含大豆蛋白的食品及其制備方法

專利名稱：含大豆蛋白的食品及其制備方法
技術領域：
本發明涉及含大豆蛋白的食品和含大豆蛋白的食品的制備方法.含大豆蛋白的食品可以是100％無肉的或可以含有直至50％的肉。
背景技術：
除了天然肉蛋白以外的各種蛋白質來源已經用于已知的肉類似產品中，該產品作為基于天然肉蛋白產品的替代品.為了使消費者更易于接受這樣的類似產品，需要給它們提供盡可能接近基于天然肉蛋白產品的顏色.在制備基于蛋白的類似產品中，將其設計來模擬基于天然紅肉的產品，迄今為止使用的著色劑大多是紅曲霉紅.然而，已經發現由常規方法制得的基于大豆分離物的類似產品中紅曲霉紅以外的顏色作為著色劑的使用產生了具有不利的藍/棕色的類似產品，而不是所需的粉紅/橙色.
牛排和烤肉是受到普遍歡迎的食物.然而，牛肉日益提高的價格很可能限制了普通家庭享受這些產品的次數。因此，存在在外觀、口味、質地和營養價值方面非常接近地模擬天然牛排和烤肉但價格較低的結構化肉制品的需要。本發明的一個目的是提供這樣的結構化肉制品。許多特征表征了良好的天然牛排或烤肉。當未烹調時，各自具有特征在于特定形狀和大小的外觀，通常具有形成紅色瘦肌肉的覆蓋層或邊緣的白色脂肪條帶.在烹調過程中，肉呈現出特定的收縮特征，包括大小和形狀的改變。經烹調的產品呈現出外觀、口味、質地、柔嫩性、多汁性截然不同的特征，以及脂肪、軟骨和腱的不存在或存在.這些特征不僅影響消費者對產品的認可和進餐享受，而且影響了產品的銷售和制備方式.
天然的高級牛排包括一部分通常是具有脂肪的大理石紋樣的紅色肌肉.該脂肪含量導致烹調時的多汁性并提高肉的口味.肌肉中結締組織的排列以及軟骨的存在或不存在決定了牛排的質地和韌性.軟骨雖然生牛排中是可見的，但不容易去除而沒有破壞牛排的物理整體性.脂肪覆蓋層或邊緣在烹調時有利地獲得棕色外觀，并增加了肉的多汁性和口味.
肉樣制品形式的結構化大豆蛋白的工業生產已經進行了數十年.存在大量文獻.已知大豆蛋白供應充足并可以旋轉、擠出和制作成各種肉替代制品.
最佳的商業的基于大豆的肉替代品是昂貴且易腐爛的。將這些冷凍或干燥出售.冷凍形式時，必須解凍來使用.干燥形式時，必須復水才能類似肉.然而，干燥顯著地改變并降低了質量.較差的基于大豆的肉替代品有豆子的口味、性質粗糙并且干燥出售.不能將它們單獨使用。
如果可以制造便宜的基于大豆的而更類似肉且可以維持于直接使用的條件下的肉替代品是有用的.這樣的產品必須滿足四個條件(1)食物必須比企圖替代的肉便宜；(2)質地和含水量應當與肉相似使得允許以與使用肉的相同方式來使用；(3)應當具有合適的營養價值；和(4)應當是儲存穩定的。
產生商業結構化大豆蛋白材料的現有技術目前正產生著更加可口的產品.消除了豆氣味和口味.增加了蛋白含量，現在達到了70％和更多.降低了每磅的價格.因此，解決了以上的第一個條件.然而，這樣可獲得的結構化大豆蛋白在性質上是海綿樣的.因此，當用手指擠出它們時，例如，它們水合時所含的液體容易釋放出來.流出得太快以致與肉不相似.對于肉，這樣的壓力應用導致一些流體或汁液的釋放，但和海綿不同.
使用原料的各種混合物來改變經擠出的大豆產品質地.包括小麥蛋白面筋.將面筋加入干混合物，然后擠出混合物時，真正地獲得了大豆面筋基料質地的持久性改變.還提高了蛋白質量.然而在這種情況下，面筋在擠出過程中變性，且成品失去了保持液體的能力，這種能力最初是由材料呈現的。
所有目前使用的結構化大豆蛋白制造步驟導致不足的保持水、水溶性和脂溶性物質的能力.大豆蛋白呈現出不溶性.因此所有這些導致了最終的肉替代品不能類似肉自身那樣表現.由于這種差的保水性，在保持形成肉外觀需要的顏色中也存在困難，特別是在紅肉中.
動物肉蛋白是人膳食中的優質營養來源。這樣的蛋白對于風味、營養價值的平衡是理想的，并作為必需氨基酸單一的最完整來源.肉和肉制品在歷史上是多數人的膳食中優先的，但是日益變得成本過高.因此，將填充配料加入來提高營養質量而降低生產成本.可以加入植物成分來抵消膽固醇.可以加入脂肪替代配料，如淀粉和面粉，來進一步提高營養質量.為了特定風俗內的認可，可以加入其它配料來富集和調味所得到的產品.在此所述的方法和產品不僅提供了具有延長的貨架期而不需要冷藏的蛋白質富集來源，而且給予了營養上充分的產品，其可以以低于通過填料摻雜的常規基于肉蛋白的產品的成本制得。
發明概述本發明涉及含大豆蛋白的食品，包括(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物及其混合物的大豆蛋白材料；(B)濕潤劑，包括(i)著色劑和選自以下的至少一種(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，和(vi)食品級乳液；和(C)水.
另一個實施方案中，本發明公開了制備含大豆蛋白的食品的方法，包括步驟水合(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、和大豆蛋白分離物中至少一種的大豆蛋白材料，和；加入(B)濕潤劑，包括
(i)著色劑和至少一種(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，或(vi)食品級乳液；和混合水合的大豆蛋白材料和濕潤劑來產生具有至少約50％重量含水量的含大豆蛋白的食品。
產品和產品的制備方法都可以進一步包括動物脂肪和肉.
發明詳述含大豆蛋白的食品可以是100％無肉產品或可以含有直至50％重量肉，基于干重.這種食品是以具有與未烹調狀態和各種經烹調狀態的肉的各種顏色相似的著色而與眾不同的.在未烹調的狀態，產品的內部和外部都是紅色的.在經烹調的狀態，產品的內部顏色是紅色、紅棕色或棕色，而外部顏色是棕色的.內部紅色而外部棕色表明了類似偏生(rare)狀態肉塊的產品.不同程度紅色的內部紅棕色(從紅色至粉紅棕色而外部為棕色)表示適中偏生(medium rare)狀態至適中偏熟(medium well)狀態的肉.內部棕色而外部棕色表示全熟狀態的肉.
定義如在此所用的術語“大豆材料”定義為源自整粒大豆、不含非大豆衍生添加劑的材料.當然，可以將所述添加劑加入大豆材料中，給大豆材料提供更多的功能性和營養含量.術語“大豆”指栽培大豆(Glycine max)、野生大豆(Glycine soja)或能與栽培大豆發生有性雜交的任何品種.
如在此所用的術語“蛋白含量”指的是按照A.O.C.S.(American OilChemists Society(美國石油化學家學會))官方方法Bc4-91(1997)、Aa5-91(1997)或Ba4d-90(1997)確定的大豆材料的相對蛋白含量，在此通過全部引入作為參考，其以氨測定了大豆材料樣品的總氮含量，蛋白質含量為樣品總氮含量的6.25倍.
可以如下所述使用大豆材料樣品來進行蛋白含量測定中所用的A.O.C.S.方法Bc4-91(1997)、Aa5-91(1997)和Ba4d-90(1997)的氮-氨-蛋白質改良凱氏定氮法.將0.0250-1.750克大豆材料稱重至標準的凱氏燒瓶中.將16.7克硫酸鉀、0.6克二氧化鈦、0.01克硫酸銅和0.3克浮石的可購得催化劑混合物加入燒瓶中，然后將30毫升濃硫酸加入燒瓶中。將沸石加入混合物中，通過將樣品在沸水浴中加熱約45分鐘來消化樣品。在消化過程中應旋轉燒瓶至少3次.將300毫升水加入樣品中，并使樣品冷卻至室溫.將標準0.5N鹽酸和蒸餾水加入餾出液接受瓶中，加入量足以沒過接受燒瓶底部的蒸餾出口管末端.將氫氧化鈉溶液加入消化燒瓶中，加入量足以使消化液呈強堿性.然后將消化燒瓶立即連接蒸餾出口管，通過振蕩使消化燒瓶中的內容物徹底混合，以約7.5min沸騰速度加熱消化燒瓶直至收集到至少150毫升餾出液.然后用0.25N氫氧化鈉溶液滴定接受瓶的內容物，使用3或4滴甲基紅指示液-0.1％乙醇溶液。與樣品同時進行所有試劑的空白測定，各個方面都相似，并對試劑測定的空白進行校準.根據下述方法(A.O.C.S.官方方法Ba 2a-38)測定磨碎樣品的含水量。根據公式氮(％)＝1400.67×[[(標準酸的當量濃度)×(樣品所用標準酸的體積(ml))]-[(滴定1ml標準酸所需的標準堿體積減去滴定進行該方法并蒸餾到1ml標準酸中的試劑空白所需的標準堿體積(ml))×(標準堿的當量濃度)]-[(樣品所用的標準堿的體積(ml))×(標準堿的當量濃度)]]/(樣品的毫克數)來計算樣品的含氮量.蛋白質含量為樣品氮含量的6.25倍.
如在此所用的術語“含水量”指材料中的水分含量.可以通過A.O.C.S.(美國石油化學家協會)方法Ba2a-38(1997)來測定材料的含水量，在此以其整體引入作為參考。根據該方法，如下測量材料的含水量使1000克磨碎材料通過6×6格槽分樣器，獲自美國伊利諾伊州芝加哥市Seedboro Equipment Co.，使樣品大小減小至100克.然后將100克樣品立即放入密封容器中并稱重.稱重5克樣品(“樣品重量”)至稱過皮重的水分測定皿上(最小30號，大約50×20毫米，帶緊密配合滑蓋，獲自Sargent-Welch Co.).將裝有樣品的測定皿放入強制通風爐中，并在130±3℃下干燥2小時.然后將測定皿從爐中取出，立即蓋上蓋子，在分析器(dissector)中冷卻至室溫.然后將測定皿稱重，獲得“干重”。按公式含水量(％)＝100×[(樣品重量-干重)/樣品重量]來計算含水量.
如在此所用的術語“基于無水分的重量”或“基于干重的重量”可以交替使用，指的是已經干燥至完全除去所有水分后例如材料的含水量為0％的材料重量.具體的說，可以通過將大豆材料放入45℃烘箱中直至大豆材料達到恒重后稱重大豆材料來獲得大豆材料基于無水分的重量。
如在此所用的術語“大豆蛋白分離物”以大豆蛋白工業的常用意義來使用。具體的說，大豆蛋白分離物是具有至少90％基于無水分的蛋白含量的大豆材料.如本領域所用的“分離的大豆蛋白”具有在此所用的和本領域所用的“大豆蛋白分離物”相同的含義。如下從大豆形成大豆蛋白分離物從子葉除去大豆的皮殼和胚芽，將子葉壓碎或磨碎并從壓碎或磨碎的子葉中除去油，使子葉的大豆蛋白和碳水化合物與子葉纖維分離，隨后分離大豆蛋白和碳水化合物.
如在此所用的術語“大豆蛋白濃縮物”以大豆蛋白工業的常用意義來使用。具體的說，大豆蛋白濃縮物是具有65％至高達90％基于無水分的蛋白含量的大豆材料.大豆蛋白濃縮物還含有大豆子葉纖維，通常3.5％至5％基于無水分的大豆子葉纖維.如下從大豆形成大豆蛋白濃縮物從子葉中除去大豆的皮殼和胚芽，將子葉壓成薄片或磨碎并從壓成薄片或磨碎的子葉中除去油，使大豆蛋白和大豆子葉纖維與子葉碳水化合物分離.
如在此所用的術語“大豆蛋白粉”指的是粉碎形式的脫脂大豆材料，優選含有小于約1％的油，構成的顆粒的大小使得顆粒能通過No.100目(美國標準)的篩網.使用常規的大豆磨碎方法將大豆餅、碎片、薄片、粕(meal)或這些材料的混合物粉碎成大豆粉.大豆粉具有約49％至約65％基于無水的大豆蛋白含量.優選將大豆粉磨得非常細，最優選使得小于約1％的大豆粉保留在300目(美國標準)篩網上。
大米是含有約6％至約10％蛋白質的淀粉質食品.如在此所用的術語“米粉”指通過磨碎碎大米獲得的廉價碾米副產物.常規的碾米操作產生的米粉主要包含約80％的碳水化合物.由于大米中蛋白質濃度低，導致獲得滿意的蛋白質攝入需要大量的米粉，因此嬰兒和兒童不能食用足夠量來滿足他們的蛋白質需求。
如在此所用的術語“淀粉”意在包括源自任何天然來源的所有淀粉，其中的任何一種都適于在此使用.在此所用的天然淀粉是以天然形式發現的淀粉.通過標準育種技術獲得植物所產生的淀粉也適合，所述育種技術包括雜交、易位、倒位、轉化或任何其它基因或染色體工程化來包括其變體的方法.另外，源自上述種類組成的人工突變和變異體培育出的植物的淀粉在此也是合適的，所述突變和變異可通過公知的突變育種標準方法來產生.
淀粉的典型來源是谷類、塊莖、根莖、豆類和水果類.天然來源可以是蠟質品種玉米(玉蜀黍)、豌豆、馬鈴薯、甘薯、香蕉、大麥、小麥、大米、燕麥、西米、莧菜、木薯(cassava)、竹芋、美人蕉和高粱，特別是玉米、馬鈴薯、木薯和大米.如在此所用的術語“蠟質”或“低直鏈淀粉”意在包括直鏈淀粉含量不超過約10％重量的淀粉.在本發明中特別合適的是直鏈淀粉含量不超過約5％重量的淀粉.
術語“無面筋淀粉”指改性木薯淀粉，這是許多大麥混合產品的主要成分.無面筋或基本無面筋的淀粉是從基于小麥、玉米和木薯的淀粉制得的，“無面筋”是因為它們不含有來自小麥、燕麥、黑麥或大麥的面筋-這對于確診患有乳糜瀉和/或小麥過敏的人來說是特別重要的因素。
術語“小麥粉”指的是從碾磨小麥獲得的粉.小麥粉的顆粒大小通常為約14-120μm.小麥粉通常含有約11.7％至約14％的蛋白質和約3.7％至約10.9％的纖維.
術語“面筋”指小麥粉中的蛋白質部分，其具有高蛋白質含量以及獨特的結構和粘附特性.將其新鮮提取的濕態稱為面筋膠(gumgluten)，當此后干燥時變成高蛋白質含量和味道柔和的自由流動粉末.通常以該形式用于食品加工中.
如在此所用的術語“大豆子葉纖維”指大豆子葉的纖維部分，其含有至少70％的纖維(多糖).大豆子葉纖維通常含有少量的大豆蛋白，但也可以是100％纖維.如在此所用的大豆子葉纖維不是指或不包括大豆皮殼纖維.為避免混淆，如在此所用的術語“纖維”(除在本段落外)指的是在擠出大豆蛋白材料的過程中形成的纖維，通常通過蛋白質-蛋白質相互作用形成的，而不是指大豆子葉纖維.為進一步避免混淆，大豆子葉纖維在此只稱為“大豆子葉纖維”而不是稱為“纖維”。如下從大豆形成大豆子葉纖維從子葉除去大豆的皮殼和胚芽，將子葉壓碎或磨碎并從壓碎或磨碎的子葉中除去油，使大豆子葉纖維與子葉的大豆蛋白和碳水化合物分離.
如在此所述的“濕潤劑”指的是保水性.加入另一種物質中來保持其濕潤的任何物質是濕潤劑.將濕潤劑加入食品中具有保持食品濕潤的作用。抑制食品中水分的流失保持了食品的新鮮和柔軟。
大豆蛋白材料(A)一個實施方案中，大豆蛋白材料(A)是選自大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白粉或彼此混合物的大豆蛋白材料.如果大豆蛋白來源是混合物，大豆蛋白分離物和另一種大豆蛋白的混合物應當含有至少約50％的大豆蛋白分離物，基于組合的大豆蛋白分離物和其他大豆蛋白的重量，以便確保大豆蛋白材料(A)中的良好蛋白纖維形成。大豆蛋白材料(A)可以進一步包括選自淀粉、無面筋淀粉、小麥粉、小麥面筋、大豆子葉纖維及其混合物的成分.
另一個實施方案中，當大豆蛋白材料(A)是水和大豆蛋白分離物的擠出制品時，基于干重，存在約2％至約20％重量的淀粉或無面筋淀粉和約2％至約20％重量選自小麥粉、小麥面筋及其混合物，剩余的是大豆蛋白分離物中的至少一種。
另一個實施方案中，當大豆蛋白材料(A)是水和大豆蛋白來源的擠出制品時，基于干重，使用約2％至約20％重量的至少一種選自米粉、無面筋淀粉及其混合物，剩余的大豆蛋白材料(A)是選自大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白粉及其混合物中的至少一種.
另一個實施方案中，當大豆蛋白材料(A)是水和大豆蛋白來源的擠出制品時，基于干重，使用約1％至約20％重量的大豆子葉纖維，剩余的大豆蛋白材料(A)是選自大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白粉及其混合物中的至少一種。
另一個實施方案中，當大豆蛋白材料(A)是水和大豆蛋白來源的擠出制品時，基于干重，使用約1％至約20％重量的大豆子葉纖維和約10％至約50％重量的小麥粉或小麥面筋，剩余的選自大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白粉及其混合物.
另一個實施方案中，當大豆蛋白材料(A)是水和大豆蛋白來源的擠出制品時，基于干重，使用約1％至約20％重量的大豆子葉纖維和約10％至約50％重量的小麥粉或小麥面筋，大豆蛋白材料(A)還可以包括約1％至約15％重量的淀粉，剩余的選自大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白粉及其混合物.
通過擠出大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物和大豆蛋白粉中的一種或多種與水，或通過擠出大豆蛋白分離物、大豆蛋白濃縮物和大豆蛋白粉中的一種或多種與水以及上述淀粉、無面筋淀粉、米粉、小麥粉和小麥面筋和大豆子葉纖維成分中的一種或多種來產生大豆蛋白材料(A).大豆蛋白材料(A)具有約4％至約80％的含水量.生產大豆蛋白材料(A)中使用的水分條件是低水分大豆蛋白材料(A)(約4％至低于約50％)和高水分大豆蛋白材料(A)(至少約50％至約80％)。在生產大豆蛋白材料(A)中，將上述配料和水在蒸煮擠出機中的遞增溫度、壓力和剪切條件下加熱，并將配料混合物通過模具擠出.在擠出時，擠出物通常隨著它進入減壓的介質中(通常是大氣壓的)延伸形成纖維狀細胞結構.形成纖維狀細胞結構的擠出方法是公知的，并描述于例如US專利No.4,099,455中.
大豆蛋白材料(A)的大豆蛋白含量，與低水分大豆材料(A)或高水分大豆材料(A)無關，為約30％至約90％重量，基于無水分.對于低水分大豆蛋白材料(A)，大豆蛋白含量，包括水分，高于約50％至約90％重量.對于高水分大豆蛋白材料(A)，大豆蛋白含量，包括水分，為約30％至約50％重量.
大豆蛋白分離物應當不是具有低分子量分布的高度水解大豆蛋白分離物，因為高度水解的大豆蛋白分離物缺乏蛋白鏈長度以恰當地在加工中形成蛋白纖維。然而，高度水解的大豆蛋白分離物可以結合其他大豆蛋白分離物使用，只要組合的大豆蛋白分離物的高度水解大豆蛋白分離物含量低于組合大豆蛋白分離物的約40％重量.
所用的大豆蛋白分離物應當具有足以使分離物中的蛋白質在擠出時形成纖維的持水能力。大豆蛋白分離物的持水能力是水合時蛋白經受的膨脹量的測量。蛋白質的膨脹應當足以能夠使蛋白質形成分子間接觸來允許纖維形成的發生.本發明方法中所用的大豆蛋白分離物優選在pH7.0具有每克大豆蛋白分離物(按原樣)至少約4.0克水的持水能力，更優選在pH7.0具有每克大豆蛋白分離物(按原樣)至少約5.0克水的持水能力。使用離心方法來測定持水能力.
在本發明中有用的具有每克大豆蛋白分離物至少約4.0克水的持水能力的非高度水解的大豆蛋白分離物是可購得的，例如，來自Solae，LLC(St.Louis，Missouri)，并包括SUPRO500E、SUPROEX33、SUPRO620、SUPRO630和SUPRO545.
可以根據大豆蛋白制造工業中的常規方法從大豆生產用作大豆蛋白來源的大豆蛋白分離物.這樣的方法實例中，最初根據常規方法將整粒大豆去雜、破碎、脫殼、去掉胚芽和脫脂來形成大豆薄片、大豆粉、大豆粗粒或豆粕(soy meal)。可以將大豆通過磁性分選器來除去鐵、鋼和其他磁感性物質，接著將大豆在逐漸變小的有孔篩網上振蕩來除去土壤殘余物、豆莢、莖干、草籽、過小的豆和其他雜物來使大豆去雜。通過將大豆通過輥式破碎機使去雜的大豆破碎。輥式破碎機是螺旋切刀成波紋狀的圓筒，隨著大豆通過滾筒將外殼松散并將大豆破碎成若干碎片.然后通過抽吸將破碎的大豆脫殼.通過將脫殼的大豆在孔大小足夠小來除去小的胚芽而保留較大的豆子葉的篩網上振蕩脫殼的大豆來將脫殼的大豆去掉胚芽.然后將子葉通過輥式軋胚機將子葉壓成薄片.通過從薄片機械地排出油或通過將薄片接觸己烷或其他合適親脂/疏水溶劑從薄片提取油使壓成薄片的子葉脫脂.如果需要，將脫脂的薄片研磨來形成大豆粉、大豆粗粒或豆粕.
將脫脂的大豆薄片、大豆粉、大豆粗粒或豆粕用堿性水溶液提取，通常是具有約7.5至約11.0pH的稀釋氫氧化鈉水溶液，將可溶于堿性水溶液的蛋白質從不溶物中提取出來。不溶物是主要由不溶性碳水化合物組成的大豆子葉纖維。隨后使含有可溶性蛋白質的堿性水提取物與不溶物分離，接著用酸處理提取物，使提取物的pH降低至約大豆蛋白的等電點，優選約4.0至約5.0的pH，最優選約4.4至約4.6的pH.由于蛋白質在其等電點或接近等電點在水溶液中缺乏溶解性，大豆蛋白從酸化提取物中沉淀出來.然后使沉淀的蛋白質凝塊與余下的提取物(乳清)分離.用水洗滌分離的蛋白質，從蛋白質材料除去殘余的可溶性碳水化合物和灰分。然后使用常規的干燥方法如噴霧干燥或隧道式干燥來干燥分離的蛋白質，形成大豆蛋白分離物.
大豆蛋白濃縮物可以與大豆蛋白分離物混合來代替一部分作為大豆蛋白來源存在的大豆蛋白分離物.通常，大豆蛋白分離物具有比大豆蛋白濃縮物高的持水能力且形成比大豆蛋白濃縮物好的纖維.因此，大豆蛋白濃縮物替代大豆蛋白分離物的含量應當限于允許擠出物中顯著纖維形成的含量.優選，如果將大豆蛋白濃縮物替代部分大豆蛋白分離物，大豆蛋白濃縮物最多替代達約40％重量的大豆蛋白分離物，更優選替代達約30％重量的大豆蛋白分離物.
可用作大豆蛋白來源的大豆蛋白濃縮物是可購得的.例如，大豆蛋白濃縮物Promine DSPC、Procon、Alpha 12和Alpha 5800可獲自Solae，LLC(St.Louis，Missouri).還可以根據大豆蛋白制造工業中的常規方法從大豆生產用于本發明中的大豆蛋白濃縮物.例如，用乙醇水溶液(優選約60％至約80％乙醇水溶液)洗滌如上所述制得的脫脂大豆薄片、大豆粉、大豆粗粒或豆粕，從大豆蛋白和大豆纖維中除去可溶性碳水化合物。隨后將含有大豆蛋白和大豆纖維的物質干燥，來生產大豆蛋白濃縮物.或者，用pH約4.3至約4.8的酸性水洗液洗滌脫脂大豆薄片、大豆粉、大豆粗粒或豆粕，從大豆蛋白和大豆纖維中除去可溶性碳水化合物.隨后將含有大豆蛋白和大豆纖維的物質干燥，來生產大豆蛋白濃縮物.
大豆蛋白材料中可以存在大豆子葉纖維形式的其他纖維。大豆蛋白材料中所用的大豆子葉纖維在大豆蛋白來源和大豆子葉纖維的混合物進行共擠出時應能有效地結合水.通過結合水，大豆子葉纖維在隨著擠出物擠出通過冷卻模具時引起穿過擠出物的粘度梯度，因此促進蛋白質纖維的形成.對于本發明方法的目的，為了有效地結合水，大豆子葉纖維應當具有每克大豆子葉纖維至少5.50克水的持水能力，優選大豆子葉纖維具有每克大豆子葉纖維至少6.0克水的持水能力。還優選大豆子葉纖維具有每克大豆子葉纖維最多8.0克水的持水能力.
大豆子葉纖維是復雜的碳水化合物且是可購得的.例如，FIBRIM1260和FIBRIM2000是從Solae，LLC(St.Louis，Missouri)可購得的大豆子葉纖維材料，能很好地應用于本發明中.還可以根據大豆加工工業中的常規方法來生產用于本發明中的大豆子葉纖維.例如，可以按照上述關于大豆蛋白分離物的生產，用堿性水溶液提取如上所述制得的脫脂大豆薄片、大豆粉、大豆粗粒或豆粕，使不溶性大豆子葉纖維與可溶性大豆蛋白和碳水化合物的堿性水溶液分離.然后將分離的大豆子葉纖維干燥，優選噴霧干燥，來生產大豆子葉纖維產品.大豆蛋白材料中存在的大豆子葉纖維通常為約1％至約20％，優選約1.5％至約15％，最優選約2％至約10％重量，基于無水分.
認為濃度適中的大豆纖維能有效阻礙蛋白質分子的交聯，因此防止模具出來的蒸煮擠出物產生過度的凝膠強度。與也能吸收水分的蛋白質不同，大豆纖維在模具出口溫度下壓力釋放時容易釋放出水分。
小麥粉、小麥面筋或其混合物可以用作與大豆蛋白源和大豆子葉纖維混合并擠出的成分.小麥面筋提供經濟的蛋白質來源，可以取代部分大豆蛋白源。小麥面筋的蛋白質具有非常低的持水能力，且本身在擠出時不能有效形成顯著的蛋白質纖維。因此，小麥面筋在大豆蛋白來源、大豆子葉纖維和其他配料的混合物中的含量應當限于低于約60％的混合物，基于配料的干重.優選，大豆蛋白材料(A)中存在的小麥面筋為基于無水分的約10％至約50％，優選基于無水分的約12％至約45％，最優選基于無水分的約15％至約40％。小麥面筋是可購得的配料.本發明中所用的優選可購得小麥面筋是從Manildra Milling可購得的Gem of the Star Gluten.
淀粉材料也可用作與大豆蛋白材料和大豆子葉纖維混合并擠出的配料.淀粉可用來給通過擠出大豆蛋白材料、大豆子葉纖維、淀粉和其他配料生產的纖維狀物質提供質地.所用的淀粉材料優選為天然產生的淀粉.可以通過公知的常規方法從多種植物分離淀粉材料，所述植物例如玉米、小麥、馬鈴薯、大米、竹芋和木薯.本發明方法中可用的淀粉材料包括以下可購得的淀粉玉米淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉、大米淀粉、高直鏈玉米淀粉、蠟質玉米淀粉、竹芋淀粉和木薯淀粉。優選所用的淀粉材料是玉米淀粉或小麥淀粉，最優選是可購得的臼齒型玉米淀粉或天然小麥淀粉。大豆蛋白材料(A)中存在的淀粉為基于無水分重量的約1％至約15％，優選基于無水分重量的約2％至約12％，最優選基于無水分重量的約5％至約10％.優選的臼齒型玉米淀粉是從A.E.Staley Mfg.，Co公司可購得的Dent Corn Starch，Type IV，Pearl。
優選，將香料配料也與大豆蛋白材料和大豆子葉纖維混合并擠出.優選的香料配料是給通過擠出大豆蛋白材料和大豆子葉纖維生產的纖維狀材料提供肉樣風味的那些.優選的香料配倆包括牛肉香料、雞肉香料、燒烤香料和麥芽浸膏，全部都可以從香料配料生產商購得.
制備低水分大豆蛋白材料(A)的合適擠出方法包括將大豆蛋白來源、大豆子葉纖維、小麥面筋和淀粉配方的特定配料引入到混合罐(即，配料攪拌罐)中來混合配料，形成干混的大豆蛋白材料預混物.然后將干混的大豆蛋白材料預混物轉移到料斗中，從其將干混的配料引入到預調理器中，形成調理的纖維狀材料混合物.然后將調理的大豆蛋白材料加料到擠出設備(即擠出機)中，其中大豆蛋白材料混合物在擠出機螺桿產生的機械壓力下加熱來形成熔融擠出物料.熔融擠出物料通過擠出模具排出擠出機。
在預調理器中，顆粒狀固體成分混合料得到預熱，與水分接觸，并保持在控制的溫度和壓力條件下，使水分滲透和軟化每個顆粒.預調理步驟增加了顆粒狀大豆蛋白材料混合物的堆積密度并提高了流動特性。預調理器包含一個或多個槳葉來促進蛋白質的均勻混合和蛋白質混合物通過預調理器的轉運.根據預調理器的容量、擠出機生產能力和/或纖維狀材料混合物在預調理器或擠出機料筒中所需的停留時間，槳葉的構造和旋轉速度可大不相同.一般地，槳葉的速度為每分鐘約500至約1300轉(rpm).
通常，在引入擠出裝置之前，通過將預混物在至少約45℃(110)的溫度下與水分(即，蒸汽和/或水)接觸來預調理大豆蛋白材料混合物。然后，已經觀察到，預調理器中更高的溫度(即高于85℃(185)的溫度)會促使淀粉糊化，這隨后將造成團塊的形成，這妨礙了蛋白質混合物從預調理器到擠出機料筒的流動.
通常，根據調理器的速度和大小，將大豆蛋白材料預混物調理約30至約60秒的時間.將大豆蛋白材料預混物在預調理器中以通常恒定的蒸汽流與蒸汽和/或水接觸并加熱來達到所需的溫度.在引入蛋白質進行結構化的擠出機料筒之前，水和/或蒸汽調節(即，水合)了大豆蛋白材料混合物，提高其密度，并促進了干混合料的流動性而沒有干擾.
調理的預混物含有約5％至約30％(重量)的水.調理的預混物通常具有約0.25g/cm3至約0.6g/cm3的堆積密度.通常，隨著預調理蛋白質混合物的堆積密度在這個范圍內的增加，蛋白質混合物越容易加工。目前認為這是由于這種混合物占據擠出機螺桿之間的全部或大部分空間，因此促進擠出物料通過料筒輸送.
調理預混物通常以不大于約10公斤(kg)/分鐘(不大于約20磅/分鐘)的速度引入擠出設備中.通常觀察到擠出物的密度隨著預混物向擠出機的蛋白質速度的增加而下降.
擠出設備長期用于多種可食用產品的制造中.一種合適的擠出設備是例如U.S.專利No.4,600,311中所述的雙料筒雙螺桿擠出機.可購得的雙料筒雙螺桿擠出設備的實例包括Clextral，Inc.(Tampa，FL)制造的CLEXTRAL BC-72型擠出機；Wenger(Sabetha，KS)制造的WENGER TX-57型擠出機和Wenger(Sabetha，KS)制造的WENGERTX-52型擠出機.其它適用于本發明的常規擠出機描述于例如U.S.專利No.4,763,569、4,118,164和3,117,006中，將其引入作為參考.
雙螺桿擠出機的螺桿在料筒內可以以相同或相反的方向旋轉.螺桿以相同方向旋轉稱之為單流，而螺桿以相反方向旋轉稱之為雙流.擠出機一個或多個螺桿的速度將根據特定的裝置而不同.然而，螺桿速度通常為每分鐘約250至約350轉/分鐘(rpm).通常，隨著螺桿速度的提高，擠出物的密度下降.
擠出設備通常包括多個加熱區，蛋白質混合物在通過擠出模具排出擠出裝置之前在機械壓力下通過各加熱區輸送。每個接續加熱區的溫度通常超出上一個加熱區的溫度約10℃至約70℃(約15至約125)之間.一個實施方案中，調理的預混物通過擠出設備中的四個加熱區轉移，蛋白質混合物加熱至約100℃至約150℃(約212至約302)之間的溫度，使得熔融擠出物料以約100℃至約150℃(約212至約302)之間的溫度進入擠出模具。
擠出機料筒中的壓力并非處于狹窄關鍵范圍。通常擠出物料經受至少約400 psig(約28巴)的壓力，通常最后兩個加熱區的壓力為約1000psig至約3000psig(約70巴至約210巴).料筒壓力由多個因素決定，包括例如擠出機螺桿速度、混合物至料筒的進料速度、水至料筒的進料速度和料筒中熔融物料的粘度.
將水注入擠出機料筒中時，水合了大豆蛋白材料混合物并促進了蛋白質的組織化。水可充當增塑劑來作為形成熔融擠出物料的助劑.可通過與加熱區連接的一個或多個注入噴嘴將水引入擠出機料筒中.通常，料筒中的混合物含有約15％至約30％重量的水.通常控制水引入任一加熱段的速度來促進產生具有所需特性的擠出物.已經觀察到，隨著水引入料筒速度的降低，擠出物的密度降低.通常，將低于每kg蛋白質約1kg的水引入料筒中.通常，將每kg蛋白質約0.1kg至約1kg的水引入料筒中.
擠出裝置中的熔融擠出物料通過模具擠出來產生擠出物，然后將其在干燥機中干燥.
擠出條件通常使得從擠出機料筒離開的產品通常具有以濕基計約20％至約45％(重量)的含水量。含水量源自引入擠出機中的混合物中所存在的水、預調理過程中加入的水分和/或加工過程中注入擠出機料筒中的任何水。
壓力釋放時，熔融擠出物料通過模具排出擠出機料筒，物料中所存在的過熱水閃蒸成蒸汽，導致材料同時發生膨脹(即，蓬松).混合物從擠出機排出時所得擠出物的膨脹水平，以擠出物的截面面積與模具開口的截面面積的比值表示，通常低于約15∶1.通常，擠出物的截面面積與模具開口的截面面積的比值為約2∶1至約11∶1.
將擠出物排出模具后切塊.合適的擠出物切塊設備包括Wenger(Sabetha，KS)和Clextral(Tempa，FL)制造的彈性刀片.隨著擠出物排出模具，以各種大小來切割擠出物。擠出物是圓柱型的.切割間隔可以是小的，使得擠出物為便士的形狀，或切割間隔可以增大至約5cm，使得切割擠出物像生的小型馬鈴薯.此外，還可以將馬鈴薯型的擠出物切成薄片或小的火柴樣片.
干燥擠出物的干燥機，如果用于低水分大豆蛋白材料，通常包括多個其中空氣溫度可以不同的干燥區。通常，一個或多個區域中的空氣溫度為約135℃至約185℃(約280至約370).通常，擠出物在干燥機中存在足以能提供具有所需含水量擠出物的時間.根據擠出物的預定應用，所需含水量可大不相同，通常為約4％至低于約50％重量。一個實施方案中，含水量為約4％至約13％重量.另一個實施方案中，含水量為約16％至約30％重量.通常，擠出物干燥至少約5分鐘，更常見地，至少約10分鐘.合適的干燥機包括Wolverine Proctor &Schwartz(Merrimac，MA)、National Drying Machinery Co.(Philadelphia，PA)、Wenger(Sabetha，KS)、Clextral(Tampa，FL)和Buehler(Lake Bluff，IL)制造的那些.
還可以進一步研碎干燥的擠出物來減小擠出物的平均顆粒大小.合適的研磨設備包括錘式粉碎機，如Hosokawa Micron Ltd.(英國)制造的Mikro錘式粉碎機.
在將低水分大豆蛋白材料(A)與濕潤劑(B)混合之前，具有4％至13％重量含水量的低水分大豆蛋白材料干燥時，需要在水中水合直至水被吸收.如果低水分大豆蛋白材料沒有完全干燥，含水量較高，通常為16％至30％重量。非完全干燥的低水分大豆蛋白材料在與濕潤劑混合之前需要水合.然而，使用非完全干燥的低水分大豆蛋白材料時，水合非完全干燥的低水分大豆蛋白材料所需的水較少，且非完全干燥的低水分大豆蛋白材料的水合發生得更快。低水分大豆蛋白材料水合直至水吸收而纖維保持完整或直至水吸收且纖維分離.
用來制備約4％至低于約50％重量的低水分大豆蛋白材料的配料也可以用來制備至少約50％至約80％重量的高水分蛋白材料.將大豆蛋白來源、大豆子葉纖維和其他配料干混并在混合罐中混合來合并配料并形成干混的大豆蛋白材料預混物.或者，優選在預調理器中，直接用水混合大豆蛋白來源、大豆子葉纖維和其他配料來形成面團，而不需要首先干混.
為了擠出，優選通過加熱面團混合物將包括干配料和水的面團混合物在預處理器中調節.優選將面團混合物在預調理器中加熱至50℃至80℃，更優選60℃至75℃.
然后將面團混合物輸送到蒸煮擠出機中，將面團混合物加熱、剪切和最終地塑化.蒸煮擠出機可以選自可購得的蒸煮擠出機.優選蒸煮擠出機是用螺桿元件機械剪切面團的單螺桿擠出機，或更優選雙螺桿擠出機.可用于實施本發明的可購得蒸煮擠出機包括從Clextral，Inc.，Tampa，Florida可購得的Clextral擠出機；從Wenger，Inc.，Sabetha，Kansas可購得的Wenger擠出機和從Clextral，Inc可購得的Evolum擠出機。用于實施本發明的特別優選的蒸煮擠出機是從Clextral，Inc可購得的Clextial BC72蒸煮擠出機.用于實施本發明的另一優選的蒸煮擠出機是Evolum的EV32雙螺桿擠出機.
通過蒸煮擠出物來增塑面團混合物，使面團混合物經受剪切和壓力.通過迫使面團混合物向前通過擠出機和模具，蒸煮擠出機的螺桿元件剪切面團混合物并在擠出機中產生壓力。螺桿馬達速度決定了通過螺桿(一個或多個)施加于面團混合物的剪切力和壓力的量.優選將螺桿馬達速度設定為200rpm至500rpm的速度，更優選300rpm至400rpm，這使面團混合物以至少每小時20公斤的速度通過擠出機移動，更優選至少每小時40公斤.優選蒸煮擠出機產生500至1500psig的擠出機料筒出口壓力，更優選產生600至1000psig的擠出機料筒出口壓力.
隨著面團混合物通過蒸煮擠出機，通過蒸煮擠出機將面團混合物加熱.加熱使面團混合物中的蛋白質變性，從而使面團混合物增塑。蒸煮擠出機包括將面團混合物加熱到100℃至180℃的裝置.優選蒸煮擠出機中加熱面團混合物的裝置包括擠出機料筒夾套，將加熱或冷卻介質如蒸汽或水引入其中，來控制通過擠出機的面團混合物的溫度.蒸煮擠出機還可以包括蒸汽注入口，用于將蒸汽直接注入至擠出機內的面團混合物中.蒸煮擠出機優選包括可獨立控制成單獨溫度的多個加熱區，優選將加熱區的溫度設定為隨著面團混合物通過擠出機前進可以提高面團混合物的溫度.例如，蒸煮擠出機可設定為四個溫度段排列，其中將第一段(靠近擠出機進口)設定為80℃至100℃的溫度，將第二段設定為100℃至135℃的溫度，將第三段設定為135℃至150℃的溫度，將第四段(靠近擠出機出口)設定為150℃至180℃的溫度.按照需要，蒸煮擠出機可設定為其它溫度段排列.例如，蒸煮擠出機可設定為五溫度段排列，其中將第一段設定為25℃的溫度，第二段設定為50℃的溫度，第三段設定為95℃的溫度，第四段設定為130℃的溫度，第五段設定為150℃的溫度.
蒸煮擠出機上連接有長的冷卻模具，使塑化的面團混合物在排出擠出機出口時從擠出機流過冷卻模具.面團混合物在蒸煮擠出機中形成的熔融塑化物料從蒸煮擠出機流入模具中.隨著熱的面團混合物排出蒸煮擠出機，冷卻模具將其冷卻和成型.通過冷卻模具的冷卻致使塑化面團混合物中的纖維形成來形成纖維狀大豆蛋白材料.大豆蛋白材料通過模具面中的至少一個開口排出冷卻模具，所述開口可以是固定于模具上的模板.靠近模具開口(一個或多個)安裝(以切割擠出物)的切刀在纖維狀大豆蛋白材料擠出物排出模具開口(一個或多個)時將其切成所需的長度.
冷卻模具維持于比蒸煮擠出機靠近模具的最終溫度區低得多的溫度。冷卻模具包括維持比蒸煮擠出機的出口溫度低得多的溫度的裝置.優選冷卻模具包括維持模具溫度的循環介質的進口和出口.最優選的是，恒溫水作為循環介質通過冷卻模具循環，用于維持所需的模具溫度.優選冷卻模具維持在80℃至110℃的溫度，更優選冷卻模具維持在85℃至105℃的溫度，最優選冷卻模具維持在90℃至100℃的溫度。
冷卻模具優選是長的冷卻模具，以確保塑化的面團物質在經過模具時得到充分冷卻，引起適當的纖維形成.在優選的實施方案中，模具至少200毫米長，更優選至少500毫米長.本發明方法實施中可用的長冷卻模具是可購得的，例如從Clextral，Inc.、E.I.duPont deNemours and Company和Kobe Steel，Ltd購得.
在擠出面團混合物之前選擇和設定冷卻模具開口(一個或多個)的寬度和高度尺寸，來提供具有所需尺寸的纖維狀大豆蛋白材料.可設定模具開口(一個或多個)的寬度，使得擠出物類似于方肉決至牛排片，其中加寬模具開口(一個或多個)的寬度將減少擠出物的方塊樣特性而增加擠出物的牛排片樣特性.優選將冷卻模具開口(一個或多個)的寬度設定為10毫米至40毫米的寬度，最優選25毫米至30毫米。
可以設定冷卻模具開口(一個或多個)的高度尺寸，來提供所需的擠出物厚度.可以設定開口(一個或多個)的高度來提供非常薄的擠出物或厚的擠出物.本發明的新特征在于，可以將開口(一個或多個)的高度設定為至少12毫米，所得到的擠出物跨越擠出物任何整個截面都是纖維狀的。在本發明之前，厚度至少12毫米(由冷卻模具開口(一個或多個)的高度決定)的高水分擠出物在擠出物中心會發生膠凝化，因此跨越擠出物整個橫截面不是纖維狀的.優選，將冷卻模具開口(一個或多個)的高度設定至1毫米至30毫米，更優選12毫米至25毫米，最優選15毫米至20毫米.
由于面團混合物的高含水量，纖維狀材料擠出物在排出模具開口(一個或多個)時極少發生能量損耗和膨脹.因此，纖維狀材料與低水分擠出物相比相對稠密，因為纖維狀材料擠出物從模具擠出時膨脹而引入其中的氣泡很少.
在混合高水分纖維大豆蛋白材料(A)和濕潤劑(B)之前，具有50％至80％重量含水量的高水分纖維大豆蛋白材料(A)需要在水中水合直至水被吸收.將高水分纖維大豆蛋白材料水合至水被吸收而纖維保持完整或直至水被吸收且纖維分離。
用于在此所述的重構肉制品中的含大豆蛋白和大豆子葉纖維的纖維材料的一個實例是FXP MO339，可從The Solae Co(St Louis，MO)獲得。FXP MO339是擠出的干結構化大豆蛋白制品，具有合適的纖維性和質地，以及適量的大豆蛋白.具體的說，FXP MO339包含約70％重量的大豆蛋白、約2％重量的纖維、約23％重量的小麥面筋、約9％重量的淀粉和約10％重量的水分.用于在此所述的重構肉制品中的含大豆蛋白和大豆子葉纖維的纖維材料另一個實例是VETEX1000，可從Stentonan Industries Company Limited(臺灣)獲得.用于在此所述的重建肉制品中的含有大豆蛋白和大豆子葉纖維的纖維材料的第三個實例是FXP MO327，可從The Solae Co.(St.Louis，MO)獲得。FXPMO327是擠出的干結構化大豆蛋白制品，具有合適的纖維性和質地，以及適量的大豆蛋白。具體來說，FXP MO327包括約30％重量的大豆蛋白、約1％重量的纖維、約17％重量的小麥面筋、約1％重量的淀粉和約60％重量的水分.
(B)濕潤劑組分(B)是濕潤劑。濕潤劑(B)是用來吸收和/或促進水分保持的物質.在本發明中，濕潤劑包括(i)著色劑，并使用(ii)調味劑、(iii)甘油三酯油、(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，或(vi)食品級乳液中的至少一種.優選使用多于兩種的濕潤劑.
著色劑(i)使得含大豆蛋白的食品引人注目.這種食品是以具有與未烹調狀態和各種經烹調狀態的肉的各種顏色相似的著色而與眾不同的。在未烹調的狀態，食品的內部和外部都是紅色.在經烹調的狀態，產品的內部顏色是紅色、紅棕色或棕色，而外部顏色是棕色.內部紅色而外部棕色表示類似偏生狀態肉塊的產品.而內部不同程度紅色的棕紅色(從紅色至粉紅色棕色，外部為棕色)表示適中偏生狀態至適中偏熟狀態的肉。內部棕色和外部棕色表示全熟狀態的肉.
著色劑給未烹調狀態的重建肉制品提供了紅色以及熟狀態下的棕色.著色劑的實例是可食色素，如焦糖色、辣椒粉、肉桂甜菜粉、胭脂紅、水溶性胭脂樹橙、姜黃、藏紅花和FD&C(食品、藥品和化妝品)紅No.3(A.K.A.食品紅14和赤蘚紅BS)、FD&C黃No.5(A.K.A.食品黃4和酒石黃)、FD&C黃No.6(A.K.A.食品黃3和日落黃FCF)、FD&C綠No.3(A.K.A.食品綠3和堅牢綠FCF)、FD&C藍No.2(A.K.A.食品藍1和靛藍胭脂紅)、FD&C藍No.1(A.K.A.食品藍2和亮藍FCF)、FD&C紫No.1(A.K.A.食品紫2和紫B6)及其組合.當肉以紅肉如牛肉的形式存在時，也可以作為腌制劑的亞硝酸鈉是著色劑的優選.當肉以非紅肉如雞肉、火雞或豬肉形式存在時，二氧化鈦是著色劑的優選。優選焦糖色和胭脂紅，其可以獲得各種顏色范圍.
在使用焦糖和胭脂紅中，焦糖給含大豆蛋白的食品提供了棕色而胭脂紅提供了紅色.根據所用的著色劑和所用的著色劑量，調節這兩種著色劑提供了烹調時的大豆蛋白食品并且能比擬顯示出偏生、適中偏生、適中偏熟和全熟的牛排.注意到胭脂紅是內部顏色而焦糖是外部顏色。
焦糖意思是指無定形的、深褐色的、易潮解粉末或濃稠液體，具有苦味、燒焦的糖色和約1.35的比重，可溶于水和稀醇.焦糖是通過碳水化合物或糖類物質如葡萄糖、轉化糖、乳糖、麥芽糖漿、糖蜜、蔗糖、淀粉水解物及其級分小心的受控熱處理而制得的.在熱處理過程中可以用來幫助焦糖化作用的其它材料包括酸(例如，乙酸、檸檬酸、磷酸、硫酸和亞硫酸)和鹽(例如銨、鈉或鉀的碳酸鹽、碳酸氫鹽、磷酸氫二鹽或磷酸二氫鹽).
U.S.專利No.3,733,405中描述了一種制造焦糖的方法，將液體糖，蔗糖或玉米，和美國食品和藥物管理局(FDA)批準的一種試劑或試劑的組合物一起泵入反應容器中，并將混合物加熱.將溫度維持于250℃至500℃，并將產品保持于每平方英寸15至250磅(psi)壓力下，同時發生聚合.加工完成后，將產品卸至閃蒸冷卻器中，使溫度下降至150.然后過濾、冷卻，泵入儲藏器中.
優選含大豆蛋白的食品中存在的著色劑為含大豆蛋白的食品的0.1％至5％重量，優選0.2％至4％重量，最優選0.5％至0.2％重量.
調味劑(ii)給含大豆蛋白的食品提供了可口的口味。調味劑通常是原湯，包括但不限于基礎肉羹，如牛肉原湯、龍蝦原湯、雞肉原湯、魚湯、蔬菜原湯等.其他調味劑是調料、草藥、香料、胡椒粉、洋蔥粉、大蒜粉、薄荷粉、蘑菇提取物和天然調味提取物(NFE)。調味劑提高了含大豆蛋白的食品口味的豐富度。調味劑使含大豆蛋白的食品的口味在口中持續較長時間，即，殘留口味效果。當使用調味劑時，通常存在4％至15％重量，優選5％至12％重量，基于無水分，最優選6％至10％重量，基于無水分.
所用的甘油三酯油(iii)包括以下通式的植物油甘油三酯、遺傳修飾的植物油甘油三酯或合成甘油三酯油 其中R1、R2和R3是含有約7至約23個碳原子的脂族基團。
脂族基團是烷基，如庚基、壬基、癸基、十一烷基、十三烷基、十七烷基和辛基；含有單個雙鍵的烯基，如庚烯基、壬烯基、十一烯基、十三烯基、十七烯基、二十一烯基(heneicosenyl)；含有2個或3個雙鍵的烯基，如8，11-十七碳二烯基和8，11，14-十七碳三烯基，和含有三鍵的炔基。包括這些的所有異構體，但是優選直鏈基團.
所有甘油三酯油含有不同含量的飽和、單不飽和或多不飽和特征.以具有低飽和和低多不飽和特征為代價，可以制得具有高(高于60％或70％或者甚至80％)單不飽和特征的遺傳修飾植物油甘油三酯。
可以制得具有任何含量的飽和、單不飽和或多不飽和特征的油.即，可以合成合成的甘油三酯油來含有100％飽和或100％單不飽和或100％多不飽和特征.可以合成合成的甘油三酯油來具有所需的任何單不飽和特征.
常規植物油甘油三酯(非-遺傳修飾的)具有多種飽和、單不飽和或多不飽和特征，如下表所示.
特征
優選的植物油甘油三酯具有低于30％的飽和特征來確保油在室溫下是液體形式.優選的植物油甘油三酯是花生油、蕓苔油、菜籽油、大豆油、向日葵油和玉米油.蕓苔油是含有低于1％芥酸的各種菜籽油.最優選的植物油甘油三酯是向日葵油.
合成的甘油三酯是通過一摩爾甘油和三摩爾脂肪酸或脂肪酸混合物反應而形成的那些.
從已經遺傳修飾來生產高于正常單不飽和特征的油種子制得遺傳修飾的植物油甘油三酯.對于遺傳修飾的植物油甘油三酯，脂肪酸部分使得甘油三酯油具有至少60％的單不飽和特征，優選至少70％和最優選至少80％。通過含有高于正常油酸含量的植物來產生這些遺傳修飾的植物油甘油三酯。通常的向日葵油具有18-40％的油酸含量.通過遺傳修飾向日葵種子，可以獲得其中油酸含量為約60％至約92％的向日葵油.即，R1、R2和R3基團是十七烯基且連接1，2，3-丙烷三基(-CH2CHCH2-)的R1COO--、R2COO--和R3COO--是油酸分子的殘基.對于它們制備高油酸向日葵油的公開內容，將U.S.專利No.4,627,192和4,743,402在此引入作為參考。
與其來源無關，專門由油酸部分構成的甘油三酯油具有100％油酸含量，因此具有100％的單不飽和特征.由70％油酸、10％硬脂酸、13％棕櫚酸和7％亞油酸的酸部分構成的甘油三酯中，飽和特征是23％，單不飽和特征是70％和多不飽和特征是7％.優選的遺傳修飾植物油甘油三酯是高油酸(至少60％)植物油甘油三酯。本發明中使用的典型遺傳修飾高油酸植物油甘油三酯是高油酸花生油、高油酸玉米油、高油酸向日葵油和高油酸大豆油。優選的遺傳修飾高油酸植物油是從向日葵屬(Helianthus sp.)獲得的遺傳修飾高油酸向日葵油.該產品以Sunyl高油酸向日葵油從A.C.Humko Corporation，Memphis，TN獲得.Sunyl 100油是遺傳修飾的高油酸植物油甘油三酯，其中酸部分包括至少85％油酸.
注意到本發明中將橄欖油和菜籽油排除在遺傳修飾植物油甘油三酯(C)之外。橄欖油的油酸含量通常為65-85％，菜籽油為約63％.然而，這些單不飽和含量通過遺傳修飾是不能獲得的，而是天然產生的。
進一步注意到遺傳修飾植物油甘油三酯以二-和三-不飽和酸為代價而具有了高油酸含量.通常的向日葵油具有20-40％油酸部分和50-70％亞油酸部分.這獲得90％單-和二-不飽和酸部分(20+70)或(40+50)的特征.遺傳修飾植物油甘油三酯產生低的二-或三-不飽和部分植物油甘油三酯.本發明的遺傳修飾植物油甘油三酯具有約2至約90的油酸部分亞油酸部分比例.60％油酸部分特征和30％亞油酸部分特征的甘油三酯油獲得2的比例.由80％油酸部分和10％亞油酸部分構成的甘油三酯油獲得8的比例.由90％油酸部分和1％亞油酸部分構成的甘油三酯油獲得90的比例.通常向日葵油的比例為約0.5(30％油酸部分和60％亞油酸部分).
優選的甘油三酯油是植物油甘油三酯和遺傳修飾的植物油甘油三酯.
食品級酸或酸性鹽(iv)包括醋酸、鹽酸、磷酸及其醋酸鈉和磷酸鈉的鹽.食品級酸或酸性鹽作為pH調節劑來調節持水能力(WHC).較低的pH獲得具有較小WHC的產品，這改變了大豆蛋白食品的質地.較低的pH獲得具有較小WHC的產品，因此使產品更硬.當含大豆蛋白的食品進一步含有肉時，食品級酸或酸性鹽特別有用.在這點上，食品級酸或酸性鹽起腌制劑的作用.氯化鈉和磷酸鈉是混入含大豆蛋白的食品中來提取/溶解肉中肌原纖維(myfibriller)蛋白的鹽。這些鹽，除了是風味增強劑，還幫助結合含大豆蛋白的食品內的肉蛋白質.這些鹽，當使用時，通常存在0.1％至4.0％重量，優選0.5％至2.0％重量，基于無水分，最優選0.2％至0.5％重量，基于無水分.
食品級堿或堿性鹽(v)包括碳酸鈉和碳酸氫鈉。食品級堿或堿性鹽作為pH調節劑來調節持水能力(WHC)。較高的pH獲得具有提高WHC的產品，這改變了大豆蛋白食品的質地.較高的pH獲得具有較大WHC的產品，因此使產品不太硬.食品級堿或堿性鹽，當使用時，通常存在0.1％至4.0％重量，基于無水分，優選0.5％至2.0％重量，基于無水分，最優選0.2％至0.5％重量，基于無水分。
食品級乳液(vi)是兩種不同液體(脂肪或油和水)的組合。乳化劑的使用引起膠狀分散體的形成。油提供了水包油型穩定的乳液.術語“水包油型乳液”指的是其中不連續相分散于連續相內的乳液.油是不連續相，而水是連續相.乳化劑是大豆蛋白材料.
在纖維材料(A)水合之前，基于無水分的纖維材料(A)與基于無水分的濕潤劑(B)的重量比通常為1-10比1，優選1-6比1，最優選1-3比1。將水合的纖維材料和濕潤劑在混合裝置中混合并混合成均勻的含大豆蛋白的食品的前體。
水(C)用作水(C)的是自來水、蒸餾水或去離子水.水的目的是水合大豆蛋白材料(A)，使得大豆蛋白材料內所含的纖維變成分離的.通常，基于無水分的大豆蛋白材料(A)與水合水(C)的比例為1比2-10，優選1比2-7，最優選1比2-5.采用低水分大豆蛋白材料時，使用較多的用于水合的水。采用高水分大豆蛋白材料時，使用較少的用于水合的水。水的溫度為0℃至100℃.水合時間可以為10分鐘至數小時，這取決于纖維材料的含水量、所用的水量和水的溫度.不需要一次加入所用水的總量。大豆蛋白材料需要至少部分是水合的.隨著剩余配料的加入，可以使用其它的水.
最小，含大豆蛋白的食品包括(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物及其混合物的大豆蛋白材料；(B)濕潤劑，包括(i)著色劑和選自以下的至少一種
(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，和(vi)食品級乳液；和(C)水.
通過包括以下步驟的方法來制得含大豆蛋白的食品水合(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物及其混合物的大豆蛋白材料，直至水被吸收，和；加入(B)濕潤劑，包括(i)著色劑和選自以下的至少一種(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，和(vi)食品級乳液；和混合水合的大豆蛋白材料和濕潤劑來產生具有至少約50％含水量的均勻纖維狀和結構化的含大豆蛋白的食品.
按照公開的(A)(B)和(A)(C)的比例，通過混合組分(A)、(B)和(C)來完成本發明的產品和方法.首先用水(C)水合大豆蛋白材料(A).當完成水合時，加入濕潤劑(B)并將內含物混合直至獲得均勻的含大豆蛋白的食品塊.在這點上，可以將含大豆蛋白的食品形成肉條、肉排(steak)、肉片或肉餅，通過手或通過機器.還可以將含大豆蛋白的食品填充至滲透性的或不滲透的腸衣中.
上述含大豆蛋白的食品及其制備方法是無肉的，因此對于出于宗教或健康原因選擇來避免肉制品的那些人來說是有價值的.
對于選擇食用肉和肉制品的人來說，含大豆蛋白的食品及其制備方法還可以進一步包括肉和動物脂肪。肉選自牛肉、豬肉、羔羊、火雞和雞肉.如在此所用的術語“肉”不僅包括動物組織(如外行所認為的“肉”，特別是骨骼肉，如豬肘、牛肘、牛腩和火雞腿)，而且包括更寬類別的食品加工工業認為是“肉”的動物產品，如肉副產品、雞皮、豬頭、豬腰(pork skirt)、家禽肉、碎魚肉、魚肉、煉好的肉、碎肉、動物肝臟、肉粉、肉骨粉.當然，將認識到認為人或者甚至寵物食用可接受的那些動物的性質不時地在改變，當然，也將隨著習俗、文化和流行而改變.可以用于本發明方法中的典型肉源是雞、豬、羔羊、綿羊、魚、章魚、魷魚、蛇、狗、牛肉、火雞、馬、鴨子、鹿肉、珍珠雞、上述特指那些以外的鳥類(包括獵鳥)、螃蟹和龍蝦的肉和副產品.此外，“肉”意思是高質量的整塊肌肉或天然瘦肉.牛肉和豬肉的瘦肌肉具有至少70％的高瘦肉含量，剩余的是動物脂肪.該瘦肌肉的名稱為70/30.牛肉和豬肉的瘦肌肉具有約95％的高瘦肉含量，剩余的是動物脂肪.該瘦肌肉的名稱為95/5.火雞和雞肉的瘦肌肉含有至少78％瘦肉含量至96％瘦肉含量.
含大豆蛋白的食品中使用肉時，肉存在不高于基于無水分的50％重量，優選不超過基于無水分的25％重量，最優選不超過基于無水分的15％重量.
動物脂肪是高度飽和的甘油三酯，因此，在室溫下其是固體或蠟質固體.從碎脂肪制得動物脂肪.這是非煉過的脂肪，即，沒有經過加工.動物脂肪的目的是幾個方面的。一種情況中，動物脂肪給含大豆蛋白的食品提供了另外的肉樣口味.另一種情況中，動物脂肪通過在室溫下是固體的性質給含大豆蛋白產品提供了形狀.再一種情況中，高脂肪含量形成軟的含大豆蛋白的食品.在本發明中具有用途的動物脂肪包括牛脂肪、豬脂肪或雞脂肪.含大豆蛋白的食品中存在的動物脂肪不超過基于無水分的30％重量。
在加工中使用肉時，在大豆蛋白材料(A)水合之前，基于無水的大豆蛋白材料(A)與基于無水的濕潤劑(B)的重量比通常為10-50比1.
以上已經概括地描述了本發明，通過參照以下所述的實施例可以更好地理解。以下實施例表示本發明特定的但非限制性的實施方案.
實施例1和2涉及無肉的含大豆蛋白的食品.實施例3和4涉及含有肉的含大豆蛋白的食品。
實施例1
將6克從Colormaker Anaheim，California獲得的Colormaker RedNo.5417著色劑和300克第一部分的水合水加入容器中。邊攪拌邊使著色劑水合0.3小時.然后加入150克干燥的低水分(7％至12％)大豆蛋白材料(A).邊攪拌邊使大豆蛋白材料(A)水合0.3小時.持續攪拌并加入50克牛肉羹、13.5克蛋清、13.5克蕓苔油、4.5克焦糖色、2.4克天然風味增強劑、1.2克香菇提取物和100克第二部分的水合水.將這些配料混合來獲得徹底的混合物.然后按照需要將混合物形成厚片、條、肉片、肉餅或牛排.通過手或通過機器來進行這種成型。將成型物在300℃烤至70℃的內部溫度.將烤過的成型物冷卻來獲得無肉的含大豆蛋白的食品，該產品具有烹調過的適中偏生牛排的顏色外觀.
實施例2將300克水合水接著是150克干燥的低水分(7％至12％)大豆蛋白材料(A)加入容器中.邊攪拌邊使大豆蛋白材料(A)水合0.3小時.持續攪拌并加入50克牛肉羹、13.5克蛋清、13.5克蕓苔油、4.5克焦糖色、2.4克天然風味增強劑、1.2克香菇提取物.將這些配料混合來獲得徹底的混合物。然后按照需要將混合物形成厚片、條、肉片、肉餅或肉排.通過手或通過機器來進行這種成型。將成型物在300℃烤至70℃的內部溫度.將烤過的成型物冷卻來獲得無肉的含大豆蛋白的食品，該產品具有烹調過的適中偏生牛排的顏色外觀.
實施例3將10克從Colormaker Anaheim，California獲得的ColormakerRed No.5417著色劑和450克第一部分的水合水加入第一個容器中.邊攪拌邊使著色劑水合0.3小時.然后加入225克干燥的低水分(7％至12％)大豆蛋白材料(A).邊攪拌邊使大豆蛋白材料(A)水合0.3小時。將250克3mm磨粒的牛肉90、10克氯化鈉、0.1克亞硝酸鈉、0.25克異抗壞血酸鈉、3克三聚磷酸鈉和50克第二部分的水合水加入第二個容器中.將兩個容器中的內含物徹底混合后，將第一個容器的內含物加入第二個容器中.將內含物混合來獲得徹底的混合物.然后按照需要將混合物形成厚片、條、肉片、肉餅或肉排.通過手或通過機器來進行這種成型。然后將50克3mm磨粒的牛肉20的牛肉脂肪撒在成型物的表面上，按照需要和2克黑胡椒以及另外的氯化鈉一起撒在上面.將成型物在300℃烤至70℃的內部溫度.將烤過的成型物冷卻來獲得含有肉的含大豆蛋白的食品，該產品具有烹調過的適中偏熟牛肉產品的外觀。
實施例4將450克第一部分的水合水接著225克干燥的低水分(7％至12％)大豆蛋白材料(A)加入第一個容器中。邊攪拌邊使大豆蛋白材料(A)水合0.3小時。將250克3mm磨粒的牛肉90、10克氯化鈉、3克焦糖色、3克三聚磷酸鈉和50克第二部分的水合水加入第二個容器中。將兩個容器中的內含物徹底混合后，將第一個容器的內含物加入第二個容器中。將內含物混合來獲得徹底的混合物.然后按照需要將混合物形成厚片、條、肉片、肉餅或肉排.通過手或通過機器來進行這種成型.然后將50克3mm磨粒的牛肉20的牛肉脂肪撒在成型物的表面上，按照需要和2克黑胡椒以及另外的氯化鈉一起撒在上面.將成型物在300℃烤至70℃的內部溫度.將烤過的成型物冷卻來獲得含有肉的含大豆蛋白的食品，該產品具有烹調過的適中偏熟牛肉產品的顏色外觀。
雖然已經關于優選實施方案對本發明進行了解釋，但可以理解本領域技術人員在閱讀本說明書后，將清楚本發明的各種修改方案.因此，可以理解在此公開的本發明有意涵蓋這樣的修改來落入所附權利要求的范圍內.
權利要求
1.含大豆蛋白的食品，包括(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物及其混合物的大豆蛋白材料；(B)濕潤劑，包括(i)著色劑和選自以下的至少一種(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，和(vi)食品級乳液；和(C)水。
2.權利要求1的含大豆蛋白的食品，其中(A)進一步包括基于無水分的約1％至約20％重量的大豆子葉纖維。
3.權利要求2的含大豆蛋白的食品，其中(A)進一步包括基于無水分的約10％至約50％重量的選自小麥粉和小麥面筋的至少一種。
4.權利要求3的含大豆蛋白的食品，其中(A)進一步包括基于無水分的約1％至約15％重量的淀粉。
5.權利要求1的含大豆蛋白的食品，其中(A)進一步包括基于無水分的約2％至約20％重量的選自米粉和無面筋淀粉的至少一種。
6.權利要求1的含大豆蛋白的食品，其中(A)進一步包括基于無水分的約2％至約20％重量的淀粉和基于無水分的約2％至約20％重量的選自小麥粉和小麥面筋的至少一種。
7.權利要求4的含大豆蛋白的食品，其中(A)含有約30％至約90％大豆蛋白，基于無水分的重量。
8.權利要求1的含大豆蛋白的食品，其中(A)是具有約4％至約80％重量含水量的擠出物。
9.權利要求1的含大豆蛋白的食品，進一步包括基于無水分至多約50％重量的肉，該肉選自牛肉、豬肉、火雞和雞肉。
10.制備含大豆蛋白的食品的方法，包括步驟水合(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物中至少一種的大豆蛋白材料，和；加入(B)濕潤劑，包括(i)著色劑和以下至少一種(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽，或(vi)食品級乳液；和混合水合的含大豆蛋白的材料和濕潤劑來產生具有至少約50％重量含水量的含大豆蛋白的食品。
11.權利要求10的方法，其中大豆蛋白材料(A)是具有約4％至約80％重量含水量的擠出物。
12.權利要求11的方法，其中大豆蛋白材料(A)進一步包括約1％至約20％的大豆子葉纖維，基于無水分的重量。
13.權利要求12的方法，其中大豆蛋白材料(A)進一步包括約10％至約50％的小麥面筋，基于無水分的重量。
14.權利要求13的方法，其中大豆蛋白材料(A)進一步包括約1％至約15％的淀粉，基于無水分的重量。
15.權利要求14的方法，其中大豆蛋白材料(A)進一步包括約30％至約90％的大豆蛋白，基于無水分的重量。
16.權利要求10的方法，進一步包括選自牛肉、豬肉、火雞和雞肉的肉。
17.權利要求10的方法，其中基于無水分的大豆蛋白材料(A)與基于無水分的濕潤劑的重量比為約1-50比1。
18.權利要求10的方法，其中基于無水分的大豆蛋白材料(A)與水合水的重量比為約1比2-10。
19.權利要求10的方法，其中將含大豆蛋白的食品形成條、肉排、肉片或肉餅；填充至腸衣中；或切碎。
全文摘要
本發明涉及一種含大豆蛋白的食品，包括(A)選自大豆蛋白粉、大豆蛋白濃縮物、大豆蛋白分離物及其混合物的大豆蛋白材料；(B)濕潤劑，包括(i)著色劑和至少一種選自(ii)調味劑，(iii)甘油三酯，(iv)食品級酸或酸性鹽，(v)食品級堿或堿性鹽和(vi)食品級乳液；和(C)水。另一個實施方案中，本發明涉及制備含大豆蛋白的食品的方法。
文檔編號A23L1/314GK101072512SQ200580041747
公開日2007年11月14日 申請日期2005年10月6日 優先權日2004年10月6日
發明者M·K·麥明德斯, M·A·凱斯特納, M·W·芬弗羅克 申請人:索萊有限責任公司