0.5至4巴、較佳地介於0.75至3.5巴、介於1至3巴的壓力注射。水溶液的溫度係介於-5至38℃；較佳地介於-5至35℃、較佳地介於-5至25℃、較佳地介於-5至20℃、較佳地介於-5至15℃、較佳地介於-5至10℃、較佳地介於-5至5℃；較佳地介於0至35℃、較佳地介於0至25℃、較佳地介於0至20℃、較佳地介於0至15℃、較佳地介於0至10℃、較佳地介於0至5℃；較佳地介於1至35℃、較佳地介於1至25℃、較佳地介於1至15℃、較佳地介於1至10℃、較佳地介於1至5℃。令人驚訝的是，已發現使用此溫度範圍而藉由注射額外冷卻經擠壓之產品係為一種優點，特別是經注射之經擠壓產品經常在事後被冷凍。注射在此溫度範圍內的水溶液，將縮短事後所需之冷凍時間。由於水溶液中的離子（例如NaCl），水溶液的溫度可低於0℃。此外，可將例如澱粉及/或著色劑等熱敏性成分添加至水溶液中。
用語「切割(cutting)」意指經擠壓之植物性食物產品可經切片、切割、磨碎、切碎、粉碎、或其組合，較佳地為經切片或切割。取決於欲製造之食物產品的形狀，可使用具有垂直、水平及/或對角刀片之靜態、旋轉、或振動的刀片完成切割。可在程序步驟c)或步驟d)之後完成經擠壓之組成物的切割，較佳地在步驟c)之後。這意味著切割可在注射水溶液之前或之後完成，較佳地在擠壓物之注射前完成。
所屬技術領域中具有通常知識者應理解，他們可自由組合本文所揭示之本發明之所有特徵。特別是，針對本發明組成物所述之特徵可與用於製備該組成物之程序結合，反之亦然。此外，可結合針對本發明之不同實施例所述之特徵。根據實例，本發明之進一步優點及特徵係顯而易見的。應理解，所請求之本發明並非意欲以任何方式受限於此等實例。 實例 實例 1 至實例 4 ：
該等實例係描述藉由本發明之程序製備經擠壓之植物性食物產品。將植物蛋白的乾燥混合物通過料斗添加至擠壓機料桶中，並將水分開地注入擠壓機中。擠壓機料桶在80℃至180℃之間的曲線內加熱。在最後一個擠壓機料桶之後，將緊縮D 緊縮用於實例2及實例4，以減少截面積D 之前至60%。緊縮之後，截面積再次增加至D 之後。對於實例1及實例3，不使用緊縮。冷卻模具係將該經擠壓的混合物冷卻至80℃的出口溫度。該經擠壓之產品係經切割，且水溶液係經針頭注射器注射(Henneken; HPI650Servo)。產品係在Bühler B93雙螺桿擠壓機中由下列材料製成：
      比較實例1（無緊縮且無注射） 比較實例2（無注射） 比較實例3（無緊縮） 實例4
用於獲得擠壓物之擠壓程序 水[wt%] 63 63 63 63
大豆蛋白濃縮物[wt%] 34 34 34 34
調味品[wt%] 3 3 3 3
注射至擠壓物中 水[wt%] 0 0 12 12
比較實例1顯示在最後一個擠壓機料桶之後沒有緊縮，且沒有水注入擠壓物中。比較實例2在最後一個擠壓機料桶之後有一緊縮，但沒有水注入擠壓物中。比較實例3顯示在最後一個擠壓機料桶之後沒有緊縮，但將水注入擠壓物中。實例4在最後一個擠壓機料桶之後有一緊縮，且將12 wt%的水注入擠壓物中。
8個內部具有經驗的小組成員係用於評估該實例的感官屬性。因此，該等實例係在被品嘗之前於油中油炸。比較實例1描述為乾燥產品，缺少多汁性、及柔軟性質。質地為纖維層結構，難以撕開。比較實例2感受上與比較實例1一樣乾燥，亦缺少多汁性、及柔軟性質，但質地更像肉類，且更容易撕開。相較於比較實例1及比較實例2，比較實例3更多汁且更柔軟，但質地非常類似於比較實例1，且因此也難以撕開該產品。實例4經接收為最佳實例，多汁、柔軟、且具有良好的撕開屬性之良好質地。 實例 5 ：比照實例4之程序，由下列材料獲得經擠壓之產品：
      實例5
用於獲得擠壓物之擠壓程序 水[wt%] 65
大豆蛋白濃縮物[wt%] 33
調味品[wt%] 2
注射至擠壓物中 含2%調味料的水溶液（以水溶液計）[wt%] 12
8個內部具有經驗的小組成員係用於評估相較於實例4之實例5的感官屬性。產品之纖維狀及多汁感受係相同的，但實例5相較於實例4具有較佳的味道。不受理論束縛，預期在蛋白質基質中不會如藉由擠壓程序般留有調味料（NaCl及肉品調味料）。因此，調味料在口中的感受更為強烈，且在調味料係於水溶液中注射的情況下，調味料的量可以降低。 實例 6 至實例 8 ：比照實例4之程序，由下列材料獲得經擠壓之產品：
      實例6 實例7 實例8
用於獲得擠壓物之擠壓程序 水[wt%] 59 59 59
大豆蛋白濃縮物[wt%] 20 20 20
小麥麩質[wt%] 16 16 16
調味品[wt%] 5 5 5
注射至擠壓物中 含2%調味料的水溶液（以水溶液計）[wt%] 12 - -
注射至擠壓物中 含2 wt%調味料、及2 wt%澱粉的水溶液（以水溶液計）[wt%] - 12 -
注射至擠壓物中 含2 wt%調味料、及2 wt%澱粉、及0.5 wt%刺槐豆膠的水溶液（以水溶液計）[wt%] - - 16
      實例9
用於獲得擠壓物之擠壓程序 水[wt%] 59
大豆蛋白濃縮物[wt%] 20
小麥麩質[wt%] 16
調味品[wt%] 5
注射至擠壓物中 含2wt%調味料、及0.5wt%刺槐豆膠的水溶液（以水溶液計）[wt%] 16
實例7之水溶液除了實例6所包含者外亦包含澱粉。實例8之水溶液相較於實例7額外包含水膠體，其增加水溶液之黏度及經注射之水溶液的量。實例9之水溶液相較於實例6額外包含水膠體，其增加水溶液之黏度及經注射之水溶液的量。
8個內部具有經驗的小組成員係用於評估實例6至9的感官屬性。纖維感受被評估為相等。相較於實例6，感受到實例7且特別是實例9更多汁且更柔軟。實例7及8中的澱粉增加在烹煮或油炸後最終產品之保水能力。在油中油炸實例6之後，其失去20%wt的水，而實例7及實例8在油炸後僅失去約10wt%的水。就多汁性及柔軟性而言，感受最佳的實例係實例8。 實例 10 至實例 12 ：D 緊縮之不同截面積
在實例4之製程及組成之後，藉由相較於D 之前而改變D 緊縮之不同構造間隙大小而獲得擠壓產品。之後評估對應的質地。
   比較實例10 實例11 實例12
相較於D 之前的D 緊縮[以%為單位] 25 35 80
視覺效果及撕開 視覺效果非常小，仍係層狀結構，且難以撕開 視覺效果係可見的，更像肉的結構，撕開程度係可接受的 大的視覺影響，像肉的結構，易於撕開
比較實例 13 ：與注射相比，在水中烹煮擠壓物
使用比較實例2在90℃熱水中烹煮擠壓物15分鐘，並與實例4進行比較。擠出物在烹煮之前及之後係經秤重，以測量水的吸收。烹煮的擠壓物僅吸收5.5wt%（以總組成物計）的水。此顯示，藉由將水溶液注射入擠壓物中，可達成更大量的水在該產品中，其給出一更多汁及柔軟的感官屬性。此外，進一步的優點在於以多針頭注射器進行擠壓物之注射更快，只需花費數秒，而烹煮程序至少花費數分鐘。在烹煮後，經烹煮之擠壓物需冷卻，其中注射可用冷的水溶液完成。此再次增加加工時間。此外，相較於注射程序，在烹煮步驟期間，不能使用熱敏性成分（例如，澱粉及/或著色劑）。

Claims (15)

  1. 一種用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，該程序包含以下步驟： a)   將包含40wt%至70wt%水、及15wt%至35wt%植物蛋白的組成物饋送至一擠壓機料桶； b)   在高於該植物蛋白之變性溫度下擠壓在擠壓機料桶中來自步驟a)的該組成物； c)   在最後一個擠壓機料桶之後，將來自步驟b)的該組成物推擠通過一緊縮(constriction)； d)   通過一冷卻模具冷卻來自步驟c)的該組成物； e)   以一針頭注射器將水溶液注入來自步驟d)的經擠壓之組成物中； 其中該緊縮減小截面積D 緊縮，其相較於該緊縮之前的截面積D 之前係介於30%至90%之間，且其中在該緊縮之後的截面積D 之後再次增加。
  2. 如請求項1之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該經擠壓之植物性食物產品不包含來自動物來源的蛋白質。
  3. 如請求項1至2中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該植物性蛋白質係選自大豆蛋白、豌豆蛋白、芥花蛋白(canola protein)、大麻蛋白、燕麥蛋白、蠶豆蛋白、或小麥麩質、或其組合。
  4. 如請求項1至3中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該植物蛋白係選自至少兩種不同植物蛋白之組合，其中該植物蛋白質包含小麥麩質及至少一種選自下列之其他植物蛋白：豌豆蛋白、大豆蛋白、蠶豆蛋白、及芥花蛋白，且其中在植物蛋白混合物中，小麥麩質包含介於20%至70%之總植物蛋白。
  5. 如請求項1至4中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該等擠壓機料桶係加熱至介於80℃至300℃的溫度，較佳地介於80℃至150℃的溫度。
  6. 如請求項1至5中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該緊縮減小該截面積D 緊縮，其相較於該緊縮之前的該截面積D 之前係介於50%至85%之間。
  7. 如請求項1至6中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該緊縮係在1000至4000 Pas -1之間的組成物黏度下位於該最後一個擠壓機料桶之後。
  8. 如請求項1至7中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該經擠壓之混合物在冷卻模具之端具有介於50℃至110℃的出口溫度。
  9. 如請求項1至8中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其進一步包含在步驟c)或步驟d)之後切割該經擠壓之組成物。
  10. 如請求項1至9中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中以總組成物計7wt%至35wt%之該水溶液被注入至該經擠壓之組成物中。
  11. 如請求項1至10中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該針頭注射器係多針頭注射器。
  12. 如請求項1至11中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該水溶液具有介於-5℃至38℃的溫度。
  13. 如請求項1至12中任一項之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該水溶液包含水或以水為基底的溶液。
  14. 如請求項13之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該以水為基底的溶液包含選自下列成分之至少一者：調味品、水膠體、澱粉、纖維、蛋白質、維生素、礦物質、著色劑、脂質、或其組合。
  15. 如請求項13或14之用於製備經擠壓之植物性食物產品的程序，其中該水溶液包含選自下列之至少一額外成分：以該水溶液計0.1wt%至40wt%的調味品、以該水溶液計0.01wt%至5wt%的水膠體、該水溶液計0.1wt%至7wt%的澱粉、以該水溶液計0.01wt%至5wt%的蛋白質、以該水溶液計0.01wt%至5wt%的纖維、以該水溶液計0.01wt%至30 wt%的脂質、以該水溶液計0.0001wt%至5wt%的維生素、以該水溶液計0.0001wt%至5wt%的礦物質、以該水溶液計0.01wt%至10wt%的著色劑、或其組合。
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