植物性结缔组织类似物的制作方法

植物性结缔组织类似物
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年12月31日提交的美国临时申请号63/133,055的权益，该美国临时申请的公开内容特此通过援引以其全文并入。
技术领域
3.本公开总体上涉及植物性食物组合物和产品，以及制作和使用所述植物性食物组合物和产品的相关方法。另外，本公开涉及制作可掺入这些植物性食物组合物中的植物性结缔组织类似物的组合物和方法。


背景技术：

4.在过去的二十年中，作为动物食品替代品的植物性食品和组合物引起了极大的关注和研究兴趣。最近，市场受到多种因素的推动，诸如出于健康和环境原因，全球对纯素食和素食饮食的兴趣日益浓厚。植物性肉代用品的大多数选择是通过挤压植物材料(诸如大豆、蔬菜或谷物)制作的均质组合物。与动物源性肉代用品相比，植物性肉代用品吃起来不太令人满意，因为它们不能令人信服地再现真正动物肉的质地、口感、咀嚼体验和外观。植物性肉代用品缺乏这些所需的品质，至少部分原因是它们缺乏结缔组织组分，诸如肌束膜。
5.需要植物性类肉结缔组织类似物/模拟物，以提供更真实的类肉外观、风味、质地、口感和咀嚼体验。目前可用的结缔组织类似物是使用纺丝蛋白纤维并使用挤出工艺生产的。这些方法很繁琐，难以扩大规模，并且不能重现结缔组织所需的质地。因此，需要开发这些工艺的替代方案和结缔组织类似物。存在对掺入了此类类似物的产品以及制作该类似物和包含该类似物的相关植物性肉代用品的方法的相关需求。


技术实现要素：

6.在一个方面，本公开涵盖一种制备结缔组织类似物的方法。该方法包括以下步骤：将包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的成分组合，以形成基本上均质的混合物；使基本上均质的混合物水合，以形成水合凝胶；以及使凝胶至少部分地脱水，以获得包含非共价交联聚合物网络的至少部分脱水的凝胶，从而形成结缔组织类似物。该方法可以进一步包括将蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其组合中的至少一者与水胶体基料和膳食纤维添加剂组合。在该方法的一个方面，将至少部分脱水的凝胶再水合。凝胶的再水合可以在将凝胶与下文进一步描述的植物性类肉基料组合以形成肉类似物组合物之前进行，或由于这个原因而进行。
7.在制备结缔组织类似物的方法中，可以将水合凝胶浇铸成片材形式、块形式和/或可以将水合凝胶粉碎以形成凝胶颗粒。可以在使凝胶脱水之前或之后将凝胶颗粒粉碎以形成凝胶。粉碎可以包括研磨、碾磨、滚压、切碎、切割、磨粉、破裂、敲打、打磨、锉磨或其任何组合。凝胶颗粒可具有约0.1至约10mm、约0.2mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约4mm、约0.1mm至约3mm、约0.1mm至约2mm、约0.1mm至约1mm、约0.1mm至约0.5mm、约0.1至约
0.3mm、约0.5至约2mm、约0.75至约2mm、约0.75至约2.5mm、约0.75至约3mm、约1mm至约2mm、约2mm至约3mm、约3mm至约4mm、约4mm至约5mm、约5mm至约6mm、约6mm至约7mm、约7mm至约8mm、约8mm至约9mm、约9mm至约10mm、小于约10mm、小于约9mm、小于约8mm、小于约7mm、小于约6mm、小于约5mm、小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1.5mm、小于约1mm、小于约0.5mm、约0.25mm、约0.5mm、约0.75mm、约1mm、约1.25mm、约1.5mm、约1.75mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm或约10mm的平均宽度或平均直径。
8.在制备结缔组织类似物的方法的一个方面，使水胶体基料和膳食纤维添加剂的基本上均质的混合物水合可以包括添加水合剂、混合、加热、冷却、凝固或其任何组合。水合剂可以是水、蒸汽、缓冲水、非水性溶剂、胶凝剂或其任何组合。胶凝剂可以包括无机离子、有机离子、交联剂、糖、盐、酸、碱或其任何组合。
9.在制备结缔组织类似物的方法的另一个方面，脱水可以包括使水合凝胶经受脱水条件，持续足够的时间，以实现凝胶的约10％直至约100％脱水。脱水可以包括将水合凝胶置于烘箱、干燥机、微波炉、冷冻干燥机、烟熏器、炉子、炉灶、干燥器或其任何组合中。在一个方面，脱水包括使水合凝胶在约40℃至约50℃的温度范围内，以及持续约4小时至约24小时的时间段经受对流干燥。
10.本文所述的方法的另一个方面是，它们可以在不含挤出的情况下进行。在该方法的另一个方面，该方法中的基本上均质的混合物基本上不含任何纺丝蛋白纤维。
11.在制备结缔组织类似物的方法的另一个方面，水胶体基料可以包括角叉菜胶、角叉菜胶、琼脂、果胶、藻酸盐、结冷胶、葡甘露聚糖、改性淀粉、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、明胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶(tara gum)、黄蓍胶、茄替胶(gum ghatt)、阿拉伯胶、其类似物或衍生物、或其任何组合。
12.在该方法的另一个方面，在对至少部分脱水的凝胶进行再水合时获得的结缔组织展现出流变性质，其储能模量(g')大于跨线性粘弹性区域的损耗模量(g”)并且g'和g”随着间隙的减小和/或水含量的减小而增加。在一些方面，在对至少部分脱水的凝胶进行再水合时通过该方法获得的结缔组织展现出类水凝胶的机械性质。在一些方面，在对至少部分脱水的凝胶进行再水合时通过该方法获得的结缔组织具有范围从约50kpa至约500kpa的杨氏模量并且表现出本文概述的类水凝胶的机械性质。
13.在制备结缔组织类似物的方法的又一个方面，膳食纤维添加剂可以包括结构化多糖、非结构化多糖、结构非多糖和/或生物聚合物中的一者或多者。一些实例包括但不限于葡甘露聚糖、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、车前草、几丁质、菊粉、果胶、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、柑橘纤维提取物、其类似物或衍生物、或其任何组合。在一些方面，膳食纤维添加剂是水溶性的。在一些方面，膳食纤维添加剂不是水溶性的。
14.在制备结缔组织类似物的方法的再一个方面，该成分按重量比包含：10份水胶体基料，诸如但不限于角叉菜胶，以及2份膳食纤维添加剂。2份膳食纤维添加剂可以包含1份第一膳食纤维添加剂和1份第二膳食纤维添加剂，诸如作为非限制性实例，1份葡甘露聚糖和1份阿拉伯胶。
15.在制备结缔组织类似物的方法的又一个方面，所述成分可以进一步包含蛋白质。蛋白质可以源自小麦、豌豆、大豆、马铃薯、鹰嘴豆、大米、玉米、豆类、高粱、藜麦、蔬菜、水果、海藻、细菌、酵母、蘑菇、其任何面粉、或其任何组合。
16.在制备结缔组织类似物的方法的再一个方面，该成分可以进一步包含交联剂。交联剂可以包括膳食酶、转谷氨酰胺酶、漆酶或其任何组合。
17.在制备包含蛋白质的结缔组织类似物的方法的再一个方面，将各成分以1-20份蛋白质、0.1-10份水胶体基料(诸如但不限于角叉菜胶)和0.1-10份膳食纤维添加剂(诸如但不限于阿拉伯胶或葡甘露聚糖)的重量比组合。
18.本公开的另一个方面涵盖从如本文所述的结缔组织类似物的任何所公开的制备方法中获得的结缔组织类似物。结缔组织类似物可以仅包括适合人类或动物食用的成分并且不含不适合人类或动物食用的成分。结缔组织类似物组合物还可以例如不含任何动物源性组织或细胞。结缔组织类似物组合物可以包含至少部分脱水且粉碎的凝胶，其通过使凝胶脱水而获得，该凝胶是通过将本文公开的任何水胶体基料和任何膳食纤维添加剂的基本上均质的混合物水合然后脱水而形成的。至少部分脱水且粉碎的凝胶可以呈凝胶颗粒的形式。凝胶颗粒可具有约0.5mm至约3.0mm范围内的平均宽度或直径，或本文公开的任何粒径。在非限制性实例中，至少部分脱水且粉碎的凝胶可以包括角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶。这些成分可以例如按以下重量比存在：1-10份角叉菜胶、0.1-10份葡甘露聚糖和0.1-10份阿拉伯胶。
19.结缔组织类似物组合物可以进一步包含蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其任何组合，如本文所公开的。蛋白质可以是任何蛋白质，诸如但不限于大豆蛋白、豌豆蛋白、大米蛋白或其任何组合。交联剂可以包括膳食酶、转谷氨酰胺酶、漆酶或其组合。在一个方面，结缔组织类似物组合物包含蛋白质、角叉菜胶和阿拉伯胶。在一些方面，结缔组织类似物组合物可以包含蛋白质、角叉菜胶、葡甘露聚糖。在一些其他方面，结缔组织类似物组合物可以包含蛋白质、角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶。在非限制性实例中，结缔组织类似物组合物可以包含大米蛋白、κ-角叉菜胶和葡甘露聚糖。在又一个方面，结缔组织类似物组合物按重量比包含：1-20份蛋白质、0.1-10份任何角叉菜胶、以及任选地0.1-10份阿拉伯胶和任选地0.1-10份葡甘露聚糖。
20.在另一个方面，本文公开的结缔组织类似物组合物基本上不含纺丝蛋白纤维，和/或不含挤出凝胶。
21.在另一个方面，本公开涵盖制备供人类或动物食用的肉类似物组合物的方法。该方法包括：获得包含至少部分脱水且粉碎的凝胶的结缔组织类似物，该至少部分脱水且粉碎的凝胶是通过将包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的基本上均质的混合物水合，随后使该凝胶至少部分地脱水而获得的；以及将所得结缔组织类似物与植物性肉配制品组合，以形成肉类似物组合物。在一个方面，结缔组织类似物和植物性类肉基料两者均不含任何动物组织或细胞。在另一个方面，结缔组织类似物和/或植物性类肉基料进一步包含蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其任何组合。在肉类似物组合物中，结缔组织类似物可占肉类似物组合物的约0.5wt％至约3wt％。将结缔组织类似物与植物性类肉基料组合可以进一步包括在植物性类肉基料中使形成结缔组织类似物的至少部分脱水的凝胶至少部分地再水合。在又一个方面，制备肉类似物的方法可以包括在将结缔组织类似物与植物性类肉基料组合之前，使形成结缔组织类似物的凝胶至少部分地再水合。在制备肉类似物的方法中，结缔组织类似物可以按本文公开的任何重量比包含任何成分。结缔组织类似物可以采用本文公开的任何形式或粒径。
22.本公开的再一个方面涵盖包含结缔组织类似物的肉类似物，其中该肉类似物是通过本文公开的任何方法制备的。
23.在另一个方面，本公开涵盖供人类或动物食用的肉类似物组合物，其包含植物性类肉基料和结缔组织类似物。结缔组织类似物可以是通过本文所述的任何方法制作的本文所述的任何结缔组织类似物。
24.本公开的又一个方面涵盖供人类或动物食用的肉类似物组合物，其包含植物性类肉基料和如本文所公开的任何结缔组织类似物，该结缔组织类似物通过如本文所公开的任何方法制作。
25.本公开的另一个方面涵盖一种植物性类结缔组织软骨或类结缔组织肌束膜类似物，其按重量比包含1-10份κ-角叉菜胶、0.1-10份葡甘露聚糖和0.1-10份阿拉伯胶。在一些特定的方面，类结缔组织软骨或类结缔组织肌束膜类似物可以包含1份κ角叉菜胶、0.1份葡甘露聚糖和0.1份阿拉伯胶。本公开的另一个方面是一种植物性类结缔组织弹性蛋白类似物，其按重量比包含：1-20份蛋白质、0.1-10份角叉菜胶和0.1-10份阿拉伯胶；其中该蛋白质是大豆蛋白、豌豆蛋白、或大豆蛋白和豌豆蛋白的混合物。在一些方面，类弹性蛋白类似物可以包含20份豌豆蛋白或大豆蛋白或其组合、1份角叉菜胶和1份阿拉伯胶。本公开的另一个方面是一种植物性类结缔组织肌腱类似物，其按重量比包含：1-20份大米蛋白、0.1-1份角叉菜胶、0.1-1份葡甘露聚糖。在一些方面，类肌腱类似物可以包含角叉菜胶、大米蛋白和魔芋葡甘露聚糖各1份。大米蛋白可以包含选自由以下项组成的组的蛋白质：oryzatein 80、oryzatein silk 80、oryzatein silk 90及其任何组合。在又一个方面，植物性软骨或肌束膜类似物、植物性类结缔组织弹性蛋白类似物或植物性肌腱类似物各自呈颗粒形式。在一个方面，颗粒具有约2.0mm、约2.5mm或约3.0mm的平均最大直径。
26.本公开的又一个方面涵盖一种肉类似物组合物，其包含本文所公开的任何植物性软骨、肌束膜、弹性蛋白或肌腱类似物的颗粒，其中该颗粒被掺入植物性类肉基料中。在一些方面，肉类似物可以包含约0.5％-3％植物性结缔组织。
27.在另一个方面，本文公开的任何肉类似物组合物可以采取与市场上的含肉产品类似的汉堡肉饼、肉末、肉丸、香肠、肉干、培根或热狗的形式。在任何植物性结缔组织类似物(包括本文所述的任何类软骨、类肌束膜或类弹性蛋白类似物)中，类似物可以具有范围从约50kpa至约500kpa的杨氏模量并且表现出本文概述的类水凝胶的机械和流变性质。
附图说明
28.图1展示了制作结缔组织类似物的一般过程和步骤。
29.图2是在制作弹性蛋白型结缔组织类似物和最终的汉堡肉饼形式的肉类似物的过程中拍摄的照片。由大豆蛋白、角叉菜胶和阿拉伯胶制成的弹性蛋白型结缔组织类似物。这些照片包括类似物表面和内部的显微镜照片，以提供细节。
30.图3是在制作弹性蛋白型结缔组织类似物和最终的汉堡肉饼形式的肉类似物的过程中拍摄的照片。由豌豆蛋白、角叉菜胶和阿拉伯胶制成的弹性蛋白型结缔组织类似物。这些照片包括类似物表面和内部的显微镜照片，以提供细节。
31.图4是在制作胶原蛋白型结缔组织类似物和最终的汉堡肉饼形式的肉类似物的过程中拍摄的照片。由使用角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶制成的胶原蛋白型结缔组织类
似物。这些照片包括类似物表面和内部的显微镜照片，以提供细节。
32.图5是在制作肌束膜型结缔组织类似物和最终的汉堡肉饼形式的肉类似物的过程中拍摄的照片。由使用角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶制成的肌束膜型结缔组织类似物。这些照片包括类似物表面和内部的显微镜照片，以提供细节。
33.图6示出了定制的压缩测量装置设置，其被设计成使用卡尺同时测量力和距离。
34.图7是用于对比测试的样品(各5个)的照片，且随后测量了压缩力。
35.图8a是比较植物性软骨和来自真正牛肉的软骨的压缩力测量的结果的图，样品大小为5mm x 5mm。将来自所有重复的数据合并，并为每个样品画出趋势线。
36.图8b是比较植物性肌束膜和来自真正牛肉的肌束膜的压缩力测量的结果的图，样品大小为5mm x 5mm。将来自所有重复的数据合并，并为每个样品画出趋势线。
37.图8c是比较植物性肌腱和来自真正牛肉的肌腱的压缩力测量的结果的图，样品大小为5mm x 5mm。将来自所有重复的数据合并，并为每个样品画出趋势线。
38.图9是依次通过0.75mm筛网和3.0mm筛网筛查后获得的肌腱类似物的颗粒的照片。
39.图10是最大尺寸为2.0mm和2.5mm的软骨类似物的照片，以及通过将这些软骨类似物组合到市售的植物性类肉肉饼中而获得的最终汉堡肉饼类似物的照片。
40.图11是具有不同孔径的筛网的照片，以及通过这些筛网筛查后获得的肌束膜类似物的照片。
41.图12是尺寸在0.75至1.5mm之间、在0.75至2.0mm之间以及在0.75mm至2.5mm之间的肌束膜类似物样品的照片，以及通过将这些肌束膜类似物组合到市售的植物性类肉肉饼中而获得的汉堡肉饼类似物的图像。
42.图13是尺寸在0.75至1.5mm之间、在0.75至2.0mm之间以及在0.75mm至2.5mm之间的肌腱类似物样品的照片，以及通过将这些肌腱类似物组合到市售的植物性类肉肉饼中而获得的最终汉堡肉饼类似物的图像。
43.图14是由大米蛋白original 80(分别为常规80、silk 80和silk 90)制成的肌腱类似物的照片，以及通过将这些肌腱类似物组合到市售的植物性类肉肉饼中而获得的最终汉堡肉饼类似物的图像。
44.图15是三种示例性结缔组织类似物的批量凝胶脱水/再水合程序的图示流程图。
45.图16是在实验室规模结缔组织样品的再水合过程中的不同时间点(t)拍摄的一系列照片。在每张照片中，样品从左到右分别对应于结缔组织的软骨类似物、肌束膜类似物和肌腱类似物。
46.图17是三种植物性结缔组织样品(pbct)中每一种的原始对数平均再水合百分比与对数时间(min)的关系图：以实验室规模制作的软骨(
◆
)、肌束膜(
■
)和肌腱(
▲
)。如图所示，再水合遵循幂律分布。
47.图18a是对再水合的植物性结缔组织进行恒速压缩实验的结果图。
48.图18b是再水合的植物性结缔组织的拉伸强度特性图。
49.图19是示出intron测试机和压缩实验结果的一系列照片。最左边的照片示出了装置台。从右到左，照片分别示出了当软骨、肌束膜和肌腱类似物样品经受慢速(上排为0.1mm/s)和快速(下排为50mm/s)压缩时，样品所产生的变形。
50.图20a是对新鲜的实验室规模的软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶进行的恒速压缩实验的结果图，并显示为压缩应力对应变曲线。
51.图20b是对脱水/再水合的实验室规模的软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶进行的恒速压缩实验的结果图，并显示为压缩应力对应变曲线。
52.图20c是对新鲜的中试规模的软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶进行的恒速压缩实验的结果图，并显示为压缩应力对应变曲线。
53.图20d是对脱水/再水合的中试规模的软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶进行的恒速压缩实验的结果图，并显示为压缩应力对应变曲线。
54.图21(a)示出了具有涂油压板的instron压缩装置。
55.图21(b)是当图21(a)所示的压盘用油润滑时对实验室规模的新鲜凝胶进行的恒速压缩实验的结果图，并描绘为压缩应力对应变曲线。在图中，a是指油的应变速率为6.67％/s，b是指油的应变速率为12.12％/s，并且c是指砂纸的应变速率为6.67％/s。
56.图22a是在85％ h2o下对三种示例性pbct进行的低速压缩测试实验的结果，其被描绘为压缩应力对压缩应变图。
57.图22b是在75％ h2o下对三种示例性pbct进行的低速压缩测试实验的结果，其被描绘为压缩应力对压缩应变图。
58.图22c是在65％ h2o下对三种示例性pbct进行的低速压缩测试实验的结果，其被描绘为压缩应力对压缩应变图。
59.图22d是在85％ h2o、75％ h2o、65％ h2o下对肌腱结缔组织类似物以及对牛肉肌腱进行的低速压缩测试实验的结果，并且被描绘为压缩应力对压缩应变图。
60.图23(a)是用于研究示例性pbct在三种不同的水合水平下的拉伸强度的“狗骨”形样品的照片。
61.图23(b)示出了用于测量示例性pbct的拉伸强度的带有100n称重传感器和手动抓握附件的instron 5900r 5584的装置。
62.图24a是描绘为三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在85％ h2o的水合水平下的拉伸应力对拉伸应变曲线的拉伸强度测试的结果图。
63.图24b是描绘为三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在75％ h2o的水合水平下的拉伸应力对拉伸应变曲线的拉伸强度测试的结果图。
64.图24c是描绘为三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在65％ h2o的水合水平下的拉伸应力对拉伸应变曲线的拉伸强度测试的结果图。
65.图25a是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱的新鲜样品的流变学表征数据的图形表示，其振幅扫描范围从0.1％至10％剪切应变。
66.图25b是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱的脱水和再水合样品的流变学表征数据的图形表示，其振幅扫描范围从0.1％至10％剪切应变。
67.图26a是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在16％剪切应变下脱水之前(新鲜样品)的流变特性曲线(rheological fingerprint)。
68.图26b是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在16％剪切应变下脱水和再水合之后的流变特性曲线。
69.图26c是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在25％剪切应变下脱水之前的
流变特性曲线。
70.图26d是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在25％剪切应变下脱水和再水合之后的流变特性曲线。
71.图26e是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在40％剪切应变下脱水之前的流变特性曲线。
72.图26f是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在40％剪切应变下脱水和再水合之后的流变特性曲线。
73.图27a是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱在脱水之前的流变学表征数据的图形表示，其温度扫描范围从25℃至75℃(加热)。
74.图27b是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱的脱水和再水合样品的流变学表征数据的图形表示，其温度扫描范围为75℃至25℃(冷却)。
75.图27c是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱的脱水和再水合样品的流变学表征数据的图形表示，其温度扫描范围为25℃至75℃(加热)。
76.图27d是三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱的脱水和再水合样品的流变学表征数据的图形表示，其温度扫描范围为75℃至25℃(冷却)。
77.图28a是脱水且断裂的示例性pbct在3000x下的扫描电子显微照片。
78.图28b是脱水且断裂的示例性pbct在10,000x下的扫描电子显微照片。
79.图28c是脱水且断裂的示例性pbct在30,000x下的扫描电子显微照片。
80.图29a是示出用于获得均匀厚度的pbct样品的装置的示意图。
81.图30a是pbct肌束膜的一次和三次谐波的存储和损耗柔量与剪切应力振幅的关系图。
82.图30b是pbct软骨的一次和三次谐波的存储和损耗柔量与剪切应力振幅的关系图。
83.图30c是pbct肌腱的一次和三次谐波的存储和损耗柔量与剪切应力振幅的关系图。
84.图30d是一次谐波的存储和损耗柔量的图，其突出显示了一次谐波图如何能够用于区分三种pbct。
85.图31是三种pbct的畸变比与旋转比的关系图，插图以双对数标度示出了作为r的函数的d值。
86.图32a是应力与应变的关系图，用于量化pbct类似物软骨的塑性应力贡献。
87.图32b是应力与应变的关系图，用于量化pbct类似物肌束膜的塑性应力贡献。
88.图32c是应力与应变的关系图，用于量化pbct类似物肌腱的塑性应力贡献。
89.图33是pbct水合前和水合后的一系列照片。
具体实施方式
90.本公开部分基于令人惊奇的发现，即包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的非共价互连聚合物网络的脱水凝胶是用于植物性肉类似物的高度令人信服的结缔组织类似物。就消费者的饮食体验而言，本文所述的结缔组织类似物真实地模拟了真正肉产品中动物结缔组织的性能和品质。本文所述的结缔组织类似物组合物涵盖例如肌束膜、软骨和肌腱类似
物，并且展现出与真正肉产品中发现的动物源性肌束膜、软骨和肌腱相似的外观、质地、口感和咀嚼性。因此，当与植物性类肉基料组合时，本文所述的结缔组织类似物产生出乎意料的真实的类肉产品。进一步地，与制备植物性肉代用品或其组分的常规方法显著相反，所公开的方法不依赖于挤出工艺。换句话说，所公开的方法可以不含任何挤出或微挤出步骤。更进一步，结缔组织类似物可以被制作成基本上不含纺丝纤维，诸如纺丝蛋白纤维。
91.因此，在一个方面，本公开涵盖一种制备结缔组织类似物的方法，该方法包括：将水胶体基料和膳食纤维添加剂组合，以形成基本上均质的混合物，从而形成凝胶基料；使凝胶基料水合，以形成水合凝胶；以及使水合凝胶至少部分地脱水，以获得包含非共价交联聚合物网络的至少部分脱水的凝胶，从而形成所述结缔组织类似物。因此，该方法包括但不限于组合如下文详细描述的成分，使组合水合以形成凝胶，以及使凝胶至少部分地脱水。然后可以将所得凝胶产品浇铸以形成片材，和/或粉碎以形成各种尺寸的颗粒，如下文描述的且在实例中说明的。
92.在另一个方面，本公开提供了一种结缔组织类似物组合物，其包含一种或多种水胶体基料和一种或多种植物性膳食纤维添加剂，将它们组合、水合，然后至少部分地脱水以产生包含非共价交联聚合物网络的凝胶。结缔组织类似物任选地可以进一步包含附加成分，诸如蛋白质、交联剂、调味剂、增稠剂、膳食脂肪、油、防腐剂、抗氧化剂、着色剂或其任何组合。结缔组织类似物组合物可以基本上不含或完全不含纺丝纤维。
93.i.成分
94.用于结缔组织类似物的成分至少包含水胶体基料和膳食纤维添加剂。这些成分还可以包括其他化合物，诸如蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪、油、防腐剂、抗氧化剂、着色剂或其任何组合。用于结缔组织类似物的合适成分可以分离自或源自植物、酵母、细菌或其任何组合，或者可以是合成的。用于结缔组织类似物的成分可以基本上不含或完全不含任何动物组织或细胞，包括不含任何动物器官、碎片或部分、或动物血液、或源自其的任何成分。然而，在替代性方面，成分可以分离自或源自动物蛋或奶。作为非限制性实例，此类成分包括卵清蛋白、酪蛋白、乳清或从蛋或奶获得的其他蛋白质或脂肪。
95.如本文使用的，术语“植物性成分”是指分离自或源自植物来源的任何成分，或者在微生物表达系统中(诸如在酵母或细菌表达系统中)重组产生的任何成分。在一个方面，结缔组织类似物仅含有植物性成分。可以分离或衍生出成分的合适植物来源包括但不限于水果、蔬菜、坚果、种子、油、谷物、小麦、豆类、豆子、豌豆，以及从植物叶、花、根、树皮和树枝获得的其他可食用材料。本公开还明确设想了从转基因植物(即，含有引入基因组中的一种或多种外源基因的基因工程化植物，以创造具有新特性的植物)获得的植物性成分。
96.水胶体和水胶体基料
97.水胶体是一种类似于多糖或蛋白质的物质，其可以改变材料的流变性，并可以在水的存在下形成凝胶。结缔组织类似物包含一种或多种水胶体。当使用多于一种水胶体以形成水胶体基料时，这些不同水胶体的相对量可能影响所得水胶体基料的机械性质，诸如使其更有弹性、更脆或可压缩。虽然可以使用任何水胶体，但本文使用的水胶体优选地是植物来源的，并且可以包括角叉菜胶、琼脂、果胶、藻酸盐、结冷胶、葡甘露聚糖、淀粉、改性淀粉、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、明胶或其组合中的一者或多者。术语“角叉菜胶”涵盖但不限于κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶及其任何组合。如本文所用的葡甘露聚糖是
水溶性多糖，并且涵盖来自包括魔芋在内的任何植物来源的葡甘露聚糖。魔芋是目前最广泛使用的葡甘露聚糖来源。
98.在一个方面，水胶体基料可以包括一种或多种附加水胶体，其可以包括羧甲基纤维素、甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、葡甘露聚糖、黄蓍胶、茄替胶、阿拉伯胶、结冷胶或其组合。在本公开的另一个方面，可以包括一种或多种水胶体基料中的任何一种作为一种或多种附加水胶体。在一些其他方面，可以包括一种或多种附加水胶体中的任何一种作为一种或多种水胶体基料。
99.膳食纤维添加剂
100.膳食纤维添加剂可以是植物或动物来源的，包括来自转基因植物或动物。主要以肌纤维的形式存在的动物纤维由肌原纤维构成。植物性纤维包含各种多糖和木质素，它们抵抗人类或动物的酶消化。任何纤维均可用作膳食纤维添加剂，但在示例性方面，膳食纤维添加剂是植物来源的。膳食纤维添加剂可以包含多糖或生物聚合物，诸如但不限于源自植物或转基因植物的纤维，或植物产品，诸如源自水果、蔬菜、谷物、根、树皮、树干、树枝、叶、坚果和种子。实例包括但不限于源自以下各项的纤维：豆类(豌豆、大豆和其他豆类)、燕麦、玉米、黑麦、大米和大麦、水果诸如苹果、李子和浆果(例如，草莓、覆盆子和黑莓)以及蔬菜诸如西兰花、胡萝卜、青豆、花椰菜、西葫芦、芹菜、土豆、红薯、车前子壳、燕麦麸、小麦麸和甜菜浆、纤维素、甘蔗性纤维。纤维可以包括葡甘露聚糖(魔芋)、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、结冷胶、车前草、几丁质、菊粉、果胶、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、柑橘纤维提取物或其任何组合。水胶体和膳食纤维添加剂的基本上均质的混合物
101.将水胶体基料和膳食纤维添加剂组合以形成基本上均质的混合物。实现基本上均质的混合物，其中两种或更多种成分或组分充分混合以形成组合物，使得从组合物的不同部分获取的多个样品在外观和组成上基本上均匀。均匀性的程度可以使用本领域常用的方法来确定，简单来说就是用目视检查来确定两种成分何时已充分混合，从而不会在混合物的质地或外观上显示出任何明显的不连续性。可替代地或另外地，可以使用多个样品的筛分或激光衍射检查。在一个方面，术语“基本上均质的混合物”表示混合物中的均匀性可以不低于约90％，或至少90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％或100％均匀性。在基本上均质的混合物中，成分或组分可以基本上均匀地分布在整个混合物中，或者以其原始的物理或化学状态分布，或者以由成分之间的相互作用产生的改变的物理和/或化学状态分布。成分之间的相互作用可以包括范德华相互作用(van der waals interaction)、分散相互作用、偶极-偶极相互作用、氢键相互作用、交联相互作用或其任何组合。用于形成基本上均质的混合物的成分或组分可以处于干燥状态(小于约5％水含量)、半干燥状态(约5％至约70％水合)或水合状态(约70％至约100％水合)。本公开的基本上均质的混合物可以通过组合、混合、搅拌、共混、旋转、折叠或任何其他物理操作来实现。
102.在各个具体方面，作为非限制性实例，凝胶基料的组分可以包含，并且按重量比计：10份角叉菜胶、1份葡甘露聚糖和1份阿拉伯胶，均为干燥状态；或者，12gκ角叉菜胶、1.2g魔芋和1.2g阿拉伯胶；或8gκ角叉菜胶、0.8g魔芋和0.8g阿拉伯胶；或20份蛋白质、1份角叉菜胶和1份阿拉伯胶；或10gκ角叉菜胶、10g魔芋和10g大米蛋白；或1-20份蛋白质、1份角叉菜胶、1份葡甘露聚糖和1份阿拉伯胶。
103.蛋白质
104.在一些方面，本文所述的结缔组织类似物的组分(以及与结缔组织类似物组合以制备肉类似物的植物性类肉基料)可以包括蛋白质。为了制备结缔组织类似物，可以将水胶体和膳食纤维添加剂进一步与一种或多种蛋白质组合。添加蛋白质可以提供所需的营养概况，和/或改变由此形成的结缔组织类似物的机械性质。蛋白质可包含分离自或源自动物或植物来源的食品级蛋白质材料。蛋白质可包括分离的蛋白质、蛋白质级分、含蛋白质的材料或其组合。与本公开特别相关的是植物性蛋白，诸如分离自或源自蔬菜、坚果、豌豆、豆类、种子、树皮、叶、树干或水果的蛋白质。在本公开的一些方面，所使用的蛋白质分离自或源自豌豆、大豆、大米、马铃薯、鹰嘴豆、玉米、高粱、藜麦、水果、蔬菜、海藻、细菌、酵母、蘑菇、燕麦、小麦和其他谷物。可替代地，可以使用来自动物来源的蛋白质，并且包括但不限于生肉或冷冻肉(例如，鸡肉、牛肉、猪肉、海鲜、羊肉、鹿肉、鸭肉、水牛)、肉粉(例如，鸡肉粉、牛肉粉)、肉类副产品粉(例如，牛肝粉、鸡肝粉)和机械去骨肉。本文所使用的蛋白质还包括来自蛋或乳制品的那些，诸如蛋黄、蛋清、酪蛋白、乳球蛋白、乳清蛋白、卵清蛋白和乳清蛋白。
105.在包含蛋白质的结缔组织类似物中，蛋白质可以是豌豆蛋白、大豆蛋白、大米蛋白或其任何组合。这些植物性蛋白是从它们的植物来源中分离出来的，并且可以任选地被进一步处理以去除过敏原和其他引起敏感性的组分，并且因此是fda gras(一般认为是安全的)或批准的食品添加剂。在又一个方面，含有植物性蛋白的结缔组织类似物可以进一步用基本矿物质和/或维生素强化，从而具有与动物肉的营养概况相似的营养概况。在本公开的各个方面，结缔组织类似物包含市售的植物性蛋白，诸如诸如大米蛋白、silk 80、silk 90、vegotein p
tm
豌豆蛋白、puritan's大豆分离蛋白和myvegan大豆分离蛋白中的任一种。蛋白质可包含麸质。麸质是指通过洗去相关淀粉，对某些谷物的胚乳中储存的蛋白质进行纯化而得到的纯化的蛋白质产品。通常，麸质包含麦醇溶蛋白与麦谷蛋白的混合物。
106.合适的蛋白质可以从经过遗传修饰的植物中分离出来或通过涉及酵母或细菌的生物合成或生物表达系统获得。在其他方面，血红素蛋白可以是动物源性肌红蛋白或血红蛋白，其也可以通过在微生物系统中(诸如在用动物源性肌红蛋白或血红蛋白的基因进行遗传工程改造的酵母中)重组表达而有用地产生。
107.胶凝剂
108.基本上均质的混合物任选地包含胶凝剂。可替代地，可以在使基本上均质的混合物水合的步骤中添加胶凝剂。胶凝剂是一种用于增稠和稳定食品的食物成分。胶凝剂可包括无机离子、金属离子、有机离子、糖、缓冲剂、盐、酸、碱、交联剂或其任何组合。包含胶凝剂可促进基本上均质的混合物转变为与动物肉组织中的复杂3d结构相当的三维互连基质。
109.胶凝剂的选择取决于基本上均质的混合物中的成分。例如，当水胶体基料是果胶时，可以使用糖作为胶凝剂。当魔芋胶是混合物的一部分时，ph值超过9的碱性缓冲液可促进胶凝过程。
110.交联剂是一种能够促进不同分子之间形成键/连接的化学物质。可以添加交联剂以诱导或催化混合物内三维互连基质的形成。交联剂可以是有机酸，诸如海藻酸或柠檬酸；醛类，诸如肉桂醛或戊二醛；酚类化合物，诸如单宁酸、没食子酸或阿魏酸；或膳食酶，诸如转谷氨酰胺酶或漆酶。在另一个方面，交联剂可能不是必需的，因为交联可以通过水合、胶凝和本文所述的其他过程来实现，而不含任何交联剂。
111.其他成分
112.结缔组织类似物还可以包含其他成分，诸如调味剂、膳食脂肪、着色剂、ph调节剂、防腐剂、分散剂或对由此形成的混合物有益的任何物质。
113.调味剂是赋予食品香气或味道的食物成分。在一个方面，调味剂可以是天然调味剂，诸如分离自、提取自或源自植物、香草、香料、坚果、水果、蔬菜、动物或微生物发酵的调味剂。精油和油树脂是天然调味剂的两个实例。在另一个方面，调味剂可以是模仿天然香料的合成化学香料。合成调味剂的一些实例包括具有苦味和药味的醇、赋予果味的酯、提供焦糖风味的酮和吡嗪、以及具有烟熏风味的酚类化合物。在又一个方面，添加到结缔组织类似物中的调味剂是多于一种天然调味剂、多于一种合成调味剂、或天然和合成调味剂的组合。已发现，在混合物中包含调味剂可使最终的植物性肉类似物具有所需的独特香气或味道。所使用的调味剂的数量可以是实现预期调味效果所需的最低水平。
114.结缔组织类似物可以进一步包含膳食脂肪。膳食脂肪是指天然存在于动物和植物食物中的脂肪和油，并且主要由脂肪酸组成。脂肪酸有两种类型：饱和脂肪和不饱和脂肪。在一些方面，脂肪可以与结缔组织类似物组合，或者甚至完全注入以模拟脂肪组织。
115.结缔组织类似物还可以包含食品级着色剂。如本文使用的，“食品级”是指适合人类和/或动物食用的任何化合物或组合物。如本文使用的，合适的食品级着色剂是指赋予基本上均质的混合物颜色变化的任何食品级化合物或组合物。食品级着色剂的实例包括但不限于焦糖、氧化铁、红细胞和其他有机或无机染料或颜料，诸如姜黄、核黄素、喹啉黄、日落黄fcf、胭脂红酸、阿洛拉红ac、亮蓝fcf、叶绿素、绿s、固绿fcf、亮黑bn或亮黑pn、棕色ht、胡萝卜素、胭脂树橙提取物、番茄红素、甜菜红、花青素或葡萄皮提取物或黑醋栗提取物、二氧化钛、氧化铁、单宁酸和单宁。这些颜色或染料，连同它们对应的色淀，以及某些天然和衍生的着色剂可适用于本公开的各个方面。
116.结缔组织类似物可以进一步包含ph调节剂、抗微生物剂、抗氧化剂、防腐剂、分散剂或其任何组合。ph调节剂是可以改变混合物ph的食用酸或碱。例如，当魔芋胶在混合物中时，可以使用碱性碱作为ph调节剂以促进胶凝过程。抗微生物剂、抗氧化剂和防腐剂具有类似的功能，用于防止食品中微生物的生长或增殖，或者最大限度地减少由于暴露于空气或微生物(包括但不限于细菌和真菌)而导致的产品降解。它们在本公开中可能是合乎需要的，以使结缔类似物具有合理的保质期。食品级防腐剂或抗氧化剂可包括苯甲酸盐、山梨酸盐(山梨酸钾、山梨酸钙和山梨酸钠)、丙酸盐、对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、丙酸钙、硝酸钠、亚硝酸钠、na2edta、维生素e(生育酚)、维生素c(抗坏血酸)酸)和柠檬酸。应仔细平衡防腐剂或抗氧化剂的使用，以防止过敏。分散剂是一种添加剂，用于提供均匀的颗粒混合物并防止结块和凝固。适合于本公开的分散剂可包括但不限于淀粉、海藻酸、聚乙烯吡咯烷酮、瓜尔胶、高岭土、膨润土、纤维素、羟基乙酸淀粉钠、同构硅酸盐(isomorphous silicate)和微晶纤维素。
117.ii.结缔组织类似物
118.一块普通的动物肉通常含有肌肉组织、脂肪和肌束膜，或结缔组织(这两个术语在本公开中可互换使用)。动物体内天然存在的结缔组织，诸如肌束膜，构成了明显位于肌肉组织之间、骨骼上/骨骼之间或肌肉组织与骨骼之间的苍白弹性材料。结缔组织包括肌腱、韧带、软骨、肌束膜、类弹性蛋白结缔组织或含胶原蛋白的片材。结缔组织主要由各种物理
形式和密度的胶原蛋白、弹性蛋白、其衍生物或组合构成。胶原蛋白将肌肉组织固定或连接在一起。肌束膜包含遍布肌肉组织表面的银色膜形式的含胶原蛋白的片材。胶原蛋白最初非常坚韧，但在加热或烹饪时会分解，从而使肉具有嫩滑、丝滑的口感。弹性蛋白主要存在于韧带和周围的肌肉中，具有弹性且非常难以咀嚼。与胶原蛋白不同，弹性蛋白在肉被煮熟时不会分解。
[0119]“结缔组织类似物”，在本文中也称为“结缔组织模拟物”，是在质地、咀嚼性、口感和/或弹性方面模拟上述天然存在的结缔组织，但不是由动物来源的胶原蛋白或弹性蛋白构成的食物组合物。在一个方面，结缔组织类似物包含至少部分脱水的凝胶，该至少部分脱水的凝胶至少包含水胶体基料和膳食纤维添加剂。凝胶可以被浇注成片材形式或粉碎成颗粒。水胶体基料可包括本文所述的任何水胶体。膳食纤维添加剂可包括本文所述的任何膳食纤维添加剂。至少部分脱水且粉碎的凝胶还可以包括以下中的一者或多者：附加水胶体、蛋白质、交联剂或调味剂或脂肪中的至少一者，以形成基本上均质的混合物，如上文和下文关于基本上均质的混合物所描述的。在一些方面，至少部分脱水且粉碎的凝胶不含纺丝蛋白纤维。进一步地，当粉碎成颗粒时，至少部分脱水的凝胶可包含具有平均宽度或直径或如本文别处所述的宽度或直径的颗粒，诸如但不限于约0.5mm至约2.0mm、2.5mm或3.0mm。
[0120]
在一个方面，结缔组织类似物/模拟物本身可以用作适合人类或动物食用的食品。可替代地，这些类似物可以与其他组分或食物组合物组合，以赋予最终产品咀嚼性、口感或弹性。
[0121]
在又一个方面，结缔组织类似物可以在有或没有交联剂的帮助下与其他食物组合物交联，并形成模拟动物性食品(诸如肉)中的复杂组织排列的互连基质。在又一些方面，可能存在与结缔组织类似物组合，或者甚至完全注入以模拟脂肪组织的脂肪沉淀物。
[0122]
iii.食物组合物
[0123]
食物组合物是可供人类和/或动物食用的最终可食用产品。它们可以包含各种组分或成分，每种组分或成分赋予产品所需的特征或特性，诸如营养、风味、味道、质地、口感或咀嚼体验。
[0124]
本文设想的食物组合物包括肉类似物，该肉类似物包含结缔组织类似物作为唯一组分，或作为两种或更多种组分之一。肉类似物组合物的非限制性实例包括仿碎肉、肉饼混合物、牛排、里脊卷、香肠、萨拉米香肠、肉干、培根、猪去骨肋条肉、鸡排、嫩肉、鸡腿或火腿的组合物。本文所述的食物组合物可以配制为模拟任何真正的肉产品，诸如碎肉、碎肉馅饼、碎肉肉丸、肉排、肉香肠、肉干条或其任何组合。在一些方面，本文所述的食物组合物可以形成为由真正的牛肉或家禽形成的任何此类产品。本公开设想了例如碎牛肉、碎牛肉饼或牛肉块、碎牛肉丸、牛肉香肠或热狗、切好的牛肉、咸牛肉或干牛肉条形式的植物性食物组合物。本文所述的肉代用品配制品可以替代性地以其他真正的肉产品的形式制备，诸如肉(牛肉、鸡肉或火鸡)块或肉条、肉饼或肉糕形式、罐装调味肉、切片肉、任何尺寸的香肠或加工肉类(诸如萨拉米香肠、博洛尼亚大红肠、午餐肉等)。肉代用品配制品在烹饪后可以提供令消费者感到愉悦和可口的熟肉的颜色、风味和质地。肉类似物组合物可以包含与结缔组织类似物组合的植物性类肉基料，以赋予肉类似物组合物真正动物肉的咀嚼性和口感。植物性类肉基料是植物来源的基料或组合物，其可具有与真正动物肉相似的营养概况和/或味道和/或质地。植物性肉基料或组合物的非限制性实例可包括植物蛋白和/或纤维，诸
如从大豆、大米、豌豆、豆类坚果、玉米、小麦、麸质中分离出的蛋白质，以及动物蛋白，诸如奶和蛋。
[0125]
在一些方面，肉类似物组合物包含血红素蛋白、植物性蛋白、水胶体基料、植物性纤维、附加植物性蛋白和第二附加植物性蛋白。在另一个方面，类似物组合物包含血红素蛋白、植物性蛋白、水胶体基料、植物性纤维和附加植物性蛋白。在进一步的方面，本公开提供了肉代用品配制品，其包括血红素蛋白、植物性蛋白、附加植物性蛋白、水胶体基料和植物性纤维。在另一个方面，肉代用品配制品包含血红素蛋白、植物性蛋白、水胶体基料、植物性纤维、附加植物性蛋白、第二附加植物性蛋白和脂肪。在另一个方面，肉类似物组合物包含血红素蛋白、植物性蛋白、水胶体基料、植物性纤维、附加植物性蛋白、第二附加植物性蛋白、脂肪和粘合剂。在本公开的附加方面，肉类似物组合物由以下项组成：(a)血红素蛋白；(b)非血红素蛋白；或(c)植物性蛋白及其任何组合；(d)水胶体基料；(e)膳食纤维；(f)附加植物性蛋白；(g)第二附加植物性蛋白；(h)脂肪；(i)粘合剂；(j)增味剂；和(k)水。
[0126]
如本文使用的，
‘
血红素蛋白’是指包含血红素辅基或被配置为结合至血红素辅基的蛋白质。血红素辅基通常包含一个或多个与铁络合的高度共轭环。例如，血红素辅基(可互换地称为“血红素”或“血红素部分”)可表示与卟啉环结合的铁(例如，fe
+2
、fe
+3
或fe
+4
)。血红素部分的实例包括但不限于血红素a、血红素b、血红素c、血红素d、血红素d1、血红素i、血红素s、血红素o、血红素m和西罗血红素(siroheme)。在一些情况下，血红素部分包含与铁离子络合的卟啉、卟啉原、咕啉、类咕啉、二氢卟酚、细菌叶绿素、corphin、叶绿素、细菌二氢卟酚或异细菌二氢卟酚部分。一个血红素蛋白可能拥有一个或几个铁卟啉。
[0127]
血红素蛋白可以在植物、动物或微生物(例如，细菌或酵母表达系统)中表达和/或从中纯化或分离出来。在一个实例中，血红素蛋白在巴斯德毕赤酵母(pichia pastoris)中表达。血红素蛋白可包含在酵母发酵系统中产生的哺乳动物(例如，牛)肌红蛋白和/或血红蛋白中的一者或多者。
[0128]
本文设想的肉类似物可以包含本文所述的结缔组织类似物和植物性类肉基料材料或组合物的组合，从而形成以“碎肉”、汉堡/肉饼或其他形式等形式销售的植物性肉代用品，例如相当于burger(来自impossible
tm foods)、beyond(来自beyond)、veggie chik(来自morningstar)和来自good&gather
tm
的植物性肉饼。可包含本文提供的结缔组织类似物的肉类似物产品的其他实例是来自morningstar的veggie meal诸如veggie chik'n nugget、veggie popcorn chik'n、veggie chik'n strips、veggieveggie buffalo，以及beyond产品，诸如beyond碎屑、beyond碎牛肉和beyond香肠。
[0129]
在一些方面，与植物性类肉基料组合的结缔组织类似物的量，以百分比形式表示，如本文中所指的“包含率”，为约0.1wt％至约10wt％、约0.2wt％至约5wt％、约0.3wt％至约4wt％、约0.4wt％至约3wt％、约0.5wt％至约2wt％、约0.5wt％至约1.5wt％、约1.0wt％至约2.0wt％、约1.5wt％至约2.0wt％、约1.5wt％至约2.5wt％、约2.0wt％至约3.0wt％、约2.5wt％至约3.0wt％、约2.5wt％至约3.5wt％、约3.0wt％至约4.0wt％、约3.5wt％至约4.5wt％、约4.0wt％至约5.0wt％、约0.1wt％至约0.5wt％、约0.5wt％至约1.0wt％、约1.0wt％至约1.5wt％、约1.5wt％至约2.0wt％、约2.0wt％至约2.5wt％、约2.5wt％至约3.0wt％、约3.0wt％至约3.5wt％、约3.5wt％至约4.0wt％、约4.0wt％至约4.5wt％、约
4.5wt％至约5.0wt％、小于约5.0wt％的肉类似物产品、小于约4.0wt％、小于约3.0wt％、小于约2.5wt％、小于约2.0wt％、小于约1.5wt％、小于约1.0wt％或小于约0.5wt％的肉类似物产品。具体地说，包含率可以为约0.1wt％、约0.2wt％、约0.3wt％、约0.4wt％、约0.5％、约0.6wt％、约0.7wt％、约0.8wt％、约0.9wt％、约1.0wt％、约1.2wt％、约1.5wt％、约1.7wt％、约2.0wt％、约2.5wt％或约3.0wt％。例如，在一些具体方面，包含率优选地介于约0.5wt％至约2wt％之间。值得注意的是，在某些肉类似物中包含太高百分比的结缔组织类似物可能会提供不合需要的耐嚼肉类似物，而在其他肉类似物产品(诸如香肠或肉干类似物)中，相对较高程度的韧性或咀嚼性可能是合乎需要的。因此，包含率将取决于包含结缔组织类似物的特定肉类似物产品。
[0130]
iv.制备方法
[0131]
为了制作结缔组织类似物，将膳食纤维添加剂添加到一种或多种水胶体基料中并混合，以形成如本文别处所述的基本上均质的混合物。可以掺入本文公开的附加水胶体基料和/或膳食纤维添加剂和/或成分并有效地混合，以形成基本上均质的混合物。基本上均质的混合物可以基本上由一种或多种水胶体基料和一种或多种膳食纤维添加剂组成。在其他方面，基本上均质的混合物可基本上由以下各项组成或包含以下各项：一种或多种水胶体基料、一种或多种膳食纤维添加剂和一种或多种蛋白质、交联剂、调味剂和/或膳食脂肪，它们被充分混合以形成基本上均质的混合物。然后使基本上均质的混合物水合以形成凝胶，随后在添加到植物性肉类似物产品中之前至少部分地脱水，然后至少部分地再水合，或者在添加到植物性肉类似物产品中时至少部分地再水合。该过程可以进一步包括将水合形式的凝胶浇铸成片材形式，和/或进行粉碎、筛查、筛分、包装、储存或其任何组合，并且按任何合适的顺序。
[0132]
组合
[0133]“基本上均质的混合物”在上文中进行了描述。形成基本上均质的混合物的成分/组分优选地为固体和干燥形式，诸如粉末、冻干粉末、颗粒、面粉、片材、立方体和块。可以通过任何常用手段(诸如共混、搅拌、搅打、旋转、破裂、敲打、研磨、碾磨、滚压、切碎、切割、磨粉或任何其他物理手段或操作)来组合成分，以允许混合物中的成分均匀分布。组合中所使用的工具或仪器可包括但不限于用于量出成分的秤、用于容纳和混合成分的混合碗、以及用于促进组合以形成基本上均质的混合物的搅拌棒、搅打器或搅拌机。
[0134]
水合
[0135]
水合一般是指将水性液体引入干相的过程。使基本上均质的混合物水合可以通过向混合物中引入水合剂来实现，该水合剂诸如任何形式和在任何温度下的水、另一种水性溶剂、胶凝剂或其任何组合。当产生粘稠的、粘性的组合物，即凝胶时，实现了水合。水合剂可以是水、离子水、缓冲水、非水溶剂、胶凝剂或其任何组合。所使用的水可以是自来水、蒸馏水和过滤水，诸如来自微孔过滤的水。水可以是冷水、热水，或作为蒸汽引入到混合物中。胶凝剂可以是水性或非水性溶液或液体，包含无机离子、有机离子、交联剂、糖、盐、酸或碱，或可促进形成凝胶的任何物质。进一步地，可以对水合剂进行处理以达到期望的温度，诸如加热至高于室温的温度、沸腾至蒸汽、或冷却至低于室温。
[0136]
具体地说，使基本上均质的混合物水合可以通过添加水合剂、混合、搅拌、加热、冷却、凝固、其任何组合、或允许将基本上均质的混合物分散到水合剂中并对混合物进行胶凝
的任何其他手段或操作来实现。水合中的工具和仪器可以包括用于量出水合剂的容量瓶、用于促进混合和水合的搅拌棒、搅打器或搅拌机，以及用于加热水合剂的烘箱/加热器，或用于冷却水合剂的冰箱/冰柜。
[0137]
应当理解，水合剂的选择和水合步骤中使用的量将随着基本上均质的混合物中的各种成分(尤其是水胶体基料和/或附加水胶体)的性质和量而变化。例如，以角叉菜胶为主的混合物在水合时可能在0.5％w/w至3％w/w之间胶凝，而琼脂在水合时可能在1％w/w至2％w/w之间胶凝。许多水胶体可分散到冷水中，并且可能会因受热而变稀。葡甘露聚糖和纤维素胶可分散在热水中，并且然后因受热而增稠。进一步地，根据基本上均质的混合物中的水胶体，水合可能需要加热至85℃以上以确保凝胶形成。基本上均质的混合物中的一些其他水胶体可能需要其他成分的存在以形成凝胶，诸如溶液中的离子，这也会影响水合温度。果胶需要糖的存在才能胶凝，并且魔芋胶可以在ph》9的缓冲水中形成凝胶。
[0138]
浇铸
[0139]
制作方法可以包括浇铸通过水合获得的凝胶，以形成更小的凝胶碎片。浇铸可以包括碾磨、滚压、粉碎、研磨、切碎、切割、磨粉、用于减小凝胶尺寸的任何其他手段，或其组合。例如，浇铸凝胶可以包括将凝胶滚压并切割成一个或多个整体形式，或者一个或多个特定形状。在另一个方面，为了产生肌束膜类似物，可以将凝胶浇铸成片材形式。又一个方面是将凝胶浇铸成足够小的碎片，这些碎片不需要进一步粉碎。适合浇铸的工具和仪器可以包括滚筒、刀具、切割器、研磨机和搅拌机。
[0140]
脱水
[0141]
制作方法可以包括至少部分地脱水，即，从凝胶中去除至少一部分水。不受理论的束缚，据信，使凝胶脱水导致形成模拟动物结缔组织中的复杂组织排列的非共价交联聚合物网络，从而形成结缔组织类似物。凝胶形成后，还可以在有或没有交联剂的帮助下对凝胶进行干燥，这进一步增加凝胶中的交联。凝胶的脱水和/或干燥可以在许多系统中完成，诸如任何烘箱、任何干燥机(诸如但不限于热空气食品干燥机或对流式干燥机、带式食品干燥机和微波干燥机)、脱水机、干燥器、空气炸锅、炊具、烟熏器、微波炉、冷冻干燥机或用于去除凝胶中水分的任何其他装置。
[0142]
在一些非限制性实例中，将凝胶在对流式热空气干燥机中在从约25℃至约150℃、约25℃至约50℃、约50℃至约75℃、约75℃至约100℃、约100℃至约125℃、约125℃至约150℃、约30℃至约40℃、约40℃至约50℃、约50℃至约60℃、约60℃至约70℃、约70℃至约80℃、约80℃至约90℃、约90℃至约100℃、约110℃至约120℃、约120℃至约130℃、约130℃至约140℃、约140℃至约150℃、约30℃、约40℃、约50℃、约60℃、约70℃、约80℃、约90℃、约100℃、约110℃、约120℃、约130℃、约140℃、约150℃、至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、至少约60℃、至少约70℃、至少约80℃、至少约90℃、至少约100℃、至少约110℃、至少约120℃、至少约130℃、至少约140℃或至少约150℃范围内的温度下脱水。
[0143]
在一些方面，可将凝胶在对流式热空气干燥机中脱水约1小时至约72小时、约1小时至约12小时、约4小时至约24小时、约12小时至约24小时、约24小时至约36小时、约36小时至约48小时、约48小时至约60小时、约60小时至约72小时、约1小时至约6小时、约6小时至约12小时、约12小时至约18小时、约18小时至约24小时、约24小时至约30小时、约30小时至约36小时、约36小时至约42小时、约42小时至约48小时、约48小时至约54小时、约54小时至约
60小时、约60小时至约66小时、约66小时至约72小时、至少约1小时、至少约6小时、至少约12小时、至少约18小时、至少约24小时、至少约30小时、至少约36小时、至少约42小时、至少约48小时、至少约54小时、至少约60小时、至少约66小时或至少约72小时。
[0144]
在各个方面，使凝胶至少部分地脱水以形成脱水凝胶可包括将凝胶暴露于脱水条件，持续足以去除至少约75％、至少约80％、至少约81％、至少约82％、至少约83％、至少约84％、至少约85％、至少约86％、至少约87％、至少约88％、至少约89％、至少约90％、至少约95％、至少约97.5％、至少约99％、至少约99.5％或约100％水分含量的时间段；或者足以使组合物的水活度降低至少约75％、至少约90％、至少约95％、至少约97.5％、至少约99％、至少约99.5％或约100％的时间段。在本文中，脱水百分比是指与水合凝胶中的起始水合水平相比，至少部分脱水的凝胶的相对水分含量或相对水活度，如使用本领域已知的用于测量组合物的水分含量或水活度的标准方法所测量的。高度脱水的凝胶产生具有高度货架稳定性和无菌性的结缔组织类似物。
[0145]
在许多实施例中，凝胶可以在对流式热空气干燥机中在上述任何温度下进行脱水，持续上述任何时间段。例如，有效地对凝胶进行脱水以形成具有类聚合物网落(即，非共价交联聚合物网络)的干燥凝胶可以包括在从约40℃至约50℃的温度范围内、在从约12小时至约24小时的时间范围内、用对流干燥对凝胶进行脱水。脱水的时间和温度可基于被脱水的凝胶的尺寸和形状。
[0146]
粉碎
[0147]
制作方法还可以包括，在将凝胶脱水之前，有效地粉碎凝胶以形成凝胶颗粒。可将凝胶破碎并分离成较小的颗粒，然后对较小的颗粒进行脱水。在一些方面，制作方法还可以包括，在将凝胶脱水之后，有效地粉碎凝胶以形成颗粒。有效地粉碎凝胶(无论是水合的还是脱水的)以形成颗粒可以包括以下中的一者或多者：在研磨机下用锋利的刀片研磨干燥的凝胶、手动切割凝胶，和/或用工业规模的设备进行研磨、碾磨、切碎或磨粉。通过研磨或切割产生的颗粒往往具有非常不规则的形状，这可能会增加所形成的结缔组织类似物的真实性。如上所述，在一些过程中，当材料在脱水之前处于水合凝胶状态时，可以形成颗粒，这甚至可以导致更快的干燥时间。可替代地，可以在部分脱水后将凝胶粉碎，以提供更好的控制或最终产品的一致性。颗粒可以被生产为具有不同的形状和尺寸，可以是均匀的或不规则的，并且可以基于尺寸和/或形状被分类成不同的组。
[0148]
在一些方面，有效地粉碎凝胶以形成颗粒可以包括有效地粉碎凝胶以形成最大宽度或直径在从约0.1mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约4mm、约0.1mm至约3mm、约0.1mm至约2mm、约0.1mm至约1mm、约0.1mm至约0.5mm、约0.1mm至约0.3mm、约0.75mm至约2mm、约0.75mm至约2.5mm、约0.75mm至约3mm、约1mm至约2mm、约2mm至约3mm、约3mm至约4mm、约4mm至约5mm、约5mm至约6mm、约6mm至约7mm、约7mm至约8mm、约8mm至约9mm、约9mm至约10mm、小于约10mm、小于约9mm、小于约8mm、小于约7mm、小于约6mm、小于约5mm、小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1.5mm、小于约1mm、小于约0.5mm、约0.25mm、约0.5mm、约0.75mm、约1mm、约1.25mm、约1.5mm、约1.75mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm或约10mm的范围内的颗粒。
[0149]
根据被模拟的所需结缔组织，某些尺寸和/或形状可能是优选的。例如，可以使用最大宽度或直径高达约2mm的片材颗粒来模拟肌束膜。小颗粒尺寸对于汉堡材料的织构化
也是有用的。
[0150]
筛分
[0151]
在一些方面，制作方法可以包括从粉碎的材料中去除低于或高于一定尺寸的颗粒，即，筛分的过程。筛分步骤可以通过将类似物颗粒通过具有不同尺寸孔径的网筛来实施，并因此获得具有截止尺寸上限和/或下限的多分散结缔组织类似物。在一个方面，将从粉碎获得的结缔组织类似物颗粒通过0.75mm的筛网进行筛查，以去除小于0.75mm的颗粒。在另一个方面，将类似物颗粒通过3.0mm的筛网进行筛查，因此任何大于3.0mm的颗粒都可以被丢弃。在又一个方面，将类似物颗粒先通过0.75mm的筛网，然后将留在筛网上的颗粒进一步通过3.0mm孔径的筛网，从而得到粒径介于0.75mm与3.0mm之间的多分散结缔组织类似物。
[0152]
因此，在至少包括混合、水合和脱水的步骤以及任选的浇铸、粉碎和筛分步骤之后，获得了至少部分脱水且粉碎的凝胶形式的结缔组织类似物，并且其可以是具有特定尺寸范围的颗粒或片材形式。
[0153]
包装和储存
[0154]
制作方法还可以包括安全包装和储存通过上述步骤获得的结缔组织类似物的步骤。可以使用常规程序将类似物包装到适合容纳食物并促进其稳定性的容器或袋子中。在一个方面，容器或袋子可以具有防止空气或水扩散到结缔组织类似物中的装置。所使用的容器或袋子还可以具有防止微生物(诸如细菌)进入容器或袋子的装置。在一个方面，适合容纳食物的容器或袋子可以是一次性的、气密的、带拉链的、可密封的或具有真空密封的容器或袋子中的一种。在另一个方面，包装的结缔组织类似物可以在室温下、冰箱中或冷冻柜中储存。包装和储存的结缔组织类似物可以随时使用。
[0155]
组合
[0156]
由此获得的结缔组织类似物可以用作食品本身，诸如耐嚼或脆的零食。在另一个方面，可以将结缔组织类似物进一步加工并与其他食物组合物组合，以形成最终的食品。在一个方面，将类似物与植物性类肉基料组合，从而形成肉类似物产品形式的最终食品，诸如汉堡肉饼类似物产品、香肠类似物产品或肉干类似物产品。制作此类食品的方法可以包括提供结缔组织类似物，优选为颗粒或片材形式，并将结缔组织类似物与植物性类肉基料有效地组合，以形成肉类似物产品。组合步骤可以包括将结缔组织类似物添加到植物性类肉基料中，然后任选地用搅打器、搅拌棒或在搅拌机中进行分散、混合或共混的步骤。
[0157]
再水合
[0158]
可以将由此形成的肉类似物产品在室温下或在冰箱中放置一段时间，诸如过夜，以允许肉类似物产品中的结缔组织至少部分地原位再水合。再水合可有助于使肉类似物产品在整个产品中具有一致的风味特征。在另一个方面，可以将至少部分脱水形式的结缔组织类似物在添加到食物组合物之前用水性溶液至少部分地再水合。可以控制这种异位再水合，以达到至少部分再水合的结缔组织类似物中所需的水百分比。在一些方面，再水合的类似物可含有至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％的水分百分比。在一些其他方面，再水合过程不是合乎需要的。可以将至少部分再水合的结缔组织类似物与植物性类肉基料以从约0.1wt％至约10wt％、约0.2wt％至约
5wt％、约0.3wt％至约4wt％、约0.4wt％至约3wt％、约0.5wt％至约2wt％、约0.5wt％至约1.5wt％、约1.0wt％至约2.0wt％、约1.5wt％至约2.5wt％、约2.0wt％至约3.0wt％、约2.5wt％至约3.5wt％、约3.0wt％至约4.0wt％、约3.5wt％至约4.5wt％、约4.0wt％至约5.0wt％、约0.1wt％至约0.5wt％、约0.5wt％至约1.0wt％、约1.0wt％至约1.5wt％、约1.5wt％至约2.0wt％、约2.0wt％至约2.5wt％、约2.5wt％至约3.0wt％、约3.0wt％至约3.5wt％、约3.5wt％至约4.0wt％、约4.0wt％至约4.5wt％、约4.5wt％至约5.0wt％、小于约5.0wt％、小于约4.0wt％、小于约3.0wt％、小于约2.5wt％、小于约2.0wt％、小于约1.5wt％、小于约1.0wt％或小于约0.5wt％的范围组合。
[0159]
可替代地，在另一方面，可以将结缔组织类似物至少部分地原位再水合，即，在与水合的植物性类肉基料或其他水合组合物组合时，使得脱水形式的结缔组织因此被再水合。可以控制这种原位再水合，以达到至少部分再水合的结缔组织类似物中所需的水百分比。在一些方面，再水合的类似物可含有至少约25％、至少约30％、至少约35％、至少约40％、至少约45％、至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％的水分百分比。
[0160]
在一些方面，将再水合形式或非再合化形式的结缔组织类似物与植物性类肉基料组合，以形成具有约0.5wt％至约2wt％的结缔组织类似物的肉类似物产品。在一些方面，将结缔组织类似物添加到植物性类肉基料中，至约0.5wt％、约1.0wt％、约1.5wt％或约2wt％的浓度。应当理解，包含率可以根据所制备的肉类似物产品而变化。
[0161]
交联
[0162]
在一些方面，制作方法可以涉及交联。可以将结缔组织类似物与最终食品中的其他成分交联。在一个方面，可以使用转谷氨酰胺酶将结缔组织类似物与最终产品中的其他成分(诸如蛋白质)进行酶促交联。由此，交联可以模拟真正动物肉中的复杂组织排列。此外，可以将脂肪沉积物与结缔组织类似物组合，或甚至注入整个最终食品中，以模拟动物肉中的脂肪组织。
[0163]
制作适合人类或动物食用的肉类似物的方法可以包括烹饪、烘烤、煎炸、烧烤、烟熏或任何升高温度的过程，以烹饪与结缔组织类似物组合的食品。例如，呈汉堡肉饼形式并包含结缔组织类似物(诸如肌腱、软骨或肌束膜类似物)的肉类似物产品的烹饪方式或多或少与动物肉汉堡肉饼通常的烹饪方式相同。
[0164]
因此，可以使用非动物成分(诸如水胶体基料和植物来源的食品添加剂)来制作结缔组织类似物。这些成分可以进一步包含以下中的一者或多者：蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪、着色剂、ph调节剂、抗微生物剂、抗氧化剂、防腐剂、分散剂或具有有益作用的任何其他组分。结缔组织类似物的制作可以通过有效地混合各成分以形成基本上均质的混合物而开始。制作方法之后是至少包括水合和脱水的步骤，以及任选的浇铸、粉碎和筛分步骤。结缔组织类似物以至少部分脱水且粉碎的凝胶的形式获得，并且可以是具有特定尺寸范围或形状的颗粒或片材的形式。这些步骤可以任选地进一步包括挤出，但有利的是，制作结缔组织类似物的方法不依赖于挤出或微挤出并且可以完全不含挤出或微挤出。
[0165]
v.仪器
[0166]
制作本公开的各种过程和步骤可以通过适合于台面规模(benchtop scale)、厨房规模或工业规模制造的各种工具和仪器来实施。表1列出了适合在实验室台面或厨房中进
dictionary of food additives(winter,2009)以及merriam-webster dictionary and thesaurus(2020)。如本文所使用的，除非另外说明，否则下列术语具有赋予它们的含义。
[0172]
当介绍本公开的要素或其优选方面时，冠词“一个(a)”、“一种(an)”、“所述(the)”和“所述(said)”旨在意指存在要素中的一个或多个。术语“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”旨在是包含性的并且意指可以存在除所列举要素之外的另外的要素。
[0173]
术语“包括”是指“包括，但不一定限于”；并且具体地表示在所述组合、组、系列等中的开放式包含或成员资格。文使用的术语“包括”和“包含”是包含性的和/或开放式的，并且不排除附加的、未引用的元件或方法过程。术语“基本上由
……
组成”比“包括”更具限制性，但不像“由
……
组成”那样具有限制性。具体地说，术语“基本上由
……
组成”限制了特定材料或步骤的成员资格，以及那些实质上不影响所要求保护的发明的基本特征的材料或步骤。除非另外明确指出，否则“包括”的所有情况均旨在涵盖“基本上由......组成”和“由......组成”实施例。
[0174]
术语“适合人类或动物食用”具体指适合作为人类或动物摄入的食品制剂，并且排除组合物用于假肢或医疗用途、或人类或动物卫生等目的的用途。
[0175]
如本文使用的，术语“类水凝胶的机械性质”描述了设想的基于脱水和再水合植物的结缔组织类似物的机械性质。使用像instron universal测试装置或类似装置这样的微机械测试装置，在一些缓慢的压缩速度(例如约0.01mm/sec
–
2mm/sec)下，具有类水凝胶的机械性质的结缔组织类似物(在应力-应变曲线中)展现出一个线性区域，随后是一个非线性区域，该区域增加到应力最大值，然后下降到最小值，然后在最终失效之前非线性增加。这种行为在快的压缩速度(例如，50mm/sec)下发生变化，在最终失效之前展现出指数增加。
[0176]
如本文使用的，术语“类水凝胶的流变性质”包括设想的基于脱水和再水合植物的结缔组织类似物的流变性质，其中整个线性粘弹性区域的储能模量(g')大于损耗模量(g”)并且g'和g”随着间隙的减小和/或水含量的减小而增加。
[0177]
如本文使用的，术语“葡甘露聚糖”是指通常从魔芋植物获得但也可从其他植物来源获得的水溶性多糖。
[0178]
由于可以在不脱离本发明的范围的情况下对以上描述的类似物和方法进行各种改变，因此旨在以上描述中和以下给出的实例中含有的所有内容应被解释为说明性的而非限制性的。
[0179]
实例
[0180]
上述出版物和描述仅仅是为了它们在本技术的提交日期之前的公开内容而提供。本文中的任何内容均不应被解释为承认本公开无权借助先前发明而早于此类公开。
[0181]
包含了以下实例以说明本公开。本领域的技术人员应了解，以下实例中公开的组合物、方法和步骤表示由发明人发现的在本公开的实践中起良好作用的技术。然而，根据本公开，本领域技术人员应当理解，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行许多改变并且仍然获得相同或相似的结果，因此，所阐述的所有事项应被解释为说明性的，而不是限制性的意义。
[0182]
如所指出的，可以制备结缔组织类似物以模拟特定的结缔组织，诸如弹性蛋白、韧带、肌腱、胶原蛋白或肌束膜。下面呈现的工作实例为这些特定结缔组织类似物中每一个提
供了示例性实施例和方面。这些实例还展示了本公开如何从概念验证和比较(与动物产品对应物)到优化和实现。
[0183]
一般制备步骤
[0184]
图1提供了用于制备本文所述的结缔组织类似物的一般过程的概述。该过程广泛地(并在下文概述的实例中更详细地描述)包括以下步骤：组合各成分、使组合的成分水合、胶凝、切割、使凝胶至少部分地脱水、研磨和筛分。一个步骤，优选地该过程的第一步，包括充分组合/混合本文所述的成分以获得基本上均质的混合物。成分优选地为固体、干燥形式，诸如粉末、冻干粉末、颗粒和块。下一个步骤，优选地组合/混合之后的步骤，包括使从混合步骤获得的基本上均质的混合物水合。水合可以通过搅拌、共混或以其他方式将水或水性流体添加到基本上均质的混合物中来实现。水或水性流体可以处于室温，或处于高于环境空气的温度，诸如处于约30.0℃至99.9℃之间的任何温度。水合步骤可以进一步包括在将水或水性流体添加到基本上均质的混合物中之后的加热步骤。水合后，将所得组合物在室温下放置一段时间，直至形成凝胶。胶凝后，将获得的胶凝组合物脱水，例如在49℃下脱水6-24小时，直至获得至少部分脱水的凝胶。可以将部分脱水的凝胶粉碎，然后进行再水合，从而获得展现出与动物结缔组织类似的弹性、咀嚼性和口感的非共价交联聚合物网络。适合于实践本公开的步骤可以进一步包括在存在或不存在交联剂的情况下进行交联。这些步骤可以任选地进一步包括挤出，但不依赖于挤出或微挤出，并且优选地排除挤出或微挤出。
[0185]
实例1.弹性蛋白型结缔组织类似物，使用大豆蛋白。
[0186]
在本实例中，所使用的成分为大豆蛋白、角叉菜胶和阿拉伯胶，重量比为20:1:1。将成分充分混合以形成基本上均质的混合物。将混合物添加到100ml水中，加热至70℃，使用台式corning pc-420d热板/搅拌器搅拌，然后凝固以形成凝胶。将该凝胶在46℃下脱水过夜。获得的脱水产物是类似于天然结缔组织弹性蛋白的互连基质。然后通过将这种弹性蛋白类似物短暂送入食品加工机中，高速搅拌约30秒，进行粉碎。然后对最终产品进行筛分，以去除非常细的颗粒(《0.5mm)和大的碎片(》2mm)。由此获得的弹性蛋白型结缔组织类似物呈粒径在从约0.5mm至约2mm范围内的颗粒的形式，并且可以进一步与其他食物组合物组合以制备最终食品。例如，通过将20克beyond肉饼类似物组合物与400mg上述包含小尺寸(～0.5mm)和中尺寸(～1mm)颗粒的弹性蛋白型结缔组织类似物组合，制作汉堡肉饼类似物产品。将如此获得的汉堡肉饼类似物产品冷藏过夜，以允许弹性蛋白类似物至少部分地原位再水合。然后将肉饼产品在开放式烤架上每面高温烹饪3分钟，检查并取样。图2是过程期间拍摄的照片，包括一些产品表面和内部的显微镜照片以提供细节。这些照片表明，弹性蛋白型结缔组织类似物在肉饼类似物产品中很明显。样品品尝显示，弹性蛋白类似物为肉饼类似物产品提供了明显的弹性回弹，并且实际上像真正的动物弹性蛋白组织一样在咀嚼时破裂。
[0187]
实例2.弹性蛋白型结缔组织类似物，使用豌豆蛋白。
[0188]
按照与实例1相同的步骤，用分离的豌豆蛋白、k-角叉菜胶和阿拉伯胶以20:1:1的相同重量比制作另一种弹性蛋白型结缔组织类似物。根据感官测试者小组的判断，所获得的弹性蛋白型结缔组织类似物具有非常有弹性的口感，从而为汉堡肉饼提供令人愉悦的弹性，并且在咀嚼期间破损较少。图3是过程期间拍摄的照片，包括一些表面和内部区域的显
微照片以提供细节。
[0189]
实例3.胶原蛋白型结缔组织类似物。
[0190]
研究发现，k-角叉菜胶、魔芋葡甘露聚糖和阿拉伯胶的重量比为10:1:1的混合物在水合并允许胶凝时具有类似于软骨的口感。如实例1所述将该胶凝混合物脱水，并在食品加工机中分解成小片。将所得胶原蛋白结缔组织类似物与汉堡肉饼类似物组合物以1％w/w的最终包含率组合(20g汉堡肉饼中200mg类似物)。如实例1中那样制备汉堡肉饼类似物产品。图4是过程期间拍摄的照片，包括一些不同放大倍数的显微镜照片以提供细节。胶原蛋白型结缔组织类似物为汉堡类似物产品提供了第一口时的有弹性的和坚固的弹力，其爆裂程度类似于真正的软骨破裂，需要3至5次咀嚼才能完全分解。实例4.肌束膜型结缔组织类似物。
[0191]
将与实例3相同的胶凝混合物(含有重量比为10:1:1的k-角叉菜胶、魔芋葡甘露聚糖和阿拉伯胶)在脱水前浇铸成片材。与实例1类似地对该片材进行脱水，以获得肌束膜型结缔组织类似物。将类似物切成小片并以1％w/w的包含率与汉堡肉饼类似物组合物组合，从而获得汉堡肉饼类似物产品。这种肌束膜型结缔组织类似物提供了非常有趣的口感，类似于结缔组织的片材，甚至在口腔加工期间提供了牙齿之间独特的滑动。图5是过程期间拍摄的照片，包括一些不同放大倍数的显微镜照片以提供细节。
[0192]
在这些概念验证实例(实例1-4)取得成功之后，设计并进行了一项比较研究，以进一步证明所获得的结缔组织类似物在消费者体验方面与它们的动物肉对应物相当并且模拟动物肉对应物。具体来说，对真正的牛肉肌束膜及其植物性类似物进行了改良的测力计分析，其中测量和分析了这些样品的压缩力，作为样品在第一口咀嚼期间行为的指标。在定制的压缩测量装置上进行测量，如图6所示，以使用卡尺同时测量力和距离。实例5.比较样品，软骨类似物/模拟物。
[0193]
所使用的干燥成分为12g k-角叉菜胶、1.2g魔芋葡甘露聚糖和1.2g阿拉伯胶。通过下面列出的步骤对这些干燥成分进行加工，以制作软骨类似物样品。
[0194]
1.将干燥成分混合以形成基本上均质的混合物；
[0195]
2.将400ml水加热至70℃或更高的温度，同时使用corning pc-420d热板/搅拌器搅拌。在达到所需温度时，缓慢添加来自步骤1的基本上均质的混合物，同时在必要时搅拌成团。最初先磁力搅拌，然后手动搅拌，以防止样品底部烧焦；
[0196]
3.将混合物水合，直至实现光滑均匀的质地。这需要至少约5分钟，用搅打器不断搅拌，同时注意不要向混合物中泵入太多空气，以防止形成气泡；
[0197]
4.将来自步骤3的水合混合物倒入容器中，并完全冷却至室温，并使其适当胶凝，从而获得凝胶；
[0198]
5.将来自步骤4的凝胶从容器中取出，并切成约1cm至2cm的立方体。这些立方体足够大，可以防止干燥后从脱水机的格栅中掉下来。切割步骤还有助于“撕裂”凝胶并形成不规则的边缘，以便于以后研磨/粉碎，因为整齐的立方体更难分解；
[0199]
6.将来自步骤5的凝胶碎片放入旋转脱水机(gowise脱水机和空气炸锅)中，在49℃下持续至少4-6小时，以使凝胶碎片完全脱水。根据凝胶的量调整脱水的持续时间；
[0200]
7.对来自步骤6的脱水后的凝胶碎片进行研磨，以将碎片还原成不规则形状的颗粒；
[0201]
8.对从步骤7获得的颗粒进行筛分，首先通过0.75mm的筛网过筛去除超细颗粒，然后通过2.5mm的筛网，从而获得尺寸在0.75mm至2.5mm之间的颗粒形式的软骨类似物，用于进一步测试。
[0202]
实例6.比较样品，肌束膜类似物/模拟物。
[0203]
所使用的干燥成分为8gκ-角叉菜胶、0.8g魔芋葡甘露聚糖和0.8g阿拉伯胶。如下所述对这些干燥成分进行加工，以制作肌束膜类似物样品。
[0204]
1.将干燥成分混合以形成基本上均质的混合物；
[0205]
2.将400ml水加热至70℃或更高的温度，同时使用corning pc-420d热板/搅拌器搅拌。在达到所需温度时，缓慢添加来自步骤1的基本上均质的混合物，同时在必要时搅拌成团。最初先磁力搅拌，然后手动搅拌，以防止样品底部烧焦；
[0206]
3.将混合物水合，直至实现光滑均匀的质地。这需要至少约5分钟，使用手动搅打器不断搅拌，同时注意不要向混合物中泵入太多空气，以防止形成气泡；
[0207]
4.将来自步骤3的水合混合物倒入光滑的玻璃表面(也可以使用大理石、不锈钢表面，或倒入托盘中)，并使其冷却至室温并凝固成凝胶；
[0208]
5.将步骤4的凝胶从光滑的表面移开，并切成约20cm至30cm的大碎片，以放入脱水机中，使得空气可以在碎片之间流动；
[0209]
6.将来自步骤5的大凝胶碎片送入49℃的固定脱水机中，持续至少4-6小时，以使凝胶碎片完全脱水。脱水期应根据凝胶的量进行调整。
[0210]
7.将来自步骤6的脱水后的凝胶碎片在带刀片的咖啡研磨机中进行切割，以减小其尺寸，并产生不规则形状的碎片。
[0211]
8.对来自步骤7的碎片进行筛分，首先通过0.75mm的筛网过筛去除超细颗粒，然后通过2.5mm的筛网，从而获得尺寸在0.75mm至2.5mm之间的碎片，作为肌束膜类似物样品用于比较测试。
[0212]
实例7.样品制备，肌腱类似物/模拟物。
[0213]
干燥成分为10gκ-角叉菜胶、10g魔芋葡甘露聚糖和10g大米蛋白。通过下面的步骤对这些干燥成分进行加工，以制作肌腱类似物样品用于比较测试。
[0214]
1.将干燥成分混合以形成基本上均质的混合物；
[0215]
2.将400ml水加热至70℃或更高的温度，同时使用corning pc-420d热板/搅拌器搅拌。在达到所需温度时，缓慢添加来自步骤1的基本上均质的混合物，同时在必要时搅拌成团。最初先磁力搅拌，然后手动搅拌，以防止样品底部烧焦；
[0216]
3.将混合物水合，直至实现光滑均匀的质地。这需要至少约5分钟，使用手动搅打器不断搅拌，同时注意不要向混合物中泵入太多空气，以防止形成气泡；
[0217]
4.将来自步骤3的水合混合物倒入容器中，并完全冷却至室温，并使其适当胶凝，从而获得凝胶；
[0218]
5.将来自步骤4的凝胶从容器中取出，并切成1cm至2cm的立方体。这些立方体足够大，可以防止它们在干燥后从脱水机的格栅中掉下来。切割步骤还有助于“撕裂”凝胶并形成不规则的边缘，以便于以后研磨/粉碎，因为漂亮整齐的立方体更难分解；
[0219]
6.将来自步骤5的凝胶碎片放入旋转脱水机(gowise脱水机和空气炸锅)中，在49℃下持续至少4-6小时，以使凝胶碎片完全脱水。根据脱水机中凝胶的量调整脱水持续时
间；
[0220]
7.对来自步骤6的脱水后的凝胶碎片进行研磨，以将碎片还原成不规则形状的颗粒；
[0221]
8.对从步骤7获得的颗粒进行筛分，首先通过0.75mm的筛网过筛去除超细颗粒，然后通过2.5mm的筛网，从而获得尺寸在0.75mm至2.5mm之间的颗粒形式的肌腱类似物，用于进一步测试。
[0222]
实例8.与天然结缔组织的比较。
[0223]
将从实例5-7获得的结缔组织类似物样品(即，软骨类似物、肌束膜类似物和肌腱类似物)分别针对软骨、肌束膜和肌腱的真正牛肉结缔组织进行了测试。真正牛肉样品是从华盛顿州巴拉德的beast&cleaver公司购买的。将真正牛肉和植物性样品二者与市售的impossible汉堡肉饼组合物组合，并在冷藏温度下放置过夜，用于再水合。第二天，将这些混合物成型为汉堡并在高温下烹饪6分钟(每面3分钟)。然后将样品从汉堡中提取出来，精确切割，并使用图6所示的定制压缩力测量装置进行测试。施加压力的表面对于确保正确的比较至关重要，并且对于每个测量的样品都需要等效。因此，肌腱和软骨样品被切割成5mm x 5mm的尺寸。由于肌束膜样品较薄，因此被切成10mm x 20mm的尺寸，以确保测量结果具有代表性。这些样品的图像显示在图7中。
[0224]
对于压缩力测量，通过将nextech dfs 500n测力计安装到3d打印机(makerbot thing-o-matic)的z轴组件上，设计一种定制的装置(如图6所示)。z轴由定制的arduino装置激活。设计了一个透明的丙烯酸支架来放置样品，并安装了一个泰坦(titan)数字卡尺。卡尺用于精确测量和显示样品的初始厚度及其在整个测量过程中的变化。这些数据用于通过以下等式计算样品的压缩百分比。
[0225][0226]
在实验期间，通过按下arduino装置上的按钮来缓慢降低z轴。使用数码相机记录样品的压缩，以便将压缩与用于实现该压缩的力相关联。当样品不再可能被压缩时，停止测量。对于每种结缔组织类型，对5个不同的样品进行测量(重复)。为了给出一个数量级，在测量肌腱和软骨样品期间，施加在5mm x 5mm表面(25mm2)上的50n的力等于20巴(290psi)的压力。在测量肌束膜样品期间，施加在10mm x 20mm表面(200mm2)上的50n的力等于2.5巴(36psi)的压力。
[0227]
图8a至图8c呈现了针对软骨样品(图8a)、针对肌束膜样品(图8b)以及针对肌腱(图8c)的压缩测量的结果。每种样品类型的定义数据簇显示出良好的结果再现性，这验证了所使用的测量方法。关于肌腱，植物性样品看起来比真正牛肉样品硬得多。事实上，在使用相同的压缩力时，真正牛肉样品的压缩程度几乎是其植物性等效物的两倍。对软骨样品也进行了类似的观察。关于肌束膜，虽然将样品压缩高达25％所需的力似乎是相当的，但在更高的压缩比下，植物性肌束膜样品比真正牛肉肌束膜硬得多。总体而言，对于所有测量的肌束膜类型，植物性样品似乎比真正牛肉样品硬得多，尽管在所有情况下软骨样品都比肌腱样品更硬。同样重要的是要注意，植物性样品最初比真正牛肉样品更薄，并且更大的水合作用可能会减少测量到的差异。
[0228]
这些结果揭示了真正牛肉肌束膜和植物性肌束膜在机械性质上存在一些差异。植
物性代用品似乎比其真正牛肉等效物更硬。然而，值得注意的是，对于植物性牛肉样品和真正牛肉样品，在高压缩比下，肌腱比软骨更硬。从这个意义上说，植物性样品确实模拟了真正牛肉样品。这些结果还证实，本文所述的结缔组织类似物确实向植物性肉模拟物引入了异质性质地，这是本公开明确设想预期的特征，并且目前市场上的任何产品尚未实现。因此，这些比较结果证实，本公开的植物性结缔组织类似物通过显示出可比较的压缩力分布，成功地模拟了其动物肌束膜对应物，从而带来了与动物肌束膜相似的质地、咀嚼性和口感。
[0229]
实例9.粒径优化，实验设计。
[0230]
实验旨在找到结缔组织类似物的最佳尺寸，当与肉类似物组合时，该尺寸可以提供最真实的软骨质地、咀嚼性和/或口感。为此目的，在步骤8中将来自实例5-7的软骨、肌束膜和肌腱类似物进一步过筛通过附加筛网，以获得具有不同尺寸上限的多分散结缔组织类似物。具体地说，如步骤8那样，将来自实例5-7的结缔组织类似物首先通过0.75mm筛网过筛去除小于0.75mm的颗粒，然后通过1.5mm、2.0mm、2.5mm或3.0mm筛网过筛，以获得多分散样品。图9示出了通过过筛过程获得的颗粒形式的肌腱类似物。然后以与实例8中所述相同的方式将这些类似物与impossible肉饼组合物组合。对最终的汉堡肉饼类似物产品进行测试，以确定每种结缔组织类型的哪个尺寸提供最佳的食用体验。
[0231]
实例10.粒径优化，软骨类似物/模拟物。
[0232]
基于实例5中制备的软骨类似物确定优化的组成，其中成分为重量比为10:1:1的角叉菜胶、魔芋和阿拉伯胶，其中3％w/w角叉菜胶与水作为水合的起始浓度。除了在步骤8中，在将脱水后的凝胶碎片通过0.75mm筛网过筛去除超细颗粒后，将它们通过3.0mm、2.5mm或2.0mm尺寸的筛网过筛，没有任何修改。因此，获得了三种软骨类似物样品，其颗粒尺寸分别在0.75mm至3.0mm之间、0.75mm至2.5mm之间、以及0.75mm至2.0mm之间。将三种尺寸的样品与肉饼组合物以2％w/w的包含百分比组合，以确定最大的最佳尺寸。
[0233]
图10示出了最终汉堡类似物产品中最大尺寸为2.0mm和2.5mm的软骨类似物的性能，并且还表明相对尺寸并不会显著影响视觉外观，无论是在表面还是在内部、在烹饪汉堡肉饼类似物产品之前还是之后。也就是说，汉堡肉饼类似物产品中尺寸为2.0mm和2.5mm的软骨类似物之间几乎没有可辨别的差异。然而，两者对口感的影响明显不同，其中2.0mm的尺寸太小，从而削弱了质地增强的效果。人们注意到的“爆裂”和跳感要少得多。然而，很难区分2.5mm和3.0mm样品之间的差异，因为两者在汉堡肉饼类似物产品中都能很好地增强口感。因此，得出的结论是，就口感而言，颗粒尺寸在0.75mm至2.5mm之间的软骨类似物提供了最佳性能。
[0234]
实例11.粒径优化，肌束膜类似物/模拟物。
[0235]
基于实例6中制备的肌束膜类似物确定优化的组成，其中成分为重量比为10:1:1的k-角叉菜胶、魔芋葡甘露聚糖和阿拉伯胶，其中2％w/w k-角叉菜胶与水作为起始浓度。根据与实例6中相同的步骤制作肌束膜类似物，不同之处在于，在步骤7中，将脱水片材在意式细面意大利面切割机上进行切割，而不是在带刀片的咖啡研磨机中进行切割。这样产生的细颗粒要少得多(因此浪费也少)，并且在多次通过后，将脱水片材粉碎成有趣的尺寸和形状。进一步地，如实例6的步骤8中那样，将获得的经粉碎的脱水片材首先通过0.75mm筛网过筛，然后通过2.5mm筛网(如实例6)、或2.0mm筛网、或1.5mm筛网过筛。因此，获得了三种肌
束膜类似物样品，其尺寸分别在0.75mm至2.5mm之间、0.75mm至2.0mm之间、以及0.75mm至1.5mm之间，如图11所示。
[0236]
如实例8所述，将这些肌束膜样品与impossible汉堡肉饼类似物组合物组合。如图12所示，最终的汉堡肉饼类似物产品在视觉上没有表现出太大的差异。但口感评估显示，最大尺寸为1.5mm和2.0mm的肌束膜类似物对口感的影响很小，而2.5mm尺寸的碎片提供了更令人愉悦和明显的咀嚼滑动效果。因此，尺寸在0.75mm至2.5mm之间的肌束膜类似物提供了对真正动物肌束膜的最佳模拟效果。
[0237]
实例12.粒径优化，肌腱类似物/模拟物。
[0238]
基于实例7中制备的肌腱类似物确定优化的组成，其中成分为重量比为1:1:1的大米蛋白(naked rice
tm
蛋白)、k-角叉菜胶和魔芋葡甘露聚糖，并且其中2.5％w/wκ-角叉菜胶与水作为起始水合浓度。过程与实例7相同，不同之处在于，在步骤8中，在用0.75mm筛网去除细颗粒后，将脱水后的凝胶碎片进一步通过具有1.5mm、2.0mm或2.5mm孔的筛网过筛。因此，获得了三种肌腱类似物样品，其颗粒尺寸在0.75mm至1.5mm之间、0.75mm至2.0mm之间、或0.75mm至2.5mm之间。
[0239]
如实例8所述，将这些肌腱类似物与impossible汉堡肉饼类似物组合物组合。如图13所示，大米蛋白为最终的汉堡肉饼类似物产品提供了更加微妙的颜色。烹饪时，大米蛋白也没有产生“烧焦的洋葱皮”外观，这是使用豌豆蛋白时的一个缺点。在整合和烹饪后，肌腱类似物提供了有弹性和耐嚼的口感，并且耐嚼的内含物不易因咀嚼或咬合而分解，从而模拟了天然动物肌腱。
[0240]
三种不同尺寸的视觉外观没有显著差异(如图13所示)。然而，尺寸确实显著影响口感。最大尺寸为1.5mm的肌腱类似物在最终的汉堡肉饼类似物产品中几乎看不出来，2.0mm尺寸稍微更明显，并且2.5mm尺寸甚至更明显(尽管在视觉上不太吸引人)。因此，由大米蛋白、κ-角叉菜胶和魔芋葡甘露聚糖制成的、粒径在0.75mm至2.0mm之间的肌腱类似物在视觉外观、口感和咀嚼体验方面提供了最佳平衡的性能。
[0241]
实例13.大米蛋白优化，肌腱类似物/模拟物。
[0242]
对于肌腱类似物，使用大米蛋白代替豌豆蛋白可以避免一旦与植物性类肉基料组合时出现不受欢迎的“烧焦洋葱”外观。为了优化肌腱类似物配方，对大米蛋白进行了进一步研究，其中将实例12中使用的naked rice
tm
蛋白替换为来自foods的三种大米蛋白，即，original 80(也称为conventional80)、silk 80(以下简称silk 80)和silk 90(以下简称silk 90)。遵循与实例7中相同的步骤(在步骤8中使用0.75mm和2.0mm筛网)以获得由三种不同大米蛋白制成并与impossible汉堡肉饼类似物组合的三种肌腱类似物。
[0243]
如图14所示，除了初始颜色略有不同外，由original 80、silk 80和silk 90大米蛋白制成的三种肌腱类似物之间没有其他明显差异。所有肌腱类似物均与impossible肉饼类似物组合物完美组合，无论是生的还是熟的形式。所有的表面都有一些褐变，但并不明显。一旦煮熟，所有三种肌腱类似物都呈现出与impossible汉堡肉饼类似物组合物相同的颜色，因此很难识别。所有三种类似物的口感也相似，表现为有嚼劲、
有弹性并且咀嚼时不易分解。因此，这三种大米蛋白同样适合于制作肌腱类似物。实例14.批量凝胶脱水/再水合分析。
[0244]
本公开的一个重要方面是结缔组织类似物的多步骤水合、脱水和随后的再水合。再水合特性是最终产品质地和口感的重要决定因素。这些特性也会因pbct的制备方法而有很大差异。
[0245]
为了测试脱水/再水合特性，如下所述但在不同的条件下(实验室规模和中试规模)制备三种示例性pbct——软骨、肌束膜和肌腱类似物的批量凝胶。中试规模版本本质上是实验室规模方法的放大版本，其步骤和比例与制备实验室规模样品所用的步骤和比例相同。表2提供了三种结缔组织类似物的干燥成分组成。
[0246]
表2：植物性结缔组织(pbct)的干燥成分
[0247]
包含200g水的成分(g)软骨肌束膜肌腱κ-角叉菜胶645葡甘露聚糖0.60.45阿拉伯胶0.60.40大米蛋白005
[0248]
简言之，针对软骨、肌束膜和肌腱类似物中的每一种的单批配制品，将干燥成分称重并混合。将200ml(200g)水(按表2中提供的干燥配制品)在热板上的烧杯中加热至70℃，同时搅拌。在2.5分钟内缓慢添加干燥成分，同时持续搅拌，刮擦烧杯的侧面并用金属搅打器打碎任何团块。添加所有成分后，继续搅拌另外2.5分钟。将150g每种凝胶倒入单独的6”金属蛋糕盘中，并放置1小时。用金属冲头将凝胶切成尺寸d＝26.5mm、h＝7.5mm的圆柱体(每个托盘约12个)。将圆柱体从托盘中取出并称重，以确定鲜重。使用实例14中提供的instron仪器对每种批量凝胶中的六个进行初始测试。将剩下的六个在49℃下脱水6小时，2小时后翻转圆盘，并且4小时后再次翻转。将脱水后的凝胶在特百惠(tupperware)容器中储存过夜。早上对脱水的凝胶盘进行称重以计算损失的水量。然后将凝胶在200ml水中再水合6小时。使用instron仪器测试脱水和再水合凝胶的水合特性和机械性质。图15示出了在三种示例性结缔组织类似物的实验室规模凝胶脱水/再水合程序的每个步骤中拍摄的照片。下表3提供了实验室规模和中试规模凝胶的比较性水合数据。
[0249]
表3：实验室规模和中试规模结缔组织类似物样品的水合率(n个样品的平均值(标准差))
[0250][0251][0252]
从表3中的数据可以看出，脱水后的植物性结缔组织样品(pbct)在以原始水浓度再水合6小时时并未完全再水合至其原始水浓度。然而，与中试规模样品相比，新鲜制备的实验室规模样品具有更高的初始水合率和更高的再水合率。类似地，与中试规模样品相比，实验室规模样品在6小时内重新吸收了更多的原始水。对于实验室规模样品和中试样品两者，观察到肌束膜的水合率最高，其次是软骨，然后是肌腱。对于实验室规模样品，软骨重新吸收的水最多，其次是肌束膜，然后是肌腱；对于中试样品，肌束膜重新吸收的水最多，其次是肌腱，然后是软骨。
[0253]
图16提供了在实验室规模结缔组织样品的再水合过程期间定期拍摄的照片。实验室规模样品的原始对数平均水合百分比与对数时间(分钟)的关系图(图17和表4)表明，再水合遵循幂律分布。
[0254]
表4：示例性pbct的水合百分比。
[0255]
结果软骨(n＝4)肌束膜(n＝4)肌腱(n＝4)系数5.28535.88862.7935幂0.58690.56060.6722达到100％水合的时间(分钟)15015620524小时时的原始水合(％)170137260
[0256]
软骨和肌束膜类似物盘之间的再水合速率没有差异，两者都比肌腱类似物盘具有更快的再水合速率。在过量的水中浸泡24小时后，结缔组织凝胶膨胀至高于其原始水浓度：与初始水合水平相比，肌腱吸收-260％的水、软骨吸收-170％的水并且肌束膜吸收-137％的水。
[0257]
实例15.机械测试
[0258]
压缩特性是肉类似物受欢迎程度的重要决定因素，因为食用的第一步是在咬下时的压缩。使用instron通用测试机等仪器提供恒定或可变的压缩。可以收集从小到大的应变变形行为，范围从线性区域到压缩、拉伸或穿刺配置中的失效。可以计算线性区域杨氏模量，并获得包括非线性失效前行为和非线性模量、失效时的最大力和应变、失效后的最小力
和应变以及终端失效时的力和应变在内的附加量度。可以使用0.01mm/s至约50mm/s的压缩速度，但不限于此。
[0259]
对于这些测试，基本上像实例14中那样制备pbct。趁热将水凝胶倒入培养皿中(直径85mm；高度10mm)，然后用玻璃压缩并使其冷却至室温。将样品脱水，然后用过量的水再水合过夜。使用圆形饼干切割机(直径12mm；高度约7mm)从凝胶上切出圆柱体。使用bluehill universal软件，在25℃和10mm/min的速率下，在带有1kn称重传感器的instron 5900r 5584上进行压缩测试。最大压缩应力以平均值(标准差)(n＝10)的形式报告—参见表5。
[0260]
使用压缩和拉伸测试对植物性结缔组织进行表征。压缩应力和压缩应变之间呈指数关系(图18a)。软骨和肌束膜在断裂前可被压缩至其初始高度的60％至70％，而肌腱在80％的位移后断裂。肌腱的最大压缩应力明显大于软骨和肌束膜(表5)。最大拉伸应力也观察到相同的趋势(肌腱》》软骨》肌束膜)。然而，拉伸应力和拉伸应变之间的关系几乎是线性的(图18b)。与肌腱相比，软骨和肌束膜更脆，在破裂前拉伸至其初始长度的100％以下。可替代地，肌腱可以拉伸至其初始长度的近三倍。植物性结缔组织的杨氏模量是在5％至20％拉伸应变之间计算的(表5)。肌腱的杨氏模量最大，并且肌束膜的杨氏模量最小。
[0261]
表5：植物性结缔组织的压缩和拉伸参数(报告为平均值(sd))
[0262][0263]
实例16：在实验室规模和中试规模下生产的结缔组织类似物样品的恒速压缩特性的比较。
[0264]
使用基本上按实例14中提供的方式制备的实验室规模和中试规模样品进行进一步的测试，以确定压缩参数。中试规模版本本质上是实验室规模方法的放大版本，其步骤和比例与实验室规模样品所用的步骤和比例相同。使用bluehill universal软件，在25℃下针对0.01mm/s(低)和50mm/s[高，(50mm/s代表咬下时颌骨和牙齿的典型闭合速度)]两种不同速率，使用带有1kn称重传感器的instron 5900r 5584测量压缩特性。以70％压缩应变或450n的最大力进行测试。instron 5900r 5584的顶部和底部压板衬有砂纸，以防止样品滑落。
[0265]
杨氏模量量化材料线弹性区域中的拉伸/压缩应力(每单位面积的力)与轴向应变(比例变形)之间的关系，并根据应力与应变曲线的线性斜率计算得出(从5％至20％压缩应变)，如表6所示。图19示出了软骨、肌束膜和肌腱类似物分别在快速和慢速压缩时观察到的变形。图20示出了来自恒速压缩实验的压缩应力与应变曲线，其用于计算以下各项的杨氏模量：(a)实验室规模的新鲜软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶；(b)实验室规模的再水合软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶；(c)中试规模的新鲜软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶；(d)中试规模的再水合软骨、肌束膜和肌腱类似物凝胶。
[0266]
表6：新鲜和再水合凝胶的杨氏模量[报告为平均值(sd)，根据从5％至20％压缩应
变的应力与应变曲线的(线性)斜率计算得出)。
[0267][0268]
结果表明，对于所有样品，低速压缩(0.01mm/s)的模量低于高速压缩(50mm/s)的模量，并且新鲜凝胶的模量高于脱水/再水合凝胶的模量。对于新鲜凝胶(实验室规模和中试规模)，软骨的模量大于肌腱的模量，肌腱的模量大于肌束膜的模量。类似地，对于实验室规模的脱水/再水合凝胶，软骨的模量大于肌腱的模量，肌腱的模量大于肌束膜的模量。然而，对于中试规模的脱水/再水合凝胶，发现肌腱的模量大于肌束膜的模量，肌束膜的模量大于软骨的模量，从而有效地扭转了新鲜样品所见的趋势。
[0269]
使用instron 5900r 5584对实验室规模的新鲜样品重复这些实验，其中将顶部和底部压板上的砂纸替换为两个表面上的一滴葵花籽油。在instron压板上涂上油会在表面之间产生(几乎)无摩擦的环境并导致滑动，而砂纸会在表面之间产生摩擦并防止滑动。图21(a)示出了具有涂油压板的instron压缩装置，并且图21(b)示出了当压板用油润滑时，对新鲜凝胶进行恒速压缩的压缩应力与应变曲线。结果表明，所有三种示例性pbct在这些条件下在低压缩速度下均展现出类水凝胶的机械性质。
[0270]
实例17.再水合结缔组织类似物在不同水合水平下的压缩测试。
[0271]
不同水合水平下的压缩特性可能会有很大差异。因此，下一步是确定不同水合样品的压缩特性和其他机械性质。
[0272]
如之前实例14中所示制备植物性结缔组织类似物(pbct)，不同之处在于，将搅拌后的温热凝胶倒入铝板中，用玻璃稍微压缩，并使其在室温下冷却。使用饼干切割机从板坯上切出圆柱体(高1.5cm，并且直径1cm)。将圆柱形样品在50℃下脱水8小时，然后在过量水中再水合。当凝胶达到所需的水浓度时，将其从水中去除，如下所示：
[0273]
a)85％ h2o
–
1g pbct干重/6g h2o
[0274]
b)75％ h2o
–
1g pbct干重/3g h2o
[0275]
c)65％ h2o
–
1g pbct干重/2g h2o
[0276]
将样品以10mm/min的速度压缩，其中每种pbct和每个水浓度重复10-13次。图22(a-c)示出了三种示例性pbct在不同水合水平下的压缩应力与压缩应变数据的图。使用bluehill universal软件，在25℃和10mm/min的速率下，使用带有1kn称重传感器的instron 5900 5584进行压缩测试。杨氏模量的计算方法与之前一样，使用图的5％至20％的节段。表7提供了计算出的杨氏模量[平均值(标准差)]。
[0277]
表7.不同水合水平下pbct的杨氏模量(kpa)
[0278][0279]
如前所述，肌腱类似物的最大压缩应力明显大于软骨和肌束膜类似物。结果还表明，肌腱类似物的误差最低，因为它在脱水时最好地保留其圆柱形形状。可以想象，如果在板坯脱水后切割圆柱体，误差可能会更低。图22(d)提供了pbct肌腱和牛肉肌腱的比较。与pbct肌腱类似物相比，牛肉肌腱可被压缩至更高的水平。
[0280]
实例18.具有不同水合水平的再水合结缔组织类似物的拉伸强度。
[0281]
拉伸强度是结缔组织的重要机械性质，其可用于测量拉伸下的模量，这有助于得出有关网络结构的结论。拉伸强度与压缩强度一样，也随着样品pbct的水合水平而变化。
[0282]
如之前实例14中所示制备植物性结缔组织类似物(pbct)，不同之处在于，将搅拌后的温热凝胶倒入具有3mm凸起边缘的铝板中，用玻璃稍微压缩，并使其在室温下冷却。将由此获得的凝胶片材在50℃下脱水4小时，然后再水合至所需的水浓度，如下所示：
[0283]
a)85％ h2o
–
1g pbct/6g h2o
[0284]
b)75％ h2o
–
1g pbct/3g h2o
[0285]
c)65％ h2o
–
1g pbct/2g h2o
[0286]
从片材上切下长20mm且宽3mm的“狗骨头”。使用bluehill universal软件，在25℃(如图23所示)和10mm/min的速率下，在带有100n称重传感器和手动夹具的instron5900r 5584上进行拉伸测试。根据拉伸应力与拉伸应变的关系图计算出最大拉伸应力和杨氏模量，如图24(a-c)所示，并在表8和表9中报告为平均值[(标准差)，(n＝10)]。使用5％至15％拉伸应变的节段计算模量。
[0287]
表8：拉伸测试-具有不同水合水平的pbct的模量(kpa)
[0288][0289]
表9：拉伸测试-具有不同水合水平的pbct的最大拉伸应力(kpa)
[0290][0291]
这些数据表明，模量和误差均随着水浓度的降低而增加。与压缩一样，最大拉伸应力也观察到相同的趋势(肌腱》软骨》肌束膜)。然而，与压缩不同，拉伸应力和拉伸应变之间的关系几乎是线性的。如图24所示，与肌腱相比，软骨和肌束膜更脆，在破裂前拉伸至其初始长度的100％以下。肌腱可以拉伸至其初始长度的近三倍。
[0292]
实例19.示例性植物性结缔组织的流变学表征。
[0293]
结缔组织的流变特性有助于确定类似物在不同条件下(例如加热和冷却)如何变形和流动。对于流变学表征，使用流变仪或类似设计的流变性质测量设备，可以测量材料的小应变和大应变振荡剪切性质，包括弹性模量和损耗模量、蠕变行为和蠕变柔量、恢复行为和恢复时间以及残余应力。作为此类测量和分析的一个实例，可以施加恒定的应力(所谓的蠕变测试)，然后停止施加的应力(所谓的恢复测试)。可以将该数据与instron测试数据组合，以计算物理性质，诸如轴向模量、剪切模量、泊松比、渗透性和孔隙弹性时间(详细信息参见lopez-sanchez等人,biomacromolecules,15(6),pp 2274-2284(2014))。对于这些测量，可使用的压缩速度为(但不限于)0.33至33μm/s，且轴向压缩为(但不限于)每个压缩周期10-100μm，并且线性粘弹性区域内的振荡应变以及频率为(但不限于)0.01hz至1000hz。下面提供了示例性pbct的流变学数据。
[0294]
为了进行这些实验，基本上像实例18中那样制备pbct样品。使用craftright precision craft knife从植物性结缔组织片材上切下圆盘。使用rheocompass软件，在25℃下在具有50mm砂纸(p80)平行板几何形状的安东帕模块化紧凑型流变仪mcr502上进行流变学表征。以1hz的频率测量振幅扫描。使用rheowin软件在具有35mm锯齿状平行板几何形状的thermo scientific haake mars模块化高级流变仪系统上进行了进一步的流变学表征。以0.1℃/s的速率、10pa的剪切应力和1hz的频率测量温度扫描。所有流变学表征均一式三份地进行，并对脱水后用过量水再水合过夜的样品重复进行。
[0295]
总体而言，在pbct的振幅扫描中观察到了一个广泛的线性粘弹性区域，其跨越0.1％至10％的剪切应变(图25a)。在整个该区域中，g'大于g”，这指示粘弹性固体。对于肌腱和软骨，g'和g”的量级相同。这种相似性是出乎意料的，因为肌腱的浓度是软骨的三倍。
amplitude oscillatory shear stress(laostress):a delicious gift from afuega’l pitu spanish cheese,在:proceedings of the 92nd annual meeting of the society of rheology.society of rheology,bangor；以及进一步地，dimitriou等人(2013)describing and prescribing the constitutive response of yield stress fluids using large amplitude oscillatory shear stress(laostress).j.rheol.57,27,和ewoldt,r.h.,2013.defining nonlinear rheological material functions for oscillatory shear.j.rheol.57,177
–
195。本研究用于研究大幅振荡剪切应力振幅扫描(laostress扫描)下的特征，这些特征可用于区分所评估的不同pbct。
[0309]
理论基础
[0310]
在典型的laostress实验中，根据以下公式在旋转剪切流变仪中施加剪切应力：
[0311]
σ(t)＝σ0cos(ωt)
[0312]
其中σ0是剪应力振幅，ω是振荡频率，并且t是时间
[0313]
根据(dimitriou等人,2013,describing and prescribing the constitutive response of yield stress fluids using large amplitude)，所得应变γ(t，σ0，ω)可以表示为傅里叶级数：
[0314][0315]
其中j
′n和j
″n分别表示n
th
次谐波的存储和损耗柔量，并且是0
th
次谐波，其允许描述不以γ＝0为中心的应变信号(ewoldt,2013)。
[0316]
这允许将应变响应分解为表观弹性应变γ
′
和表观塑性应变γ
″
的总和：
[0317][0318][0319]
正如dimitriou等人(2013)所证明的那样，还可以获得弹性lissajous图内的柔量的局部测量。最小应力弹性柔量j
′m由下式给出：
[0320][0321]
并且表示当σ＝0时的弹性柔量。大应力弹性柔量j
′
l
由下式给出：
[0322][0323]
并且表示当σ＝σ0时的弹性柔量。更深入的讨论可以在dimitriou等人(2013)和ewoldt(2013)中找到。
[0324]
如果j
′
l
≈j
′m，则弹性lissajous图大致呈椭圆形，对应于线性粘弹性区域内的响应。在从线性粘弹性到非线性粘弹性的转变过程中，弹性lissajous图可能会发生变形。捕捉弹性lissajous图的变形的一种方法是引入量d，由下式给出(ramlawi等人,2021)：
[0325][0326]
捕捉从线性到非线性粘弹性的转变的另一种可能方法是通过弹性lissajous图的旋转，其是一次谐波指标的函数。将复杂的柔量定义为
[0327][0328]
可以将lissajous图的旋转量化为：
[0329][0330]
其中|j
*
|是材料处于线性粘弹性区域内时的值。
[0331]
实验和结果
[0332]
如先前实例14中所述配制三种示例性植物性结缔组织(pbcts)——软骨、肌束膜和肌腱，不同之处在于，将凝胶倾倒在丙烯酸板上，在顶部安装有间隔板。将第二块丙烯酸板放置在顶部，并将板盒放置在夹具之间(示意图和照片如图29a所示)。这确保了整个样品的厚度一致。
[0333]
所有实验均在20℃下在ta-dhr-3应力控制流变仪中进行，使用20mm平行板和砂纸以减少壁滑移效应。使用取芯工具将批量凝胶样品切割成20mm的圆盘，并根据样品的厚度设定流变实验中使用的间隙，从而确保在样品加载过程中流变仪的法向力传感器测量到0.5n的最小法向力。这样做是为了确保样品与流变仪的测量几何形状之间的充分接触，从而减少壁滑移效应。本文报告的所有测量均对应于应力控制振荡扫描(laostress扫描)，其中恒定频率ω＝0.5rad/s。在每个剪切应力振幅下执行八个剪切应力余弦循环，并使用matlab计算每个剪切应力振幅的最后两个循环的结果。
[0334]
图30示出了作为(a)肌束膜、(b)软骨和(c)肌腱样品的剪切应力振幅的函数的一次和三次谐波的存储和损耗柔量。仅报告了三次谐波柔量与剪切应力振幅的平方近似成比例的应力振幅(即和)。旋转比计算中使用的j
′
和j的值用红色连续线表示。结果表明，一次谐波柔量可用于区分不同的pbct，因为三种样品在不同的应力振幅下屈服，如图30d进一步说明的那样。另外，图31示出了作为三种pbct的旋转比的函数的畸变比的值。值得注意的是，所有材料都会经历比变形更多的旋转，这表明从线性到非线性粘弹性行为的转变中，一次谐波指标的贡献更大。图31中的插图以双对数标度示出了作为r的函数的d值，当材料处于saos(小振幅振荡剪切)和maos(中振幅振荡剪切)区域时，该d值放大了低剪切应力振幅下变形与旋转之间的关系。当以该双对数标度观察时，三种pbct中每一种的d值彼此明显不同，从而表明这可能是区分三种pbct的有用指标。
[0335]
在示例性结缔组织类似物的应力与应变关系图(图32)中，很明显三种pbct在达到屈服点之前都具有弹性，其中塑性应变的贡献很小。
[0336]
实例22.将pbct掺入植物性肉配制品中。
[0337]
目前正在使用团队评估、专家小组和感官描述小组成员对植物性肉类似物中几种不同大小和掺入水平的pbct进行测试，以挑选出砂粒度最小并且口感最佳的产品。
[0338]
使用如实例9-12中强调的常用分级技术，将对粒径范围从约0.75mm、约1mm、约
1.5mm、约2mm和约2.5mm(如通过所使用的筛网的截止极限确定)的pbct进行测试，以确认是否掺入各种肉类似物配制品中。待测试的一种或多种预水合pbct的掺入量将在总产品重量的0.5重量％、1重量％、1.5重量％以及2重量％和3重量％的范围内(参见表9)。如下所示，使用一种或多种示例性pbct，按pba-软骨、pbb-肌束膜和pbc-肌腱的不同重量比来设计实验。
[0339]
表10.研究设计：预水合pbct掺入植物性肉配制品中的百分比(a-软骨、b-肌束膜、c-肌腱)
[0340]
对照阴性对照(0％成分包含率)单独的组分a(3％)b(3％)c(3％)两种成分的系统a(1.5％)和b(1.5％)a(1.5％)和c(1.5％)b(1.5％)和c(1.5％)三种成分的系统a(2％)、b(0.5％)、c(0.5％)a(0.5％)、b(2％)、c(0.5％)a(0.5％)、b(0.5％)、c(2％)a(1％)、b(1％)、c(1％)
[0341]
用于水合的具体步骤以及混合的顺序、量和方法将针对每种肉类似物配制品进行优化。为了在配制品中使用，将包含一种或多种pbct的pbct配制品在环境温度下用2份水水合，并放置5分钟(参见图32)。将质地不平的成分添加到立式搅拌机的碗中，并以速度2混合30秒，以进行组合。然后将pbct配制品与所选的植物性肉配制品组合。
[0342]
在一些情况下，将表9中提供的预水合pbct的组合与最终产品的一种或多种组分在热搅拌机中混合，并以速度3反向捏合5分钟。然后将混合物掺入肉类似物配制品中。

技术特征：
1.一种制备结缔组织类似物的方法，所述方法包括以下步骤：a)将包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的成分组合，以形成基本上均质的混合物；b)使所述基本上均质的混合物水合，以形成水合凝胶；c)使所述凝胶至少部分地脱水，以获得包含非共价交联聚合物网络的至少部分脱水的凝胶，从而形成所述结缔组织类似物。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)进一步包括将蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其组合中的至少一者组合。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述水胶体基料包括角叉菜胶、k-角叉菜胶、琼脂、果胶、藻酸盐、结冷胶、葡甘露聚糖、改性淀粉、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、明胶、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、黄蓍胶、茄替胶、阿拉伯胶、其类似物或衍生物、或其任何组合。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中所述膳食纤维添加剂包括葡甘露聚糖、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、车前草、几丁质、菊粉、果胶、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、柑橘纤维提取物、其类似物或衍生物、或其任何组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述成分按重量比包含1-10份角叉菜胶和0.1-10份葡甘露聚糖，以及任选的0.1-10份阿拉伯胶。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述成分进一步包含蛋白质，其中所述蛋白质源自小麦、豌豆、大豆、马铃薯、鹰嘴豆、大米、玉米、豆类、高粱、藜麦、水果、蔬菜、海藻、细菌、酵母、蘑菇、其任何面粉、或其任何组合。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述成分按重量比包含1-20份蛋白质、0.1-10份角叉菜胶，以及任选的0.1-10份阿拉伯胶和任选的0.1-10份葡甘露聚糖。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述成分进一步交联剂，其中所述交联剂包括膳食酶、转谷氨酰胺酶、漆酶或其任何组合。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述基本上均质的混合物基本上不含纺丝蛋白纤维。10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)进一步包括添加水合剂、混合同时加热至均匀一致性、冷却以及凝固形成凝胶的步骤。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其进一步包括将所述水合凝胶浇铸成片材形式或块形式。12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括将所述水合凝胶粉碎以形成凝胶颗粒。13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括使所述片材或块形式脱水。14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括粉碎脱水后的片材形式或块形式。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中使所述凝胶脱水包括使所述水合凝胶经受脱水条件，持续足够的时间，以实现所述凝胶的约10％直至约100％脱水。16.根据权利要求15所述的方法，其中使所述凝胶经受脱水条件包括将所述凝胶置于烘箱、干燥机、微波炉、冷冻干燥机、烟熏器、炉子或炉灶、干燥器、空气炸锅或其任何组合中。17.根据权利要求1、15或16中任一项所述的方法，其中使所述水合凝胶脱水包括在约40℃至约50℃的温度范围内对流干燥约4小时至约24小时的时间段。
18.根据权利要求12或14所述的方法，其中所述粉碎包括研磨、碾磨、滚压、切碎、切割、磨粉、破裂、敲打、打磨、锉磨或其任何组合。19.根据权利要求12、14或18中任一项所述的方法，其中所述凝胶颗粒具有约0.1至约10mm、约0.2mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约4mm、约0.1mm至约3mm、约0.1mm至约2mm、约0.1mm至约1mm、约0.1mm至约0.5mm、约0.1至约0.3mm、约0.5至约2mm、约0.75至约2mm、约0.75至约2.5mm、约0.75至约3mm、约1mm至约2mm、约2mm至约3mm、约3mm至约4mm、约4mm至约5mm、约5mm至约6mm、约6mm至约7mm、约7mm至约8mm、约8mm至约9mm、约9mm至约10mm、小于约10mm、小于约9mm、小于约8mm、小于约7mm、小于约6mm、小于约5mm、小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1.5mm、小于约1mm、小于约0.5mm、约0.25mm、约0.5mm、约0.75mm、约1mm、约1.25mm、约1.5mm、约1.75mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm或约10mm的平均宽度或直径。20.根据权利要求1或15至18中任一项所述的方法，其进一步包括将所述至少部分脱水的凝胶再水合至至少约90wt％、或至至少约85wt％、或至至少约80wt％、至至少约75wt％、至至少约70wt％、至至少约65wt％、至至少约60wt％。21.根据权利要求1、10或20中任一项所述的方法，其中所述水合或再水合包括向所述脱水或部分脱水的凝胶中添加水合剂。22.根据权利要求21所述的方法，其中所述水合剂是水、蒸汽、缓冲水、非水性溶剂、胶凝剂或其任何组合。23.根据权利要求22所述的方法，其中所述胶凝剂包括无机离子、有机离子、交联剂、糖、盐、酸、碱或其任何组合。24.根据权利要求1或20至23中任一项所述的方法，其中在对所述至少部分脱水的凝胶进行再水合时，所述结缔组织类似物具有范围从约50kpa至约500kpa的杨氏模量。25.根据权利要求1或20至23中任一项所述的方法，其中在对所述至少部分脱水的凝胶进行再水合时，所述结缔组织类似物展现出类水凝胶的流变性质。26.根据权利要求1或20至23中任一项所述的方法，其中在对所述至少部分脱水的凝胶进行再水合时，所述结缔组织类似物展现出类水凝胶的机械性质。27.根据权利要求1或20至23中任一项所述的方法，其中在对所述至少部分脱水的凝胶进行再水合时，所述结缔组织类似物具有以下中的至少一者：范围从约50kpa至约500kpa的杨氏模量；类水凝胶的机械性质；和类水凝胶的流变性质。28.根据权利要求1至27中任一项所述的方法，其中所述结缔组织类似物是在没有挤出或微挤出步骤的情况下制作的。29.一种肉类似物，其包含根据权利要求1至28中任一项所述的结缔组织类似物，所述结缔组织类似物与附加的植物性成分组合以形成植物性肉产品。30.一种结缔组织类似物组合物，其包含至少部分脱水且粉碎的凝胶，所述至少部分脱水且粉碎的凝胶由通过将包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的基本上均质的混合物水合而形成的凝胶获得。31.根据权利要求30所述的结缔组织类似物组合物，其中所述结缔组织类似物具有以下中的至少一者：范围从约50kpa至约500kpa的杨氏压缩模量；类水凝胶的机械性质；和类水凝胶的流变性质。
32.根据权利要求30或31所述的结缔组织类似物组合物，其不含任何动物组织或细胞，并且不含不适合人类或动物食用的成分。33.根据权利要求30至32中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述至少部分脱水且粉碎的凝胶包含具有在从约0.5mm至约3.0mm范围内的直径的颗粒。34.根据权利要求30至33中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述水胶体基料包括角叉菜胶、琼脂、果胶、藻酸盐、结冷胶、葡甘露聚糖、改性淀粉、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、黄蓍胶、茄替胶、阿拉伯胶、其衍生物或类似物、或其任何组合。35.根据权利要求30至33中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述膳食纤维添加剂包括葡甘露聚糖、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、车前草、几丁质、菊粉、果胶、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、柑橘纤维提取物、其衍生物或类似物、或其任何组合。36.根据权利要求30至33中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述至少部分脱水且粉碎的凝胶包含角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶。37.根据权利要求30至36所述的结缔组织类似物组合物，其按重量比包含1-10份角叉菜胶、0.1-10份葡甘露聚糖和任选的0.1-10份阿拉伯胶。38.根据权利要求30至37中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其进一步包含蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其任何组合。39.根据权利要求38中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述蛋白质源自小麦、豌豆、大豆、马铃薯、鹰嘴豆、大米、玉米、豆类、高粱、藜麦、水果、蔬菜、海藻、细菌、酵母、蘑菇、其任何面粉、或其任何组合。40.根据权利要求30至33所述的结缔组织类似物组合物，其包含蛋白质、角叉菜胶，以及任选的阿拉伯胶和任选的葡甘露聚糖。41.根据权利要求40所述的结缔组织类似物组合物，其中所述蛋白质是大豆蛋白、豌豆蛋白或其组合。42.根据权利要求40所述的结缔组织类似物组合物，其包含大米蛋白、k-角叉菜胶和葡甘露聚糖。43.根据权利要求40所述的结缔组织类似物组合物，其按重量比包含1-20份蛋白质、0.1-10份角叉菜胶，以及0.1-10份阿拉伯胶或0.1-10份葡甘露聚糖。44.根据权利要求38所述的结缔组织类似物组合物，其中所述交联剂是膳食酶、转谷氨酰胺酶、漆酶或其组合。45.根据权利要求30至44中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述至少部分脱水且粉碎的凝胶基本上不含纺丝蛋白纤维。46.根据权利要求30至45中任一项所述的结缔组织类似物组合物，其中所述至少部分脱水且粉碎的凝胶不含挤出或微挤出凝胶。47.一种制备供人类或动物食用的肉类似物组合物的方法，所述方法包括：a)至少获得结缔组织类似物，所述结缔组织类似物包含至少部分脱水且粉碎的凝胶，所述至少部分脱水且粉碎的凝胶由通过将包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的基本上均质的混合物水合而形成的凝胶获得；以及b)将所述结缔组织类似物与植物性类肉基料组合，以形成所述肉类似物。
48.根据权利要求47所述的方法，其中所述结缔组织类似物和所述植物性类肉基料两者均不含任何动物组织或细胞。49.根据权利要求47或48所述的方法，其中所述结缔组织类似物进一步包含蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其任何组合。50.根据权利要求47至49中任一项所述的方法，其中所述组合包括将一定量的所述结缔组织类似物与一定量的所述植物性类肉基料混合，使得所述肉类似物组合物包含约0.5wt％至约3wt％的所述结缔组织类似物。51.根据权利要求47至50中任一项所述的方法，其中将所述结缔组织类似物与所述植物性类肉基料组合包括使所述植物性类肉基料中的所述结缔组织类似物至少部分地再水合。52.根据权利要求47至50中任一项所述的方法，其进一步包括在将所述结缔组织类似物与所述植物性类肉基料组合之前，使所述结缔组织类似物至少部分地再水合。53.根据权利要求47至52中任一项所述的方法，其中所述水胶体基料包括角叉菜胶、k
–
角叉菜胶、琼脂、果胶、藻酸盐、结冷胶、葡甘露聚糖、改性淀粉、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、黄蓍胶、茄替胶、阿拉伯胶、其衍生物或类似物、或其任何组合。54.根据权利要求47至53中任一项所述的方法，其中所述膳食纤维添加剂包括葡甘露聚糖、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、车前草、几丁质、菊粉、果胶、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、柑橘纤维提取物、其衍生物或类似物、或其任何组合。55.根据权利要求49至54中任一项所述的方法，其中所述蛋白质源自小麦、豌豆、大豆、马铃薯、鹰嘴豆、大米、玉米、高粱、藜麦、水果、蔬菜、海藻、细菌、酵母、蘑菇、其任何面粉、或其任何组合。56.根据权利要求49至55中任一项所述的方法，其中所述交联剂是膳食酶、转谷氨酰胺酶、漆酶或其任何组合。57.根据权利要求49至56中任一项所述的方法，其中所述结缔组织类似物包含角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶。58.根据权利要求49至56中任一项所述的方法，其中所述结缔组织类似物包含蛋白质、角叉菜胶和以下中的至少一者：i.阿拉伯胶，ii.葡甘露聚糖；或iii.阿拉伯胶和葡甘露聚糖的组合。59.根据权利要求47至58中任一项所述的方法，其中所述结缔组织类似物不含纺丝蛋白纤维。60.根据权利要求47至59中任一项所述的方法，其中所述结缔组织类似物不含挤出凝胶。61.一种供人类或动物食用的肉类似物组合物，所述组合物包含：a)植物性类肉基料；和b)结缔组织类似物，所述结缔组织类似物包含至少部分脱水且粉碎的凝胶，所述至少部分脱水且粉碎的凝胶由通过将包含水胶体基料和膳食纤维添加剂的均质混合物水合而
形成的凝胶获得。62.根据权利要求61所述的肉类似物组合物，其不含任何动物组织或细胞。63.根据权利要求61或62所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物具有以下中的至少一者：范围从约50kpa至约500kpa的杨氏模量；类水凝胶的机械性质；和类水凝胶的流变性质。根据权利要求61或62所述的肉类似物组合物，其中所述肉类似物进一步包含蛋白质、交联剂、调味剂、膳食脂肪或其任何组合。64.根据权利要求61至63中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物包含具有在从约0.1mm至约2.0mm、从约0.2mm至约10mm、约0.1mm至约5mm、约0.1mm至约4mm、约0.1mm至约3mm、约0.1mm至约2mm、约0.1mm至约1mm、约0.1mm至约0.5mm、约0.1至约0.3mm、约0.5至约2mm、约0.75至约2mm、约0.75至约2.5mm、约0.75至约3mm、约1mm至约2mm、约2mm至约3mm、约3mm至约4mm、约4mm至约5mm、约5mm至约6mm、约6mm至约7mm、约7mm至约8mm、约8mm至约9mm、约9mm至约10mm、小于约10mm、小于约9mm、小于约8mm、小于约7mm、小于约6mm、小于约5mm、小于约4mm、小于约3mm、小于约2mm、小于约1.5mm、小于约1mm、小于约0.5mm、约0.25mm、约0.5mm、约0.75mm、约1mm、约1.25mm、约1.5mm、约1.75mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约4mm、约5mm、约6mm、约7mm、约8mm、约9mm或约10mm范围内的平均直径的颗粒。65.根据权利要求61至64中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述水胶体基料包括角叉菜胶、κ-角叉菜胶、琼脂、果胶、藻酸盐、结冷胶、葡甘露聚糖、改性淀粉、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、瓜尔胶、刺槐豆胶、塔拉胶、黄蓍胶、茄替胶、阿拉伯胶、其衍生物或类似物、或其组合。66.根据权利要求61至65中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述膳食纤维添加剂包括葡甘露聚糖、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄原胶、车前草、几丁质、菊粉、果胶、糊精、淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、柑橘纤维提取物、其衍生物或类似物、或其组合。67.根据权利要求63至66中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述蛋白质源自小麦、豌豆、大豆、马铃薯、鹰嘴豆、大米、玉米、豆类、高粱、藜麦、水果、蔬菜、海藻、细菌、酵母、蘑菇、其任何面粉、或其任何组合。68.根据权利要求63至67中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述交联剂是膳食酶、转谷氨酰胺酶、漆酶或其任何组合。69.根据权利要求61至68中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物包含角叉菜胶、葡甘露聚糖和阿拉伯胶。70.根据权利要求61至69中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物包含蛋白质、角叉菜胶，以及，a)阿拉伯胶，b)葡甘露聚糖；或c)阿拉伯胶和葡甘露聚糖的组合。71.根据权利要求61至70中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述植物性类肉基料包含植物蛋白。72.根据权利要求61至70所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物按重量比包含1-10份角叉菜胶、0.1-10份葡甘露聚糖和0.1-10份阿拉伯胶。73.根据权利要求61至71所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物按重量比
包含1-20份蛋白质、0.1-1份角叉菜胶和0.1-1份膳食纤维添加剂。74.根据权利要求61至63中任一项所述的肉类似物组合物，其中：a)所述蛋白质包括选自大豆蛋白、豌豆蛋白、大米蛋白及其任何组合的蛋白质；和/或b)所述角叉菜胶包括选自κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶或其任何组合的角叉菜胶；和/或c)所述膳食纤维添加剂包括阿拉伯胶、葡甘露聚糖或其组合。75.根据权利要求61至74中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物不含任何纺丝蛋白纤维。76.根据权利要求61至75中任一项所述的肉类似物组合物，其中所述结缔组织类似物不含挤出凝胶。77.根据权利要求61至77中任一项所述的肉类似物组合物，其呈汉堡肉饼的形式。78.一种植物性类结缔组织软骨或类结缔组织肌束膜类似物，其按重量比包含1-10份k-角叉菜胶、0.1-10份葡甘露聚糖和0.1-10份阿拉伯胶。79.一种植物性类结缔组织弹性蛋白类似物，其按重量比包含1-20份蛋白质、0.1-1份角叉菜胶和0.1-1份阿拉伯胶；其中所述蛋白质是大豆蛋白、豌豆蛋白、或大豆蛋白和豌豆蛋白的混合物。80.一种植物性类结缔组织肌腱类似物，其按重量比包含1份大米蛋白、1份k-角叉菜胶和1份葡甘露聚糖。81.根据权利要求80所述的植物性肌腱类似物，其中所述大米蛋白包括选自由oryzatein 80(original 80)、oryzatein silk 80、oryzatein silk 90及其任何组合组成的组的蛋白质。82.根据权利要求78所述的植物性软骨或肌束膜类似物、根据权利要求79所述的植物性类结缔组织弹性蛋白类似物、或根据权利要求81所述的植物性肌腱类似物，其呈颗粒形式。83.根据权利要求79至81中任一项所述的植物性类软骨、肌束膜、肌腱或弹性蛋白类似物，其中所述颗粒具有约2.0mm、约2.5mm或约3.0mm的平均最大直径。84.一种肉类似物组合物，其包含植物性类肉基料中的根据权利要求79至81所述的植物性软骨、肌束膜、弹性蛋白或肌腱类似物的颗粒。85.根据权利要求84所述的肉类似物组合物，其呈汉堡肉饼、肉丸、香肠、肉干或热狗的形式。86.根据权利要求79至85中任一项所述的植物性类结缔组织软骨、类结缔组织肌束膜或类结缔组织弹性蛋白类似物，其具有以下中的至少一者：范围从约50kpa至约500kpa的杨氏模量；类水凝胶的机械性质；和类水凝胶的流变性质。

技术总结
本公开提供了植物性结缔组织类似物、包含所述植物性结缔组织类似物的植物性肉代用品以及不依赖于挤出或纤维纺丝的制作所述植物性结缔组织类似物的方法。所公开的结缔组织类似物模拟在肉中发现的天然存在的结缔组织的质地、咀嚼性和口感，并且可以与其他植物性组合物组合以在植物性肉代用品中提供真实的类肉质地和口感。肉质地和口感。肉质地和口感。


技术研发人员：S
受保护的技术使用者：主题食品工厂公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/10/7