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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】食品材料
(51)【国際特許分類】
A23J 3/26 20060101AFI20241112BHJP
A23L 13/00 20160101ALI20241112BHJP
A23J 3/00 20060101ALI20241112BHJP
A23J 3/16 20060101ALI20241112BHJP
A23L 29/231 20160101ALI20241112BHJP
A23L 29/256 20160101ALI20241112BHJP
A23L 5/00 20160101ALI20241112BHJP
【ＦＩ】
A23J3/26 501
A23L13/00 Z
A23J3/00 502
A23J3/16
A23L29/231
A23L29/256
A23L5/00 M
【請求項の数】
23
(21)【出願番号】P 2021534398
(86)(22)【出願日】2019-08-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-12-16
(86)【国際出願番号】 AU2019050883
(87)【国際公開番号】W WO2020037368
(87)【国際公開日】2020-02-27
【審査請求日】2022-06-15
(31)【優先権主張番号】2018903077
(32)【優先日】2018-08-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】AU
(73)【特許権者】
【識別番号】521077990
【氏名又は名称】ブイ２ フード ピーティーワイ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100084995
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 和詳
(72)【発明者】
【氏名】ヘイゼル、ニコラス ジョン ジェラルド
(72)【発明者】
【氏名】イン、タンヤン
(72)【発明者】
【氏名】オーガスティン、メアリーアン
(72)【発明者】
【氏名】サグワンシー、ピーラサック
【審査官】村松 宏紀
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２６８１１２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１４３９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１４／１５６９４８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ２３Ｌ、Ａ２３Ｊ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タンパク質源と炭水化物源とを押出機中で混合し、タンパク質源と炭水化物源との混合物を押出に供して、タンパク質－炭水化物結合体（メイラード反応生成物）を含むタンパク質－炭水化物複合物を生成する工程を含み、前記押出機に添加される全タンパク質含量が、乾燥重量基準で８０重量％以上であり
押出機バレルの初期総水分含量が、４０重量％又は４０重量％未満であり、
前記炭水化物源は、ペクチン、カラギーナン、及びガムから選択される、タンパク質－炭水化物複合食品材料を調製するためのプロセス。
【請求項2】
前記タンパク質源が、タンパク質液、タンパク質濃縮物、及びタンパク質単離物のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記タンパク質源が、エンドウ豆（pea）タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物、エンドウ豆タンパク質単離物、大豆（soy）タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、ソラマメ（faba bean）タンパク質液、ソラマメタンパク質濃縮物、ソラマメタンパク質単離物、ルパン豆（lupin）タンパク質液、ルパン豆タンパク質濃縮物、及びルパン豆タンパク質単離物のうちの１つ以上を含む、請求項１又は請求項２に記載のプロセス。
【請求項4】
前記炭水化物源が、ガム、ペクチン、イオタカラギーナン、カッパカラギーナン、ラムダカラギーナン、アルギン酸塩、グアーガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ゲランガム、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースガム、セルロース、ヘミセルロースから選択される１つ以上を含む、請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項5】
前記炭水化物源が、５０％よりも高いエステル化度を有する高メトキシペクチン及びカッパカラギーナンから選択される１つ以上を含む、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記炭水化物源が還元糖を含有する、請求項１～請求項５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項7】
タンパク質源対炭水化物源のｗ／ｗ比が、９０：１０～９９：１である、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項8】
前記押出機に添加される混合物が、食用繊維を含まないか、又は実質的に含まない（すなわち５重量％未満である）、請求項１～７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項9】
前記押出機に添加される混合物が、好ましくはオーツ麦ふすま、小麦ふすま、大麦ふすま、トウモロコシふすま、及びニンジン繊維から選択される食用繊維を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項10】
前記押出機に添加される総水分含量が、３９重量％以下である、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項11】
前記押出機に添加される総水分含量が、３９～３０重量％の範囲である、請求項１０に記載のプロセス。
【請求項12】
前記押出機に添加される総水分含量が、３０重量％未満である、請求項１～１０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項13】
押出機バレルが１つ～６つの温度ゾーンを含む、請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項14】
押出機バレルが、４０℃～１８０℃の範囲の温度に加熱されたゾーンを１つ以上含む、請求項１～請求項１３のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項15】
前記押出機バレルが、６０℃～１４０℃の範囲の温度に加熱されたゾーンを１つ以上含む、請求項１４に記載のプロセス。
【請求項16】
各ゾーンにおけるタンパク質源－炭水化物源混合物の保持時間が、２～３秒から２～４分である、請求項１３～請求項１５のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項17】
前記押出機から出る前記タンパク質－炭水化物複合物が、周囲温度又は加熱ダイ中に保持される、請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項18】
前記ダイが、８０℃～１２０℃の範囲の温度に加熱される、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項19】
前記ダイが、１０ｃｍ～１００ｃｍの範囲のボア長を有する、請求項１７又は請求項１８に記載のプロセス。
【請求項20】
前記ダイが、３０ｃｍ～８０ｃｍの範囲のボア長を有する、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項21】
前記タンパク質－炭水化物複合物が、１０～１００秒間ダイ中に保持される、請求項１７～請求項２０のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項22】
前記タンパク質－炭水化物複合物をさらに乾燥させる、請求項１～請求項２１のいずれか１項に記載のプロセス。
【請求項23】
前記タンパク質－炭水化物複合物を、８５℃以下の温度で２～３時間から１８～２４時間乾燥させる、請求項２２に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は概して、食品材料として使用するためのタンパク質－炭水化物複合物、この複合物の調製方法、食品の調製におけるそれらの使用、及び上記複合物を含む食品に関する。いくつかの実施形態では、本開示は、タンパク質－炭水化物複合物の使用、及び肉模倣食品製品の調製に使用するためのそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
２０５０年までに９７億人に達すると推定される、増加し続けている世界人口を養う必要性に伴い、持続可能な食料システム並びに食料及び栄養安全性の向上を達成するために、世界の食料源の動物由来成分のバランスを取り戻す必要がある。食肉製品に代わる植物由来の代替品は、消費者の食事パターンの変化により、成長市場となっている。消費者は、食品生産システムが環境、気候変動及び動物倫理に及ぼす影響についてますます懸念を抱いており、これは、消費者が食品購入の際に行う選択に影響を及ぼしている。ヴィーガン、ベジタリアン、さらには動物肉食者さえも、完全に又は実質的に非動物製品から作られた肉代替物に対する需要を牽引している。
【0003】
しかし、多くの消費者は、生態学的及び倫理的理由のみに基づいて肉の消費を排除又は減少させることを望んでいない。１９６０年代以降、低水分レベルの押出技術を用いて大豆粉又は濃縮物から調製されたテクスチャード加工大豆タンパク質製品は、細かい挽肉又は粗い挽肉（minced or ground meat）の一般的な代替品となっている。しかし、動物肉はタンパク質構造と繊維との複雑なマトリックスを含んでおり、その中に脂肪、炭水化物及び水が捕捉され、肉含有食品の官能的、質感的及び構造的特性（例えば、風味、咀嚼性、ジューシーさ）に寄与しており、大豆及びエンドウ豆タンパク質などの非肉タンパク質源から動物肉の複雑な繊維質の質感を再現することは困難であることが証明されている。従来の低水分押出方法によって得られる非肉様テクスチャー（典型的には、スカスカしているか、ぐじゃぐじゃしているか、又はゴムのような）のため、熱心なベジタリアン及びヴィーガンを除けば、これらの伝統的な肉模倣製品は消費者にすぐには受け入れられていない。
【0004】
より近年では、植物から得られたタンパク質の高湿度押出が、層状又は繊維状構造を導入する手段として使用されており、それによって、動物肉タンパク質の繊維状テクスチャーをより高度に模倣することが可能な食品又はその成分が製造されている。植物タンパク質の高水分押出は、加熱された押出機バレル中で、タンパク質：水混合物（水の重量で４０％より多く、典型的にはおおよそ４５％～５５％、又は７０％まで）に熱及びせん断を付与することによってタンパク質分子を軟化（plasticizing）した後、軟化したタンパク質溶融物を押出機の末端に配置された冷却ダイに通すことを含む。冷却ダイを通して溶融物を推し進めると、ペプチド及びタンパク質分子の分子整列が生じ、繊維状の異方性構造が得られる。また、高い水分レベルは、押出プロセスを容易にし、軟化したタンパク質がダイ中で冷却するにつれて、より流動性が低くなり、したがって、より高い水分レベルは、軟化したタンパク質をダイを通して押し出すことを補助する。しかし、高水分押出条件は得られる製品において実用的な加工上の利点及びより望ましいテクスチャー特性を提供するが、押出機における「乾燥」物質の処理能力が低下するため、低水分押出よりも効率が低い。さらに、高い水分レベルの使用は多量の水を含有する製品をもたらし、したがって、高い水分含有量による損傷を回避するために、得られる製品のよりエネルギー集約的な乾燥条件及び／又は冷蔵が必要となる。
【0005】
したがって、１つ以上の点で動物肉由来製品により密接に類似し得る肉模倣食品製品に使用するための食品材料、及びそのような材料を得るためのプロセスが引き続き必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
低水分条件下でのタンパク質－炭水化物混合物又はブレンドの押出加工は、肉模倣食品製品の調製に有用な１つ以上の望ましい物理的特性又は感覚的属性を有するタンパク質－炭水化物複合物の製造を可能にし得ることが見出された。いくつかの実施形態では、本開示のプロセスは、肉模倣食品製品の繊維状又は軟骨状テクスチャー材料に寄与し得る食品材料を提供する。
【0007】
したがって、第１の態様では、タンパク質源と炭水化物源とを押出機中で混合し、タンパク質源及び炭水化物源を低水分押出に供して、タンパク質－炭水化物複合物を生成する工程を含む、タンパク質－炭水化物複合食品材料を調製するためのプロセスが提供される。
【0008】
本開示のさらなる態様では、タンパク質源と炭水化物源とを押出機中で混合し、タンパク質源及び炭水化物源を低水分押出に供してタンパク質－炭水化物複合物を生成することによって調製されるタンパク質－炭水化物複合食品材料が提供される。
【0009】
本開示の別の態様では、タンパク質源と炭水化物源とを押出機中で混合し、タンパク質源及び炭水化物源を低水分押出に供してタンパク質－炭水化物複合物を生成することによって調製されるタンパク質－炭水化物複合物を含む、肉模倣食品製品などの食品が提供される。
【0010】
いくつかの実施形態では、低水分押出は、３９～３０重量％のバレル水分レベルで、おおよそ４０℃～１８０℃の範囲内の１つ以上の温度で押出機内で行われる。
【0011】
上記のいずれかを含むいくつかの実施態様において、押出機に添加される総タンパク質含量は、乾燥重量基準で７０％ｗ／ｗ以上である。
【0012】
上記のいずれかを含むいくつかの実施形態において、押出機バレルを出るタンパク質－炭水化物複合物は、周囲温度又は加熱されたダイ中に保持される。
【0013】
上記のいずれかを含むいくつかの実施形態において、タンパク質源は、大豆（soy bean）タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物又は大豆タンパク質単離物を含むか、又は大豆タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物又は大豆タンパク質単離物からなる。いくつかの実施形態において、タンパク質源は、エンドウ豆（pea）タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物又はエンドウ豆タンパク質単離物を含むか、又はエンドウ豆タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物又はエンドウ豆タンパク質単離物からなる。いくつかの実施形態において、タンパク質源は、ソラマメ（faba bean）タンパク質液、ソラマメタンパク質濃縮物又はソラマメタンパク質単離物を含むか、又はソラマメ（faba bean）タンパク質液、ソラマメタンパク質濃縮物又はソラマメタンパク質単離物からなる。いくつかの実施形態において、タンパク質源は、大豆タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、エンドウ豆タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物、エンドウ豆タンパク質単離物、ソラマメタンパク質液、ソラマメタンパク質濃縮物又はソラマメタンパク質単離物、ルパン豆（lupin）タンパク質液、ルパン豆タンパク質濃縮物又はルパン豆タンパク質単離物のうちの１つ以上を含むか、又はそれらのうちの１つ以上からなる。
【0014】
上記のいずれかを含むいくつかの実施形態において、炭水化物源は、糖、オリゴ糖、マルトデキストリン、ペクチン、乾燥グルコースシロップ、カラギーナン（イオタ、カッパ及び／又はラムダ）、ガム、繊維、デンプン（低アミロースデンプン（０～２５％アミロース含量）及び高アミロースデンプン（＞４０％アミロース含量）を含む）、耐性デンプン若しくは変性デンプン、β－グルカン若しくはβ－グルカンリッチ源、又はジャガイモ小麦粉若しくは植物源由来の他の粉のうちのいずれか１つ以上を含むか、又はそれらのうちの１つ以上からなる。
【0015】
ある実施形態において、タンパク質源は、エンドウ豆タンパク質単離物であるか、又はエンドウ豆タンパク質単離物を含み、炭水化物源は、ペクチンであるか、又はペクチンを含む。
＜１＞
タンパク質源と炭水化物源とを押出機中で混合し、タンパク質源と炭水化物源との混合物を低水分押出に供して、タンパク質－炭水化物複合物を生成する工程を含む、タンパク質－炭水化物複合食品材料を調製するためのプロセス。
＜２＞
前記タンパク質源が、タンパク質液、タンパク質濃縮物、及びタンパク質単離物のうちの１つ以上を含む、＜１＞に記載のプロセス。
＜３＞
前記タンパク質源が、エンドウ豆（pea）タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物、エンドウ豆タンパク質単離物、大豆（soy）タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、ソラマメ（faba bean）液、ソラマメ濃縮物、ソラマメ単離物、ルパン豆（lupin）タンパク質液、ルパン豆タンパク質濃縮物、及びルパン豆タンパク質単離物のうちの１つ以上を含む、＜１＞又は＜２＞に記載のプロセス。
＜４＞
前記押出機に添加される総タンパク質含量が、乾燥重量基準で７０％ｗ／ｗ以上である、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜５＞
前記押出機に添加される総タンパク質含量が、乾燥重量基準で８０％ｗ／ｗ以上である、＜４＞に記載のプロセス。
＜６＞
前記炭水化物源が、糖、デンプン、ガム、ペクチン又は繊維から選択される１つ以上を含む、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜７＞
前記炭水化物源が、マルトデキストロース、ペクチン及びカラギーナンから選択される１つ以上を含む、～＜６＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜８＞
前記炭水化物源が還元糖を含有する、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜９＞
タンパク質源対炭水化物源のｗ／ｗ比が、約９０：１０～約９９：１である、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１０＞
前記押出機に添加される総水分含量が、３９重量％(ｗ/ｗ)以下である、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１１＞
前記押出機に添加される総水分量が、おおよそ３９～３０重量％の範囲である、＜１０＞に記載のプロセス。
＜１２＞
押出機バレルが１つ～６つの温度ゾーンを含む、＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１３＞
押出機バレルが、４０℃～１８０℃の範囲の温度に加熱されたゾーンを１つ以上含む、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１４＞
前記押出機バレルが、６０℃～１４０℃の範囲の温度に加熱されたゾーンを１つ以上含む、＜１３＞に記載のプロセス。
＜１５＞
各ゾーンにおけるタンパク質源－炭水化物源混合物の保持時間が、２～３秒からおおよそ１２０～２４０秒である、＜１２＞～＜１４＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１６＞
前記押出機から出る前記タンパク質－炭水化物複合物が、周囲温度又は加熱ダイ中に保持される、＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１７＞
前記ダイが、約８０℃～１２０℃の範囲の温度に加熱される、＜１６＞に記載のプロセス。
＜１８＞
前記ダイが、約１０ｃｍ～１００ｃｍの範囲のボア長を有する、＜１６＞又は＜１７＞に記載のプロセス。
＜１９＞
前記ダイが、約３０ｃｍ～８０ｃｍの範囲のボア長を有する、＜１８＞に記載のプロセス。
＜２０＞
前記タンパク質－炭水化物複合物が、約１０～１００秒間ダイ中に保持される、＜１６＞～＜１９＞のいずれかに記載のプロセス。
＜２１＞
前記タンパク質－炭水化物複合物をさらに乾燥させる、＜１＞～＜１９＞のいずれかに記載のプロセス。
＜２２＞
前記タンパク質－炭水化物複合物を、約８５℃以下の温度で２～３時間から１８～２４時間乾燥させる、＜２０＞に記載のプロセス。
＜２３＞
＜１＞～＜２２＞のいずれかに記載の方法によって調製されるタンパク質－炭水化物複合食品材料。
＜２４＞
水分含量が５０重量％未満である、＜２３＞に記載のタンパク質－炭水化物複合物。
＜２５＞
＜２２＞又は＜２３＞に記載の食品材料を含む肉模倣食品製品。
＜２６＞
ハンバーガーパティ、ケバブ、ミートボール、ミートローフ、ソーセージ、ナゲット、薄切り肉（ストリップ）、フィンガー、カツレツ、ステーキ、並びに肉ソース及びフィリングから選択される、＜２５＞に記載の肉模倣食品製品。
＜１＞
タンパク質源と炭水化物源とを押出機中で混合し、タンパク質源と炭水化物源との混合物を低水分押出に供して、タンパク質－炭水化物複合物を生成する工程を含む、タンパク質－炭水化物複合食品材料を調製するためのプロセス。
＜２＞
前記タンパク質源が、タンパク質液、タンパク質濃縮物、及びタンパク質単離物のうちの１つ以上を含む、＜１＞に記載のプロセス。
＜３＞
前記タンパク質源が、エンドウ豆（pea）タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物、エンドウ豆タンパク質単離物、大豆（soy）タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、ソラマメ（faba bean）液、ソラマメ濃縮物、ソラマメ単離物、ルパン豆（lupin）タンパク質液、ルパン豆タンパク質濃縮物、及びルパン豆タンパク質単離物のうちの１つ以上を含む、＜１＞又は＜２＞に記載のプロセス。
＜４＞
前記押出機に添加される総タンパク質含量が、乾燥重量基準で７０％ｗ／ｗ以上である、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜５＞
前記押出機に添加される総タンパク質含量が、乾燥重量基準で８０％ｗ／ｗ以上である、＜４＞に記載のプロセス。
＜６＞
前記炭水化物源が、糖、デンプン、ガム、ペクチン又は繊維から選択される１つ以上を含む、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜７＞
前記炭水化物源が、マルトデキストロース、ペクチン及びカラギーナンから選択される１つ以上を含む、～＜６＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜８＞
前記炭水化物源が還元糖を含有する、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載のプロセス。
＜９＞
タンパク質源対炭水化物源のｗ／ｗ比が、約９０：１０～約９９：１である、＜１＞～＜８＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１０＞
前記押出機に添加される総水分含量が、３９重量％(ｗ/ｗ)以下である、＜１＞～＜９＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１１＞
前記押出機に添加される総水分量が、おおよそ３９～３０重量％の範囲である、＜１０＞に記載のプロセス。
＜１２＞
押出機バレルが１つ～６つの温度ゾーンを含む、＜１＞～＜１１＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１３＞
押出機バレルが、４０℃～１８０℃の範囲の温度に加熱されたゾーンを１つ以上含む、＜１＞～＜１２＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１４＞
前記押出機バレルが、６０℃～１４０℃の範囲の温度に加熱されたゾーンを１つ以上含む、＜１３＞に記載のプロセス。
＜１５＞
各ゾーンにおけるタンパク質源－炭水化物源混合物の保持時間が、２～３秒からおおよそ１２０～２４０秒である、＜１２＞～＜１４＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１６＞
前記押出機から出る前記タンパク質－炭水化物複合物が、周囲温度又は加熱ダイ中に保持される、＜１＞～＜１５＞のいずれかに記載のプロセス。
＜１７＞
前記ダイが、約８０℃～１２０℃の範囲の温度に加熱される、＜１６＞に記載のプロセス。
＜１８＞
前記ダイが、約１０ｃｍ～１００ｃｍの範囲のボア長を有する、＜１６＞又は＜１７＞に記載のプロセス。
＜１９＞
前記ダイが、約３０ｃｍ～８０ｃｍの範囲のボア長を有する、＜１８＞に記載のプロセス。
＜２０＞
前記タンパク質－炭水化物複合物が、約１０～１００秒間ダイ中に保持される、＜１６＞～＜１９＞のいずれかに記載のプロセス。
＜２１＞
前記タンパク質－炭水化物複合物をさらに乾燥させる、＜１＞～＜１９＞のいずれかに記載のプロセス。
＜２２＞
前記タンパク質－炭水化物複合物を、約８５℃以下の温度で２～３時間から１８～２４時間乾燥させる、＜２０＞に記載のプロセス。
＜２３＞
＜１＞～＜２２＞のいずれかに記載の方法によって調製されるタンパク質－炭水化物複合食品材料。
＜２４＞
水分含量が５０重量％未満である、＜２３＞に記載のタンパク質－炭水化物複合物。
＜２５＞
＜２２＞又は＜２３＞に記載の食品材料を含む肉模倣食品製品。
＜２６＞
ハンバーガーパティ、ケバブ、ミートボール、ミートローフ、ソーセージ、ナゲット、薄切り肉（ストリップ）、フィンガー、カツレツ、ステーキ、並びに肉ソース及びフィリングから選択される、＜２５＞に記載の肉模倣食品製品。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図2】図２は、エンドウ豆タンパク質単離物又はエンドウ豆タンパク質単離物と炭水化物との混合物から作製された押出物を示す：（ＰＰＩ－エンドウ豆タンパク質単離物、ＭＤ ＤＥ３０、３０のデキストロース当量を有するマルトデキストリン、ペクチンＥ５０－７５－高メトキシペクチン）。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本明細書及び以下の特許請求の範囲全体にわたって、文脈が別段の要求をしない限り、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ及びｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」という用語、及び「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変形は、記載された整数又はステップ又は整数のグループを含むことを意味するが、他の任意の整数又はステップ又は整数又はステップのグループを排除しないことを理解されたい。
【0018】
本明細書及び以下の特許請求の範囲を通して、文脈が別段の要求をしない限り、「本質的にからなる」という語句、及び「本質的にからなる」などの変形は、列挙された要素が本質的ですなわち本発明の必要な要素であることを示すと理解されるのであろう。この語句は本発明の特徴に実質的に影響を及ぼさないが、定義された本発明の基本的かつ新規な特徴に影響を及ぼす追加の特定されていない要素を除外する、他の列挙されていない要素の存在を可能にする。
【0019】
本明細書において、先の刊行物（又はそれから派生する情報）又は既知の事項への言及は、本明細書が関係する努力の分野における技術常識の一部を構成することを認める、認める、又は先の刊行物（又はそれから派生する情報）もしくは既知の事項が示唆する何らかの形式ではなく、また、そのように解釈されるべきではない。
【0020】
単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は文脈が明らかにそわないと指示しない限り、複数の態様を含む。
【0021】
「発明」という用語は、本明細書に記載されるような全ての態様、実施形態、及び例を含む。
【0022】
本明細書で使用される場合、「約（おおよそ）」は、記載された量、値又はパラメータの２５％、２０％、１５％、１０％、５％、又は１～２％ほど変動し得る量、値又はパラメータを指し、当技術分野で許容される少なくとも許容範囲を含む。列挙された範囲又は値のリストを優先する場合、範囲の上限及び下限、ならびにリストの各メンバの両方に適用されることが意図される。
【0023】
文脈が別段の指示をしない限り、以下に記載される特徴は、本発明の任意の態様又は実施形態に独立して適用されてもよい
【0024】
本明細書で使用される場合、肉模倣食品製品は、外観、味、食感、口当たり（湿気、咀嚼感、脂肪味など）、芳香、又は構造、食感、貯蔵、取扱い、及び／又は調理を含む他の物理的特性を含む、任意の１つ以上の物理的又は感覚的要因において動物由来肉製品を模倣し、類似し、又は同様の様式で機能する食品を指す。
【0025】
本開示のいくつかの実施形態において、食品材料又は当該食品材料を含む肉模倣製品は、動物供給源に由来するか又は動物供給源から得られる任意の成分を含有しないか若しくは含まないか、又は実質的に含有しないか若しくは実質的に含まない。しかし、本開示は、このように限定されず、他の実施形態では、肉模倣食品製品又はそのための材料は、例えば、食品材料又は肉模倣食品製品のおおよそ５重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、又は５０重量％までの量で、１つ以上の動物由来成分（任意の１つ以上の筋肉、脂肪、軟骨及び結合組織、臓物（offal）若しくは血液、又はその成分を含む）の一部を含み得ることを理解されたい。
【0026】
本明細書中で使用される場合、「タンパク質－炭水化物複合物」とは、１つ以上の非動物（例えば、植物）由来タンパク質供給源と、低水分押出に供された１つ以上の炭水化物供給源と、を含むブレンド又は混合物をいう。いくつかの実施形態では、低水分押出は、おおよそ４０～１８０℃の範囲の１つ以上の温度で行われる。理論により本開示が限定されることはないが、炭水化物源が還元糖を含有する特定の条件下（例えば、おおよそ８０℃又は１２０℃から、約１８０℃又は約１８０℃未満）では、還元糖のカルボニル基がアミノ酸、ペプチド、ポリペプチド又はタンパク質のアミノ基と反応することができるため、タンパク質－炭水化物結合体又はメイラード反応生成物（ＭＲＰ）と呼ばれる共有結合した分子が生じる。したがって、いくつかの好ましい実施では、低水分押出によって生成されるタンパク質－炭水化物複合物は、タンパク質及び炭水化物成分に加えて、タンパク質－炭水化物複合物（メイラード反応産物）を含む。
【0027】
本明細書で言及されるタンパク質及び炭水化物源は、押出混合物の個別又は別個に供給される成分であり、例えば、内在的に少量の炭水化物を含有し得るタンパク質源自体（例えば、大豆又はエンドウ豆タンパク質液、濃縮物又は単離物）、及び少量のタンパク質を含有し得る任意の炭水化物源自体とは区別されることが理解されるであろう。したがって、本開示の目的のために、炭水化物を多少は内在的に含有し得るタンパク質源（エンドウ豆（pea）、大豆（soy bean）、ソラマメ（faba bean）又はルパン豆（lupin）のタンパク質液、濃縮物又は単離物など）は、「タンパク質源及び炭水化物源」を構成しない。
【0028】
本開示のプロセス及び製品における使用に適したタンパク質源としては、非動物（例えば、植物）由来のタンパク質源、すなわち、非動物源（例えば、豆（例えば、大豆（soy beans）、インゲン豆（kidney beans）、ライマメ（lima beans）、黒豆（black beans）、ソラマメ（faba beans））、ヒヨコマメ（バルバンゾ）（chick peas (garbanzo)）、エンドウ豆（peas）、レンズ豆（lentils）、及びルパン豆（lupin））に由来するタンパク質、ポリペプチド及びアミノ酸が挙げられる。使用されるタンパク質源は、単一のタンパク質源又は１つ以上のタンパク質源の混合物であり得る。
【0029】
植物由来のタンパク質源は、豆又はマメ科植物を脱皮及び粉砕して粉又はフレークを得た後、油及び脂質、炭水化物及びタンパク質成分を実質的に分画するために抽出及び／又は沈殿工程を行って、タンパク質画分を含む水性スラリ形態の抽出液濃縮物を得ることを含み得る、種々の手段によって得ることが可能である。抽出物又は抽出液のその後の乾燥（例えば、スプレー乾燥）により、タンパク質画分の粉末形態が得られ、これは、以下に述べる通り、タンパク質含量に応じてタンパク質濃縮物又はタンパク質単離物と称され得る。
【0030】
いくつかの実施形態では、タンパク質源は、タンパク質液からなるか、又はタンパク質液を含む。本明細書中で使用される場合、「タンパク質液」とは、タンパク質抽出又は分画プロセスから得られる水性タンパク質濃縮物スラリーを指す。いくつかの実施形態では、タンパク質液は、本開示のプロセスにおいて直接使用されてもよく、又は必要に応じてさらに希釈又は濃縮されてもよい。いくつかの実施形態では、タンパク質液を使用することにより、押出機に添加される追加の水の必要性がないか、最小になるか、又は低減し得る。タンパク質液は、使用される乾燥成分の水分含量を考慮して、適切な水分含量のものであってもよく、又は押出機中の適切な水分含量を達成するために、他の湿潤及び／又は乾燥成分で補足されてもよく、例えば、１つ以上の追加のタンパク質液（同じ植物源又は異なる植物源由来の多少濃縮された）、水溶液水性懸濁液、水性エマルジョン又はタンパク質源の粉末形態、及び／又は炭水化物源及び／又は他の任意の成分は、押出機に供給する前にタンパク質液と混合されてもよく、又は別々に添加されてもよい。
【0031】
いくつかの実施形態では、タンパク質源は、乾燥粉末タンパク質濃縮物又はタンパク質単離物からなるか、又は乾燥粉末タンパク質濃縮物又はタンパク質単離物を含む。本明細書で使用される場合、「タンパク質濃縮物」とは、乾燥重量基準で８０重量％未満のタンパク質、例えば、おおよそ６５重量％、６８～７０重量％又は７２～７３重量％又は約７５重量％のタンパク質を含有する粉末形態を指す。本明細書で使用される場合、「タンパク質単離物」とは、乾燥重量基準で８０重量％以上のタンパク質、例えば、おおよそ８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４又は９５重量％のタンパク質を含有する粉末形態を指す。
【0032】
タンパク質源のいくつかの例としては、エンドウ豆タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物、エンドウ豆タンパク質単離物（ＰＰＩ）、大豆タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、ソラマメ（faba又はfava）タンパク質液、ソラマメタンパク質濃縮物、ソラマメタンパク質単離物、ルパン豆（lupin）タンパク質液、ルパン豆タンパク質濃縮物、ルパン豆タンパク質単離物が挙げられる。他のタンパク質源としては、ナッツ、種子、野菜及び豆、藻類、ならびに微生物及び真菌源（例えば、ピーナッツ（peanuts）、ジャガイモ（potato）、米（rice）、麻（hemp）、ヒマワリ（sunflower）、亜麻仁（flaxseed）、コムギ（wheat）、トウモロコシ（corn）、モロコシ（sorghum）、ヒヨコマメ（chickpea）、オオムギ（barley）、キヌア（quinoa）、マカ（maca）、及びフザリウム・ベネナタム(Fusarium Venenatum)由来の真菌タンパク質）から得られるもの（例えば、乾燥粉末又は乾燥液の形成で）が挙げられ得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のタンパク質源は加水分解されていてもよい。いくつかの実施形態において、１つ以上のタンパク質供給源は、非加水分解であってもよい。
【0033】
タンパク質源は、天然もしくは天然に存在する植物、又は遺伝的に改変されたもしくは変異した植物、又はそれらの混合物から得てもよい。さらに他の実施形態では、タンパク質源は、合成又は生合成により生成されたタンパク質又はポリペプチド分子を含んでいてもよい。
【0034】
いくつかの好ましい実施形態では、タンパク質源が単一のタンパク質源であろうと、タンパク質源の混合物であろうと、乾燥重量基準で７０％(ｗ/ｗ)以上のタンパク質、例えばおおよそ７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８又は７９％(ｗ/ｗ)以上のタンパク質の総タンパク質含量を有する。さらなる実施形態において、タンパク質源の全体のタンパク質含量は、乾燥重量基準で８０％(ｗ/ｗ)以上のタンパク質であり、例えば、おおよそ８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、又は９５％(ｗ/ｗ)以上である。
【0035】
炭水化物源は、糖、デンプン、ガム、ペクチン及び繊維のうちの１つ以上を含んでもよく、単糖、二糖、多糖及びオリゴ糖、ならびにそれらの２つ、３つ又は４つの混合物を含んでもよく、粉砕、粉砕又は粉末などの任意の適切な形態であってもよい。炭水化物源は、単一又は複数の植物源から得てもよい。いくつかの適切な例としては、デンプン（例えば、ジャガイモ、米、コムギ、トウモロコシ、オーツ麦、エンドウ豆、キャッサバ）、耐性デンプン（例えば、老化でんぷん）、高アミロースデンプン（例えば、おおよそ４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５％以上のアミロース含量を有する）（例えば、Ｈｙｌｏｎ Ｖ、Ｈｙｌｏｎ ＶＩＩ、Ｈｉ－Ｍａｉｚｅ １０４３、Ｈｉ－Ｍａｉｚｅ ２４０、Ｈｉ－Ｍａｉｚｅ ２６０、Ｎｏｖｅｌｏｓｅ ３３０、Ｎｏｖｅｌｏｓｅ ２４０、Ｎｏｖｅｌｏｓｅ ２６０）、ペクチン、フルクタン（例えば、イヌリン）、□－グルカン、カラギーナン（イオタ、カッパ、ラムダ）、マルトデキストリン、メチルセルロース、アルギン酸塩、グアーガム、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロースガム、ローカストビーンガム、ゲランガム、セルロース、ヘミセルロース、ガム類、粉（例えば、穀物（grain）、マメ類（legume）若しくは塊根類（tuber）（例えば、コムギ、米、トウモロコシ、オーツ麦、ライムギ、大麦、キヌア、アマランサス（amaranth）、ジャガイモ、ニンジン））、並びに、食用繊維（例えば、オーツ麦ふすま、コムギふすま、米ふすま、大麦ふすま、トウモロコシふすま、及びニンジン繊維）のうちのいずれか１つ、又は２つ以上の混合物が挙げられ得る。いくつかの実施形態では、炭水化物源又はバレル混合物は、食用繊維を含まないか、又は実質的に含まない（例えば、おおよそ５、４、３、２、又は１％(ｗ/ｗ)未満）。
【0036】
炭水化物源は、天然もしくは天然に存在する植物、又は遺伝的に改変されたもしくは変異した植物、又はそれらの混合物から得てもよい。さらに他の実施形態において、炭水化物源は、合成（例えば、化学的にエステル化された）又は生合成的に生成された単糖、二糖、多糖及びオリゴ糖分子を含んでよい。
【0037】
いくつかの実施形態では、炭水化物源は還元糖群、すなわち、タンパク質源中のアミノ群との反応に関与してメイラード反応生成物を形成することが可能な遊離カルボニル群を有するものを含有する。炭水化物源、例えばペクチン若しくはデンプン、又はタンパク質－炭水化物混合物又はブレンドは、追加量の１つ以上の還元糖（１つ以上の単糖又は三糖又はオリゴ糖など）で補充されてもよい。主要炭水化物源に、又は押出機混合物に別々に添加され得る還元糖のいくつかのさらなる例としては、グルコース、ガラクトース、フルクトース、グリセルアルデヒド、リボース、キシロース、セロビオース、マルトース、イソマルトース、ラクトース及びマルトトリオースが挙げられる。
【0038】
いくつかの実施形態では、炭水化物源は、タンパク質源と混合する前に、例えば還元カルボニル基の数を増加させるために、機械的又は化学的に処理されている。適切な前処理プロセスは、マイクロフルイダイゼーション、超音波処理、又は高圧押出を含み得る。例えば、デンプンは、例えば、おおよそ２５～３０％未満のアミロース含量を有する低アミロースデンプンから、少なくともおおよそ５０～８０％のアミロース含量まで、耐性デンプンの含量を増加させるために、機械的又は化学的に処理され得る。いくつかの実施形態では、炭水化物源が約５０％よりも高いエステル化度を有する高メトキシペクチンなどのエステル化炭水化物、ならびに低メトキシペクチン（約５０％よりも低いエステル化度）、又は様々な置換度を有する置換脂肪酸デンプンエステル、例えばアセチル化、プロピオン化又はブチル化デンプンであってもよい。
【0039】
タンパク質－炭水化物ブレンド又は混合物は、押出食品材料の所望の特性が得られる適切な重量比で、タンパク質源及び炭水化物源を含有し得る。本開示で使用するためのタンパク質源：炭水化物源比（ｗ／ｗ）のいくつかの例としては、おおよそ５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：２５、９０：１０、９２：８、９４：６、９５：５、９６：４、９８：２が挙げられる。いくつかの実施形態では、タンパク質－炭水化物ブレンド又は混合物は、大豆タンパク質液、大豆タンパク質濃縮物、大豆タンパク質単離物、エンドウ豆タンパク質液、エンドウ豆タンパク質濃縮物、エンドウ豆タンパク質単離物のうちの１つ以上、及びペクチン、ガム、デンプン又は繊維のうちの１つ以上であり、タンパク質源：炭水化物源のｗ／ｗ比は、おおよそ９０：１０、９１：９、９２：８、９３：７、９４：６、９５：５、９６：４、９７：３、９８：２又は９９：１である。
【0040】
いくつかのさらなる実施形態において、例えば組み合わされたタンパク質及び炭水化物源の、乾燥重量基準での総タンパク質含量は、乾燥重量基準でおおよそ７０％又は７５％(ｗ/ｗ)以上のタンパク質であり、好ましくは約８０％(ｗ/ｗ)以上のタンパク質、又はおおよそ８３～８５％(ｗ/ｗ)以上のタンパク質、又は９０％(ｗ/ｗ)以上（例えば、約９１％(ｗ/ｗ)、約９２％(ｗ/ｗ)、約９３％(ｗ/ｗ)、約９４％(ｗ/ｗ)、約９５％(ｗ/ｗ)、約９６％(ｗ/ｗ)、約９７％(ｗ/ｗ)、約９８％(ｗ/ｗ)、又は約９９％(ｗ/ｗ)など）のタンパク質である。
【0041】
いくつかの実施形態では、タンパク質源はエンドウ豆タンパク質単離物からなるか、又はエンドウ豆タンパク質単離物を含み、炭水化物源はペクチンからなるか、又はペクチンを含む。
【0042】
押出プロセスは、同時の機械的応力（せん断）と加熱を簡便に組み合わせる。したがって、タンパク質源及び炭水化物源を押出する工程は、タンパク質源及び炭水化物源を押出機中で混合する工程を含む。したがって、前駆体材料（タンパク質及び炭水化物源、ならびに水及び任意の追加の成分）は典型的には、バレル内に１つ以上の回転スクリューシャフトを含む、固定された平滑又は溝付きボアバレル（stationary smooth or grooved bore barrel）に供給され、このバレルの端には制限部（ブレーカープレート）及び任意選択でダイがある。いくつかの実施形態では、シングルスクリュー又はダブルスクリューが原料を混合し、バレルのシャフトの下方に輸送し、それによって、原料を機械的せん断にかける。バレル内の温度及び／又は圧力などの条件は、混合物がさらされる変化する温度／圧力プロファイルを提供するように区分されてもよい。バレルの端部で、混合物をダイに押し通すことができる。従来、タンパク質の高水分押出の場合のように、例えばウォータージャケットによって能動的に冷却される保持ダイが、軟化した混合物を「硬化」させるための冷却ゾーンとして使用される。いくつかの実施形態では、保持ダイは、例えば２０、２５又は３０℃の温度の水で冷却されるが、本開示のいくつかの実施形態では、保持ダイは、押出機を出る溶融物の温度を維持又は上昇させるために、又は溶融物の冷却速度を遅くするために、又は特定の温度を維持するために加熱される。ダイの適切な加熱温度は、おおよそ５０～１２０℃、例えば５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５又は１２０℃の範囲であり得る。他の実施形態では、ダイは能動的に加熱も冷却もされない（本明細書では周囲温度とも呼ばれる）。いくつかの実施形態では、周囲温度の（加熱されていない）ダイ又は加熱されたダイ（能動的に冷却されたダイとは対照的に）の使用がタンパク質－炭水化物結合及びタンパク質の架橋を潜在的に生成し得る。
【0043】
適切な押出装置は当技術分野で公知であり、単軸又は二軸押出機、又は遊星ローラー押出機などの多軸押出機を含むことができる。バレル内の混合物の加熱は、物理的せん断プロセスによって生成された熱によって、及び／又は外部発熱源、例えば電気加熱によってもたらされ得る。例示的な押出機は、実施例の項にさらに記載されている。
【0044】
タンパク質源及び炭水化物源は、同時に又は別々に乾燥成分として押出機バレルに添加することができ、又は最初に（例えば、リボン又は遊星ブレンダー中で）ブレンドし、タンパク質源及び炭水化物源の乾燥ブレンドとして、任意の他の任意の乾燥成分と一緒に添加してもよい。又は、タンパク質及び炭水化物源、又はブレンドされたタンパク質及び炭水化物源は、押出プロセスのための水相の一部又は全部を使用して、砕石又は水性又は液体スラリーなどの湿潤混合物として、押出機バレルに添加されてもよい。水相は、タンパク質液、水、水溶液、懸濁液もしくはエマルジョン、又はそれらの混合物を含み得る。いくつかの実施形態では、タンパク質及び炭水化物源のいくつか又は全てを、最初に、予備的な適切な加熱条件（例えば、おおよそ１００、１２０、１４０、又は１６０℃などのおおよそ８０～１８０℃の範囲の温度で、３０分又は６０分など、おおよそ２０～９０分間）にかけて、いくつかのメイラード反応生成物、例えば、タンパク質液の混合物及び／又は乾燥タンパク質の水性スラリーを含むタンパク質及び炭水化物の水性湿潤混合物を予備形成し、水中の乾燥炭水化物源を加熱して、いくつかのメイラード反応生成物の形成を誘導し、次いで、この混合物又はスラリーを押出機に供給することができる。
【0045】
１つ以上の任意成分（すなわち、存在していても存在しなくてもよい）を、タンパク質及び炭水化物源ならびに水相と共に押出機バレルに添加してもよい。任意成分のいくつかの非限定的な例としては、ｐＨ調整剤、メイラード反応促進剤、架橋剤、酵素、フェノール性化合物、香料、着色剤、脂肪、油（例えば、カノーラ、ヒマワリ、オリーブ、ココナツ、野菜、パーム、ピーナッツ、亜麻仁、綿実、トウモロコシ、ベニバナ、米ぬか油；任意におおよそ０．５、１、２、３又は約５％（ｗ／ｗ）までの量で添加される）、脂質、脂肪酸（例えば、オメガ－６（例えば、リノール酸）及びオメガ－３脂肪酸（例えば、ＡＬＡ、ＥＰＡ、ＤＨＡ））及びそれらのエステル、ならびにそのような脂肪酸を含有するリン脂質、結合剤、乳化剤（例えば、レシチン、ポリソルベート（２０、４０、８０））、抗酸化剤、界面活性剤、塩、及び栄養剤（例えば、必須アミノ酸（ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、トリプトファン、及びバリン）、ビタミン（例えば、Ａ、Ｂ（１、２、３、５、６、７、９、及び１２）、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｋ）、ミネラル（カルシウム、リン、マグネシウム、ナトリウム、カリウム、亜鉛、ヨウ素、鉄、銅）、ならびにカロテノイド（例えば、α－及びβ－カロテン、β－クリプトキサンチン、リコペン、ルテイン）、フラボノイド（例えば、フラバノール、フラボノール、フラボン、フラボノン、イソフラボン）、ポリフェノール（例えば、アントシアニン、ケルセチン、エラグ酸）などの植物栄養素）が挙げられる。いくつかの実施形態では、１つ以上の任意成分がバレル混合物に含まれてもよいが、いくつかの実施形態では、１つ以上のそのような成分が除外されてもよい。１つ又は複数の任意選択の添加剤が、１つ又は複数の機能を果たすことができることを理解されたい。
【0046】
必要に応じて、１つ以上の他のメイラード反応促進剤を、タンパク質－炭水化物混合物又はブレンドに添加してもよい。このような薬剤の例としては、メイラード反応に関与するのに必要な官能性を有する薬剤、例えば、還元カルボニル基を有する薬剤、例えば、本明細書に記載のモノ－、ジ－及びトリサッカリド、アスコルビン酸、又はアミノ基を有する薬剤、例えば、アラニン、アスパラギン、システイン、グルタミン、グリシン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、バリン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジン、及びリジン、又は加水分解タンパク質を挙げることができる。
【0047】
いくつかの実施形態では、バレル混合物は、炭水化物－炭水化物間、炭水化物－タンパク質間及び／又はタンパク質－タンパク質分子間の共有結合を促進するために、１つ以上の架橋剤を含んでもよい。「炭水化物」は単糖類、二糖類、多糖類及びオリゴ糖類を含み、「タンパク質」はアミノ酸、ペプチド、ポリペプチド及びタンパク質を含むことが理解されるのであろう。架橋剤は、化学的及び／又は酵素的架橋剤を含み得る。いくつかの例には、トランスグルタミナーゼ（ＴＧ）、ならびにラッカーゼ、トリオシナーゼ及びペルオキシダーゼなどの酸化酵素、ならびにカフェイン酸、カテキン、フェルリン酸及びタンニン酸などのフェノール化合物が含まれる。より大きな分子の分解を触媒する酵素（例えば、アミログルコシダーゼ、リグニル分解酵素、プロテアーゼ及びペクチナーゼ）もまた、添加され得る（例えば、Ｇａｔｔ、Ｅ．、Industrial Crops and Products,１２２，３２９－３３９，２０１８を参照のこと）。他の実施形態では、バレル混合物は、追加の架橋剤を含まないか、又は実質的に含まない。
【0048】
いくつかの実施形態では、低水分押出プロセスは、バレル混合物の固有ｐＨで（例えば、おおよそ６～７の範囲のｐＨで）実施される。メイラード反応生成物の形成は、より高いｐＨ条件によって促進され得るので、いくつかの実施形態では、ｐＨ調整剤を添加して、最初のバレル混合物のｐＨを高くしてもよい。したがって、いくつかの実施形態では、低水分押出プロセスはｐＨ７以上で実施される。いくつかの更なる実施形態では、熱及びせん断処理プロセスが、ｐＨ約７．５以上、又はｐＨ約８．０以上、又はｐＨ約８．５以上、又はｐＨ約９で実施される。所望のｐＨは、ｐＨ調整剤によって達成又は調整することができる。例示的なｐＨ調整剤としては、加熱及びせん断処理の前又は間に、タンパク質－炭酸塩／水性混合物のｐＨを上昇、低下又は維持することが可能な任意の有機又は無機薬剤が上げられる。ｐＨ調節剤の例としては、重炭酸塩、炭酸塩、リン酸塩、及び水酸化物が挙げられ、例えば、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、重炭酸カルシウム、重炭酸マグネシウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸カリウムなどが挙げられる。ｐＨ調整剤は、液体（例えば、水、水性又はエマルジョン）相に溶解又は懸濁してもよい。ｐＨ調整剤は「食品グレード」のものであり、ヒト又は動物での消費を意図した食品に含めるのに許容されるものである。ｐＨ調整剤は、タンパク質－炭水化物ブレンドの所望のｐＨを達成するのに適した任意の量で添加される。いくつかの実施形態では、ｐＨ調整剤は、全混合物の約１０重量％まで、例えば、全混合物の０．５～１％、１～２％、又は３～５％、又は７～８重量％までの量で添加されてもよい。
【0049】
本明細書で使用される「低水分」とは、押出機バレルの総初期水分量（「バレル水分」）が４０％(ｗ/ｗ)又は４０％(ｗ/ｗ)未満であることを指す。初期バレル水分含量を計算する際には、押出機に供給される炭水化物及びタンパク質源、ならびに全ての他の成分などのバレル成分のそれぞれの水分含量が考慮される。
【0050】
いくつかの実施形態では、低水分とは、バレル水分含量が、おおよそ４０～３５％(ｗ/ｗ)(例えば、おおよそ３９、３８、３７又は３６％）以下、又は３５～３０％(ｗ/ｗ)(例えば、おおよそ３４、３３、３２又は３１％）以下、又はおおよそ３０～２５％(ｗ/ｗ)(例えば、おおよそ２８又は２６％）以下、又はおおよそ２５～２０％（ｗ／ｗ）、又はおおよそ２０～１５％（ｗ／ｗ）、又はおおよそ１５～１０％、又はおおよそ１０～５％の範囲又はそれ以下であり、例えば、約４％又は約３％であることを指す。逆に、高水分押出とは、バレル水分が４０％(ｗ/ｗ)より多い、例えば４５～５０％(ｗ/ｗ)以上、例えばおおよそ５５％以上、６０％以上、７０％以上又は７５％以上であることを意味する。
【0051】
所望のバレル水分レベルは、水自体、追加の成分を含有する水溶液もしくは懸濁液、又は水中油型エマルジョンとしての水の添加、タンパク質液の使用、又はタンパク質／炭水化物スラリー、又はそれらの組み合わせのいずれかによって達成され得る。水、水溶液又は懸濁液又はエマルジョンの一部又は全部を、タンパク質源及び炭水化物源の一方又は両方及び任意の追加の成分（別々に又は一緒に）と予備混合して、押出機バレル用のスラリー供給物を形成してもよく、又はタンパク質源及び炭水化物源の前又は後に、タンパク質及び炭水化物と同時に押出機バレルに添加してもよい。
【0052】
タンパク質及び炭水化物源、任意の追加の水、及び押出機バレルに添加される任意のさらなる任意の成分（ともに「バレル混合物」と呼ばれる）は、押出機バレル内で、おおよそ４０～１８０℃の範囲の１つ以上の温度で混合及び加熱されてもよい。例えば、おおよそ４０～６０℃、４５～６５℃、５０～７０℃、５５～７５℃、６０～８０℃、６０～８５℃、７０～９０℃、７５～９５℃、８０～１００℃、８５～１０５℃、９０～１１０℃、９５～１１５℃、１００～１２０℃、１０５～１２５℃、１１０～１３０℃、１５～１３５℃、１２０～１４０℃、１２５～１４５℃、１３０～１５０℃、１３５～１５５℃、１４０～１６０℃、１４５～１６５℃、１５０～１７０℃、１５５～１７５℃又は１６０～１８０℃の範囲に１つ以上の温度ゾーンが存在してもよく、ここで、生地が特定の温度にさらされて温度プロファイルを作り出す。
【0053】
押出機バレルは、複数の温度ゾーン、例えば最大１０つのゾーンを有することができる。いくつかの実施形態では、押出機バレルは、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つの温度ゾーン、例えば３～６つのゾーンを有することができる。いくつかの実施形態では、各ゾーンの温度が他の全てとは異なる。いくつかの実施形態では、２つ以上のゾーンが同じ温度を有してもよく、任意選択で、１つ以上の異なる温度ゾーンによって分離されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上の温度ゾーンが存在する場合、各連続ゾーンの温度は例えば、タンパク質－炭水化物混合物が押出機の長さに沿って各ゾーンを通って移動することにつれて温度を上昇させることによって、直前のゾーン及び直後のゾーンと異なってもよく、最終ゾーンは先行ゾーンよりも温度が低い。
【0054】
いくつかの実施形態では、初期又は第１の温度ゾーンがおおよそ４０～８０℃、例えば５０～８０℃の範囲である。いくつかのさらなる実施形態では、最終温度ゾーンがおおよそ６５～１４０℃の範囲、例えば７０～１３０℃である。なおさらなる実施形態において、第１のゾーンと最終ゾーンとの間の中間温度ゾーンは独立して、おおよそ６０～１７０℃の範囲、例えば、６０～１５０℃である。
【0055】
いくつかの実施形態では、温度プロファイルは、例えば、３つの温度ゾーンを含む：
Ｔ１：４０～８０℃（例えば５０～７０℃）、
Ｔ２：６０～１６０℃（例えば６０～１５０℃）、
Ｔ３：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１２０℃）。
Ｔ１：４０～８０℃（例えば５０～７０℃）、
Ｔ２：６０～１６０℃（例えば６０～１５０℃）、
Ｔ３：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１２０℃）。
【0056】
いくつかの実施形態では、温度プロファイルは、例えば、４つの温度ゾーンを含む：
Ｔ１：５０～８０℃（例えば５５～６５℃）、
Ｔ２：６０～１２０℃（例えば６０～１１０℃）、
Ｔ３：７０～１６０℃（例えば７０～１５０℃）、
Ｔ４：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１３０℃）。
Ｔ１：５０～８０℃（例えば５５～６５℃）、
Ｔ２：６０～１２０℃（例えば６０～１１０℃）、
Ｔ３：７０～１６０℃（例えば７０～１５０℃）、
Ｔ４：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１３０℃）。
【0057】
いくつかの実施形態では、温度プロファイルは、例えば、５つの温度ゾーンを含む：
Ｔ１：４０～８０℃（例えば５０～７０℃）、
Ｔ２：６０～１４０℃（例えば６０～１３０℃）、
Ｔ３：７０～１５０℃（例えば１００～１３０℃又は１１０～１４０℃）。
Ｔ４：８０～１６０℃（例えば１００～１５０℃）、及び
Ｔ５：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１２０℃）。
Ｔ１：４０～８０℃（例えば５０～７０℃）、
Ｔ２：６０～１４０℃（例えば６０～１３０℃）、
Ｔ３：７０～１５０℃（例えば１００～１３０℃又は１１０～１４０℃）。
Ｔ４：８０～１６０℃（例えば１００～１５０℃）、及び
Ｔ５：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１２０℃）。
【0058】
いくつかの実施形態では、温度プロファイルは、例えば、６つの温度ゾーンを含む：
Ｔ１：４０～８０℃（例えば５０～７０℃）、
Ｔ２：６０～１４０℃（例えば６０～１３０℃）、
Ｔ３：７０～１５０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１４０℃）、
Ｔ４：８０～１６０℃（例えば９０～１５０℃）、
Ｔ５：８０～１６０℃（例えば１００～１５０℃）、
Ｔ６：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１２０℃）。
Ｔ１：４０～８０℃（例えば５０～７０℃）、
Ｔ２：６０～１４０℃（例えば６０～１３０℃）、
Ｔ３：７０～１５０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１４０℃）、
Ｔ４：８０～１６０℃（例えば９０～１５０℃）、
Ｔ５：８０～１６０℃（例えば１００～１５０℃）、
Ｔ６：７０～１３０℃（例えば８０～１００℃又は１１０～１２０℃）。
【0059】
いくつかの更なる実施形態では、各ゾーンの温度は最終ゾーンに向かって上昇する。
【0060】
いくつかの実施形態では、スクリューが、他のゾーンと比較して、１つ以上のゾーンに追加のせん断を付与するように構成されてもよい。
【0061】
タンパク質－炭水化物混合物が各ゾーンで費やす時間の長さは、変えてもよく、適切なスクリュー速度、例えば、５０～５００ｒｐｍ（例えば、１００～４００又は１５０～２５０ｒｐｍ）によって決定することができる。いくつかの実施形態において、各ゾーンにおけるタンパク質炭水化物混合物の保持時間は、独立して、２～３秒から、おおよそ２～４分まで、例えば、５～２０秒、３０～５０秒、６０～９０秒、１２０～１８０秒である。
【0062】
いくつかの実施形態では、押出機バレルを出る軟化したタンパク質－炭水化物混合物（例えば、おおよそ８０～１００℃又は１００～１２０℃の範囲の温度）は、冷却又は周囲温度にさらされるか、又はバレル出口点に位置するダイ内での更なる加熱に供される。ダイは任意の適切な長さとしてよく、任意の適切な直径の内径（ボア）を有してよい。いくつかの実施形態では、ダイは、内径の長さが、約１０ｃｍ～約１００ｃｍ、例えば、おおよそ１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５ｃｍである。内径は、任意の適切な形状、例えば、円形、楕円形、正方形、又は長方形であってもよく、いくつかの実施形態では、おおよそ１０～１００ｍｍ（例えば、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、又は９５ｍｍ）の範囲の直径又は断面測定値を有してもよい。
【0063】
いくつかの実施形態において、押出機を出るタンパク質－炭水化物複合物は、おおよそ１０～１００秒間（例えば、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５秒間）、ダイ中に保持される。いくつかの実施形態において、ダイ圧力は、内径サイズに少なくとも部分的に依存して、約０．５ＭＰａ～約２０．０ＭＰａの範囲であり得、例えば、おおよそ０．７５、１．０、１．２５、１．５０、１．７５、２．０、２．２５、２．５０、２．７５、３．０、３．２５、３．５０、３．７５、４．０、４．２５、４．５、４．７５、５．０、５．２５、５．５、５．７５、６．０、７～１０、１２～１５又は１７～２０ＭＰａである。ダイは冷却されてもよく（例えば、２０～２５℃の水で）、能動的に加熱も冷却もされなくてもよく、又は押出機出口温度を維持するために、又はダイ内のタンパク質－炭水化物複合物の冷却速度を遅くするために、さらに加熱されてもよい（例えば、８０～１２０℃又は１００～１４０℃）。いくつかの実施形態では、ダイ内の温度、圧力及び保持時間は、ダイ内でのメイラード反応生成物の形成を可能にするようなものである。
【0064】
押出されたタンパク質－炭水化物複合物は、更なる乾燥に供され得る。いくつかの実施形態では、タンパク質－炭水化物複合物は、おおよそ８５℃以下又は８０℃以下、７５℃以下、７０℃以下の温度で、２～３時間以上、又は４～６時間以上、又は７～９時間以上、又は１０～１２時間以上、又は１４～１６時間以上、又は１８～２０時間以上、又は２２～２４時間以上乾燥される。いくつかの実施形態では、乾燥温度及び時間は、メイラード反応生成物の形成を可能にし得るようなものである。
【0065】
タンパク質源及び炭水化物源のような１つ以上のプロセスパラメータ（個々の又は組み合わされたタンパク質源及び炭水化物源の一方又は両方の物理的及び／又は化学的前処理、成分量、ｐＨ、スクリュー速度、温度、圧力及び押出機バレル内の時間、ならびに保持ダイ内の温度、圧力及び時間、ならびに乾燥条件を含む）を変化させることによって、様々な特性を有する様々なテクスチャー食品材料構造（例えば、軟質、繊維質テクスチャー、軟骨質、弾性、砕けやすいなど）を形成することができる。
【0066】
したがって、いくつかの実施形態では、タンパク質－炭水化物複合体は、最終食品製品の望ましい口当たり（保湿性又は「ジューシーさ」）に有利に寄与し得る保水性又は水分取り込み特性を有する。代替的な実施形態では、タンパク質－炭水化物複合物は、最終食品製品の繊維質又は軟骨構造又はテクスチャーに有利に寄与し得る保水性又は水分取り込み特性を有する。そのため、いくつかの実施形態において、タンパク質－炭水化物複合物は、乾燥重量基準での水分取り込みにより規定される保水性が、９０％以上、例えば９５％以上、又は１００％以上、又は１０５％以上、又は１０５％以上、又は１１０％以上、又は１１５％以上、又は１２０％以上、又は１２５％以上、又は１３０％以上、又は１３５％以上、１４０％以上、又は１４５％以上、又は１５０％以上、又は１５５％以上、又は１６０％以上、又は１６５％以上、又は１７０以上、１７５％以上、１８０％以上、１８５％以上、１９０％以上、１９５％以上、２００％以上、２０５％以上、２１０％以上、２１５％以上、２２０％以上、２２５％以上、２３０％以上、２３５％以上、２４０％以上、２４５％以上、２５０％以上である。いくつかの実施形態では、水分取り込みが約１２０％以上であると、より柔らかい構造が得られ得る。押出物は、水（例えば、１０～３０℃、４０～６０℃又は７０～１００℃）に２～３分間、１０～３０分間、又はおおよそ６０、９０、１２０、１５０又は１８０分間浸漬することによって水和され得る。
【0067】
いくつかの実施形態では、食品材料として使用するための押出物（生又は乾燥）は、押出物の約５０重量％以下の水分含量を有する。更なる実施形態では、押出食品材料は、押出物のおおよそ５０～４５重量％、又は押出物の４５～４０重量％、又は押出物の４０～３５重量％、又は押出物の３５～３０重量％、又は押出物の３０～２５重量％、又は押出物の２５～２０重量％、又は押出物の２０～１５重量％、又は押出物の１５～１０重量％、又は押出物の１０～５重量％、又は押出物の５～０重量％の水分含量を有し、例えば、押出物の４７～４３重量％、押出物の４３～３７重量％、押出物の３７～３３重量％、押出物の３３～２７重量％、押出物の２７～２３重量％、押出物の２３～１７重量％、押出物の１７～１３重量％、押出物の１３～７重量％、又は押出物の７～３重量％の範囲の水分含量を有する。更なる実施形態では、押出物は、押出物のおおよそ１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１重量％の水分含量を有する。
【0068】
押し出された食品材料（生の又は乾燥された、及び任意にさらに水和された）は、１つ又は複数の押し出された食品材料（例えば、動物肉の１つ又は複数のテクスチャ及び／又は感覚的属性を模倣するために異なるテクスチャーを有する）を、前述のような任意のそのような成分を含む追加の成分と組み合わせて、肉模倣食品製品を形成することによって、細かい又は粗い挽肉などのヒト又は動物の消費のための肉模倣食品製品を調製するために使用されてもよい。追加の成分のいくつかの例としては、結合剤及び増粘剤（例えば、ガム（gums）、ペクチン、デンプン、卵、ポテトフレーク、ジャガイモ紛、製粉又は粉砕した穀物（grain）及びマメ類（コムギ、米、ライムギ、オーツ麦、オオムギ、ソバ、トウモロコシ、ルパン豆、ヒヨコマメ、レンズ豆など）から製造される粉、タンパク質－炭水化物ＭＲＰ、香料（例えば、塩、肉フレーバー（例えば、豚肉、牛肉又は鶏肉の風味）、ハーブ、スパイス、植物風味香料（例えば、セロリ、タマネギ、ニンニク）、酵母エキス、糖（例えば、グルコース、スクロース、デキストロース）、天然及び人工甘味料、煙風味剤、グルタミン酸一ナトリウム）、脂肪、油脂（例えば、ココナツ油、パームステアリン、オリーブ油、植物油、カノーラ油及び前述の他の油）、着色剤、栄養剤（例えば、前述した、アミノ酸、ビタミン、ミネラル、耐性デンプン及び食物繊維）、及び防腐剤が挙げられる。任意に、肉模倣食品製品は、ある割合（例えば、おおよそ１～２％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％又は５０％ｗ／ｗまで）の動物由来（例えば、魚、貝類、家禽（例えば、ニワトリ、アヒル、ガチョウ、シチメンチョウ）、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウマ）の成分を含有してもよく、このような成分の例としては、筋肉、血液、脂肪、軟骨及び結合組織、臓物（器官）、ゼラチン、カゼイン及びカゼイン（例えば、カルシウム又はナトリウム）、乳清、乳タンパク質濃縮物、乳タンパク質単離物、及び卵又はそれらの成分（例えば、アルブミン、レシチン）が挙げられる。
【0069】
いくつかの実施形態では、食品材料は、粉砕又は破砕された肉製品、例えば、バーガーパティ、ケバブ、ミートボール、ミートローフ、ソーセージ、肉ソース及びフィリング（例えば、チリ、ボロネーズ、タコス用フィリング、パイ用フィリング）、ならびに、ナゲット、ステーキ、カツレツ、シュニッツェル、フィンガー及びストリップなどの他の成形された又は成型された肉製品（任意に破砕された）のような肉模倣食品製品の調製に使用することができる。いくつかの更なる実施形態では、食品材料は、バーガーパティの調製に使用されてもよい。いくつかの実施形態では、食品製品は、グルテン又はナッツなどの、アレルギー又は不耐性反応を引き起こす１つ以上の薬剤を含まないか、又は実質的に含まない。
【0070】
本開示は、以下の実施例を参照することによってさらに説明されるが、これらは、例示のみを目的とするものであり、上記の一般性を限定するものとして解釈されるべきではない。
【0071】
＜実施例＞
（材料）
タンパク質ベースの成分：使用した成分は以下の通り：(ｉ)エンドウ豆タンパク質単離物：ＮＵＴＲＡＬＹＳ（登録商標）Ｓ８５Ｆ Ｒｏｑｕｅｔｔｅ、８４％タンパク質（ｍｉｎ）、１０％（ｗ/ｗ）でのｐＨは約７．５、水溶性（ｐＨ７）は約５５％；(ｉｉ)大豆タンパク質単離物：ＳＰＩバルク栄養素、９３．３％タンパク質、０．１％脂肪及び１．４％ ＣＨＯ；（ｉｉｉ）大豆タンパク質単離物：６６１ ＩＰ ＳＰＩ Ｓｕｐｒｏ、９０％タンパク質、乾燥基準、５％（ｗ/ｗ）スラリーのｐＨは６．７～７．１；（ｉｖ）ソラマメ単離物（オーストラリア製植物タンパク質）：８１％タンパク質、ｐＨ７で水溶性、試験範囲８５～９０％。比較のために、テクスチャードダイズタンパク質（Ａｒｃｏｎ（登録商標））をArcher Daniels Midland Company(ADM)から入手した。
（材料）
タンパク質ベースの成分：使用した成分は以下の通り：(ｉ)エンドウ豆タンパク質単離物：ＮＵＴＲＡＬＹＳ（登録商標）Ｓ８５Ｆ Ｒｏｑｕｅｔｔｅ、８４％タンパク質（ｍｉｎ）、１０％（ｗ/ｗ）でのｐＨは約７．５、水溶性（ｐＨ７）は約５５％；(ｉｉ)大豆タンパク質単離物：ＳＰＩバルク栄養素、９３．３％タンパク質、０．１％脂肪及び１．４％ ＣＨＯ；（ｉｉｉ）大豆タンパク質単離物：６６１ ＩＰ ＳＰＩ Ｓｕｐｒｏ、９０％タンパク質、乾燥基準、５％（ｗ/ｗ）スラリーのｐＨは６．７～７．１；（ｉｖ）ソラマメ単離物（オーストラリア製植物タンパク質）：８１％タンパク質、ｐＨ７で水溶性、試験範囲８５～９０％。比較のために、テクスチャードダイズタンパク質（Ａｒｃｏｎ（登録商標））をArcher Daniels Midland Company(ADM)から入手した。
【0072】
炭水化物：使用した成分は以下の通り：（ｉ）あらかじめ調理し、乾燥させ、粉砕したジャガイモから製造した、Ｐｏｔａｔｏ Ｆｌｏｕｒ Ｍｅｎｏｒａ Ｆｏｏｄｓ、＜１％タンパク質；（ｉｉ）マルトデキストリンＤＥ１０及びマルトデキストリンＤＥ３０：メルボルン食品成分デポ（The Melbourne Food Ingredient Depot）；（ｉｉｉ）κ－カラギーナン：Ａｘｉｅｏ（ＣＰ Ｋｅｌｃｏ）、ｐＨ(０．５％液）は７．０～１０．０；（ｉｖ）ペクチン（高メトキシ）：メルボルン食品成分デポ、エステル化度７０％；（ｖ）イオタ－カラギーナン：メルボルン食品成分デポ、ｐＨ８．６。
【0073】
油：使用した脂肪は、ココナツ脂肪を使用したいくつかのバーガー製剤試験を除いて、パームステアリン（商標名：ＣＢＳ Ｂｅｓｓｃｈｏｃ ３９３４）（FTA Food solutions Pty Ltd）であった。
【0074】
その他：小麦粉（バーガー製剤における結合材としての使用）：ウールワース全目的小麦粉、タンパク質１０．９％；炭水化物（ＣＨＯ）７０．４％；脂肪１．３％；繊維３．５％；水分１３．９％。
【0075】
（押出試験）
材料の機能性を変えるための低水分押出の予備的評価
押出試験は、低水分押出条件下で以下の成分を用いて行った。
(ａ)タンパク質源のみ：エンドウ豆タンパク質単離物、
(ｂ)タンパク質－炭水化物ブレンド
(ｃ)水相の一部として置換された水中油型エマルジョン（Ｔｗｅｅｎ ４０によって安定化）とのタンパク質－炭水化物ブレンド。
材料の機能性を変えるための低水分押出の予備的評価
押出試験は、低水分押出条件下で以下の成分を用いて行った。
(ａ)タンパク質源のみ：エンドウ豆タンパク質単離物、
(ｂ)タンパク質－炭水化物ブレンド
(ｃ)水相の一部として置換された水中油型エマルジョン（Ｔｗｅｅｎ ４０によって安定化）とのタンパク質－炭水化物ブレンド。
【0076】
実験室規模の二軸押出機（ＤＳＥ３２－II、Jinan Kredit Machinery Co. Ltd．、Ｓｈａｎｄｏｎｇ、Ｃｈｉｎａ）を使用した。保持ダイを使用した場合と使用しない場合について、供給からダイ入口までの押出機バレルに沿った温度プロファイルを、それぞれ、６０℃、１００℃、１４０℃及び９０℃又は１２０℃（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４）に設定した。供給からダイへの基本スクリュー構成をＣＥ／３７．５／３７．５／８及びＣＥ／２５／４５／８として構築し、長さ３７．５ｍｍ、らせん角３７．５°の８つの搬送要素、長さ２５ｍｍ、らせん角２５°の８つの搬送要素を用いて、タンパク質、及びタンパク質とマルトデキストリン、ペクチン又はカラゲナンにせん断を付与するためのＴ２又はＴ３位置の小さなスクリュー要素を置き換えた中断飛行で使用した（図１）。様々な長さ（１５３ｍｍ、２４３ｍｍ、又は組み合わせた）の保持管が取り付けられていないか、又は保持管を有する破砕プレートを有する標準的な丸型ダイを、１２０℃のバレルゾーンの後に温度制御無しで使用した。図１は、押出機の選択された部分を示す。
【0077】
実施した押出試験の概要及び加工条件を以下に示す。最初の試験１～１３は、長いダイを用いずに行った。続いて、長いダイ（ＬＤ）を導入したが、これは押出物がスクリューを用いて押出機のセクションから出るときに、長いダイが押出物の保持を可能にし、テクスチャード加工されたタンパク質炭水化物複合物を形成するための保持を可能にしたからである。短いダイ（ＳＤ）もまた、いくつかの実験において使用した。
【0078】
油を添加した場合、パームステアリンをＴｗｅｅｎ４０で乳化した。エマルジョンは、１０ｇのＴｗｅｅｎ４０を、５０℃の１ｋｇの水と１ｋｇの溶融パームステアリン（～６０℃）とを混合し、Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎミキサーで乳化することにより、５０％水中油型エマルジョンを得て調製した。エマルジョン供給物は、所望の油負荷及び目標バレル水分レベルを得るために、液体供給物と共に使用した。
【0079】
押出物の製造に使用した配合及び条件を表１～表３に示す。
【0080】
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【表1-4】
＊配合は、成分重量に基づいた。
【0081】
【表2】
＊成分重量（ｗｔ）基準；＊＊短いダイ
注：混合用のインタラプトフライト（interrupted flight for mixing）を有するスクリュープロファイル；短いダイ（長さ１６０ｍｍ）；及び６０、１００、１４０及び１２０℃のバレル温度プロファイルを用いた。
【0082】
【表3】
＊混合用のインタラプトフライトを有するスクリュープロファイル；長いダイ（長さ４００ｍｍ）；短いダイ（長さ１６０ｍｍ）；及び４０～６０、１００、１４０及び１２０℃のバレル温度プロファイルを使用した。
【0083】
押出条件を変化させて、改善された肉類似特性を有するＰＰＩ－ペクチン結合体を得た。
【0084】
（押出物の物理的特性）
押出物の水分含量：押出物（３．０～４．０ｇ）を１０５℃のオーブン中で２４時間乾燥させた。押出物の乾燥重量を測定した。水分含量（％）及び乾燥物質含量は、以下のように計算した。
水分含量（％）＝１００×（乾燥前重量－乾燥後重量／乾燥前重量）
乾燥物量（％）＝１００－水分含量（％）
押出物の水分含量：押出物（３．０～４．０ｇ）を１０５℃のオーブン中で２４時間乾燥させた。押出物の乾燥重量を測定した。水分含量（％）及び乾燥物質含量は、以下のように計算した。
水分含量（％）＝１００×（乾燥前重量－乾燥後重量／乾燥前重量）
乾燥物量（％）＝１００－水分含量（％）
【0085】
押出物の水和特性：タンパク質、タンパク質－炭水化物又はタンパク質－炭水化物－油を含む押出物を沸騰した湯（押出物１部：水３部）で覆い、３０分又は１２０分又は１８０分間放置するか、又は沸騰した湯又は冷水で水和した後３０分間放置した。水和した押出物を排水し、手で絞って水を除去した。放出された水及び水和した押出物の重量を記録した。押出物による水取り込みを計算した。異なる水分量を有する押出物の水和特性を比較するために、水取り込みはまた、乾燥成分基準での水取り込み率（％）として表された。
【0086】
（押出試験からの押出物の特性）
様々な配合を有する押出物を、一連の押出変数及び原料を用いた押出後の乾燥条件を用いて製造した（表１～表３参照）。
様々な配合を有する押出物を、一連の押出変数及び原料を用いた押出後の乾燥条件を用いて製造した（表１～表３参照）。
【0087】
（全体組成の推計）
計算された近接組成を表４に示す。注：押出物の全体組成の推定値は、典型的な８４％タンパク質単離物、炭水化物及び押出用の他の成分の近接組成に基づく。また、押出及び後乾燥プロセスの間、成分（水を除く）の損失がないと仮定する。
計算された近接組成を表４に示す。注：押出物の全体組成の推定値は、典型的な８４％タンパク質単離物、炭水化物及び押出用の他の成分の近接組成に基づく。また、押出及び後乾燥プロセスの間、成分（水を除く）の損失がないと仮定する。
【0088】
【表4-1】
【表4-2】
【表4-3】
【表4-4】
【0089】
全体組成に対する成分の寄与について、以下の推定値を使用した：エンドウ豆タンパク質単離物は８４．００％のタンパク質、０．４０％のＣＨＯ(可溶性糖）、４．００％の脂肪、１．８０％の繊維、５．８０％の灰分、４．００％の水分を含有する（リサーチゲート上のビーチピース・ラティルス・マリチウス－Ｌからのタンパク質単離物の機能特性：リサーチゲートから入手可能：ｈｔｔｐｓ://ｗｗｗ.ｒｅｓｅａｒｃｈｇａｔｅ.ｎｅｔ/Ｆｉｇｕｒｅ/Ｃｈｅｍｉｃａｌ-ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ-ｏｆ-ｂｅａｃｈ-Ｐｅａ-Ｐｒｏｔｅｉｎ-ｉｓｏｌａｔｅｓ-ａ_ｔｂｌ１_２４８５１０１４５［２０１９年６月１７日入手]); ＭＤは９３．４％のＣＨＯ、０．６％の灰分、６％の水分を含有する；ペクチンは０．３％のタンパク質、８１％のＣＨＯ、０．３％の脂肪、９％の繊維、０．２１％の灰分、９．１９％の水分含量を有する。
＊脂肪含量は、押出中に油の損失がないと仮定して計算されるため、過大評価であり得る。押出物は均質ではなく、押出中に油のいくらかの漏れが観察された。＊＊対照については、ＡＤＭテクスチャード植物蛋白質（ＴＶＰ）生成物を添加した。
＊脂肪含量は、押出中に油の損失がないと仮定して計算されるため、過大評価であり得る。押出物は均質ではなく、押出中に油のいくらかの漏れが観察された。＊＊対照については、ＡＤＭテクスチャード植物蛋白質（ＴＶＰ）生成物を添加した。
【0090】
【0091】
タンパク質－炭水化物混合物を高温（１２０～１４０℃で２０秒間、又は＞１００℃で１分間）に曝露した持続時間を増加させる長い保持ダイの導入により、押出物の成分が融合した。
【0092】
（押出物の水和）
表５～表７は、得られた種々の押出物の水和に関する特性の概要を示す。
表５～表７は、得られた種々の押出物の水和に関する特性の概要を示す。
【0093】
【表5-1】
【表5-2】
【表5-3】
【表5-4】
【表5-5】
【表5-6】
【表5-7】
＊沸騰した湯による水和
【0094】
【表6】
【0095】
【表7】
【0096】
様々な加工条件（バレル水分、ダイ圧力、供給速度、スクリュー速度、押出後の保持ダイ出口の有無）及び押出後の選択された乾燥条件下での押出によって、多様な産物（タンパク質成分又はタンパク質－炭水化物配合物）を製造した。タンパク質－炭水化物配合物、加工条件、及び押出後の後乾燥に応じて、軟質から繊維質から軟骨質まで、様々なテクスチャーを有する押出物を形成することができた。一例として、ペクチンを含むエンドウ豆タンパク質単離物を含む配合物（長い保持ダイ（４００ｍｍ）を使用）により、（目視検査で）繊維構造を有する押出物が得られた（図３）。
【0097】
いくつかの実施形態において、以下の条件は、軟骨性及び砕けやすい構造の産生のための基礎として使用され得る。
【0098】
（軟骨構造の調製）
配合（ｗ／ｗ）：９６％ ＰＰＩ ４％：ペクチン７０％エステル化
ダイ：長い（４００ｍｍ）
バレル温度：６０、１００、１４０、１２０℃（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）
バレル水分含量：３５％
乾燥粉末供給：９．１ｋｇ／ｈｒ
スクリュー速度：１５４ ｒｐｍ
乾燥：例えば、８５℃で１２時間以上
配合（ｗ／ｗ）：９６％ ＰＰＩ ４％：ペクチン７０％エステル化
ダイ：長い（４００ｍｍ）
バレル温度：６０、１００、１４０、１２０℃（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）
バレル水分含量：３５％
乾燥粉末供給：９．１ｋｇ／ｈｒ
スクリュー速度：１５４ ｒｐｍ
乾燥：例えば、８５℃で１２時間以上
【0099】
（弾力のあるもろい構造の製造）
配合（ｗ／ｗ）：９６％ ＰＰＩ：４％ペクチン７０°エステル化又はカラギーナン／マルトデキストリン変異
ダイ：短い（１６０ｍｍ）
バレル温度：６０、１００、１４０、１２０℃（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）
バレル水分含量：３５％
乾燥粉末供給：９．１ｋｇ／ｈｒ
スクリュー速度：１５４ ｒｐｍ
乾燥：例えば、８５℃（以下）で１２時間以上
配合（ｗ／ｗ）：９６％ ＰＰＩ：４％ペクチン７０°エステル化又はカラギーナン／マルトデキストリン変異
ダイ：短い（１６０ｍｍ）
バレル温度：６０、１００、１４０、１２０℃（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）
バレル水分含量：３５％
乾燥粉末供給：９．１ｋｇ／ｈｒ
スクリュー速度：１５４ ｒｐｍ
乾燥：例えば、８５℃（以下）で１２時間以上
【0100】
（実施例２：ハンバーダーパティ）
実施例１で調製したいくつかの押出物をパティに配合した。
実施例１で調製したいくつかの押出物をパティに配合した。
【0101】
概して、押出物を沸騰した湯（押出物１部：水３部）中で水和し、２時間放置した。水和した押出物を排水し、手で絞って水を除去した。排水され、圧搾された押出物を、水素化パームステアリン（Ｂｅｓｓｃｈｏｃ ３９３４（FTA Food Solutions, Altona, Australia））と混合し、２０秒間マイクロ波処理して固体脂肪を溶融させた。パティを一つにまとめるために必要であったため、全目的小麦粉（Ｗｏｏｌｗｏｒｔｈｓ、Ａｕｓｔｒａｌｉａ）を結合材として使用した。ハンバーガーパティの配合に使用した成分の混合物及び量を以下に示す（表８）。
【0102】
【表8-1】
【表8-2】
【表8-3】
【表8-4】
【表8-5】
【表8-6】
【表8-7】
【表8-8】
＊結合材として、小麦粉又はＭＲＰ結合材を用いた。
＊＊ＭＲＰ結合材については、配合物に加える前にＰＰＩ－デンプン混合物を加熱した。ＭＲＰ結合材は、１７．８％のＰＰＩ、１３．７９％のジャガイモデンプン及び６８．４１％の水からなる。成分を混合し、ｐＨを７．５に調整した。混合物を９０℃で３０分間撹拌した。
【0103】
Beefmaster Premium gas barbeque unit（ＭＣ４ＰＢＳＱ２、Barbeques Galore Artarmon）をバーガーのグリルに使用した。ＢＢＱユニットは、ゲージがレッドゾーンの中央に達するまで、４つのＢＢＱバーナーすべてを最大限オンにすることにより、３００℃以上に予熱した。バーガーの内部温度が７２℃を超えるまで、ＢＢＱのホットプレート側で、各側について２分間、次いで各側について１分間、冷凍状態からバーガーを調理した。温度目標に到達しない場合、これが達成されるまで、各変動について記載された調理時間で、各側でさらに１分間の調理を繰り返した。
【0104】
調理したパティの硬度を、パンク試験を用いて測定した。試験は、圧縮モードに設定されたUniversal machine（Ｉｎｓｔｒｏｎ ６４５５、Ｅｎｇｌａｎｄ）を用いて行った。直径８ｍｍのプローブは６０ｍｍ／分でサンプルを貫通し、５０％の変形を達成した。各サンプルについて少なくとも３回の測定を行った。プローブがパティ構造を破壊したときの最大ピークにおける力をパティの硬度として同定した
【0105】
（調理試験）
調製試験１のバーガー
押出物４（ＰＰＩ、炭水化物源なし）から調製されたバーガーは、調理中に適切に一つにまとめることができなかった。他のハンバーガーは全て無傷のままであった。直火焼き（ｆｌａｍｅ ｇｒｉｌｌｉｎｇ）の際に、ＬＤ ５Ａ及びＬＤ６－１押出物から調製されたバーガーは凝集構造を有し、特にＬＤ６－１からのものは、所望の色及び軟骨組織を視覚的に与えた（図３を参照のこと）。
調製試験１のバーガー
押出物４（ＰＰＩ、炭水化物源なし）から調製されたバーガーは、調理中に適切に一つにまとめることができなかった。他のハンバーガーは全て無傷のままであった。直火焼き（ｆｌａｍｅ ｇｒｉｌｌｉｎｇ）の際に、ＬＤ ５Ａ及びＬＤ６－１押出物から調製されたバーガーは凝集構造を有し、特にＬＤ６－１からのものは、所望の色及び軟骨組織を視覚的に与えた（図３を参照のこと）。
【0106】
調製試験３のバーガー
追加の１０ｇの水を含むバーガーについては、成分は一つにまとまらなかった。調理したバーガーの外観は、ＬＤ６－１の外観と同様であった。
追加の１０ｇの水を含むバーガーについては、成分は一つにまとまらなかった。調理したバーガーの外観は、ＬＤ６－１の外観と同様であった。
【0107】
調製試験６のバーガー
得られた押出物の水結合能力に及ぼす長いダイ及び短いダイの使用の効果を、この試験で試験した。全てのハンバーガーは、同じ配合物を用いて調製した：ＬＤ６－１及びＴＵ砕片２４０の市販のＴＶＰハンバーガーを参照として使用した。乾燥前及び乾燥後（＞８時間）に、長いダイ及び短いダイ押出物からバーガーを調製した。生の押出物を４℃で貯蔵し、－２０℃で７日間貯蔵し、同じ配合物を用いてバーガーを調製した。４℃で貯蔵された生の押出物もまた、メイラード反応の結果としての色の変化及び他の特性の変化を研究するために試験された。－２０℃で保存した押出物を対照として使用した。短いダイを用いて調製されたバーガーは、長いダイ押出物からのバーガーよりも湿っていたが、軟骨構造の口当たりを有するとは予想されなかった。長いダイ押出物から調製されたバーガーはあまり湿っていなかったが、その軟骨構造のために、ざらざらした口当たりを有することが予想された。バーガー視覚特性は、押出物の貯蔵に伴って有意には変化しなかった。
得られた押出物の水結合能力に及ぼす長いダイ及び短いダイの使用の効果を、この試験で試験した。全てのハンバーガーは、同じ配合物を用いて調製した：ＬＤ６－１及びＴＵ砕片２４０の市販のＴＶＰハンバーガーを参照として使用した。乾燥前及び乾燥後（＞８時間）に、長いダイ及び短いダイ押出物からバーガーを調製した。生の押出物を４℃で貯蔵し、－２０℃で７日間貯蔵し、同じ配合物を用いてバーガーを調製した。４℃で貯蔵された生の押出物もまた、メイラード反応の結果としての色の変化及び他の特性の変化を研究するために試験された。－２０℃で保存した押出物を対照として使用した。短いダイを用いて調製されたバーガーは、長いダイ押出物からのバーガーよりも湿っていたが、軟骨構造の口当たりを有するとは予想されなかった。長いダイ押出物から調製されたバーガーはあまり湿っていなかったが、その軟骨構造のために、ざらざらした口当たりを有することが予想された。バーガー視覚特性は、押出物の貯蔵に伴って有意には変化しなかった。
【0108】
調製試験８のバーガー
乾燥時間の効果を試験するために押出物を調製した。押出物を７５℃で２、４及び６時間乾燥した。このバーガー調製配合では、小麦粉をジャガイモデンプンで置き換え、パームステアリンをココナッツ脂肪で置き換えた。小麦粉はジャガイモデンプンよりも良好な結合材であった。ココナッツ脂肪で置換しても、調理されたバーガーの外観に対して有意な視覚的差異を示さなかった。全てのバーガーは類似の湿潤性を有していた。６時間乾燥させた押出物から調製したバーガーは、より軟骨様の外観を有していた。
乾燥時間の効果を試験するために押出物を調製した。押出物を７５℃で２、４及び６時間乾燥した。このバーガー調製配合では、小麦粉をジャガイモデンプンで置き換え、パームステアリンをココナッツ脂肪で置き換えた。小麦粉はジャガイモデンプンよりも良好な結合材であった。ココナッツ脂肪で置換しても、調理されたバーガーの外観に対して有意な視覚的差異を示さなかった。全てのバーガーは類似の湿潤性を有していた。６時間乾燥させた押出物から調製したバーガーは、より軟骨様の外観を有していた。
【0109】
調製試験９のバーガー
７５℃で２時間乾燥した押出物ＬＤ６－１及びＬＤ ４５を６０：４０の比率で混合し、ミックスバーガーを調製した。１つのハンバーガーはＬＤ６－１のみを用いて調製し、別のハンバーガーは小麦粉及びココナッツ脂肪を用いて市販のＴＶＰ(ＴＵクランブル２４０）のみを用いて調製した。タンパク質－炭水化物複合物を用いて作製した１つのハンガーを、ＬＤ６－１押出物及び結合材としてのＭＲＰ混合物を用いて調製した。調理済みミックスバーガー及びＭＲＰバーガーは、調理済みＬＤ６－１バーガーよりも湿っていた。それらはまた、軟骨組織を有していた。
７５℃で２時間乾燥した押出物ＬＤ６－１及びＬＤ ４５を６０：４０の比率で混合し、ミックスバーガーを調製した。１つのハンバーガーはＬＤ６－１のみを用いて調製し、別のハンバーガーは小麦粉及びココナッツ脂肪を用いて市販のＴＶＰ(ＴＵクランブル２４０）のみを用いて調製した。タンパク質－炭水化物複合物を用いて作製した１つのハンガーを、ＬＤ６－１押出物及び結合材としてのＭＲＰ混合物を用いて調製した。調理済みミックスバーガー及びＭＲＰバーガーは、調理済みＬＤ６－１バーガーよりも湿っていた。それらはまた、軟骨組織を有していた。
【0110】
調理バーガーの穿刺試験
調理したハンバーガーのテクスチャーの試験を行った。結果は表９のとおりであった。
調理したハンバーガーのテクスチャーの試験を行った。結果は表９のとおりであった。
【0111】
【表9-1】
【表9-2】
【表9-3】
＊バーガー配合物に使用した脂肪はパームステアリンであった。
＊＊バーガー配合物に使用した脂肪はココナッツ脂肪であった。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
