СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ ПРЕДМЕТОВ ПОТРЕБЛЕНИЯ
METHODS AND COMPOSITIONS FOR CONSUMABLES

Эта заявка притязает на приоритет заявки на патент США с серийным № 61/572205, поданной 12 июля 2011 г., которая включена сюда в ее полном объеме посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Животноводство оказывает сильное отрицательное воздействие на окружающую среду. В настоящее время установлено, что 30% поверхности земли предназначены для животноводства, и что домашний скот составляет 20% от биомассы всех наземных животных. Из-за этого крупного масштаба животноводство служит причиной более чем 18% результирующих выбросов парниковых газов. Животноводство может быть самым большим источником загрязнения вод человеком, и животноводство представляет собой, безусловно, самую большую на земле угрозу биологическому разнообразию. Было установлено, что если бы население земли смогло перейти с мясосодержащей пищи на пищу, не содержащую материалы, происходящие из тел животных, 26% поверхности земли освободилось бы для других применений. Кроме того, переход на вегетарианскую пищу сильно уменьшил бы потребление воды и энергии.
Потребление мяса оказывает сильное отрицательное влияние на здоровье человека. Полезность для здоровья вегетарианской пищи общепризнанна. Если бы население перешло на вегетарианскую пищу, уменьшение расходов на здравоохранение было бы значительным.
Голод является мировой проблемой, при этом 4 основные в мире товарные культуры (соя, кукуруза, пшеница и рис) уже обеспечивают более чем 100% потребностей населения в калориях и белке, в том числе каждой незаменимой аминокислоте.
Заменители мяса на основе растений практически не привели к переходу на вегетарианскую пищу. Современный уровень развития заменяющих мясо композиций включает в себя экструзию соевой/зерновой смеси, приводящей к продуктам, которые почти не воспроизводят ощущение приготовления и поедания мяса. Типичными недостатками этих продуктов, которые являются более гомогенными, чем эквивалентные мясные продукты, являются текстура и создаваемое во рту ощущение. Кроме того, поскольку эти продукты должны в основном продаваться подвергнутыми предварительной кулинарной обработке, с внесенными искусственными запахами и ароматами, они не воспроизводят ароматы, запахи и другие ключевые особенности, связанные с приготовлением мяса. В результате, эти продукты интересуют в основном ограниченный круг потребителей, которые уже придерживаются вегетарианства/строгого вегетарианства, но не интересовали более большую часть потребителей, привыкших к поеданию мяса.
Здесь описаны улучшенные способы и композиции, которые более точно воспроизводят особенности, которые потребители ценят при приготовлении и потреблении мяса, и в которых преодолены изъяны и недостатки современных заменителей мяса.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В некоторых аспектах настоящим изобретением обеспечивается заменяющая мясо композиция, включающая белковое содержимое, в котором один или более выделенных и очищенных белков составляют 10% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого, причем указанная заменяющая мясо композиция точно воспроизводит вкус, текстуру или цвет мясного продукта, происходящего из источников на основе животных.
В одном варианте осуществления заменяющая мясо композиция точно воспроизводит цвет указанного мясного продукта в его сыром состоянии и в состоянии после приготовления.
В другом варианте осуществления один или более выделенных и очищенных белков составляют 25% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В другом варианте осуществления один или более выделенных и очищенных белков составляют 50% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В другом варианте осуществления один или более выделенных и очищенных белков составляют 75% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В другом варианте осуществления один или более выделенных и очищенных белков составляют 90% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В другом варианте осуществления глютен (клейковина) не составляет 10% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В другом варианте осуществления каждый из указанных выделенных, очищенных белков выделен и очищен отдельно.
В другом варианте осуществления заменяющая мясо композиция включает 1-7 выделенных и очищенных белков.
В другом варианте осуществления каждый из указанных 1-7 выделенных и очищенных белков выделен из отличного вида растений.
В некоторых вариантах осуществления заменитель мяса включает менее 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 отдельных белков, выделенных из одного или более видов растений.
В другом варианте осуществления указанное белковое содержимое включает не более чем микроколичество любых других белков, происходящих из одного или более видов растений.
В другом варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков выбирают из группы, состоящей из леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, гемоглобина, миоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов, рибосомных белков, актина, гексокиназы, лактатдегидрогеназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, фосфофруктокиназ, триозофосфатизомераз, фосфоглицераткиназ, фосфоглицератмутаз, энолаз, пируваткиназ, глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназ, пируватдекарбоксилаз, актинов, факторов элонгации трансляции, рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (rubisco), активазы рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (активазы rubisco), альбуминов, глицининов, конглицининов, глобулинов, вицилинов, кональбумина, глиадина, глютелина, глютена, глютенина, хордеина, проламина, фазеолина (белка), протеинопласта, секалина, экстенсинов, глютена Triticeae, зеина, любого запасного белка семян, олеозинов, калолеозинов, стеролеозинов или других белков масляных телец, растительного запасного белка A, растительного запасного белка B, запасного глобулина 8S семян фасоли золотистой.
В другом варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков не выделены из животного.
В другом варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков выделены из одного источника на основе растения.
В другом варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков выделены из множества источников на основе растений.
В другом варианте осуществления указанный один или более выделенных, очищенных белков выделены из генетически модифицированного организма.
В некоторых вариантах осуществления указанным генетически модифицированным организмом является генетически модифицированный, являющийся бактериями или дрожжами организм.
В некоторых вариантах осуществления указанному выделенному, очищенному белку придана форма волокон.
В конкретных вариантах осуществления указанные волокна напоминают скелетно-мышечные волокна.
Тем не менее, в более конкретных вариантах осуществления указанными волокнами являются асимметрические волокна.
В некоторых вариантах осуществления заменяющая мясо композиция дополнительно включает один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов.
В конкретном варианте осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 1. SEQ ID NO: 1:
MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA.
В конкретном варианте осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 2. SEQ ID NO: 2: MIDQKEKELI KESWKRIEPN KNEIGLLFYA NLFKEEPTVS VLFQNPISSQ SRKLMQVLGI LVQGIDNLEG LIPTLQDLGR RHKQYGVVDS HYPLVGDCLL KSIQEYLGQG FTEEAKAAWT KVYGIAAQVM TAE. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 80% SEQ ID NO: 2. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на крайней мере 90% SEQ ID NO: 2. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 98% SEQ ID NO: 2.
В конкретном варианте осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 3. SEQ ID NO: 3: MRKQPTVFEK LGGQAAMHAA VPLFYKKVLA DDRVKHYFKN TNMEHQAKQQ EDFLTMLLGG PNHYKGKNMA EAHKGMNLQN SHFDAIIENL AATLKELGVS DQIIGEAAKV IEHTRKDCLG K. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 80% SEQ ID NO: 3. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на 90% SEQ ID NO: 3. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на крайней мере 98% SEQ ID NO: 3.
В некоторых вариантах осуществления выделенные и очищенные белки объединены в одном или более гелей.
В некоторых вариантах осуществления заменяющая мясо композиция дополнительно включает один или более жиров.
В конкретных вариантах осуществления указанный один или более жиров происходят из источника на основе растения.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт, который включает индикатор, который показывает ход приготовления от сырого состояния до приготовленного состояния, причем указанный заменяющий мясо продукт происходит из источников не на основе животных.
В некоторых вариантах осуществления указанным индикатором является визуальный индикатор, который точно воспроизводит изменение цвета мясного продукта в указанном ходе приготовления.
В одном варианте осуществления указанное изменение цвета происходит от красного к коричневому.
В одном варианте осуществления указанное изменение цвета происходит от розового к белому или желто-коричневому.
В одном варианте осуществления указанный визуальный индикатор меняется с прозрачного на непрозрачный цвет в указанном ходе приготовления.
В некоторых вариантах осуществления индикатором является относящийся к запаху индикатор, который показывает ход приготовления.
В одном варианте осуществления указанным относящимся к запаху индикатором является одно или более летучих пахучих веществ, выделяемых во время приготовления.
В некоторых вариантах осуществления указанный индикатор включает один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков.
В конкретных вариантах осуществления указанный один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков находятся в восстановленном состоянии до приготовления.
В одном варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов.
В конкретном варианте осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 1. SEQ ID NO: 1:
MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков не выделены из животного. В некоторых вариантах осуществления композиции по настоящему изобретению не содержат какие-либо белки из животного.
В конкретных вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков выделены из одного или более источников на основе растений.
Тем не менее, в более конкретных вариантах осуществления указанный один или более выделенных, очищенных белков выделены из корневых клубеньков, корней, семян, листьев или стеблей указанного одного или более источников на основе растений.
В других конкретных вариантах осуществления указанным одним или более источников на основе растений являются растения сои или гороха.
В одном варианте осуществления указанный один или более источников на основе растений включает одно или более растений семейства бобовых.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков в восстановленном или окисленном состоянии имеет профиль спектральных линий УФ/видимого диапазона, схожий с таковым белка миоглобина, происходящего из источника на основе животного, при нахождении в эквивалентном восстановленном или окисленном состоянии.
В конкретном варианте осуществления разница между длиной волны, при которой наблюдается максимальное поглощение света указанным одним или более выделенными и очищенными железосодержащими белками, и длиной волны, при которой наблюдается максимальное поглощение света миоглобином, происходящим из источника на основе животного, составляет менее 5%.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных, очищенных белков выделены из генетически модифицированного организма.
В одном варианте осуществления указанным генетически модифицированным организмом является генетически модифицированный, являющийся бактериями или дрожжами организм.
В некоторых вариантах осуществления заменяющий мясо продукт не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В конкретных вариантах осуществления заменяющий мясо продукт дополнительно содержит менее 1% пшеничной клейковины.
В более конкретном варианте осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит пшеничную клейковину.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит изолят белка из сои.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит концентрат соевого белка.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок.
В более конкретном варианте осуществления указанный заменяющий мясо продукт содержит менее 5% углеводов.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит тофу.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается копия мышечной ткани, включающая белковое содержимое, которое включает один или более выделенных и очищенных белков, причем указанная копия мышечной ткани почти соответствует по вкусу, текстуре или цвету эквивалентной мышечной ткани, происходящей из источника на основе животного.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 50% в весовом отношении от указанного белкового содержимого. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 40% в весовом отношении от указанного белкового содержимого. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 30% в весовом отношении от указанного белкового содержимого. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 20% в весовом отношении от указанного белкового содержимого. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 10% в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 50% в весовом отношении от содержимого указанной композиции. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 40% в весовом отношении от содержимого указанной композиции. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 30% в весовом отношении от содержимого указанной композиции. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 20% в весовом отношении от содержимого указанной композиции. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 10% в весовом отношении от содержимого указанной композиции. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 5% в весовом отношении от содержимого указанной композиции. В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных белков составляют по крайней мере 1% в весовом отношении от содержимого указанной композиции.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое происходит из одного или более источников не на основе животных.
В конкретных вариантах осуществления указанным одним или более источников не на основе животных является источник на основе растения.
В других конкретных вариантах осуществления указанным одним или более источников не на основе животных являются генетически модифицированные дрожжи или бактерии.
В некоторых вариантах осуществления каждый из указанного одного или более выделенных белков выделен и очищен отдельно.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов, рибосомных белков, актина, гексокиназы, лактатдегидрогеназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, фосфофруктокиназ, триозофосфатизомераз, фосфоглицераткиназ, фосфоглицератмутаз, энолаз, пируваткиназ, глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназ, пируватдекарбоксилаз, актинов, факторов элонгации трансляции, рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (rubisco), активазы рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (активазы rubisco), альбуминов, глицининов, конглицининов, глобулинов, вицилинов, кональбумина, глиадина, глютелина, глютена, глютенина, хордеина, проламина, фазеолина (белка), протеинопласта, секалина, экстенсинов, глютена Triticeae, зеина, любого запасного белка семян, олеозинов, калолеозинов, стеролеозинов или других белков масляных телец, растительного запасного белка A, растительного запасного белка B, запасного глобулина 8S семян фасоли золотистой.
В одном варианте осуществления указанным запасным белком семян является белок 8S фасоли золотистой.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое суспендировано в геле.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое находится в форме геля.
В одном варианте осуществления указанный гель включает выделенный, очищенный сшивающий фермент.
В некоторых вариантах осуществления указанный выделенный, очищенный сшивающий фермент выбирают из группы, состоящей из трансглютаминазы, лизилоксидаз и аминоксидаз.
В конкретном варианте осуществления указанным выделенным, очищенным сшивающим ферментом является трансглютаминаза.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое собрано в волокна.
В конкретных вариантах осуществления указанные волокна расположены изотропно.
В одном варианте осуществления указанными волокнами являются асимметрические волокна.
В некоторых вариантах осуществления копия мышечной ткани дополнительно включает один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов.
В конкретном варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков включают аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 1. SEQ ID NO: 1: MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA. В конкретном варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков включают аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 80% SEQ ID NO: 1. В конкретном варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков включают аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 90% SEQ ID NO: 1. В конкретном варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков включают аминокислотную последовательность, гомологичную на крайней мере 95% SEQ ID NO: 1. В конкретном варианте осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков включают аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 98% SEQ ID NO: 1.
В конкретных вариантах осуществления копия мышечной ткани включает белковое содержимое, причем (i) один выделенный и очищенный белок, который не является железосодержащим белком, составляет 40-95% от указанного белкового содержимого, (ii) один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков составляют 1-20% от указанного белкового содержимого, и (iii) один или более сшивающих реагентов составляют 0,1-35% от указанного белкового содержимого.
В одном варианте осуществления указанное белковое содержимое составляет 5-50% в весовом отношении или в отношении веса к объему от указанной копии.
В одном варианте осуществления указанным одним выделенным и очищенным белком является белок 8S фасоли золотистой.
В одном варианте осуществления указанным одним или более выделенными и очищенными железосодержащими белками является леггемоглобин.
В одном варианте осуществления указанным одним или более сшивающими реагентами является трансглютаминаза.
В некоторых вариантах осуществления копия мышечной ткани не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В конкретных вариантах осуществления копия мышечной ткани, кроме того, содержит менее 1% пшеничной клейковины. В конкретных вариантах осуществления копия мышечной ткани, кроме того, содержит менее 5% пшеничной клейковины. В конкретных вариантах осуществления копия мышечной ткани, кроме того, содержит менее 10% пшеничной клейковины. В конкретных вариантах осуществления копия мышечной ткани, кроме того, содержит менее 0,1% пшеничной клейковины.
В более конкретном варианте осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит пшеничную клейковину.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит изолят белка из сои.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит концентрат соевого белка.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит соевый белок.
В более конкретном варианте осуществления указанная копия мышечной ткани содержит менее 5% углеводов.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит тофу.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия мышечной ткани не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мышечной ткани не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В конкретных вариантах осуществления копия мяса содержит менее 1% пшеничной клейковины. В конкретных вариантах осуществления копия мяса содержит менее 5% пшеничной клейковины. В конкретных вариантах осуществления копия мяса содержит менее 10% пшеничной клейковины. В конкретных вариантах осуществления копия мяса содержит менее 0,1% пшеничной клейковины.
В более конкретном варианте осуществления копия мяса не содержит пшеничную клейковину.
В других конкретных вариантах осуществления копия мяса не содержит изолят белка из сои.
В других конкретных вариантах осуществления копия мяса не содержит концентрат соевого белка.
В других конкретных вариантах осуществления копия мяса не содержит соевый белок.
В более конкретном варианте осуществления копия мяса содержит менее 5% углеводов.
В других конкретных вариантах осуществления копия мяса не содержит тофу.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса содержит менее 1% целлюлозы. В некоторых вариантах осуществления копия мяса содержит менее 0,1% целлюлозы. В некоторых вариантах осуществления копия мяса содержит менее 10% целлюлозы. В некоторых вариантах осуществления копия мяса содержит менее 5% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается копия жировой ткани, включающая загущенную эмульсию, при этом указанная загущенная эмульсия включает раствор белка с суспендированными в нем каплями жира.
В некоторых вариантах осуществления указанные капли жира происходят из источника не на основе животного.
В некоторых вариантах осуществления указанные капли жира состоят из одного или более растительных масел.
В некоторых вариантах осуществления указанное одно или более растительных масел выбирают из группы, состоящей из кукурузного масла, оливкового масла, соевого масла, арахисового масла, орехового масла, миндального масла, кунжутного масла, хлопкового масла, рапсового масла, масла канолы, сафлорового масла, подсолнечного масла, масла из семян льна, водорослевого масла, пальмового масла, пальмоядрового масла, кокосового масла, масла бабассу, масла ши, масла манго, масла какао, масла ростков пшеницы, масла из рисовых отрубей, масел, продуцируемых бактериями, водорослями, археями или грибами или созданными с помощью генетической инженерии бактериями, водорослями, археями или грибами, триглицеридов, моноглицеридов, диглицеридов, сфингозидов, гликолипидов, лецитина, лизолецитина, фосфатидных кислот, лизофосфатидных кислот, олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты, сопряженной олеиновой кислоты или сложных эфиров олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты, или глицериновых эфиров олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты, или являющихся триглицеридами производных олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты.
В одном варианте осуществления указанным одним или более растительными маслами является масло из рисовых отрубей или масло канолы.
В некоторых вариантах осуществления указанный раствор белка включает один или более выделенных, очищенных белков.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных, очищенных белков составляет 75% или более от белка в указанном растворе белка.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных, очищенных белков происходит из источника не на основе животного.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного является источник на основе растения.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного являются генетически модифицированные дрожжи или бактерии.
В некоторых вариантах осуществления каждый из указанного одного или более выделенных белков выделен и очищен отдельно.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов, рибосомных белков, актина, гексокиназы, лактатдегидрогеназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, фосфофруктокиназ, триозофосфатизомераз, фосфоглицераткиназ, фосфоглицератмутаз, энолаз, пируваткиназ, глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназ, пируватдекарбоксилаз, актинов, факторов элонгации трансляции, рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (rubisco), активазы рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (активазы rubisco), альбуминов, глицининов, конглицининов, глобулинов, вицилинов, кональбумина, глиадина, глютелина, глютена, глютенина, хордеина, проламина, фазеолина (белка), протеинопласта, секалина, экстенсинов, глютена Triticeae, зеина, любого запасного белка семян, олеозинов, калолеозинов, стеролеозинов или других белков масляных телец, растительного запасного белка A, растительного запасного белка B, запасного глобулина 8S семян фасоли золотистой.
В некоторых вариантах осуществления указанным одним или более выделенными, очищенными белками является белок альбумин, запасной белок семян или белок глобулин гороха.
В конкретных вариантах осуществления указанным белком альбумином является выделенный белок альбумин гороха.
В некоторых вариантах осуществления указанным запасным белком семян является белок 8S фасоли золотистой.
В некоторых вариантах осуществления указанная загущенная эмульсия включает раствор белка, включающий 1-3 выделенных и очищенных белка, причем указанный раствор составляет 30-70% от объема указанной эмульсии; растительное масло, причем указанное растительное масло составляет 30-70% от объема указанной эмульсии; и выделенный, очищенный сшивающий фермент, причем указанный сшивающий фермент составляет 0,5-5% в отношении веса к объему от указанной эмульсии; при этом указанное растительное масло эмульгировано в указанном растворе белка, причем указанной эмульсии придают форму геля с помощью указанного сшивающего фермента.
В других вариантах осуществления указанная загущенная эмульсия включает раствор белка, включающий 1-3 выделенных и очищенных белка, причем указанный раствор составляет 1-30% от объема указанной эмульсии; растительное масло, причем указанное растительное масло составляет 70-99% от объема указанной эмульсии; и выделенный, очищенный сшивающий фермент, причем указанный сшивающий фермент составляет 0,5-5% в отношении веса к объему от указанной эмульсии; при этом указанное растительное масло эмульгировано в указанном растворе белка, причем указанной эмульсии придают форму геля с помощью указанного сшивающего фермента.
В некоторых вариантах осуществления копия жировой ткани дополнительно включает сшивающий фермент.
В некоторых вариантах осуществления указанным сшивающим ферментом является трансглютаминаза.
В некоторых вариантах осуществления одним из указанных 1-3 выделенных и очищенных белков является белок 8S фасоли золотистой, белок альбумин гороха или белок глобулин гороха.
В конкретных вариантах осуществления указанным растительным маслом является масло из рисовых отрубей или масло канолы.
В некоторых вариантах осуществления копия жировой ткани не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В конкретных вариантах осуществления копия жировой ткани, кроме того, содержит менее 1% пшеничной клейковины.
В более конкретном варианте осуществления указанная копия жировой ткани не содержит пшеничную клейковину.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит изолят белка из сои.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит концентрат соевого белка.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит соевый белок.
В более конкретном варианте осуществления указанная копия жировой ткани содержит менее 5% углеводов.
В других конкретных вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит тофу.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанная копия жировой ткани не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается копия соединительной ткани, включающая белковое содержимое, включающее один или более выделенных, очищенных белков, причем указанное белковое содержимое собрано в структуры, почти соответствующие структуре и внешнему виду соединительной ткани или кожи.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое происходит из источника не на основе животного.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного является источник на основе растения.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного являются генетически модифицированные дрожжи или бактерии.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных белков составляют 50% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных белков составляют 90% или более в весовом отношении от указанного белкового содержимого.
В некоторых вариантах осуществления каждый из указанного одного или более выделенных белков выделен и очищен отдельно.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов, рибосомных белков, актина, гексокиназы, лактатдегидрогеназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, фосфофруктокиназ, триозофосфатизомераз, фосфоглицераткиназ, фосфоглицератмутаз, энолаз, пируваткиназ, глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназ, пируватдекарбоксилаз, актинов, факторов элонгации трансляции, рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (rubisco), активазы рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (активазы rubisco), альбуминов, глицининов, конглицининов, глобулинов, вицилинов, кональбумина, глиадина, глютелина, глютена, глютенина, хордеина, проламина, фазеолина (белка), протеинопласта, секалина, экстенсинов, глютена Triticeae, зеина, любого запасного белка семян, олеозинов, калолеозинов, стеролеозинов или других белков масляных телец, растительного запасного белка A, растительного запасного белка B, запасного глобулина 8S семян фасоли золотистой.
В некоторых вариантах осуществления указанным одним или более выделенными и очищенными белками является белок семейства проламинов.
В некоторых вариантах осуществления указанным одним или более выделенными и очищенными белками является зеин.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое суспендировано в геле.
В некоторых вариантах осуществления указанный гель включает выделенный, очищенный сшивающий фермент.
В некоторых вариантах осуществления указанный выделенный, очищенный сшивающий фермент выбирают из группы, состоящей из трансглютаминазы, лизилоксидаз и аминоксидаз.
В некоторых вариантах осуществления указанным выделенным, очищенным сшивающим ферментом является трансглютаминаза.
В некоторых вариантах осуществления указанному белковому содержимому придают форму волокна.
В некоторых вариантах осуществления указанное волокно получают с помощью процесса экструзии.
В некоторых вариантах осуществления указанное волокно стабилизируют с помощью белковых сшивок.
В некоторых вариантах осуществления волокно содержит выделенный, очищенный сшивающий фермент.
В некоторых вариантах осуществления указанный выделенный, очищенный сшивающий фермент выбирают из группы, состоящей из трансглютаминазы, лизилоксидаз и аминоксидаз.
В некоторых вариантах осуществления указанным выделенным, очищенным сшивающим ферментом является трансглютаминаза.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт, включающий копию мышечной ткани, копию жировой ткани и копию соединительной ткани; причем указанные копия мышечной ткани, копия жировой ткани и/или копия соединительной ткани собраны в структуру, которая почти соответствует физической структуре мяса.
В некоторых вариантах осуществления заменяющий мясо продукт включает две или более из указанных копии мышечной ткани, копии жировой ткани и копии соединительной ткани.
В некоторых вариантах осуществления заменяющего мясо продукта, указанная копия мышечной ткани составляет 40-90% в весовом отношении от указанного продукта, указанная копия жировой ткани составляет 1-60% в весовом отношении от указанного продукта, а указанная копия соединительной ткани составляет 1-30% в весовом отношении от указанного продукта.
В некоторых вариантах осуществления заменяющий мясо продукт включает 60-90% воды, 5-30% белкового содержимого и 1-20% жира или копии жира; причем указанное белковое содержимое включает один или более выделенных, очищенных белков растений.
В некоторых вариантах осуществления указанное белковое содержимое происходит из источника не на основе животного.
В некоторых вариантах осуществления источником не на основе животного является источник на основе растения.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного являются генетически модифицированные дрожжи или бактерии.
В некоторых вариантах осуществления 50% или более в весовом отношении указанного белкового содержимого представляют собой один или более выделенных, очищенных белков.
В некоторых вариантах осуществления каждый из указанного одного или более выделенных белков выделен и очищен отдельно из отличного вида растений.
В некоторых вариантах осуществления один или более из указанных выделенных белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3, и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов, рибосомных белков, актина, гексокиназы, лактатдегидрогеназы, фруктозобисфосфат-альдолазы, фосфофруктокиназ, триозофосфатизомераз, фосфоглицераткиназ, фосфоглицератмутаз, энолаз, пируваткиназ, глицеральдегид-3-фосфат-дегидрогеназ, пируватдекарбоксилаз, актинов, факторов элонгации трансляции, рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (rubisco), активазы рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (активазы rubisco), альбуминов, глицининов, конглицининов, глобулинов, вицилинов, кональбумина, глиадина, глютелина, глютена, глютенина, хордеина, проламина, фазеолина (белка), протеинопласта, секалина, экстенсинов, глютена Triticeae, зеина, любого запасного белка семян, олеозинов, калолеозинов, стеролеозинов или других белков масляных телец, растительного запасного белка A, растительного запасного белка B, запасного глобулина 8S семян фасоли золотистой.
В некоторых вариантах осуществления заменяющий мясо продукт включает дополнительно один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных и очищенных железосодержащих белков выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов. В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 1:
MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA.
В некоторых вариантах осуществления заменяющий мясо продукт не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В конкретных вариантах осуществления заменяющий мясо продукт, кроме того, содержит менее 1% пшеничной клейковины.
В более конкретном варианте осуществления заменяющий мясо продукт не содержит пшеничную клейковину.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит изолят белка из сои.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит концентрат соевого белка.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок.
В более конкретном варианте осуществления указанный заменяющий мясо продукт содержит менее 5% углеводов.
В других конкретных вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит тофу.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный заменяющий мясо продукт не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается пищевой продукт, включающий один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков, причем указанному пищевому продукту придана форма для потребления животным.
В некоторых вариантах осуществления указанный один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков происходит из источника не на основе животного.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного является источник на основе растения.
В некоторых вариантах осуществления указанный источник на основе растения включает одно или более растений семейства бобовых.
В некоторых вариантах осуществления указанным одним или более растениями семейства бобовых является растение сои или гороха.
В некоторых вариантах осуществления указанным источником не на основе животного являются генетически модифицированные дрожжи или бактерии.
В некоторых вариантах осуществления указанный железосодержащий белок выбирают из группы, состоящей из гемоглобина, миоглобина, леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, хлорокруорина, эритрокруорина, нейроглобина, цитоглобина, протоглобина, усеченного 2/2 глобина, HbN, цианоглобина, HbO, Glb3 и цитохромов, HGbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов.
В одном варианте осуществления указанный железосодержащий белок включает аминокислотную последовательность, гомологичную на по крайней мере 70% SEQ ID NO: 1:
MVAFTEKQDALVSSSFEAFKANIPQYSVVFYTSILEKAPAAKDLFSFLANGVDPTNPKLTGHAEKLFALVRDSAGQLKASGTVVADAALGSVHAQKAVTDPQFVVVKEALLKTIKAAVGDKWSDELSRAWEVAYDELAAAIKKA.
В некоторых вариантах осуществления пищевой продукт не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В конкретных вариантах осуществления пищевой продукт, кроме того, содержит менее 1% пшеничной клейковины.
В более конкретном варианте осуществления указанный пищевой продукт не содержит пшеничную клейковину.
В других конкретных вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит изолят белка из сои.
В других конкретных вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит концентрат соевого белка.
В других конкретных вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит соевый белок.
В более конкретном варианте осуществления указанный пищевой продукт содержит менее 5% углеводов.
В других конкретных вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит тофу.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления указанный пищевой продукт не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается способ создания заменяющей мясо композиции, включающий выделение и очистку одного или более белков и сборку указанного одного или более белков в физическую структуру, которая почти соответствует физической структуре мяса.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается способ создания копии мышечной ткани, включающий выделение и очистку одного или более белков и сборку указанного одного или более белков в физическую структуру, которая почти соответствует физической структуре скелетной мышцы.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается способ создания копии жировой ткани, включающий выделение и очистку одного или более белков, приготовление раствора, включающего один или более белков, эмульгирование одного или более жиров в указанном растворе и стабилизацию указанного раствора с образованием загущенной эмульсии с помощью одного или более сшивающих реагентов.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается способ создания копии соединительной ткани, включающий выделение и очистку одного или более белков и преципитацию указанного одного или более белков, причем указанная преципитация приводит к одному или более белкам, образующим физические структуры, почти соответствующие физической структуре соединительной ткани.
В некоторых вариантах осуществления указанная преципитация включает растворение указанного одного или более белков в первом растворе и экструдирование первого раствора во второй раствор, причем указанный один или более белков является нерастворимым в указанном втором растворе, причем указанное экструдирование порождает преципитацию указанного одного или более белков.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается пищевой продукт, включающий один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков, причем указанному пищевому продукту придана форма для потребления животным.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается пищевой продукт, включающий один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков, причем указанному пищевому продукту придана форма для потребления людьми.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается пищевой продукт, включающий один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков, причем указанному пищевому продукту придана форма для потребления животным. В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается пищевой продукт, включающий один или более выделенных, очищенных железосодержащих белков, причем указанному пищевому продукту придана форма для потребления людьми.
Все публикации и заявки на патенты, упомянутые в этом описании, включены сюда посредством ссылки в той же мере, как если бы было специально и отдельно указано, что каждая отдельная публикация или заявка на патент включена посредством ссылки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Файл с данными о патенте или заявке содержит по крайней мере один чертеж, выполненный в цвете. Копии этой публикации патента или заявки на патент с цветным чертежом(ами) будут предоставляться Ведомством по первому требованию и после уплаты требуемой пошлины.
Новые признаки настоящего изобретения изложены с подробностями в прилагаемой формуле изобретения. Лучшее понимание признаков и преимуществ настоящего изобретения будет достигнуто с учетом следующего подробного описания, в котором изложены иллюстративные варианты осуществления, в которых использованы принципы настоящего изобретения, и сопроводительных чертежей, в которых:
На фиг. 1 изображено сравнение совмещенных GCMS профилей (в ориентациях с зеркальным отображением) образцов идентичных в иных отношениях копий мышечной ткани, приготовленных в присутствии леггемоглобина (LHb, профиль справа) или иона железа (профиль слева). На этой фигуре вертикальная ось представляет собой время удержания на стадии разделения с помощью газовой хроматографии, а горизонтальная ось представляет собой соотношения m/z для йонов, порождаемых в результате фрагментации соответствующих разделенных летучих соединений. Выбранные соединения, дифференциально представленные в двух образцах, помечены справа на фигуре.
На фиг. 2 изображена часть корня растения гороха (Pisum sativum) с корневыми клубеньками, разрезанными для демонстрации красного цвета, придаваемого леггемоглобином, содержащимся в нем. Разрезанный корневой клубенек становится красным.
На фиг. 3 изображен леггемоглобин, выделенный из 1 унции корней гороха. Красный цвет, обычно приписываемый мясу, несомненен на цветной фотографии.
На фиг. 4 демонстрируется, что леггемоглобины из различных видов являются гомологами и имеют схожие цветовые характеристики (фиг. 4). На фиг. 4, панель A, представлены SDS-ПААГ после электрофореза лизированных корневых клубеньков трех видов растений семейства бобовых: (1) конского боба, (2) гороха огородного морщинистого, (3) сои. Стрелками отмечены соответствующие леггемоглобины. На панели B демонстрируется схожесть профиля спектральных линий УФ/видимого диапазона в случае леггемоглобинов из двух различных видов растений (конского боба и сои).
На фиг. 5 представлено сравнение восстановленного (2+ гемового железа) и окисленного (3+ гемового железа) соевого леггемоглобина (фиг. 5, панель A) и миоглобина лошадиной сердечной мышцы (фиг. 5, панель B), демонстрирующее схожесть профилей поглощения в УФ/видимом диапазоне двух белков. Авторы настоящего изобретения очистили леггемоглобин из корневых клубеньков сои, используя описанный здесь протокол. Очищенный лошадиный миоглобин был куплен у SigmaAldrich. Соевый леггемоглобин (фиг. 5, панель A) и лошадиный миоглобин (фиг. 5, панель B) были восстановлены с помощью 1 мМ гидросульфита натрия. Представлены спектры поглощения света УФ/видимого диапазона гемового Fe3+ (синяя линия - более высокий пик на фиг. 5 и 6) и гемового Fe2+ (красная линия) соевого леггемоглобина (фиг. 5, панель A) и лошадиного миоглобина (фиг. 5, панель B). Вставки показывают увеличение спектров в УФ/видимом диапазоне в области от 450 нм до 700 нм. (Фиг. 5, панель C) Изображения 10-мкл капли жидкости - раствора 40 мг/мл соевого леггемоглобина в степени окисления гемового Fe3+ (левая капля), демонстрирующее характерный цвет ржавчины, и 40 мг/мл раствора соевого леггемоглобина в степени окисления гемового Fe2+ (правая капля), демонстрирующее характерный красный цвет, и (правое изображение) соответствующих образцов лошадиного миоглобина.
На фиг. 6 представлены примеры успешного восстановления гемового железа в леггемоглобине с помощью гидросульфита натрия и цитрата титана. На фиг. 6 спектрограмма в УФ/видимом диапазоне очищенного соевого леггемоглобина, в котором гемовое железо находится в окисленном (+3) состоянии, представлена голубыми кривыми на каждой панели (голубые кривые имеют более высокие пики на основных графиках). Красные кривые на каждой панели представляют собой спектры в УФ/видимом диапазоне того же вида леггемоглобина после восстановления до степени (+2) (красные линии) посредством добавления (панель A) 1 мМ гидросульфита натрия или (панель B) 0,24% (в отношении веса к объему) цитрата титана в буфере, содержащем 20 мМ фосфат калия pH 7,3, 100 мМ хлорид натрия. Вставки показывают увеличение спектров в УФ/видимом диапазоне в области от 450 нм до 700 нм. Для этого примера леггемоглобин был очищен из корневых клубеньков сои, используя разделение на фракции с помощью насыщения до 60/90% сульфата аммония и замену буфера на буфер, содержащий 20 мМ фосфат калия pH 7,4, 100 мМ хлорид натрия. Маточный раствор гидросульфита натрия был приготовлен посредством растворения 100 мМ гидросульфита натрия в 1 мМ гидроксиде натрия в воде. Маточный раствор цитрата титана был приготовлен из 20% (в отношении веса к объему) хлорида титана в соляной кислоте посредством смешивания его с 0,2 M цитратом натрия (1:10 в объемном отношении). pH доводили, используя карбонат натрия, до pH 7,0.
На фиг. 7 представлен пример очистки в проточном материале леггемоглобина из корневых клубеньков сои. На фигуре демонстрируется фракционирование с помощью электрофореза в SDS-ПААГ образцов, отобранных на различных стадиях очистки соевого леггемоглобина: (дорожка 1) лизата корневых клубеньков сои; (дорожка 2) лизата корневых клубеньков сои, подвергнутого очистке с помощью фракционирования с использованием 60/90% (в отношении веса к объему) сульфата аммония. Представлено белковое содержимое полученного после фракционирования с использованием 90% сульфата аммония белкового осадка, ресуспендированного в буфере, содержащем 20 мМ фосфат калия pH 7,4, 100 мМ хлорид натрия, 1 мМ EDTA; белки из преципитированного с использованием 90% сульфата аммония осадка далее очищали с помощью анионообменной хроматографии (FFQ GE Healthcare) в 20 мМ фосфате калия рН 7,4, 100 мМ хлориде натрия. Леггемоглобин, полученный в проточном материале, представлен на дорожке 3. Проточный материал с колонки для анионообменной хроматографии фракционировали, используя гель-хроматографию (Sephacryl S-100 GE Healthcare), и результирующая, содержащая леггемоглобин фракция представлена на дорожке 4. Содержание леггемоглобина на различных стадиях очистки определяли посредством определения доли соответствующей леггемоглобину полосы на SDS-ПААГ после электрофореза в соответствующем образце, используя программное обеспечение для анализа ImageDoc (BioRad). Степень чистоты (относительное содержание) леггемоглобина на соответствующих стадиях очистки составляла: лизат: 32,7% (дорожка 1), фракционирование с использованием 60/90% (в отношении веса к объему) сульфата аммония: 78% (дорожка 2), анионообменная хроматография: ~ 83% (дорожка 3) и гель-хроматография: до ~95% (дорожка 4).
На фиг. 8 представлен анализ окрашенного SDS-ПААГ после электрофореза (A) соевого леггемоглобина, экспрессированного и очищенного, используя технологию рекомбинантных белков, и (B) соевого леггемоглобина, очищенного из корневых клубеньков сои. (A) Рекомбинантный соевый леггемоглобин A, содержащий His-метку и сайт для удаления His-метки с помощью протеазы TEV, был экспрессирован в штамме E.coli BL21 и очищен, используя аффинную по отношению к His-метке хроматографию (смолу Talon, CloneTech). Левая дорожка содержит стандарты молекулярной массы, правая дорожка содержит очищенный рекомбинантный соевый леггемоглобин A (стрелка). Предполагаемая молекулярная масса рекомбинантного соевого леггемоглобина A составляет 17,1 кДа. (B) SDS-ПААГ после электрофореза очищенного соевого леггемоглобина из корневых клубеньков. Левая дорожка содержит стандарты молекулярной массы, правая дорожка содержит очищенный соевый леггемоглобин A (стрелка). Масс-спектрометрический анализ очищенного материала показал, что присутствуют все четыре изоформы соевого леггемоглобина, и они являются полноразмерными (не представленные данные). Предполагаемые молекулярные массы (М.м.) изоформ соевого леггемоглобина находятся в диапазоне от М.м. 15,4 до 15,8 кДа.
На фиг. 9 представлен пример 6-ти кусочков промышленного аналога мяса (аналога курятины Quorn), приблизительно 1 см по боковой поверхности, 4 из которых (левые и нижний правый) были пропитаны раствором приблизительно 10 мг/мл соевого леггемоглобина в 20 мМ фосфате калия pH 7,4 и 100 мМ NaCl; остальные два (верхние правые) были пропитаны тем же буфером без леггемоглобина. Насыщенный розовый цвет кусочков с введенным леггемоглобином очевиден на цветных фотографиях в противоположность бледному желто-коричневому цвету кусочков без такого введения.
На фиг. 10 представлены 4 кусочка аналога курятины Quorn с введенным леггемоглобином в процессе приготовления на сковородке при 350°C. Два нижних кусочка были перевернуты для демонстрации жареной поверхности, которая стала коричневой. В верхних двух кусочках нагретая часть стала серо-бурой, в то время как более холодная верхняя поверхность остается розового цвета. В некоторых вариантах осуществления в предмет потребления вводят раствор, содержащий гемсодержащие белки, например, раствор леггемоглобина, до тех пор, пока предмет потребления не будет иметь цвет неприготовленного мяса.
На фиг. 11 изображено, что 43 мл раствора белка фасоли золотистой (150 мг/мл в буфере для диализа) были смешаны с 37 мл раствора леггемоглобина (46,5 мг/мл леггемоглобина и 20 мг/мл другого белка корневых клубеньков сои) в 20 мМ фосфате калия, 100 мМ NaCl, pH 7,3. Добавляли 20 мл раствора трансглютаминазы (20% в весовом отношении), растворы тщательно перемешивали, распределяли в две 50-мл пробирки фирмы Falcon и инкубировали в течение ночи при комнатной температуре. Конечные концентрации белков составляли 65 мг/мл для белка фасоли золотистой, 18 мг/мл леггемоглобина, 91 мг/мл белка в целом.
На фиг. 12 представлен аналог «белой» мышечной ткани, приготовленный посредством смешивания 43 мл раствора белка фасоли золотистой (150 мг/мл) с 45 мл 11,7 мг/мл раствора леггемоглобина и 0,8% (в отношении веса к объему) раствора трансглютаминазы. Конечные концентрации белков составляли 63 мг/мл для белка фасоли золотистой, 5,2 мг/мл леггемоглобина, 68 мг/мл белка в целом.
На фиг. 13 изображено, что аналог жировой ткани, основанный на фасоли золотистой и приготовленный в пробирках Eppendorf, формировал непрозрачный гель грязно-белого цвета, с однородной текстурой, без видимой жидкости, которая не включалась в гель. Гель был свободно стоячим, эластичным и упругим. Гель имеет слабый, приятный аромат и некрепкий и приятный запах. Вкус умеренно соленый.
На фиг. 14 представлен аналог жировой ткани, основанный на глобулине гороха и приготовленный в пробирках Eppendorf, который очень схож с аналогом жировой ткани, основанным на фасоли золотистой, за исключением того, что он выделял немного масла при сжатии.
На фиг. 15 продемонстрированы тяжи аналога соединительной ткани, которые были созданы, используя соотношение 1:3 в 70% этаноле, загружены в шприц с иглой 23G (ID 0,337 мм). Раствор медленно экструдировали со дна резервуара высотой 5 дюймов в избыточное количество 5 M раствора NaCl. Раствор зеина в этаноле с меньшей плотностью, чем раствор NaCl, всплывал, вытягивая волокнистые тяжи застывающего зеина. NaCl постоянно перемешивали, когда тяжи начинали образовываться для содействия удлинению тяжей. Тяжи собирались вместе и становились твердой, плотной массой.
На фиг. 16 изображена котлета из прототипа говяжьего фарша, которая была приготовлена посредством объединения 62% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (62% (в весовом отношении) «аналога темной мышечной ткани» и 38% (в весовом отношении) «аналога белой мышечной ткани»), 29% (в весовом отношении) аналога жировой ткани (из глобулина гороха и масла канолы), 5% (в весовом отношении) аналога соединительной ткани (фиг. 16, панель A). Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 62% аналога мышечной ткани (62% «аналога темной мышечной ткани» и 38% «аналога белой мышечной ткани»), 29% аналога жировой ткани (из белка 8S семян фасоли золотистой и масла из рисовых отрубей), 5% аналога соединительной ткани (фиг. 16, панель В). Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 71% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (состоящего из 60% «аналога белой мышечной ткани», 40% «аналога темной мышечной ткани»), 23% жировой ткани (из белков глобулинов гороха и масла канолы) (фиг. 16, панель С). Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 67% «аналога белой мышечной ткани» с 28% аналога жировой ткани (из глобулинов гороха и масла из рисовых отрубей) (фиг. 16, панель D).
На фиг. 17 изображен аналог котлеты из говяжьего фарша, который был приготовлен посредством объединения 62% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (62% (в весовом отношении) «аналога темной мышечной ткани» и 38% (в весовом отношении) «аналога белой мышечной ткани»), 29% (в весовом отношении) аналога жировой ткани (из глобулина гороха и масла канолы), 5% (в весовом отношении) аналога соединительной ткани. На панели слева представлена котлета до приготовления, а на панели справа представлена та же котлета после приготовления в течение приблизительно 2 минут. Эксперты определили аромат от приготовления копии говяжьего фарша как отчетливо «мясной».
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Здесь описаны способы и композиции для создания предметов потребления. Предметы потребления могут предназначаться для потребления животными. Например, предметом потребления могут быть продукты питания, годные для потребления человеком. Предметы потребления могут быть разрешены соответствующими контролирующими органами. Могут продаваться в магазинах бакалейных товаров или быть приготовлены в ресторанах, школах, больницах, на военных объектах, в тюрьмах, приютах, лечебных учреждениях для хронических больных предметы потребления, подобные уже существующим продуктам питания для человека. Предметами потребления могли бы также быть корма для домашних животных. Например, корм для собак можно было бы создать в соответствии с настоящим изобретением. Предметами потребления могут также быть корма для диких животных. Например, можно было бы обеспечить предметы потребления для неодомашненных хищных животных.
Предметы потребления по настоящему изобретению могут конкурировать с продуктами на основе животных, дополнять или заменять их. Например, предметы потребления могут представлять собой копии мяса, созданные полностью из источников на основе растений. Могут быть созданы предметы потребления, которые воспроизводят отруб или внешний вид мяса, как оно продается в настоящее время. Например, предмет потребления может быть визуально схожим с говяжьим фаршем или специфическим отрубом говядины или неотличимым от него. Альтернативно, могут быть созданы предметы потребления с уникальным видом или внешним видом. Например, предмет потребления мог бы содержать рисунок или надпись, который основан на структуре предмета потребления. В некоторых случаях предметы потребления похожи на обычные мясные продукты после их приготовления. Например, можно создать предмет потребления, который больше обычного отруба говядины, но который после нарезки и приготовления предмета потребления выглядит так же, как обычное приготовленное мясо. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления может обладать некоторым сходством с обычной формой мяса в двух направлениях, но не в третьем направлении. Например, предмет потребления может обладать некоторым сходством с отрубом мяса в двух направлениях (например, если смотреть сверху), но может быть намного длиннее (или толще) обычного отруба. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления обеспечивается композиция, которую можно многократно нарезать на обычно имеющие форму мяса продукты.
Предмет потребления может быть создан полностью из источников на основе растений. В некоторых случаях предмет потребления может быть создан из органических источников. Предметы потребления могут быть также созданы из комбинации источников на основе растений и источников на основе животных. Например, предметом потребления может быть продукт в виде говяжьего фарша, дополненного продуктами на основе растений по настоящему изобретению.
Предметы потребления могут быть созданы из местных продуктов. Например, предметы потребления могут быть созданы из растений, растущих в определенном радиусе от возможного потребителя. Радиус мог бы равняться 1, 10, 100 или 1000 милям, например. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления настоящим изобретением обеспечивается способ создания копии мяса, которая не содержит продукты, которые были подвергнуты транспортировке на 1, 10, 100 или 1000 милей до создания копии мяса.
Настоящим изобретением обеспечиваются способы получения неизменных свойств от предметов потребления, когда они созданы из различных источников. Таким образом, например, копия мяса на основе растений, созданная из местных растений в Айове, США, будет иметь вкус, аромат и текстуру, по существу схожие с таковыми копии мяса на основе растений, созданной из местных растений в Лотарингии, Франции. Это постоянство делает возможными способы рекламирования местно выращиваемых продуктов с неизменными свойствами. Постоянство может проистекать из концентрирования или очистки схожих компонентов в различных местоположениях. Эти компоненты могут быть объединены в заранее заданных соотношениях для обеспечения постоянства. В некоторых вариантах осуществления высокая степень постоянства свойств является возможной, используя компоненты (например, выделенные или сконцентрированные белки и жиры), которые происходят из одних и тех же видов растений. В некоторых вариантах осуществления высокая степень постоянства свойств является возможной, используя компоненты (например, выделенные или сконцентрированные белки и жиры), которые происходят из различных видов растений. В некоторых вариантах осуществления одни и те же белки могут быть выделены из различных видов растений. В некоторых вариантах осуществления в настоящем изобретении предусматривается способ, включающий выделение схожих составных частей растений из источников на основе растений в различных местоположениях, компоновку в обоих местоположениях композиций, предусмотренных здесь, и продажу композиций, причем композиции, компонуемые и продаваемые в различных географических местоположениях, обладают неизменными физическими и химическими свойствами. В некоторых вариантах осуществления выделенные составные части происходят из различных популяций растений в различных местоположениях. В некоторых вариантах осуществления одна или более из выделенных составных частей транспортируются в отдельные географические местоположения.
Для создания предметов потребления может потребоваться меньше ресурсов, чем для создания предметов потребления, получаемых из одомашненных животных. Соответственно, в настоящем изобретении предусматриваются копии мяса, для создания которых требуется меньше воды и энергии, чем для производства мяса. Например, для создания предмета потребления может потребоваться менее чем приблизительно 10, 50, 100, 200, 300, 500 или 1000 галлонов воды на фунт предмета потребления. Для сравнения, для говядины может потребоваться свыше 2000 галлонов воды на фунт мяса.
Для создания предмета потребления может потребоваться меньше земли, чем для мясного продукта со схожим содержанием белка. Например, для создания предмета потребления может потребоваться 30% или менее площади земли, необходимой для производства мясного продукта со схожим содержанием белка.
Предмет потребления может приносить пользу для здоровья по сравнению с продуктом животноводства, который он заменяет в рационе. Например, он может иметь меньше холестерина и более низкие уровни насыщенных жиров, чем сравнимые мясные продукты.
Предмет потребления может быть выгоден для благополучия животных по сравнению с продуктом животноводства, который он заменяет в рационе. Например, его можно создать без необходимости стойлового содержания, принудительного кормления, преждевременного отлучения от матери, нарушения взаимосвязей между матерью и потомками или забоя животных ради их мяса.
Предмет потребления может приводить к меньшему углеродному выбросу, чем мясные продукты, которые он заменяет. Например, предмет потребления может приводить к результирующим выбросам парниковых газов, составляющим 1%, 5%, 10%, 25%, 50% или 75% от выбросов парниковых газов, обусловленных продуктом животноводства, который он заменяет.
Предмет потребления может породить альтернативы продуктам животноводства или комбинациям продуктов животноводства, потребление которых запрещено по религиозным убеждениям. Например, предмет потребления может представлять собой кошерную свиную отбивную.
Предмет потребления может также транспортироваться в составных частях и создаваться или компоноваться в отличном местоположении. В случае их наличия местные компоненты могут использоваться для создания предмета потребления. Они могут быть дополнены компонентами, которых нет в наличии в определенном месте. Это делает возможными способы создания предметов потребления, например, копий мяса, используя меньше энергии при транспортировке, чем требуется для мяса. Например, местная вода может использоваться в комбинации с набором, который обеспечивает другие компоненты предмета потребления. Использование местной воды будет уменьшать вес при транспортировке, уменьшая тем самым затраты и воздействие на окружающую среду.
Предметы потребления могут создаваться или компоноваться полностью или частично в областях, в которых животноводство непрактично или невозможно. Предмет потребления может создаваться или компоноваться в городской среде. Например, потребителю может быть предоставлен набор, чтобы сделать возможным создание им предмета потребления. Потребитель может использовать местную воду или использовать растения из расположенного на крыше сада, например, в Шанхае. В другом примере предметы потребления можно было бы создать на борту космического корабля, межпланетной станции или на лунной базе. Соответственно, настоящим изобретением обеспечиваются способы и системы для создания копий мяса для использования в космическом полете или для тренировки к нему. Например, настоящее изобретение могло бы использоваться для тренировки на наземной базе к космическому полету. Предметы потребления можно было бы создать на острове или на созданной руками человека платформе в море, где содержание домашнего скота затруднительно или запрещено.
В некоторых вариантах осуществления разработаны предметы потребления, которые воспроизводят ощущение поедания мяса. Вид, текстура и вкус предмета потребления может быть таким, что он похож или неотличим от мяса. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления настоящим изобретением обеспечиваются способы определения того, может ли животное или человек отличить предмет потребления от мяса.
Одним способом определения того, сравним ли предмет потребления с мясом, является a) определение свойств мяса и b) определение того, обладает ли предмет потребления схожими свойствами. Свойства мяса, которые можно проверить, включают механические свойства, такие как твердость, когезионная способность, ломкость, разжевываемость, клейкость, вязкость, эластичность или клейкость. Свойства мяса, которые можно проверить, также включают геометрические свойства, такие как размер и форма частиц, и форма и ориентация частиц. Дополнительные качества могут включать влагосодержание и содержание жира. Эти свойства можно описать, используя такие термины, как «мягкий», «твердый» или «жесткий» для описания твердости; «крошащийся», «хрусткий», «ломкий», «требующий продолжительного жевания», «мягкий», «упругий», «хрупкий», «рыхлый», «вязкий» или «клейкий» для описания когезионной способности; «маловязкий» или «вязкий» для описания вязкости; «пластичный» или «эластичный» для описания эластичности; «клейкий», «липкий» или «тягучий» для описания клейкости; «зернистый», «крупчатый» или «шероховатый» для описания формы и размера частиц; «волокнистый», «ячеистый» или «кристаллический» для описания формы и ориентации частиц, «сухой», «сырой», «влажный» или «водянистый» для описания влагосодержания; или «маслянистый» или «жирный» для описания содержания жира. Таким образом, в одном варианте осуществления группу людей можно попросить произвести оценку определенного мяса, например, говяжьего фарша, в соответствии со свойствами, которые описывают мясо. Эти оценки могут использоваться в качестве индикатора свойств мяса. Предметы потребления по настоящему изобретению можно затем сравнить с мясом для определения того, насколько схожим является предмет потребления с мясом. В некоторых случаях свойства предметов потребления затем изменяют, чтобы сделать предмет потребления более схожим с мясом. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления предмет потребления расценивается как схожий с мясом в соответствии с оценкой человеком. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления не отличим человеком от настоящего мяса.
В некоторых вариантах осуществления субъектов просят идентифицировать предмет потребления как форму мяса. В некоторых вариантах осуществления одним свойством композиций по настоящему изобретению является то, что животное, например, человек, будет идентифицировать композицию как мясо. В некоторых вариантах осуществления человек идентифицирует композицию по настоящему изобретению как имеющую свойства, эквивалентные мясу. В некоторых вариантах осуществления одно или более свойств мяса являются эквивалентными в соответствии с ощущением человека. Такие свойства включают свойства, которые можно проверить. В некоторых вариантах осуществления человек идентифицирует предмет потребления по настоящему изобретению как более похожий на мясо, чем заменители мяса, встречающиеся в данной области техники.
В вариантах осуществления эксперимент может свидетельствовать о том, что предмет потребления является приемлемым для потребителей. Группа по оценке качества продуктов может использоваться для проверки множества предметов потребления, описываемых здесь. Ряд членов группы по оценке качества продуктов могут попробовать множество образцов предметов потребления, а именно природного мяса, в сравнении с потребляемыми композициями, описываемыми здесь. Такие параметры, как содержание жира, могут быть стандартизованы, например, к 20% жира, используя смеси нежирного и жирного мяса. Содержание жира можно определить, используя способ Бабкока ради способа для мяса (S. S. Nielson, Introduction to the Chemical Analysis of Foods (Jones & Bartlett Publishers, Boston, 1994)). Можно приготовить смеси говяжьего фарша и предметов потребления по настоящему изобретению, приготовленных в соответствии с описанной здесь процедурой.
Членов группы по оценке качества продуктов могут снабжать образцами в кабинах, под красным светом или белым светом, в открытой группе потребителей. Образцам могут присваиваться выбранные наугад трехзначные номера, и они могут чередоваться при голосовании во избежание смещения. Членов группы по оценке качества продуктов могут попросить оценить образцы на мягкость, сочность, текстуру, вкус и общую приемлемость, используя гедоническую шкалу от 1 = очень не нравится до 9 = очень нравится, с медианой 5 = как нравится, так и не нравится. Членов группы по оценке качества продуктов могут призывать полоскать свои рты водой между образцами, и им могут предоставлять возможность давать комментарии по поводу каждого образца.
Результаты этого эксперимента могут указывать на значимые различия (p<0,05) или схожести между обычным мясом и композициями по настоящему изобретению.
Эти результаты будут свидетельствовать о том, что композиции по настоящему изобретению оцениваются как удовлетворительно эквивалентные настоящим мясным продуктам. Кроме того, эти результаты могут показывать, что для членов группы по оценке качества продуктов композиции по настоящему изобретению предпочтительнее других имеющихся в продаже заменителей мяса. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, в настоящем изобретении предусматриваются предметы потребления, которые в значительной мере схожи с обычным мясом.
Предметы потребления по настоящему изобретению могут также иметь физические характеристики, схожие с таковыми обычного мяса. В одном варианте осуществления усилие, требуемое для прокола структуры толщиной 1 дюйм (например, котлеты), изготовленной из предмета потребления по настоящему изобретению, стальным стержнем с неизменным диаметром, не отличается значимо от усилия, требуемого для прокола схожей мясной структуры толщиной 1 дюйм (например, котлеты из говяжьего фарша) стальным стержнем со схожим неизменным диаметром. Соответственно, в настоящем изобретении предусматриваются предметы потребления с характеристиками физической силы, схожими с таковыми мяса.
В некоторых вариантах осуществления композиция по настоящему изобретению имеет схожие с мясом характеристики уменьшения после приготовления. В одном варианте осуществления предмет потребления по настоящему изобретению со схожим с говяжьим фаршем содержанием жира и белка характеризуется таким же уменьшением размера после приготовления, как настоящий говяжий фарш. Аналогичные схожести профилей уменьшения размера можно достичь для различных композиций предметов потребления, описываемых здесь, которые подогнаны к различному мясу.
В некоторых вариантах осуществления предмет потребления сравнивают с настоящим мясом на основе считываний показаний ольфактометра. В различных вариантах осуществления ольфактометр может использоваться для оценки интенсивности запаха и пороговых значений для запаха, сверхпороговых значений для запаха при сравнении с контрольным газом, определения оценок по гедонической шкале для определения степени различения или относительной интенсивности запахов. В некоторых вариантах осуществления ольфактометр позволяет обучать и автоматически оценивать группы экспертов. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления предмет потребления представляет собой продукт, который приводит к схожим или идентичным считываниям показаний ольфактометра. В некоторых вариантах осуществления схожесть является достаточной, чтобы быть ниже порога обнаружения - восприятия человеком.
Газовая хроматография-масс-спектрометрия (GCMS) является способом, в котором объединены особенности газово-жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии для разделения и идентификации различных веществ в исследуемом образце. GCMS может, в некоторых вариантах осуществления, использоваться для оценки свойств предмета потребления. Например, летучие химические вещества можно выделить из свободного пространства вокруг мяса. Эти химические вещества можно идентифицировать, используя GCMS. Тем самым создают профиль летучих химических веществ в свободном пространстве вокруг мяса. В некоторых случаях можно, кроме того, определить каждый пик GCMS. Например, можно было бы оценить ощущение запаха химического соединения, ответственного за каждый пик. Эта информация могла бы использоваться для дальнейшего уточнения профиля. GCMS могла бы затем использоваться для оценки свойств предмета потребления. Профиль GCMS мог бы использоваться для повышения качества предмета потребления.
Характерные ароматизирующие и душистые компоненты в основном образуются во время процесса приготовления в результате химических реакций молекул, в том числе аминокислот, жиров и сахаров, которые обнаруживаются в растениях, а также в мясе. Следовательно, в некоторых вариантах осуществления предмет потребления проверяют на схожесть с мясом во время или после приготовления. В некоторых вариантах осуществления оценки человеком, анализ человеком, считывания показаний ольфактометра или измерения с использованием GCMS, или их комбинации, используются для создания карты запахов приготовленного мяса. Так же можно создать карту запахов предмета потребления, например, копии мяса. Эти карты можно сравнить для определения того, насколько схож приготовленный предмет потребления в самом деле с мясом. В некоторых вариантах осуществления карта запахов предмета потребления во время или после приготовления схожа с такой приготовленного или приготовляемого мяса или неотличима от нее. В некоторых вариантах осуществления схожесть является достаточной, чтобы быть ниже порога обнаружения - восприятия человеком.
В одном аспекте настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт (альтернативно называемый здесь «предметом потребления»), который по существу или полностью состоит из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, тем не менее, повторяет основные особенности, связанные с приготовлением и потреблением эквивалентного мясного продукта животного происхождения. Эквивалентным мясным продуктом может быть белое мясо или темное мясо. Эквивалентный мясной продукт может быть получен из любого животного. Неограничивающие примеры животных, используемых для получения эквивалентного мясного продукта, включают выращиваемых животных, таких как, например, крупный рогатый скот, овца, свинья, курица, индейка, гусь, утка, лошадь, собака, или охотничье-промысловых животных (или диких, или выращиваемых), таких как, например, кролик, олень, зубр, буйвол, дикая свинья, змея, фазан, перепел, медведь, лось, антилопа, голубь, голубь, шотландский тетерев, лиса, дикая свинья, козел, кенгуру, эму, аллигатор, крокодил, черепаха, лесной сурок, сурок, поссум, куропатка, белка, енот, кит, тюлень, страус, капибара, нутрия, морская свинка, крыса, мышь, полевка, любую разновидность насекомого или других членистоногих, дары моря, такие как, например, рыба, крабы, омары, устрицы, моллюски, гребешки, морское ушко, кальмар, осьминог, морские ежи, оболочечники и другие. Многие мясные продукты обычно получают из скелетной мышцы животного, но понятно, что мясо может также происходить из других мышц или органов животного. В некоторых вариантах осуществления эквивалентным мясным продуктом является отруб мяса, происходящего из скелетной мышцы. В других вариантах осуществления эквивалентным мясным продуктом является такой орган, как, например, почка, сердце, печень, желчный пузырь, кишечник, желудок, костный мозг, головной мозг, вилочковая железа, легкое, язык. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления композиции по настоящему изобретению представляют собой предметы потребления, схожие со скелетной мышцей или органами.
В некоторых аспектах настоящим изобретением обеспечиваются заменяющие мясо продукты, включающие одну или более из первой композиции, включающей копию мышечной ткани, второй композиции, включающей копию жировой ткани, и/или третьей композиции, включающей копию соединительной ткани, причем одна или более композиций объединены в структуру, которая повторяет физическую структуру мяса. В других аспектах настоящим изобретением обеспечиваются композиции для копии мышечной ткани (здесь называемой «копией мышцы»), копии жировой ткани (здесь называемой «копией жира») и копии соединительной ткани (здесь называемой «копией соединительной ткани»). В некоторых вариантах осуществления композиции и заменяющие мясо продукты в основном или полностью состоят из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных. В альтернативных вариантах осуществления копия мышцы, жира и/или соединительной ткани, или заменяющие мясо продукты, включающие одну или более из указанных копий, частично происходят из источников на основе животных, но дополнены ингредиентами, происходящими из источников не на основе животных. Тем не менее, в других альтернативных вариантах осуществления настоящим изобретением обеспечиваются мясные продукты, по существу происходящие из источников на основе животных, но которые дополнены одной или более из копии мышечной ткани, копии жира и/или копии соединительной ткани, причем указанные копии происходят по существу или полностью из источников не на основе животных. Неограничивающим примером такого мясного продукта является продукт в виде сверхобезжиренного говяжьего фарша, дополненный происходящей не от животного копией жира, которая улучшает текстуру и вкус при сохранении полезности для здоровья предмета потребления, которая является низкой в жире животного. Такие альтернативные варианты осуществления приводят к продуктам со свойствами, которые точнее повторяют основные особенности, связанные с приготовлением и потреблением мяса, но которые являются менее дорогими и связаны с меньшим воздействием на окружающую среду, оказывают меньшее влияние на благополучие животных или приносят большую пользу здоровью потребителя.
Физической структурой заменяющего мясо продукта можно манипулировать с помощью контролирования локализации, организации, компоновки или ориентации описываемых здесь копий мышцы, жира и/или соединительной ткани. В некоторых вариантах осуществления продукт разработан так, что описываемые здесь копии связаны друг с другом как в мясе. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления разработан так, что после приготовления описываемые здесь копии связаны друг с другом как в приготовленном мясе. В некоторых вариантах осуществления одна или более из копий мышцы, жира и/или соединительной ткани объединены в структуру, которая повторяет физическую структуру различных отрубов или разделок мяса. В типичном варианте осуществления копии объединены в структуру, которая почти соответствует физической структуре натурального мясного фарша. В других вариантах осуществления копии объединены в структуру, которая почти соответствует различным отрубам говядины, таким как, например, рибай, филе-миньон, лондонский шашлык, среди прочих.
БЕЛКИ И ИСТОЧНИКИ БЕЛКОВ
В некоторых вариантах осуществления любой из заменяющих мясо продуктов, копии мышечной ткани, копии жира или копии соединительной ткани включает один или более выделенных, очищенных белков. В некоторых вариантах осуществления заменяющие мясо продукты состоят из одной или более из копии мышцы, копии жира и/или копии соединительной ткани, которые включают один или более выделенных, очищенных белков. В других вариантах осуществления копия мышцы, копия жира и/или копия соединительной ткани включает один или более выделенных, очищенных белков. В некоторых вариантах осуществления приблизительно 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% или более белкового содержимого состоит из одного или более выделенных, очищенных белков. Применительно к целям этого документа, «очищенный белок» будет относиться к препарату, в котором общее относительное весовое содержание белковых компонентов, отличных от заданного белка, который может представлять собой одну мономерную или мультимерную белковую молекулу, уменьшено в 2 или более раз, 3 или более раз, 5 или более раз, 10 или более раз, 20 или более раз, 50 или более раз, 100 или более раз или 1000 или более раз по сравнению с исходным материалом, из которого был выделен заданный белок.
В некоторых вариантах осуществления один или более выделенных, очищенных белков происходят из источников не на основе животных. Неограничивающие примеры источников не на основе животных включают растения, грибы, бактерии, археи, генетически модифицированные организмы, такие как генетически модифицированные бактерии или дрожжи, химическое вещество или in vitro синтез. В конкретных вариантах осуществления один или более выделенных, очищенных белков происходит из источников на основе растений. Неограничивающие примеры источников на основе растений включают зерновые культуры, такие как, например, кукуруза, маис, рис, пшеница, ячмень, рожь, тритикале, тэфф, семена масличных культур, в том числе семя хлопчатника, семя подсолнечника, семя сафлоры, рапсовое семя, зеленолистные овощи, такие как, например, салат латук, шпинат, капуста, капуста листовая, капуста полевая, листовая свекла, листовая горчица, молодые листья одуванчика, брокколи, капуста, зеленый материал, обычно не потребляемый людьми, включая биомассу сельскохозяйственных культур, в том числе просо прутьевидное, китайский тростник, сорго, другие травы, люцерну, кукурузную солому, зеленый материал, обычно исключаемый из собранных растений, листья сахарного тростника, листья деревьев, корнеплоды, такие как маниока, сладкий картофель, картофель, морковь, свекла, репа, растения семейства бобовых, такие как, например, клевер, горох, такой как коровий горох, горох огородный морщинистый, термопсис, горох огородный, бобы, такие как, например, соевые бобы, конские бобы, фасоль лима, фасоль обыкновенная, бараний горох, фасоль золотистая, фасоль пинто, чечевица, волчий боб, прозопис, рожковое дерево, соя и земляной орех, вику (Vicia), растения рода Stylosanthes, арахис, индигоферу, акацию, растения рода Leucaena, циамопсис и сесбанию. Квалифицированному в данной области техники специалисту будет понятно, что в настоящем изобретении могут использоваться белки, которые можно выделить из любого организма царства растений.
Белки, имеющиеся в большом количестве в растениях, можно выделить в больших количествах из одного или более являющихся источниками растений и поэтому являются экономичным выбором для применения в любой из копий мышцы, жира, соединительной ткани или заменяющих мясо продуктах. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления один или более выделенных белков включает имеющийся в большом количестве белок, который обнаруживается на высоких уровнях в растении и который можно выделить и очистить в больших количествах. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% от общего содержания белка в являющемся источником растении. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5-10%, приблизительно 5-40%, приблизительно 10-50%, приблизительно 20-60% или приблизительно 30-70% от общего содержания белка в являющемся источником растении. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50% от общей сухой массы являющегося источником растения. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5-5%, приблизительно 1-10%, приблизительно 5-20%, приблизительно 10-30%, приблизительно 15-40%, приблизительно 20-50% от общей сухой массы являющегося источником растения.
В конкретных вариантах осуществления один или более выделенных белков включает имеющийся в большом количестве белок, который обнаруживается на высоких уровнях в листьях растений. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% от общего содержания белка в листьях являющегося источником растения. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5-10%, приблизительно 5%-40%, приблизительно 10%-60%, приблизительно 20%-60% или приблизительно 30-70% от общего содержания белка в листьях являющегося источником растения. В конкретных вариантах осуществления один или более выделенных белков включает рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазу/оксигеназу (rubisco). Rubisco является белком, особенно применимым для копий мяса из-за его высокой растворимости и аминокислотного состава с близкими-оптимальными пропорциями незаменимых аминокислот для питания людей. В конкретных вариантах осуществления один или более выделенных белков включает активазу рибулозо-1,5-бисфосфат-карбоксилазы/оксигеназы (активазу rubisco). В конкретных вариантах осуществления один или более выделенных белков включает растительный запасной белок (VSP).
В некоторых вариантах осуществления один или более выделенных белков включает имеющийся в большом количестве белок, который обнаруживается на высоких уровнях в семенах растений. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85% или 90% или более от общего содержания белка в семенах являющегося источником растения. В некоторых вариантах осуществления имеющийся в большом количестве белок составляет приблизительно 0,5-10%, приблизительно 5%-40%, приблизительно 10%-60%, приблизительно 20%-60% или приблизительно 30-70% или >70% от общего содержания белка в семенах являющегося источником растения. Неограничивающими примерами белков, обнаруживаемых на высоких уровнях в семенах растений, являются запасные белки семян, например, альбумины, глицинины, конглицинины, глобулины, вицилины, кональбумин, глиадин, глютелин, глютен, глютенин, хордеин, проламин, фазеолин (белок), протеинопласт, секалин, глютен Triticeae, зеин, любой запасной белок семян, олеозины, калолеозины, стеролеозины или другие белки масляных телец.
В некоторых вариантах осуществления один или более выделенных белков включают белки, которые взаимодействуют с липидами и помогают стабилизировать липиды в структуре. Без желания ограничиться конкретной теорией, такие белки могут улучшать интегрирование липидов и/или копий жира с другими компонентами заменяющего мясо продукта, приводя к улучшению вкуса и текстуры конечного продукта. Неограничивающим примером взаимодействующего с липидами белка растений является семейство белков олеозины. Олеозины являются взаимодействующими с липидами белками, которые обнаруживаются в масляных тельцах растений. Другие неограничивающие примеры белков растений, которые могут стабилизировать эмульсии, включают запасные белки семян фасоли лима, альбумины гороха, глобулины гороха, глобулины 8S фасоли золотистой, глобулины 8S фасоли обыкновенной.
КОПИИ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ
Широкий ряд мясных продуктов включает большую долю скелетной мышцы. Соответственно, настоящим изобретением обеспечивается композиция, происходящая из источников не на основе животных, которая воспроизводит ключевые особенности скелетной мышцы животных или почти соответствует им. В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт, который включает композицию, происходящую из источников не на основе животных, которая воспроизводит скелетную мышцу или почти соответствует ей. Такая композиция будет обозначаться здесь как «копия мышцы». В некоторых вариантах осуществления копия мышцы и/или заменяющий мясо продукт, включающий копию мышцы, частично происходит из источников на основе животных. В некоторых вариантах осуществления копия мышцы и/или заменяющий мясо продукт, включающий копию мышцы, полностью происходит из источников не на основе животных.
Многие мясные продукты включают большую долю поперечнополосатой мышцы, в которой отдельные мышечные волокна организованы в основном изотропно. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления копия мышцы включает волокна, которые в некоторой степени организованы изотропно. В некоторых вариантах осуществления волокна включают белковый компонент. В некоторых вариантах осуществления волокна включают приблизительно 1%, приблизительно 2%, приблизительно 5%, приблизительно 10%, приблизительно 15%, приблизительно 20%, приблизительно 30%, приблизительно 40%, приблизительно 50%, приблизительно 60%, приблизительно 70%, приблизительно 80%, приблизительно 90%, приблизительно 95%, приблизительно 99% или более белкового компонента.
В некоторых вариантах осуществления белковый компонент включает один или более выделенных, очищенных белков. Например, один или более выделенных, очищенных белков могут включать глобулин 8S из семян фасоли золотистой или альбуминовую или глобулиновую фракцию из семян гороха. Эти белки являются примерами белков с подходящими свойствами для создания копий мяса, из-за их способности к образованию гелей со структурами, схожими с таковыми мышечной или жировой ткани животных. Здесь описаны примеры и варианты осуществления одного или более выделенных, очищенных белков. Список возможных кандидатов здесь является по существу открытым и может включать Rubisco, любые основные запасные белки семян, белки, выделенные из грибов, бактерий, архей, вирусов или созданных с помощью генетической инженерии микроорганизмов, или синтезированные in vitro. Можно искусственно создать белки, которые имитируют физические свойства мышечной ткани животного. В некоторых вариантах осуществления один или более выделенных, очищенных белков составляет приблизительно 0,1%, 0,2%, 0,5%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 99% или более в весовом отношении от белкового компонента.
Скелетная мышца животных, таких как крупный рогатый скот мясного направления, типично содержит значительные количества гликогена, который может составлять где-то около 1% от массы мышечной ткани в момент убоя. После убоя часть этого гликогена продолжает метаболизироваться, давая продукты, включающие молочную кислоту, которая вносит вклад в понижении pH мышечной ткани, желаемое качество мяса. Гликоген представляет собой разветвленный полимер из глюкозы, связанной вместе с помощью альфа (1→4) гликозидных связей в неразветвленных цепях, с точками разветвления, включающими альфа (1→6) гликозидные связи. Крахмалы из растений, в частности, амилопектины, также являются разветвленными полимерами из глюкозы, связанной вместе с помощью альфа (1→4) гликозидных связей в неразветвленных цепях, с точками разветвления, включающими альфа (1→6) гликозидные связи, и могут, следовательно, использоваться в качестве аналога гликогена при создании копий мяса. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления копия мышцы или мяса включает крахмал или пектин.
Дополнительные компоненты мышечной ткани животных включают натрий, калий, кальций, магний, другие ионы металлов, молочную кислоту, другие органические кислоты, свободные аминокислоты, пептиды, нуклеотиды и серосодержащие соединения. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления копия мышцы может включать натрий, калий, кальций, магний, другие ионы металлов, молочную кислоту, другие органические кислоты, свободные аминокислоты, пептиды, нуклеотиды и серосодержащие соединения. В некоторых вариантах осуществления концентрация натрия, калия, кальция, магния, других ионов металлов, молочной кислоты, других органических кислот, свободных аминокислот, пептидов, нуклеотидов и/или серосодержащих соединений в копии мышцы или предмете потребления находится в пределах 10% от концентраций, обнаруживаемых в мышце или мясе, которую воспроизводят.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечиваются способы создания копии мышцы. В некоторых вариантах осуществления композиции придают форму асимметрических волокон до включения в предмет потребления. В некоторых вариантах осуществления эти волокна имитируют мышечные волокна. В некоторых вариантах осуществления волокнами являются крученые волокна. В других вариантах осуществления волокнами являются экструдированные волокна. Соответственно, в настоящем изобретении предусматриваются способы получения асимметрических или крученых белковых волокон. В некоторых вариантах осуществления волокна образуют посредством экструзии белкового компонента благодаря экструдеру. Способы экструзии хорошо известны в данной области техники и описаны в US6379738, US3693533, US20120093994, которые включены сюда посредством ссылки.
В некоторых вариантах осуществления экструзию можно выполнять, используя двухшнековый экструдер MPF19 (APV Baker, Grand Rapids, Mich.) с охлаждающей головкой. Охлаждающая головка может охлаждать экструдат до возвращения экструдата в условия атмосферного давления, тем самым значительно сдерживая увеличение или вздувание конечного продукта. В устройстве MPF19 сухой исходный материал и жидкость могут быть добавлены по отдельности и смешаны в корпусе. Параметрами экструзии могут быть, например: скорость вращения шнеков = 200 об./мин, температура продукта у головки = 150°C, скорость подачи исходного материала = 23 г/мин и скорость потока воды = 11 г/мин. Температуру продукта можно измерить во время экструзии с помощью термоэлектрического элемента в конце экструзионного корпуса. Можно проводить наблюдения за цветом, непрозрачностью, структурой и текстурой в случае каждого полученного образца. Полученные образцы можно необязательно высушить при комнатной температуре в течение ночи, затем измельчить до мелкодисперсного порошка (<60 меш), используя аппарат для измельчения пищевых продуктов Braun. pH образцов можно измерить в двух повторах, используя 10% (в отношении веса к объему) суспензии порошкового образца в дистиллированной воде.
КОПИЯ ЖИРА
Животный жир важен для ощущения поедания приготовленного мяса. Соответственно, настоящим изобретением обеспечивается композиция, происходящая из источников не на основе животных, которая повторяет ключевые особенности животного жира. В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт, который включает композицию, происходящую из источников не на основе животных, которая повторяет животный жир. Такая композиция будет обозначаться как «копия жира». В некоторых вариантах осуществления копия жира и/или заменяющий мясо продукт, включающий копию жира, частично происходят из источников на основе животных.
В некоторых вариантах осуществления заменяющий мясо продукт содержит жировой компонент. В некоторых вариантах осуществления содержание жира в предмете потребления составляет 1%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55% или 60% жира. В некоторых вариантах осуществления копия жира включает гель с суспендированными в нем каплями жира. В некоторых вариантах осуществления гель является мягким, эластичным гелем, включающим белки и необязательно углеводы. В конкретных вариантах осуществления используемые в геле белки являются белками растений или микроорганизмов. В некоторых вариантах осуществления используемые в копии жира белки могут включать Rubisco, любые основные запасные белки семян, белки, выделенные из грибов, бактерий, архей, вирусов или созданных с помощью генетической инженерии микроорганизмов, или синтезированные in vitro. Можно искусственно создать белки, которые имитируют физические свойства животного жира.
Капли жира, используемые в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть из ряда источников. В некоторых вариантах осуществления источниками являются источники не на основе животных. В конкретных вариантах осуществления источниками являются источники на основе растений. Неограничивающие примеры масел включают кукурузное масло, оливковое масло, соевое масло, арахисовое масло, ореховое масло, миндальное масло, кунжутное масло, хлопковое масло, рапсовое масло, масло канолы, сафлоровое масло, подсолнечное масло, масло из семян льна, водорослевое масло, пальмовое масло, пальмоядровое масло, кокосовое масло, масло бабассу, масло ши, масло манго, масло какао, масло ростков пшеницы, масло из рисовых отрубей, масла, продуцируемые бактериями, водорослями, археями или грибами или созданными с помощью генетической инженерии бактериями, водорослями, археями или грибами, триглицериды, моноглицериды, диглицериды, сфингозиды, гликолипиды, лецитин, лизолецитин, фосфатидные кислоты, лизофосфатидные кислоты, олеиновую кислоту, пальмитолеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, миристиновую кислоту, лауриновую кислоту, миристолеиновую кислоту, капроновую кислоту, каприновую кислоту, каприловую кислоту, пеларгоновую кислоту, ундекановую кислоту, линолевую кислоту, 20:1 эйкозановую кислоту, арахидоновую кислоту, эйкозапентановую кислоту, докозагексановую кислоту, 18:2 сопряженную линолевую кислоту, сопряженную олеиновую кислоту или сложные эфиры олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты, или глицериновые эфиры олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты, или являющиеся триглицеридами производные олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты.
В некоторых вариантах осуществления капли жира происходят из масла мякоти плода или семени. В других вариантах осуществления источником могут быть дрожжи или плесень. Например, в одном варианте осуществления капли жира включают триглицериды, происходящие из Mortierella isabellina.
В некоторых вариантах осуществления растительные масла модифицируют, чтобы они имели сходство с животными жирами. Растительные масла можно модифицировать с помощью ароматизирующих или других веществ для воспроизводства вкуса и запаха мяса во время и после приготовления. Соответственно, некоторые аспекты настоящего изобретения включают в себя способы проверки качественного сходства между связанными с приготовлением свойствами животного жира и связанными с приготовлением свойства растительных масел в предмете потребления.
В некоторых вариантах осуществления копия жира включает белковый компонент, включающий один или более выделенных, очищенных белков. Очищенные белки вносят вклад во вкус и текстуру копии мяса. В некоторых вариантах осуществления очищенные белки могут стабилизировать эмульгированные жиры. В некоторых вариантах осуществления очищенные белки могут образовывать гели после денатурации и ферментативного сшивания, которые воспроизводят внешний вид и текстуру животного жира. Здесь приведены примеры и варианты осуществления одного или более выделенных, очищенных белков. В конкретных вариантах осуществления один или более выделенных белков включают белок, выделенный из растений семейства бобовых. Неограничивающие примеры растений семейства бобовых представлены здесь, хотя возможны вариации с другими бобовыми. В некоторых вариантах осуществления растением семейства бобовых является растение гороха. В некоторых вариантах осуществления выделенные, очищенные белки стабилизируют эмульсии. В некоторых вариантах осуществления выделенные, очищенные белки образуют гели после сшивания или ферментативного сшивания. В некоторых вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают запасные белки семян. В некоторых вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают альбумин. В некоторых вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают глобулин. В конкретном варианте осуществления выделенным, очищенным белком является очищенный белок альбумин гороха. В другом конкретном варианте осуществления выделенным, очищенным белком является очищенный белок глобулин гороха. В другом конкретном варианте осуществления выделенным, очищенным белком является глобулин 8S фасоли золотистой. В другом конкретном варианте осуществления выделенным, очищенным белком является олеозин. В другом конкретном варианте осуществления выделенным, очищенным белком является калолеозин. В другом конкретном варианте осуществления выделенным, очищенным белком является Rubisco. В некоторых вариантах осуществления белковый компонент составляет приблизительно 0,1%, 0,5%, 1%, 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или более от копии жира, по весу в сухом состоянии или общему весу. В некоторых вариантах осуществления белковый компонент составляет приблизительно 0,1-5%, приблизительно 0,5-10%, приблизительно 1-20%, приблизительно 5-30%, приблизительно 10-50%, приблизительно 20-70% или приблизительно 30-90% или более от копии жира, по весу в сухом состоянии или общему весу. В некоторых вариантах осуществления белковый компонент включает раствор, содержащий один или более выделенных, очищенных белков.
В некоторых вариантах осуществления копия жира включает сшивающие ферменты, которые катализируют реакции, приводящие к ковалентным сшивкам между белками. Сшивающие ферменты могут использоваться для создания или стабилизации желаемой структуры и текстуры копии жировой ткани, для имитации желаемой текстуры эквивалентного желаемого животного жира. Неограничивающие примеры сшивающих ферментов включают, например, трансглютаминазу, лизилоксидазу или другие аминоксидазы (например, лизилоксидазу Pichia pastoris). В некоторых вариантах осуществления сшивающие ферменты выделяют и очищают из источника не на основе животного, примеры и варианты осуществления которого приведены здесь. В некоторых вариантах осуществления копия жира включает по крайней мере 0,0001%, или по крайней мере 0,001%, или по крайней мере 0,01%, или по крайней мере 0,1%, или по крайней мере 1% (в отношении веса к объему) сшивающего фермента. В конкретных вариантах осуществления сшивающим ферментом является трансглютаминаза.
В другом аспекте настоящим изобретением обеспечиваются способы создания копии жира. В некоторых вариантах осуществления капли жира суспендированы в геле. В некоторых вариантах осуществления в настоящем изобретении предусматриваются способы получения капель жира, суспендированных в геле. Жир может быть выделенным и гомогенизированным. Например, смесь органических растворителей может использоваться для способствования смешивания липида. Затем растворитель можно удалить. В этот момент времени липид можно заморозить, подвергнуть лиофилизации или хранить. Таким образом, в некоторых аспектах в настоящем изобретении предусматривается способ выделения и хранения липида, который был выбран по характеристикам, схожим с таковыми животного жира. Липидный слой или комок можно затем подвергнуть гидратации. В случае гидратации может использоваться перемешивание или изменения температуры. Гидратация может иметь место в растворе предшественника в геле. После гидратации суспензию липидов можно подвергнуть воздействию ультразвука или экструзии для дальнейшего изменения свойств липида в растворе.
В некоторых вариантах осуществления собирают копию жира, которая почти соответствует структуре жировой ткани в мясе. В некоторых вариантах осуществления некоторые или все из компонентов копии жира суспендированы в геле. В различных вариантах осуществления гель может быть белковым гелем, гидрогелем или органогелем, или ксерогелем. В некоторых вариантах осуществления гель может быть загущен до желаемой консистентности, используя агент на основе полисахаридов или белков. Например, крахмал, получаемый при промывке измельченных частей растений, таких как картофель, крахмал из кассавы, кукурузный крахмал, крахмал катакурико, картофельный крахмал, саговый крахмал, крахмал из тапиоки, альгинин, гуаровая смола, смола плодов рожкового дерева, ксантановая камедь, коллаген, яичный белок, фурцелларан, желатин, агар, каррагинан, целлюлоза, метилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза, сенегальская камедь, конджак, крахмал, пектин, амилопектин или белки, происходящие из бобовых, зерновых, орехов, других семян, листьев, водорослей, бактерий или грибов, может использоваться отдельно или в комбинации для загущения геля, образуя архитектуру или структуру для предмета потребления.
В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия, включающая раствор одного или более белков и одного или более жиров, суспендированных в нем в виде капель. В некоторых вариантах осуществления эмульсию стабилизируют с помощью одного или более сшивающих ферментов с образованием геля. В более конкретных вариантах осуществления один или более белков в растворе являются выделенными, очищенными белками. Тем не менее, в более конкретных вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают фракцию, обогащенную очищенным альбумином гороха. В других более конкретных вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают фракцию, обогащенную очищенным глобулином гороха. В других более конкретных вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают фракцию, обогащенную очищенным глобулином 8S фасоли золотистой. Тем не менее, в более конкретных вариантах осуществления выделенные, очищенные белки включают фракцию, обогащенную Rubisco. В других конкретных вариантах осуществления один или более жиров происходят из масел на основе растений. В более конкретных вариантах осуществления один или более жиров происходят из одного или более из кукурузного масла, оливкового масла, соевого масла, арахисового масла, орехового масла, миндального масла, кунжутного масла, хлопкового масла, рапсового масла, масла канолы, сафлорового масла, подсолнечного масла, масла из семян льна, водорослевого масла, пальмового масла, пальмоядрового масла, кокосового масла, масла бабассу, масла ши, масла манго, масла какао, масла ростков пшеницы, масла из рисовых отрубей, масел, продуцируемых бактериями, водорослями, археями или грибами или созданными с помощью генетической инженерии бактериями, водорослями, археями или грибами, триглицеридов, моноглицеридов, диглицеридов, сфингозидов, гликолипидов, лецитина, лизолецитина, фосфатидных кислот, лизофосфатидных кислот, олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты, сопряженной олеиновой кислоты или сложных эфиров олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты, или глицериновых эфиров олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты, или являющихся триглицеридами производных олеиновой кислоты, пальмитолеиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, миристиновой кислоты, лауриновой кислоты, миристолеиновой кислоты, капроновой кислоты, каприновой кислоты, каприловой кислоты, пеларгоновой кислоты, ундекановой кислоты, линолевой кислоты, 20:1 эйкозановой кислоты, арахидоновой кислоты, эйкозапентановой кислоты, докозагексановой кислоты, 18:2 сопряженной линолевой кислоты или сопряженной олеиновой кислоты. Тем не менее, в более конкретных вариантах осуществления одним или более жирами является масло из рисовых отрубей. В другом конкретном варианте осуществления одним или более жирами является масло канолы. В других конкретных вариантах осуществления сшивающим ферментом является трансглютаминаза, лизилоксидаза или другая аминоксидаза. Тем не менее, в более конкретных вариантах осуществления сшивающим ферментом является трансглютаминаза. В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия с высоким содержанием жира, включающая раствор очищенного альбумина гороха, превращенного в эмульсию с 40-80% масла из рисовых отрубей, стабилизированная с помощью 0,5-5% (в отношении веса к объему) трансглютаминазы с превращением в гель. В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия с высоким содержанием жира, включающая раствор частично очищенного глобулина 8S фасоли золотистой, превращенного в эмульсию с 40-80% масла из рисовых отрубей, стабилизированная с помощью 0,5-5% (в отношении веса к объему) трансглютаминазы с превращением в гель. В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия с высоким содержанием жира, включающая раствор частично очищенного глобулина 8S фасоли золотистой, превращенного в эмульсию с 40-80% масла канолы, стабилизированная с помощью 0,5-5% (в отношении веса к объему) трансглютаминазы с превращением в гель. В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия с высоким содержанием жира, включающая раствор очищенного альбумина гороха, превращенного в эмульсию с 40-80% масла из рисовых отрубей, стабилизированная с помощью 0,0001-1% (в отношении веса к объему) трансглютаминазы с превращением в гель. В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия с высоким содержанием жира, включающая раствор частично очищенного глобулина 8S фасоли золотистой, превращенного в эмульсию с 40-80% масла из рисовых отрубей, стабилизированная с помощью 0,0001-1% (в отношении веса к объему) трансглютаминазы с превращением в гель. В конкретных вариантах осуществления копией жира является эмульсия с высоким содержанием жира, включающая раствор частично очищенного глобулина 8S фасоли золотистой, превращенного в эмульсию с 40-80% масла канолы, стабилизированная с помощью 0,0001-1% (в отношении веса к объему) трансглютаминазы с превращением в гель.
КОПИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Соединительная ткань животных обеспечивает ключевые структурные особенности, которые являются важным компонентом ощущения поедания мяса. Соответственно, настоящим изобретением обеспечивается композиция, происходящая из источников не на основе животных, которая повторяет ключевые особенности соединительной ткани животного. В другом аспекте настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт, который включает композицию, происходящую из источников не на основе животных, которая повторяет важные структурные и видимые особенности соединительной ткани животного. Такая композиция будет обозначаться здесь как «копия соединительной ткани». В некоторых вариантах осуществления копия соединительной ткани и/или заменяющий мясо продукт, включающий копию соединительной ткани, частично происходят из источников на основе животных.
Соединительную ткань животных можно, как правило, подразделить на ткань фасциального типа и хрящевого типа. Ткань фасциального типа является очень волокнистой, устойчивой к растяжению (имеет высокий модуль эластичности) и характеризуется высоким содержанием белка, умеренным содержанием воды (приблизительно 50%) и низким содержанием жира и полисахаридов или их отсутствием. Соответственно, настоящим изобретением обеспечивается копия соединительной ткани, которая повторяет ключевые особенности ткани фасциального типа. В некоторых вариантах осуществления копия соединительной ткани включает 50% белка по общему весу, приблизительно 50% по весу жидкости и имеет низкие значения жирного и полисахаридного компонента.
Белковое содержимое большей части соединительной ткани фасциального типа состоит в основном из коллагена. Коллаген характеризуется высокой долей пролина и аланина, а также собран в характерные вытянутые фибриллы или палочкообразные, гибкие структуры. Проламины являются единственным семейством белков, обнаруженным в источниках не на основе животных, таких как источник на основе растений. Проламины имеются в чрезвычайно больших количествах в растениях и являются схожими по аминокислотному составу с коллагеном. Среди белков, проверенных авторами настоящего изобретения с этой целью, проламины являются особенно подходящими из-за их низкой стоимости и их способности легко образовывать волокна или слои при скручивании или экструдировании. Неограничивающие примеры белков семейства проламинов включают, например, зеин (обнаруживаемый в кукурузе), они включают гордеин из ячменя, глиадин из пшеницы, секалин, экстенсины из ржи, кафирин из сорго, авенин из овса. В соединительной ткани фасциального типа семейство белков проламинов, по отдельности или их комбинации, демонстрируют пригодность для белкового компонента, поскольку они имеются в чрезвычайно больших количествах, являются схожими по общему аминокислотному составу с коллагеном (с высокой долей пролина и аланина) и поддающимися преобразованию в тонкие слои и волокна. Помимо зеина (обнаруживаемого в кукурузе), они включают гордеин из ячменя, глиадин из пшеницы, секалин, экстенсины из ржи, кафирин из сорго, авенин из овса. Другие белки может быть необходимым добавить к проламинам для достижения являющихся целями перечней физико-химических и питательных свойств. Список возможных кандидатов здесь является по существу открытым и может включать Rubisco, любые основные запасные белки семян, белки, выделенные из грибов, бактерий, архей, вирусов или созданных с помощью генетической инженерии микроорганизмов, или синтезированные in vitro, происходящий от животного или рекомбинантный коллаген, экстенсины (гликопротеины с высоким содержанием гидроксипролина, имеющиеся в большом количестве в клеточной стенке, например, Arabidopsis thaliana, мономеры которых являются «коллагеноподобными» палочкообразными гибкими молекулами). Можно искусственно создать белки, которые имитируют физические свойства соединительной ткани животного.
Способы формирования соединительной ткани фасциального типа будут теми, которые осуществляются на практике в данной области техники, со смещением в сторону способов получения волокнистых или волокнистоподобных структур с помощью биологических, химических или физических средств, по отдельности или в комбинации, последовательно или параллельно, до конечного формирования. Эти способы могут включать экструзию или кручение.
Ткань хрящевого типа является макроскопически гомогенной, устойчивой к сдавливанию, характеризуется более высоким содержанием воды (вплоть до 80%), более низким содержанием белка (коллагена) и более высоким содержанием полисахаридов (протеогликанов) (приблизительно 10% каждого).
Композиционно, соединительная ткань хрящевого типа будет очень схожа с тканью фасциального типа с относительными соотношениями каждой, заданными для более точного воспроизведения соединительной ткани «мяса».
Способы формирования соединительной ткани хрящевого типа будут схожи со способами для соединительной ткани фасциального типа, но со смещением в сторону способов получения изотропно гомогенных структур.
Жир может быть суспендирован в геле. В некоторых вариантах осуществления в настоящем изобретении предусматриваются способы получения капель жира, суспендированных в белковом геле. Жир можно выделить из тканей растений и эмульгировать. Для эмульгирования может использоваться смешивание с высокой скоростью, гомогенизация, перемешивание или изменения температуры. Суспензию липидов можно подвергнуть воздействию ультразвука или экструзии для дальнейшего изменения свойств липида в растворе. В этот момент времени, в некоторых вариантах осуществления, к раствору добавляют другие компоненты предмета потребления, а затем загуститель. В некоторых вариантах осуществления сшивающие агенты (например, трансглютаминазу или лизилоксидазу) добавляют для связывания компонентов предмета потребления. В других вариантах осуществления добавляют загуститель, и позже объединяют суспензию липидов/геля с дополнительными компонентами предмета потребления. В соединительной ткани фасциального типа семейство белков проламинов, по отдельности или их комбинации, демонстрируют пригодность для белкового компонента, поскольку они имеются в чрезвычайно больших количествах, являются схожими по общему аминокислотному составу с коллагеном (с высокой долей пролина и аланина) и поддающимися преобразованию в тонкие слои. Помимо зеина (обнаруживаемого в кукурузе), они включают гордеин из ячменя, глиадин из пшеницы, секалин, экстенсины из ржи, кафирин из сорго, авенин из овса. Другие белки может быть необходимым добавить к проламинам для достижения являющихся целями перечней физико-химических и питательных свойств. Список возможных кандидатов здесь является по существу открытым и может включать любые основные запасные белки семян, происходящий от животного или рекомбинантный коллаген, экстенсины (гликопротеины с высоким содержанием гидроксипролина, имеющиеся в большом количестве в клеточной стенке, например, Arabidopsis thaliana, мономеры которых являются «коллагеноподобными» палочкообразными гибкими молекулами).
В некоторых вариантах осуществления некоторые или все из компонентов предмета потребления суспендированы в геле. В различных вариантах осуществления гель может быть гидрогелем, органогелем или ксерогелем. Гель можно сделать густым, используя агент на основе полисахаридов или белков. Например, крахмал, получаемый при промывке измельченных частей растений, таких как картофель, крахмал из кассавы, кукурузный крахмал, крахмал катакурико, картофельный крахмал, саговый крахмал, крахмал из тапиоки, альгинин, гуаровая смола, смола плодов рожкового дерева, ксантановая камедь, коллаген, яичный белок, фурцелларан, желатин, агар, каррагинан, целлюлоза, метилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза, сенегальская камедь, конджак, крахмал, пектин, амилопектин или белки, происходящие из бобовых, зерновых, орехов, других семян, листьев, водорослей, бактерий или грибов, может использоваться отдельно или в комбинации для загущения геля, образуя архитектуру или структуру предмета потребления. Ферменты, которые катализируют реакции, приводящие к ковалентным сшивкам между белками, могут также использоваться отдельно или в комбинации для образования архитектуры или структуры предмета потребления. Например, трансглютаминаза, лизилоксидаза или другие аминоксидазы (например, лизилоксидаза Pichia pastoris (PPLO)) могут использоваться отдельно или в комбинации для формирования архитектуры или структуры предмета потребления. В некоторых вариантах осуществления множество гелей с различными компонентами объединяют для формирования предмета потребления. Например, гель, содержащий белок на основе растения, может быть объединен с гелем, содержащим жир на основе растения. В некоторых вариантах осуществления волокна или нити из белков ориентируют параллельно друг другу, а затем удерживают на месте, используя гель, содержащий жиры на основе растений.
Композиции по настоящему изобретению могут быть вздуты или увеличены при нагревании, например, жарке, выпекании, микроволновом нагревании, нагревании в принудительной воздушной системе, нагревании в туннельном аппарате с движением воздуха и т.п., в соответствии со способами, хорошо известными в данной области техники.
В некоторых вариантах осуществления множество гелей с различными компонентами объединяют для формирования предмета потребления. Например, гель, содержащий белок на основе растения, может быть объединен с гелем, содержащим жир на основе растения. В некоторых вариантах осуществления волокна или нити из белков ориентируют параллельно друг другу, а затем удерживают на месте, используя гель, содержащий жиры на основе растений.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, содержит менее 1% пшеничной клейковины, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит пшеничную клейковину, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит изолят белка из сои, не содержит пшеничную клейковину, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит концентрат соевого белка, не содержит пшеничную клейковину, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит соевый белок, не содержит пшеничную клейковину, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит тофу, не содержит пшеничную клейковину, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит материалы, происходящие из тел животных, не содержит тофу и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит соевый белок и не содержит пшеничную клейковину.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит соевый белок, не содержит пшеничную клейковину, не содержит метилцеллюлозу, каррагинан, жженый сахар, конжаковую муку, аравийскую камедь и сенегальскую камедь и содержит менее 5% углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит соевый белок и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит соевый белок и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 1% целлюлозы.
В некоторых вариантах осуществления копия мяса не содержит продукты животного происхождения, не содержит пшеничную клейковину и содержит менее 5% нерастворимых углеводов.
Можно также регулировать процент различных компонентов. Например, заменители не на основе животных для мышечной ткани, жировой ткани, соединительной ткани и компоненты крови можно объединить в различных соотношениях и в физические структуры, которые больше всего соответствуют виду и ощущению мяса. Различные компоненты могут быть скомпонованы с обеспечением постоянства между кусками предмета потребления. Компоненты могут быть скомпонованы с обеспечением того, чтобы не образовывались отходы от предмета потребления. Например, в то время как обычный отруб мяса может иметь части, которые обычно не едят, копия мяса может улучшить мясо в результате не включения этих несъедобных частей. Такое улучшение делает возможным потребление всего созданного или транспортированного продукта, что сокращает отходы и расходы на транспортировку. Альтернативно, копия мяса может включать несъедобные части для имитации ощущения потребления мяса. Такие части могут включать кость, хрящ, соединительную ткань или другие материалы, обычно называемые хрящом, или включенные материалы, имитирующие эти компоненты. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления может содержать имитированные несъедобные части мясных продуктов, которые предназначены для выполнения дополнительных функций. Например, имитированная кость может предназначаться для распределения нагрева во время приготовления, делая приготовление предмета потребления более быстрым или более единообразным по сравнению с мясом. В других вариантах осуществления имитированная кость может также служить для сохранения предмета потребления при постоянной температуре во время транспортировки. В других вариантах осуществления имитированные несъедобные части могут быть биодеградируемыми.
В некоторых вариантах осуществления заменяющие мясо композиции, включающие 10-30% белка, 5-80% воды, 5-70% жира, включающие один или более выделенных, очищенных белков, не содержат белок животного. В конкретных вариантах осуществления заменяющие мясо композиции включают трансглютаминазу.
В некоторых вариантах осуществления предмет потребления содержит компоненты, копирующие компоненты мяса. Основным компонентом мяса типично является скелетная мышца. Скелетная мышца типично состоит из приблизительно 75 процентов воды, 19 процентов белка, 2,5 процентов внутримышечного жира, 1,2 процентов углеводов и 2,3 процентов других растворимых небелковых веществ. Они включают органические кислоты, серосодержащие соединения, азотсодержащие соединения, такие как аминокислоты и нуклеотиды, и неорганические вещества, такие как минеральные вещества. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения предусматривается копирование приблизительных значений в этом составе для предмета потребления. Например, в некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, которая может включать приблизительно 75% воды, 19% белка, 2,5% жира, 1,2% углеводов и 2,3 процентов других растворимых небелковых веществ. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, включающая 60-90% воды, 10-30% белка, 1-20% жира, 0,1-5% углеводов и 1-10% других растворимых небелковых веществ. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, включающая 60-90% воды, 5-10% белка, 1-20% жира, 0,1-5% углеводов и 1-10 процентов других растворимых небелковых веществ. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, включающая 0-50% воды, 5-30% белка, 20-80% жира, 0,1-5% углеводов и 1-10 процентов других растворимых небелковых веществ. В некоторых вариантах осуществления копия содержит между 0,01% и 5% в весовом отношении гемсодержащего белка. В некоторых вариантах осуществления копия содержит между 0,01% и 5% в весовом отношении леггемоглобина. Некоторые виды мяса также содержат миоглобин, гемсодержащий белок, который обеспечивает большую часть красного цвета и содержания железа в некоторых видах мяса. В некоторых вариантах осуществления копия содержит между 0,01% и 5% в весовом отношении гемсодержащего белка. В некоторых вариантах осуществления копия содержит между 0,01% и 5% в весовом отношении леггемоглобина. Понятно, что эти процентные соотношения могут варьировать в мясе, и можно создать копии мяса, почти соответствующие природным вариациям в мясе. Кроме того, в некоторых случаях, в настоящем изобретении предусматриваются улучшенные копии мяса, которые включают эти компоненты в типично неприродных процентных отношениях. Например, можно создать копию мяса с более высоким содержанием жира, чем типичное среднее содержание жира. Процентные соотношения этих компонентов могут также быть изменены для увеличения других желаемых свойств.
В некоторых случаях копия мяса создана так, что после приготовления процентные соотношения компонентов схожи с таковыми в приготовленном мясе. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления неприготовленный предмет потребления характеризуется процентными соотношениями компонентов, отличными от таковых в неприготовленном мясе, но после приготовления предмет потребления похож на приготовленное мясо. Например, может быть создана копия мяса с более высоким содержанием воды, чем типичное содержание воды для сырого мяса, но после приготовления в микроволновой печи результирующий продукт характеризуется процентными соотношениями компонентов, схожими с таковыми мяса, приготовленного на огне.
В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса с более низким содержанием воды, чем типичное содержание воды для мяса. В некоторых вариантах осуществления в настоящем изобретении предусматриваются способы гидратирования копии мяса, чтобы добиться схожего с мясом содержания воды в копии мяса. Например, копию мяса с содержанием воды, которое было бы низким для мяса, например 1%, 10%, 20%, 30%, 40% или более 50% воды, гидратируют до приблизительно 75% воды. После гидратирования, в некоторых вариантах осуществления, копию мяса затем готовят для потребления человеком.
Предмет потребления может иметь белковый компонент. В некоторых вариантах осуществления белковый компонент предмета потребления составляет 10%, 20%, 30% или 40%. В некоторых вариантах осуществления содержание белка в предмете потребления схоже с таковым в мясе. В некоторых вариантах осуществления содержание белка в предмете потребления превышает таковое в мясе. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления содержит меньше белка, чем мясо.
Белок в предмете потребления может происходить из множества или комбинации источников. Источники не на основе животных могут обеспечивать некоторое количество или весь белок в предмете потребления. Источники не на основе животных могут включать овощи, фрукты, орехи, зерна, водоросли, бактерии или грибы. Белок может быть выделенным или сконцентрированным из одного или более таких источников. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, включающая белок, полученный только из источников не на основе животных.
В некоторых вариантах осуществления белку придают форму асимметрических волокон для включения в предмет потребления. В некоторых вариантах осуществления эти волокна копируют мышечные волокна. В некоторых вариантах осуществления белком являются крученые волокна. Соответственно, в настоящем изобретении предусматриваются способы получения асимметрических или крученых белковых волокон. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления содержит белок или белки, которые содержат все из аминокислот, обнаруживаемых в белках, которые являются незаменимыми для питания человека. В некоторых вариантах осуществления белки, добавляемые к предмету потребления, дополнены аминокислотами.
ИНДИКАТОРЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МЯСА
Выделение пахучих веществ при приготовлении является важным аспектом потребления мяса. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, полностью состоящая из продуктов неживотного происхождения, которая при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления говядины. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления свинины. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, полностью состоящая из продуктов неживотного происхождения, которая при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления бекона. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, полностью состоящая из продуктов неживотного происхождения, которая при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления курятины. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, полностью состоящая из продуктов неживотного происхождения, которая при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления ягнятины. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, полностью состоящая из продуктов неживотного происхождения, которая при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления рыбы. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, полностью состоящая из продуктов неживотного происхождения, которая при приготовлении порождает приятный запах, легко узнаваемый людьми как типичный для приготовления индюшатины. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, с пахучим веществом, выделяемым при приготовлении. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, с пахучим веществом, образуемым в результате химических реакций, которые происходят при приготовлении. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, содержащая смеси белков, пептидов, аминокислот, нуклеотидов, сахаров и полисахаридов и жиров в комбинации и пространственных компоновках, которые позволяют этим соединениям подвергаться химическим реакциям во время приготовления с образованием пахучих веществ и порождающих запах соединений. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, с летучим или нестойким пахучим веществом, выделяемым при приготовлении. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления является способом приготовления копии мяса, причем копии мяса, в основном или полностью состоящие из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, нагревают для выделения летучего или нестойкого пахучего вещества.
Пахучие вещества, выделяемые во время приготовления мяса, образуются в результате реакций, в которые могут быть вовлечены в качестве реагентов жиры, белок, аминокислоты, пептиды, нуклеотиды, органические кислоты, серосодержащие соединения, сахара и другие углеводы. В некоторых вариантах осуществления пахучие вещества, которые объединяются во время приготовления мяса, идентифицируются и располагаются вблизи друг друга в предмете потребления, так что при приготовлении предмета потребления пахучие вещества смешиваются. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления характерные порождающие запах и душистые вещества образуются в процессе приготовления в результате химических реакций, в которые вовлечены аминокислоты, жиры и сахара, обнаруживаемые в растениях, а также в мясе. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления характерные порождающие запах и душистые вещества в основном образуются в процессе приготовления в результате химических реакций, в которые вовлечена одна или более аминокислот, жиров, пептидов, нуклеотидов, органических кислот, серосодержащих соединений, сахаров и других углеводов, обнаруживаемых в растениях, а также в мясе.
Некоторые реакции, которые порождают пахучие вещества, выделяемые во время приготовления мяса, могут катализироваться железом, в частности, гемовым железом в миоглобине. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления некоторые из характерных порождающих запах и душистых веществ образуются в процессе приготовления в результате химических реакций, катализируемых железом. В некоторых вариантах осуществления некоторые из характерных порождающих запах и душистых веществ образуются в процессе приготовления в результате химических реакций, катализируемых гемом. В некоторых вариантах осуществления некоторые из характерных порождающих запах и душистых веществ образуются в процессе приготовления в результате химических реакций, катализируемых гемовым железом в леггемоглобине. В некоторых вариантах осуществления некоторые из характерных порождающих запах и душистых веществ образуются в процессе приготовления в результате химических реакций, катализируемых гемовым железом в гемсодержащем белке.
Подтверждение того, что присутствие леггемоглобина вносит положительный вклад в приятный запах копий мяса: Копию мышечной ткани, включающую гороховую муку, подсолнечное масло и глюкозу, нагревали в течение 10 минут при 140°C в присутствии или восстановленного леггемоглобина (LHb), или смеси железа (Fe3+), натрия и EDTA (EFS) в герметично закрытых контейнерах, содержащих волокна для микровыделения твердой фазы (SPME). Эти волокна содержат полидиметилсилоксан (PDMS), который адсорбирует летучие соединения для анализа с помощью GC-MS. Анализ данных GC-MS, полученных на основе множества копий, показывает стойкие различия между образцами с LHb и EFS. Неограничивающими примерами соединений, обнаруживаемых исключительно или в большем количестве в образцах с LHb, являются: 2-октанон, 2-метилфуран, которые часто связаны с приятным запахом приготовленного мяса, и многие другие, не идентифицированные соединения. Например, на фиг. 1 представлено сравнение совмещенных GCMS профилей (в ориентациях с зеркальным отображением) образцов идентичных в иных отношениях копий мышцы, приготовленных в присутствии леггемоглобина (LHb, профиль справа) или иона железа (профиль слева). На этой фигуре вертикальная ось представляет собой время удержания на стадии разделения с помощью газовой хроматографии, а горизонтальная ось представляет собой соотношения m/z для ионов, порождаемых в результате фрагментации соответствующих разделенных летучих соединений. Выбранные соединения, дифференциально представленные в двух образцах, помечены справа на фигуре.
ЦВЕТОВЫЕ ИНДИКАТОРЫ
Цвет мяса является важной частью ощущения приготовления и поедания мяса. Например, отрубы говядины имеют характерный красный цвет в сыром состоянии, и он постепенно меняется на коричневый цвет во время приготовления. В другом примере белое мясо, такое как курятина или свинина, имеют характерный розовый цвет в его сыром состоянии, и он постепенно меняется на белый или коричневатый цвет во время приготовления. Степень измерения цвета используют для показа хода приготовления говядины и определения времени приготовления и температуры для получения желаемого состояния готовности. В некоторых аспектах настоящим изобретением обеспечивается заменяющий мясо продукт не на основе мяса, который обеспечивает визуальный индикатор хода приготовления. В некоторых вариантах осуществления визуальным индикатором является цветовой индикатор, который подвергается изменению цвета во время приготовления. В конкретных вариантах осуществления цветовой индикатор повторяет изменение цвета отруба мяса по мере перехода мяса из сырого состояния в приготовленное состояние. В более конкретных вариантах осуществления цветовой индикатор окрашивает заменяющий мясо продукт в красный цвет до приготовления, указывающий на сырое состояние, и вызывает изменение цвета заменяющего мясо продукта на коричневый цвет в ходе приготовления. В других конкретных осуществления цветовой индикатор окрашивает заменяющий мясо продукт в розовый цвет до приготовления, указывающий на сырое состояние, и вызывает изменение цвета заменяющего мясо продукта на белый или коричневый цвет в ходе приготовления.
Основным пищевым фактором, определяющим цвет мяса, является концентрация железосодержащих белков в мясе. В компоненте мясных продуктов скелетной мышцы, одним из основных железосодержащих белков является миоглобин. Установлено, что белое мясо курицы содержит ниже 0,05%; свинина и телятина - 0,1-0,3%; мясо молодой коровы - 0,4-1,0%; а мясо старой коровы - 1,5-2,0%. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, предметом потребления является копия мяса, которая включает железосодержащий белок. В некоторых вариантах осуществления копия мяса включает приблизительно 0,05%, приблизительно 0,1%, приблизительно 0,2%, приблизительно 0,3%, приблизительно 0,4%, приблизительно 0,5%, приблизительно 0,6%, приблизительно 0,7%, приблизительно 0,8%, приблизительно 0,9%, приблизительно 1%, приблизительно 1,1%, приблизительно 1,2%, приблизительно 1,3%, приблизительно 1,4%, приблизительно 1,5%, приблизительно 1,6%, приблизительно 1,7%, приблизительно 1,8%, приблизительно 1,9%, приблизительно 2% или более чем приблизительно 2% железосодержащего белка по сухому весу или общему весу. В некоторых случаях железосодержащий белок был выделен или очищен из источника. В других случаях железосодержащий белок не был выделен и очищен. В некоторых случаях источником железосодержащего белка является источник на основе животного или источник не на основе животного, такой как растение, гриб или генетически модифицированные организмы, такие как, например, бактерии или дрожжи. В некоторых случаях железосодержащим белком является миоглобин. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, которая содержит добавленный миоглобулин животного. Таким образом, например, копия мяса молодой коровы может содержать приблизительно 0,4-1% миоглобина. В некоторых случаях железосодержащим белком является леггемоглобин. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, которая содержит добавленный леггемоглобин. Таким образом, например, копия мяса молодой коровы может содержать приблизительно 0,4-1% леггемоглобина. В некоторых случаях железосодержащим белком является цитохром. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса на основе растений, которая содержит добавленный цитохром. Таким образом, например, копия мяса молодой коровы может содержать 0,4-1% цитохрома.
Другим примером железосодержащих белков является гемоглобин, железосодержащий кислородсвязывающий белок в эритроцитах позвоночных. Гемоглобин схож по цвету с миоглобином. В некоторых вариантах осуществления настоящим изобретением обеспечиваются способы экономии и возвращения в оборот крови от животноводства для пополнения цвета предмета потребления. Например, кровь экономится из скотобойни, гемоглобин крови используется для усиления цвета предмета потребления. В некоторых аспектах предметом потребления является копия мяса на основе растений, содержащая гемоглобин.
В природе существуют дополнительные железосодержащие белки. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления включает железосодержащий белок, который не является миоглобином. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления не содержит миоглобин. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления не содержит гемоглобин. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, которая включает железосодержащий белок, отличный от миоглобина или гемоглобина.
Примеры железосодержащих белков включают гемоглобин, миоглобин, нейроглобин, цитоглобин, леггемоглобин, несимбиотический гемоглобин, HgbI, бактериальные гемоглобины, миоглобины инфузорий, флавогемоглобины. В различных вариантах осуществления эти железосодержащие белки добавляют к предмету потребления для изменения видимых характеристик предмета потребления или содержания железа в нем. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления включает гемопротеин (например, гемоглобин, миоглобин, нейроглобин, цитоглобин, леггемоглобин, несимбиотический гемоглобин, HgbI, бактериальные гемоглобины, миоглобины инфузорий, флавогемоглобины).
Леггемоглобин, схожий по структуре и физическим свойствам с миоглобином, легко доступен в виде отработавшего продукта товарных бобовых культур (например, сои, гороха). Леггемоглобин в корнях этих культур в США превышает содержание миоглобина во всем красном мясе, потребляемом в США. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, включающая копию мышечной ткани, копию жировой ткани, копию соединительной ткани и леггемоглобина. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, содержащая гемсодержащий белок. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, содержащая леггемоглобин. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, содержащая член семейства белков глобинов. В некоторых вариантах осуществления предметом потребления является копия мяса, в основном или полностью состоящая из ингредиентов, происходящих из источников не на основе животных, с высоким содержанием железа из гемсодержащего белка. В некоторых вариантах осуществления содержание железа схоже с таковым мяса. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления имеет характерный красный цвет мяса, при этом такой цвет дает леггемоглобин.
Леггемоглобин, в некоторых вариантах осуществления, используется в качестве индикатора того, что приготовление предмета потребления закончено. Таким образом, одним вариантом осуществления настоящего изобретения является способ приготовления предмета потребления, включающий обнаружение леггемоглобина, который переместился из внутренней части предмета потребления на поверхность при приготовлении продукта. Другим вариантом осуществления настоящего изобретения является способ приготовления предмета потребления, включающий обнаружение изменения цвета с красного на коричневый при приготовлении продукта.
Гемсодержащий белок, в некоторых вариантах осуществления, используется в качестве индикатора того, что приготовление предмета потребления закончено. Таким образом, одним вариантом осуществления настоящего изобретения является способ приготовления предмета потребления, включающий обнаружение гемсодержащего белка, который переместился из внутренней части предмета потребления на поверхность при приготовлении продукта. Другим вариантом осуществления настоящего изобретения является способ приготовления предмета потребления, включающий обнаружение изменения цвета с красного на коричневый при приготовлении продукта.
Гемсодержащий белок из группы гемоглобина, миоглобина, нейроглобина, цитоглобина, леггемоглобина, несимбиотического гемоглобина, HgbI, бактериальных гемоглобинов, миоглобинов инфузорий, флавогемоглобинов, в некоторых вариантах осуществления, используется в качестве индикатора того, что приготовление предмета потребления закончено. Таким образом, одним вариантом осуществления настоящего изобретения является способ приготовления предмета потребления, включающий обнаружение леггемоглобина, который переместился из внутренней части предмета потребления на поверхность при приготовлении продукта. Другим вариантом осуществления настоящего изобретения является способ приготовления предмета потребления, включающий обнаружение изменения цвета с красного на коричневый при приготовлении продукта.
Продукты питания, включающие выделенный, очищенный леггемоглобин
В некоторых вариантах осуществления леггемоглобин добавляют к мясу для улучшения свойств мяса. Например, содержащий леггемоглобин раствор можно инъецировать в сырое или приготовленное мясо. В другом примере раствор леггемоглобина капают на мясо или предмет потребления по настоящему изобретению для улучшения внешнего вида. В одном варианте осуществления рекламирование, фотографирование или видеографию продуктов питания, таких как мясо или заменитель мяса, улучшают с помощью леггемоглобина.
Источники леггемоглобина
В некоторых вариантах осуществления настоящим изобретением обеспечиваются способы получения леггемоглобина из растений. Леггемоглобин можно получить из множества растений. Различные виды бобовых и их сорта, например, соя, конский боб, фасоль лима, коровий горох, горох огородный морщинистый, термопсис, волчий боб, фасоль обыкновенная, бараний горох, земляной орех, люцерна, сено вики, клевер, клевер японский и фасоль пинто, содержат усваивающие азот корневые клубеньки, в которых леггемоглобин играет ключевую роль в контролировании концентраций кислорода (например, корневые клубеньки растения гороха, фиг. 2). На фиг. 3 представлено 100 мл раствора леггемоглобина, выделенного из 30 граммов корневых клубеньков гороха. Леггемоглобины из различных видов являются гомологами и имеют схожие цветовые характеристики (фиг. 4). На фиг. 4, панель A, представлены SDS-ПААГ после электрофореза лизированных корневых клубеньков трех видов растений семейства бобовых: (1) конского боба, (2) гороха огородного морщинистого, (3) сои. Стрелками отмечены соответствующие леггемоглобины. Обратите внимание, что леггемоглобин является белком в самом большом количестве в каждом лизате. На панели B демонстрируется схожесть профиля спектральных линий УФ/видимого диапазона в случае леггемоглобинов из двух различных видов растений (конского боба и сои). Авторы настоящего изобретения очистили леггемоглобин из корневых клубеньков конского боба (зеленая кривая) и сои (красная кривая), используя протокол, описанный здесь в другом месте. Спектры в УФ/видимом диапазоне обоих белков показывают, что гемовое железо находится в восстановленном (+2) состоянии. Обратите внимание, что они являются почти полностью наложившимися, в соответствии с их визуально идентичным красным цветом. Гемовое железо в соответствующих леггемоглобинах было восстановленным до степени окисления +2 в результате инкубации леггемоглобина конского боба и сои с 10 мМ гидросульфитом натрия в буфере, содержащем 20 мМ фосфата калия pH 7,4, 100 мМ хлорида натрия. Гидросульфит натрия был затем удален из раствора леггемоглобина, используя гель-фильтрацию. Вставка показывает увеличение спектров в УФ/видимом диапазоне в области от 450 нм до 700 нм. Некоторые виды растений экспрессируют несколько изоформ леггемоглобина (например, соя содержит четыре изоформы леггемоглобина). Минорные вариации в определенной аминокислотной последовательности могут изменить суммарный заряд белка при конкретном pH и могут изменить определенную структурную конформацию железосодержащей гемовой группы в леггемоглобине. Различия в структурной конформации гемовой группы в различных леггемоглобинах могут влиять на скорости окисления и восстановления гемового железа. Эти различия могут вносить вклад в цветовые и относящиеся к порождению запаха характеристики различных леггемоглобинов.
Леггемоглобин имеет спектр поглощения и внешний вид, фактически идентичный таковым миоглобина из мышцы животного. На фиг. 5 представлено сравнение восстановленного (2+ гемового железа) и окисленного (3+ гемового железа) леггемоглобина сои (фиг. 5, панель A) и миоглобина лошадиной сердечной мышцы (фиг. 5, панель B), демонстрирующее схожесть профилей поглощения в УФ/видимом диапазоне двух белков. Авторы настоящего изобретения очистили леггемоглобин из корневых клубеньков сои, используя описанный здесь протокол. Очищенный лошадиный миоглобин был куплен у SigmaAldrich. Соевый леггемоглобин (фиг. 5, панель A) и лошадиный миоглобин (фиг. 5, панель B) были восстановлены с помощью 1 мМ гидросульфита натрия. Представлены спектры поглощения света УФ/видимого диапазона для гемового Fe3+ (синяя линия) и гемового Fe2+ (красная линия) соевого леггемоглобина (фиг. 5, панель A) и лошадиного миоглобина (фиг. 5, панель B). Вставки показывают увеличение спектров в УФ/видимом диапазоне в области от 450 нм до 700 нм. (Фиг. 5, панель C) Изображения 10-мкл капли жидкости - раствора 40 мг/мл соевого леггемоглобина в степени окисления гемового Fe3+ (левая капля), демонстрирующее характерный цвет ржавчины, и 40 мг/мл раствора соевого леггемоглобина в степени окисления гемового Fe2+ (правая капля), демонстрирующее характерный красный цвет, и (правое изображение) соответствующих образцов лошадиного миоглобина.
В других вариантах осуществления леггемоглобин можно получить из источников не на основе растений, например, из таких организмов, как бактерии или дрожжи, которые были генетически модифицированы для экспрессии высоких уровней леггемоглобина.
Степень окисления иона железа в леггемоглобине важна для его цвета. Леггемоглобин с гемовым железом в степени окисления +2 имеет ярко красный цвет, в то время как леггемоглобин с гемовым железом в степени окисления +3 становится красно-коричневым. Таким образом, при использовании леггемоглобина в качестве источника красного цвета в копии мяса, желательно восстановить гемовое железо со степени окисления +3 до степени +2. Гемовое железо в леггемоглобине можно перевести из окисленного (+3) состояния в восстановленное (+2) состояние с помощью восстанавливающих реагентов. Примеры успешного восстановления гемового железа в леггемоглобине с помощью гидросульфита натрия и цитрата титана представлены на фиг. 6. На фиг. 6 спектрограмма в УФ/видимом диапазоне очищенного соевого леггемоглобина, в котором гемовое железо находится в окисленном (+3) состоянии, представлена голубыми кривыми на каждой панели. Красные кривые на каждой панели представляют собой спектры в УФ/видимом диапазоне того же вида леггемоглобина после восстановления до степени (+2) (красные линии) посредством добавления (панель A) 1 мМ гидросульфита натрия или (панель B) 0,24% (в отношении веса к объему) цитрата титана в буфере, содержащем 20 мМ фосфат калия pH 7,3, 100 мМ хлорид натрия. Вставки показывают увеличение спектров в УФ/видимом диапазоне в области от 450 нм до 700 нм. Для этого примера леггемоглобин был очищен из корневых клубеньков сои, используя разделение на фракции с помощью насыщения до 60/90% сульфата аммония и замену буфера на буфер, содержащий 20 мМ фосфат калия pH 7,4, 100 мМ хлорид натрия. Маточный раствор гидросульфита натрия был приготовлен посредством растворения 100 мМ гидросульфита натрия в 1 мМ гидроксиде натрия в воде. Маточный раствор цитрата титана был приготовлен из 20% (в отношении веса к объему) хлорида титана в соляной кислоте посредством смешивания его с 0,2 M цитратом натрия (1:10 в объемном отношении). pH доводили, используя карбонат натрия, до pH 7,0.
Леггемоглобин можно очистить из корневых клубеньков бобовых, например, корневых клубеньков гороха или сои (на фиг. 1 показаны корневые клубеньки гороха, на фиг. 2 показан леггемоглобин, выделенный из них). Корневые клубеньки сои тщательно очищали для удаления земли и посторонних корневых тканей до лизиса корневых клубеньков в 20 мМ фосфате калия pH 7,4, 100 мМ хлориде натрия, 1 мМ EDTA и 1 мМ аскорбиновой кислоте. Корневые клубеньки лизировали посредством измельчения корневых клубеньков, используя измельчитель Vitamix. В случае некоторых образцов полимер поливинилпирролидон добавляли из расчета 30% в отношении веса к объему для содействия в удалении молекул небольших фенольных соединений растения, которые опосредуют окисление гемового железа в леггемоглобине. Лизат корневых клубеньков фракционировали, используя сульфат аммония в две стадии, сначала сульфат аммония добавляли до 60% в отношении веса к объему. Осадок отбрасывали, а супернатант доводили до 90% в отношении веса к объему сульфата аммония. Леггемоглобин получали в виде преципитированного осадка в содержащей 90% сульфата аммония фракции. Преципитированный сульфатом аммония леггемоглобин ресуспендировали в 20 мМ фосфате калия, 1 мМ EDTA, 50 мМ хлориде натрия, и сульфат аммония удаляли, используя диализ или гель-хроматографию в том же самом буфере. В некоторых случаях это было последней стадией очистки, в то время как в других случаях леггемоглобин далее очищали, используя анионообменную хроматографию (FFQ GE Healthcare), за которой иногда следовала гель-фильтрация (Sephacryl S-100, GE Healthcare). Соевый леггемоглобин из осадка, преципитированного 90% сульфатом аммония, загружали на колонки для анионообменной хроматографии (FFQ или DEAE, GE Healthcare) в различных буферах (20 мМ фосфате калия pH 7,4, содержащем 0-100 мМ хлорид натрия, 20 мМ Трис pH 8, содержащем 0-100 мМ хлорид натрия, 20 мМ пироборнокислотном натрии pH 9,8, 20 мМ хлориде натрия, 20 мМ карбонате натрия pH 9, 20 мМ хлориде натрия) и очищали или в проточном материале, или используя хлорид натрия (0-1 M градиент соли). Пример очистки в проточном материале леггемоглобина из корневых клубеньков сои представлен на фиг. 7. На фигуре демонстрируется фракционирование с помощью электрофореза в SDS-ПААГ образцов, полученных на различных стадиях очистки соевого леггемоглобина: (дорожка 1) лизата корневых клубеньков сои; (дорожка 2) лизата корневых клубеньков сои, подвергнутого очистке с помощью фракционирования с использованием 60/90% (в отношении веса к объему) сульфата аммония. Представлено белковое содержимое полученного после фракционирования с использованием 90% сульфата аммония белкового осадка, ресуспендированного в буфере, содержащем 20 мМ фосфат калия pH 7,4, 100 мМ хлорид натрия, 1 мМ EDTA; белки из преципитированного с использованием 90% сульфата аммония осадка далее очищали с помощью анионообменной хроматографии (FFQ GE Healthcare) в 20 мМ фосфате калия рН 7,4, 100 мМ хлориде натрия. Леггемоглобин, полученный в проточном материале, представлен на дорожке 3. Проточный материал с колонки для анионообменной хроматографии фракционировали, используя гель-хроматографию (Sephacryl S-100 GE Healthcare), и результирующая, содержащая леггемоглобин фракция представлена на дорожке 4. Содержание леггемоглобина на различных стадиях очистки определяли посредством определения доли соответствующей леггемоглобину полосы на SDS-ПААГ после электрофореза в соответствующем образце, используя программное обеспечение для анализа ImageDoc (BioRad). Степень чистоты (относительное содержание) леггемоглобина на соответствующих стадиях очистки составляла: лизат: 32,7% (дорожка 1), фракционирование с использованием 60/90% (в отношении веса к объему) сульфата аммония: 78% (дорожка 2), анионообменная хроматография: ~83% (дорожка 3) и гель-хроматография: до ~95% (дорожка 4).
Леггемоглобин можно также продуцировать с помощью генетической инженерии бактерии или гриба, которая его продуцирует. Один иллюстративный пример представлен на фиг. 8. На фиг. 8 представлен анализ окрашенного SDS-ПААГ после электрофореза (A) соевого леггемоглобина, экспрессированного и очищенного, используя технологию рекомбинантных белков, и (B) соевого леггемоглобина, очищенного из корневых клубеньков сои. (A) Рекомбинантный соевый леггемоглобин A, содержащий His-метку и сайт для удаления His-метки с помощью протеазы TEV, был экспрессирован в штамме E. coli BL21 и очищен, используя аффинную по отношению к His-метке хроматографию (смолу Talon, CloneTech). Левая дорожка содержит стандарты молекулярной массы, правая дорожка содержит очищенный рекомбинантный соевый леггемоглобин A (стрелка). Предполагаемая молекулярная масса рекомбинантного соевого леггемоглобина A составляет 17,1 кДа. (B) SDS-ПААГ после электрофореза очищенного соевого леггемоглобина из корневых клубеньков. Левая дорожка содержит стандарты молекулярной массы, правая дорожка содержит очищенный соевый леггемоглобин A (стрелка). Масс-спектрометрический анализ очищенного материала показал, что присутствуют все четыре изоформы соевого леггемоглобина, и они являются полноразмерными (не представленные данные). Предполагаемые молекулярные массы (М.м.) изоформ соевого леггемоглобина находятся в диапазоне от М.м. 15,4 до 15,8 кДа.
Леггемоглобин, очищенный из корневых клубеньков сои и конского боба, соответственно попробовала на вкус группа добровольцев, и в каждом случае он определен как кусочек вроде крови.
Леггемоглобин можно выделить из корневых клубеньков бобовых, таких как соя, конский боб, коровий горох, фасоль лима, бараний горох, горох, волчий боб, лотус японский или другие бобовые. Корневой клубенек (например, корневые клубеньки растения гороха, фиг. 1) получают и гомогенизируют в водном растворе; растворимые белки, в том числе леггемоглобин, получают после удаления нерастворимого материала с помощью преципитации и фильтрации. Леггемоглобин можно очистить с помощью избирательной преципитации и/или хроматографии и/или использования молекул со специфическим сродством к леггемоглобину. (Фиг. 2, показывающая 100 мл раствора леггемоглобина, выделенного из 30 граммов корневых клубеньков гороха).
Гемсодержашие белки, например, леггемоглобин, можно объединить с другими компонентами копии мяса на основе растений. В некоторых вариантах осуществления гемсодержашие белки зафиксированы в геле, который содержит другие компоненты, например, липиды и/или белки. В некоторых аспектах множество гелей объединено с гемсодержащими белками на негелевой основе. В некоторых вариантах осуществления объединяют гемсодержащие белки и другие соединения предмета потребления с обеспечением того, чтобы гемсодержащие белки могли диффундировать по предмету потребления. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления находится в содержащем гемсодержащие белки растворе, например, растворе леггемоглобина. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления пропитан содержащим гемсодержащие белки раствором, например, раствором леггемоглобина, в течение 1, 5, 10, 15, 20 или 30 часов. В некоторых вариантах осуществления предмет потребления пропитан содержащим гемсодержащие белки раствором, например, раствором леггемоглобина, в течение 1, 5, 10, 15, 30 или 45 минут.
На фиг. 9 представлен пример 6 кусочков промышленного аналога мяса (аналога курятины Quorn), приблизительно 1 см по боковой поверхности, 4 из которых (левые и нижний правый) были пропитаны раствором приблизительно 10 мг/мл соевого леггемоглобина в 20 мМ фосфате калия pH 7,4 и 100 мМ NaCl; остальные два (верхние правые) были пропитаны тем же буфером без леггемоглобина. Обратите внимание на насыщенный розовый цвет кусочков с введенным леггемоглобином в противоположность бледному желто-коричневому цвету кусочков без такого введения.
На фиг. 10 представлены 4 кусочка аналога курятины Quorn с введенным леггемоглобином в процессе приготовления на сковородке при 350°C. Два нижних кусочка были перевернуты для демонстрации жареной поверхности, которая стала коричневой. Обратите внимание на верхние два кусочка, нагретая часть стала серо-бурой, в то время как более холодная верхняя поверхность остается розового цвета. В некоторых вариантах осуществления в предмет потребления вводят раствор, содержащий гемсодержащие белки, например, раствор леггемоглобина, до тех пор, пока предмет потребления не будет иметь цвет неприготовленного мяса.
Принимая во внимание пригодность гемсодержащих белков для окрашивания предметов потребления, будет нелишним определить, содержит ли продукт конкретный гемсодержащий белок. Соответственно, настоящее изобретение включает в некоторых вариантах осуществления способы определения того, содержит ли продукт гемсодержащий белок. Способы обнаружения белков хорошо известны в данной области техники. Например, ELISA или метод близкого лигирования, или анализ Luninex, или анализ с использованием Вестерн-блоттинга могут быть выполнены для определения того, присутствует ли леггемоглобин в продукте питания, таком как мясо или копия мяса. В одном варианте осуществления способы детектирования выполняют для определения того, было ли мясо изменено с помощью леггемоглобина.
Примеры
Здесь описывается приводимая в качестве примера композиция для копии мышечной ткани, включающая один или более выделенных, очищенных белков растений.
Очистка белков ради компонентов копии
Семена фасоли золотистой, сухие семена гороха огородного были куплены в виде смолотой муки и использованы для очистки соответствующих запасных белков семян. Rubsico был очищен из свежего растения люцерны. Состав белков на отдельных стадиях фракционирования контролировали с помощью электрофореза в SDS-ПААГ, а концентрации белка определяли с помощью стандартных методов анализа в УФ/видимом диапазоне и Pierce.
Глобулины 8S фасоли золотистой: Муку фасоли золотистой ресуспендировали в 50 мМ калий-фосфатном буфере pH 7 и 0,5 M NaCl в соотношении 1:4 (в отношении веса к объему), и смесь инкубировали в течение 1 ч. Нерастворимый материал отделяли с помощью центрифугирования, и белки в супернатанте подвергали фракционированию с помощью добавления сульфата аммония в 2 стадии: 50% (в отношении веса к объему), а затем 90% (в отношении веса к объему). Белок, преципитированный в 90% фракции, содержал глобулины 8S фасоли золотистой, и его хранили при -20°C до дальнейшего использования.
Альбумины гороха: Муку из сухих семян гороха огородного ресуспендировали в соотношении 1:10 (в отношении веса к объему) в 50 мМ натрий-ацетатном буфере pH 5 и инкубировали в течение 1 ч. Нерастворимый материал отделяли с помощью центрифугирования, и белки в супернатанте подвергали фракционированию с помощью преципитации сульфатом аммония в две стадии: 50% (в отношении веса к объему), а затем 90% (в отношении веса к объему). Растворы сульфата аммония перемешивали в течение 1 часа, и преципитированные сульфатом аммония белки удаляли с помощью центрифугирования. Представляющие интерес белки преципитировались при 90% (в отношении веса к объему) сульфата аммония. Осадок хранили при -20°C до дальнейшего использования.
Глобулины гороха: Муку из сухих семян гороха огородного ресуспендировали в соотношении 1:10 (в отношении веса к объему) в 20 мМ калий-фосфатном буфере pH 8, 0,4 M хлориде натрия и перемешивали в течение 1 ч. После центрифугирования супернатант подвергали фракционированию с использованием сульфата аммония. Сначала супернатант доводили до 50% (в отношении веса к объему) сульфата аммония, и преципитированные белки удаляли. Затем супернатант с 50% (в отношении веса к объему) сульфата аммония доводили до насыщения = 80% (в отношении веса к объему) сульфата аммония. Белок, осажденный с помощью 80% (в отношении веса к объему) сульфата аммония, содержал представляющие интерес глобулины. Осадок хранили при -20°C до дальнейшего использования.
RuBisCO: Фракционирование RuBisCO из зеленых листьев люцерны (или других зеленых растений, например, растений сои, шпината и т.д.) осуществляли посредством сначала измельчения листьев с использованием 4 объемов холодного 50 мМ K-фосфатного буфера pH 7,4 (с (в лабораторных условиях) или без (в полевых условиях) 0,5 M NaCl + 2 мМ DTT + 1 мМ EDTA) в измельчителе. Результирующую суспензию центрифугировали для удаления дебриса, и супернатант (неочищенный лизат) использовали на дальнейших стадиях очистки. Белки в неочищенном лизате подвергали фракционированию посредством добавления сульфата аммония до насыщения = 30% (в отношении веса к объему). Раствор перемешивали в течение 1 ч, а затем центрифугировали. Осадок от этой стадии отбрасывали, и к супернатанту добавляли дополнительное количество сульфата аммония до насыщения = 50% (в отношении веса к объему) сульфата аммония. После перешивания в течение 1 ч раствор снова центрифугировали. Осадок от этой стадии содержал RuBisCO, и его хранили при -20°C до использования.
Получение белков растений
Белок 8S семян золотистой фасоли очищали посредством фракционирования с использованием сульфата аммония, как описано. Осадок ресуспендировали в 20 мМ фосфате калия pH 7,4 и 0,5 M хлориде натрия, и сульфат аммония удаляли с помощью диализа против того же буфера. Любой преципитат удаляли с помощью центрифугирования при 16000×g, 10 мин, и белок концентрировали до желаемой концентрации. Глобулины гороха очищали посредством фракционирования с использованием сульфата аммония, как описано. Белковый осадок ресуспендировали в 20 мМ фосфате калия pH 7,4 и 0,4 M хлориде натрия, и сульфат аммония удаляли с помощью диализа против того же буфера. Любой преципитат удаляли с помощью центрифугирования при 16000×g, 10 мин, и белок концентрировали до желаемой концентрации. Альбумин гороха очищали посредством фракционирования с использованием сульфата аммония, как описано. Белковый осадок ресуспендировали в 20 мМ фосфате калия pH 7,4 и 0,1 M хлориде натрия, и сульфат аммония удаляли с помощью диализа против того же буфера. Любой преципитат удаляли с помощью центрифугирования при 16000×g, 10 мин, и белок концентрировали до желаемой концентрации.
Создание аналога мышечной ткани
Белок 8S семян золотистой фасоли очищали посредством фракционирования с использованием сульфата аммония, как описано. Для приготовления гелей 200 г осадка растворяли в 400 мл буфера для диализа (20 мМ фосфата калия, 400 мМ NaCl, pH 7,3), и результирующий раствор подвергали диализу в течение 6 часов против 5 л буфера для диализа, замещаемого дважды свежим буфером. Раствор белка центрифугировали при 12000×g в течение 15 мин для удаления дебриса. Белок концентрировали посредством диализа в течение 36 часов против 5 л 30% в весовом отношении раствора ПЭГ 8000 (полиэтиленгликоль, М.м. 8000) в буфере для диализа. Конечная концентрация белка составляла 150 мг/мл.
Леггемоглобин очищали из корневых клубеньков сои. Корневые клубеньки бобовых очищали для удаления земли и посторонних корневых тканей до лизиса корневых клубеньков в 20 мМ фосфате калия pH 7,4, 100 мМ хлориде натрия, 1 мМ EDTA и 1 мМ аскорбиновой кислоте. Корневые клубеньки лизировали посредством измельчения корневых клубеньков, используя измельчитель в виде соковыжималки. Нерастворимый материал удаляли с помощью центрифугирования. Лизат корневых клубеньков подвергали фракционированию, используя сульфат аммония, в две стадии, сначала сульфат аммония добавляли до 60% в отношении веса к объему, и раствор инкубировали в течение 1 ч, 4°C. Осадок отбрасывали, и супернатант доводили до 90% в отношении веса к объему сульфата аммония и инкубировали в течение 12 ч, 4°C. Леггемоглобин получали в виде преципитированного осадка в содержащей 90% сульфата аммония фракции и ресуспендировали в 20 мМ фосфате калия, 1 мМ EDTA, 100 мМ хлориде натрия. Анализ с помощью электрофореза в SDS-ПААГ показал, что раствор белка содержит 70% леггемоглобина и 30% других белков корневых клубеньков. Сульфат аммония удаляли, используя гель-хроматографию в том же буфере. Леггемоглобин концентрировали с помощью диализа в течение 48 ч против 30% ПЭГ 8000 (полиэтиленгликоль, М.м. 8000) в 20 мМ фосфате калия pH 7,3, 100 мМ хлориде натрия. Общая концентрация белка составляла 57 мг/мл. Спектры в УФ/видимом диапазоне говорят о том, что леггемоглобин находится в окисленном состоянии гемового железа. Поэтому леггемоглобин инкубировали с 5 мМ гидросульфитом натрия в течение 5 мин, и гидросульфит натрия удаляли, используя гель-фильтрацию в буфере, содержащем 20 мМ фосфат калия, 100 мМ хлорид натрия. Леггемоглобин далее концентрировали до 35,4 мг/мл. Анализ профилей спектральных линий УФ/видимого диапазона подтвердил, что леггемоглобин находится в восстановленном состоянии гемового железа.
Трансглютаминазу покупали у Activa TI, Ajimoto. Маточный раствор (20% в отношении веса к объему) был приготовлен в буфере, содержащем 20 мМ фосфат калия, рН 7,3, 100 мМ хлорид натрия.
Для приготовления аналога «темной» мышечной ткани (фиг. 11), 43 мл раствора белка фасоли золотистой (150 мг/мл в буфере для диализа) смешивали с 37 мл раствора леггемоглобина (46,5 мг/мл леггемоглобина и 20 мг/мл другого белка корневых клубеньков сои) в 20 мМ фосфате калия, 100 мМ NaCl, pH 7,3. Добавляли 20 мл раствора трансглютаминазы (20% в весовом отношении), растворы тщательно перемешивали, распределяли в две 50-мл пробирки фирмы Falcon и инкубировали в течение ночи при комнатной температуре. Конечные концентрации белков составляли 65 мг/мл для белка фасоли золотистой, 18 мг/мл леггемоглобина, 91 мг/мл белка в целом.
Аналог «белой» мышечной ткани (фиг. 12) был приготовлен посредством смешивания 43 мл раствора белка фасоли золотистой (150 мг/мл) с 45 мл 11,7 мг/мл раствора леггемоглобина и 0,8% (в отношении веса к объему) раствора трансглютаминазы. Конечные концентрации белков составляли 63 мг/мл для белка фасоли золотистой, 5,2 мг/мл леггемоглобина, 68 мг/мл белка в целом.
Аналог «темной» мышечной ткани формировал непрозрачный гель темно-шоколадного цвета, с однородной текстурой, с блестящей поверхностью и небольшим количеством (<1 мл) жидкости цветом темно-красной крови наверху. Гель был свободно стоячим, эластичным, но ломким, схожим по внешнему виду с тонким Jell-O. Гель имеет умеренный аромат с характерными чертами бобов и крови, несомненно, различимыми. В запахе доминируют характерные черты бобов и железа/крови, с более слабыми травяными и медицинскими/химическими запахами. Вкус соленый, с долго остающимся во рту привкусом крови.
Аналог «белой» мышечной ткани был очень схожим, но намного более светлого, вроде каппучино, цвета. Он также был ломким, в 2-3 раза менее устойчивым к сжатию.
Аналог жировой ткани
Аналог жировой ткани, используя глобулиновую фракцию 8S фасоли золотистой, был приготовлен, как указано ниже: 15 мл раствора белка фасоли золотистой (150 мг/мл) в буфере для диализа смешивали с 15 мл масла из рисовых отрубей. Добавляли 6 мл раствора трансглютаминазы (20% в весовом отношении), растворы тщательно превращали в эмульсию, используя гомогенизатор (VWR) со скоростью #2. Эмульсию распределяли аликвотами по 1,6-мл пробиркам Eppendorf и инкубировали в течение ночи при комнатной температуре. После этого пробирки нагревали при 95°C в течение 5 мин в термоблоке, и допускали их охлаждение до комнатной температуры на лабораторном столе. Конечные концентрации составляли 75 мг/мл белка фасоли золотистой, 50% в весовом отношении масла.
Аналог жировой ткани, используя глобулин гороха (100 мг/мл), готовили тем же способом. Кроме того, аналог жировой ткани был приготовлен из глобулина гороха и либо масла из рисовых отрубей, либо масла канолы, в большом количестве тем же способом, но без распределения эмульсии аликвотами в пробирки Eppendorf. Вместо этого, эмульсии в 50-мл пробирках фирмы Falcon вращали в течение ночи на качалке и впоследствии инкубировали при 90°C в течение 30 мин.
Аналог жировой ткани, основанный на фасоли золотистой (фиг. 13) и приготовленный в пробирках Eppendorf, формировал непрозрачный гель грязно-белого цвета, с однородной текстурой, без видимой жидкости, которая не включалась в гель. Гель был свободно стоячим, эластичным и упругим. Гель имеет слабый, приятный аромат и некрепкий и приятный запах. Вкус умеренно соленый.
Аналог жировой ткани, основанный на глобулине гороха (фиг. 14) и приготовленный в пробирках Eppendorf, был очень схож с аналогом жира, основанным на фасоли золотистой, за исключением того, что он выделял немного масла при сжатии. Аналог жировой ткани, приготовленный в 50-мл пробирках фирмы Falcon, был схож по внешнему виду, текстуре и ароматам, но значительно мягче (мягче в 2 раза в случае масла канолы и мягче в 3 раза в случае масла из рисовых отрубей, в соответствии с определениями сжимаемости).
Аналог соединительной ткани
Прототипы аналога соединительной ткани были разработаны, используя зеин, происходящий из 100% глютеновой муки из желтой кукурузы или из коммерческих источников, таких как Amazein (Prairie Gold, Bloomington, IL). Белки зеины растворяли в 70-90% этаноле с использованием желательных соотношений от 1:3 до 1:5 (сухое вещество:раствор). При преципитации белков зеинов, например, в результате изменения pH, контролируемым образом, получаются большие структуры зеинов с физико-химическими свойствами, которыми можно свободно манипулировать. Например, на фиг. 15 продемонстрированы тяжи аналога соединительной ткани, которые были созданы, используя соотношение 1:3 в 70% этаноле, загружены в шприц с иглой 23G (ID 0,337 мм). Раствор медленно экструдировали со дна резервуара высотой 5 дюймов в избыточное количество 5 M раствора NaCl. Раствор зеина в этаноле с меньшей плотностью, чем раствор NaCl, всплывал, вытягивая волокнистые тяжи застывающего зеина. NaCl постоянно перемешивали, когда тяжи начинали образовываться для содействия удлинению тяжей. Тяжи собирались вместе и становились твердой, плотной массой.
Прототипы копий говяжьего фарша, созданные из гелей из белков растений и растительных масел.
Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 62% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (62% (в весовом отношении) «аналога темной мышечной ткани» и 38% (в весовом отношении) «аналога белой мышечной ткани»), 29% (в весовом отношении) аналога жировой ткани (из глобулина гороха и масла канолы), 5% (в весовом отношении) аналога соединительной ткани (фиг. 16, панель A). Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 62% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (62% «аналога темной мышечной ткани» и 38% «аналога белой мышечной ткани»), 29% аналога жировой ткани (из белка 8S семян фасоли золотистой и масла из рисовых отрубей), 5% аналога соединительной ткани (фиг. 16, панель В). Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 71% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (состоящего из 60% «аналога белой мышечной ткани», 40% «аналога темной мышечной ткани»), 23% жировой ткани (из белков глобулинов гороха и масла канолы) (фиг. 16, панель С). Котлета из прототипа говяжьего фарша была приготовлена посредством объединения 67% «аналога белой мышечной ткани» с 28% аналога жировой ткани (из глобулинов гороха и масла из рисовых отрубей) (фиг. 16, панель D).
При дальнейшем испытании оценивали эффект приготовления котлет из копий говяжьего фарша посредством жарки на сковородке при 350°F. Аналог котлеты из говяжьего фарша был приготовлен посредством объединения 62% (в весовом отношении) аналога мышечной ткани (62% (в весовом отношении) «аналога темной мышечной ткани» и 38% (в весовом отношении) «аналога белой мышечной ткани»), 29% (в весовом отношении) аналога жировой ткани (из глобулина гороха и масла канолы), 5% (в весовом отношении) аналога соединительной ткани (фиг. 17). На панели слева представлена котлета до приготовления, а на панели справа представлена та же котлета после приготовления в течение приблизительно 2 минут. Эксперты определили аромат от приготовления копии говяжьего фарша как отчетливо «мясной».