脂肪组织替代物及其制造方法

本申请要求于2021年3月16日提交的题为“FAT TISSUE SUBSTITUTE AND METHODSOF MAKING THE SAME(脂肪组织替代物及其制备方法)”的新加坡专利申请号10202102676Y的优先权，该专利申请的全部内容通过引用纳入本文。

发明背景

本发明涉及生产如本文所述的基于植物蛋白和基于纤维素的脂肪组织替代物(或脂肪组织模拟物)的方法和组合物。依次将植物蛋白掺混至水/冰混合物，然后与风味化合物、微量营养素、功能性成分和植物油掺混，然后进行加热或/和酶处理来制备基于植物蛋白的脂肪组织模拟物。依次将纤维素衍生物掺混至水/冰混合物，然后与风味化合物、微量营养素、功能性成分和植物油掺混以形成风味剂包封的水包油乳液来制备基于纤维素的脂肪模拟物。基于植物蛋白的脂肪组织模拟物可应用于多种类型(从肉糜到牛排)的肉类似物，而基于纤维素的脂肪组织模拟物适用于汉堡肉饼和肉糜模拟物，例如素食/纯素肉丸、饺子和粽子。它们还可以用于含有植物蛋白和动物肉的杂合产物。一旦经过烹饪，脂肪组织模拟物与动物脂肪组织高度相似。它可以缓慢释放风味物质并部分释放脂肪以改进肉类似物的质地和多汁性。

由于对蛋白质的需求不断增长，以及对粮食安全、食物安全、动物食品和可持续性的日益关注，近来肉类替代品正在激增。因此，用替代性蛋白质代替肉类蛋白已成为重要的研究课题。然而，人们依然认为肉类替代品的味道、质地和营养价值与肉类不同。

脂肪对肉或肉类似物的质量起主要作用。动物脂肪组织包含纳入结缔组织的液体和固体脂肪。独特的结构赋予动物脂肪组织弹性和熔化性质，使其在加工过程中产生粉碎特性，为肉类产品提供多汁性、嫩滑、口感和风味释放。

使用非动物成分模拟动物脂肪组织是一项巨大的挑战。用植物油直接代替动物脂肪组织通常会对多汁性和质地产生负面影响，因为植物油的流变学和热学性质可能与动物脂肪组织的物理化学性质显著不同。近年来，人们进行了许多尝试以模仿动物脂肪组织。

其中，由多糖(例如魔芋葡甘聚糖和卡拉胶)与其他食品添加剂结合形成的凝胶已被广泛研究以模仿脂肪组织。它们具有令人满意的回弹性、粘结性、咀嚼性和硬度，但由于脂肪含量低和脂肪的不可释放性，其多汁性和口感较差。

另一种途径是使用乙基纤维素形成油凝胶。这通常是将衍生的纤维素分子分散在温度高于其玻璃化转变温度的油中，并随后将聚合物溶液冷却至其凝胶点以下来实现的。乙基纤维素分子形成高度相互连接的网络，其中充满了包封于其中的油。这种方法可以有效减少饱和脂肪和反式脂肪的消耗。然而，玻璃化转变通常发生在大约130℃及以上，并随着聚合物分子量的增加而增加。较高的加工温度会使该发明不适用于对温度敏感的风味化合物和营养物质，例如多不饱和脂肪酸。乙基纤维素的高成本也会阻碍该发明在食品工业中的应用。

为了更好地模拟动物脂肪组织的弹性和熔化性质，Johannes Dreher等使用与<30重量％的完全氢化菜籽油混合的菜籽油，该菜籽油与大豆分离蛋白悬浮液(8重量％)进行热乳化。这种脂肪组织模拟物含有70％的脂质，同时具有熔化和弹性性质。US10,039,306B2中报道了类似的途径，其使用缓冲植物蛋白溶液和植物油以形成乳液凝胶。

上述讨论的蛋白质-植物油发明的缺点之一是由于其质地柔软而具有豆腐样口感。其整体硬度明显低于动物脂肪组织，例如猪肉脂肪组织。另一个缺点是对蛋白质的严格要求，例如蛋白质分离物或分离的蛋白质级分。

因此，需要改进的动物脂肪组织替代物或模拟物。

本说明书中列出或讨论已发表文献并不一定表示承认该文献是现有技术的一部分或已成为公知常识。

本文提及的任何文献均以引用其全文的方式纳入本文。

发明内容

在本发明的一个方面，提供了一种生产基于植物纤维素的脂肪组织替代物的方法，该方法包括：

(a)将植物纤维素材料添加至水中以形成纤维素溶液；

(b)将纤维素溶液与油掺混以形成乳液；并且

(c)冷却乳液以形成脂肪组织替代物，

其中步骤(b)所述掺混在30℃至50℃的温度进行。

在各种实施方式中，将乳液冷却至低于室温的温度以形成脂肪组织替代物。

在各种实施方式中，纤维素选自以下组：甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。

在各种实施方式中，纤维素溶液中纤维素的量是纤维素溶液的1重量％至4重量％。

在各种实施方式中，所述油选自以下组：大豆油、花生油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、蒜头果(Malania oleifera)油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，所述方法进一步包括将添加剂添加至所述油中以形成油混合物，再将所述油混合物添加至纤维素溶液，其中所述添加剂选自以下组：风味剂合物、微量营养素及其组合。

在各种实施方式中，所述风味化合物选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、鸭肉风味剂、鹅肉风味剂、鸽肉风味剂、兔肉风味剂、鹿肉风味剂、马肉风味剂、培根风味剂、火腿风味剂、腌制酸肉风味剂、谷氨酸钠、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白和酵母提取物。

在各种实施方式中，所述微量营养素选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合。

在各种实施方式中，所述风味化合物以所述油混合物的约0.07重量％至4重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素以所述油混合物的约0.01重量％至0.07重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述油混合物中存在油的量为油混合物的约95.9重量％至100重量％。

在本发明的另一个方面，提供了通过根据本发明的一个方面所述方法获得或可通过根据本发明的一个方面所述方法获得的脂肪组织替代品。

在本发明的另一方面，提供了一种用于肉类替代物产品的乳液，该肉类替代物产品能够在烹饪过程中缓慢释放油，该乳液包含水、至少0.6重量％的植物纤维素材料、50重量％至90重量％的脂质、风味剂化合物和微量营养素。

在各种实施方式中，乳液中的水以所述乳液的约9.4重量％至49.4重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述脂质以所述乳液的约50重量％至75重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述脂质是选自以下组的油：大豆油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，所述风味剂化合物选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、鸭肉风味剂、鹅肉风味剂、鸽肉风味剂、兔肉风味剂、鹿肉风味剂、马肉风味剂、培根香料、火腿香料、腌制酸肉香料、谷氨酸钠、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白和酵母提取物，并且风味剂化合物以乳液的约0.05重量％至3重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合，且微量营养素以乳液的约0.01重量％至0.05重量％的量存在。

在本发明的另一个方面，提供了包含根据本发明的一个方面所述乳液的肉类替代物产品。

在本发明的另一个方面，提供了一种生产基于植物蛋白的脂肪组织替代物的方法，该方法包括：

(a)将植物蛋白和多糖与水掺混以形成植物蛋白-多糖溶液；和

(b)将植物蛋白-多糖溶液与油掺混以形成乳液或乳液凝胶；和

(c)将乳液和/或乳液凝胶与酶孵育以形成基于植物蛋白的脂肪组织替代物。

在各种实施方式中，所述乳液与酶在约4℃至60℃孵育约0.25至24小时以形成乳液凝胶，并且所述酶选自以下组：巯基氧化酶、漆酶、过氧化物酶、酪氨酸酶和转谷氨酰胺酶。

在各种实施方式中，所述方法在步骤(c)之后进一步包括：

(d)将乳液凝胶在约60℃至90℃的温度下加热约20至60分钟；和

(e)冷却乳液凝胶以形成基于植物蛋白的组织替代物。

在各种实施方式中，所述方法进一步包括将添加剂添加至所述植物蛋白-多糖溶液，其中所述添加剂选自以下组：盐、多糖、卵磷脂及其组合。

在各种实施方式中，所述盐以所述植物蛋白-多糖溶液约0.1重量％至2重量％的量存在，并且所述盐选自以下组：碳酸钙、氯化钙、氯化钾、氯化钠及其组合。

在各种实施方式中，所述多糖选自以下组：角叉菜胶、黄原胶、魔芋粉、刺槐豆胶、瓜尔胶、结冷胶、藻酸盐、琼脂、果胶、阿拉伯树胶、凝乳胶、纤维素衍生物及其组合。

在各种实施方式中，所述卵磷脂选自以下组：大豆卵磷脂、向日葵卵磷脂、油菜籽卵磷脂及其组合。

在各种实施方式中，所述卵磷脂以所述植物蛋白/蛋白-多糖溶液的约0.16至0.33重量％的量存在。

在各种实施方式中，基于植物蛋白-多糖溶液，所述黄原胶以约0.5至2重量％的量存在；角叉菜胶以约1至5重量％的量存在；并且热凝聚糖(curdlan)以约1至5重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述油是选自以下组的低饱和脂肪酸植物油：大豆油、花生油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，所述方法进一步包括向油中添加并混合添加剂，再将所述油与植物蛋白-多糖溶液掺混以形成乳液，其中所述添加剂选自以下组：风味化合物、微量营养素及其组合。

在各种实施方式中，所述风味化合物选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、鸭肉风味剂、鹅肉风味剂、鸽肉风味剂、兔肉风味剂、鹿肉风味剂、马肉风味剂、培根风味剂、火腿风味剂、腌制酸肉风味剂、谷氨酸钠、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白和酵母提取物。

在各种实施方式中，所述微量营养素选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合。

在各种实施方式中，所述风味化合物以所述油混合物的约0.07至4重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素以所述油混合物的约0.01至0.07重量％的量存在。

在各种实施方式中，植物蛋白-多糖溶液的量为冷却的乳液凝胶的约25至90重量％。

在各种实施方式中，植物蛋白-多糖溶液中存在的植物蛋白的量为植物蛋白-多糖溶液的约5重量％至15重量％。

在各种实施方式中，冷却的乳液凝胶中存在油的量为冷却的乳液凝胶的约10重量％至75重量％。

在本发明的另一个方面，提供了用于肉类替代物产品的乳液凝胶，该肉类替代物能够在烹饪过程中缓慢释放油，该乳液凝胶包含水、1.2重量％-13.5重量％的植物蛋白材料、多糖、10重量％-75重量％的脂质、风味剂化合物和微量营养素。

在各种实施方式中，乳液凝胶中的水以所述乳液凝胶的约11.5重量％至88.8重量％的量存在。

在各种实施方式中，多糖选自以下组：角叉菜胶、黄原胶、魔芋粉、刺槐豆胶、瓜尔胶、结冷胶、藻酸盐、琼脂、果胶、阿拉伯树胶、凝乳胶、纤维素衍生物及其组合，该多糖以乳液凝胶的0.15重量％至4.5重量％的量存在。

在各种实施方式中，脂质以乳液凝胶的10重量％至75重量％的量存在，并且该脂质是选自以下组的植物油：大豆油、花生油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，调味化合物选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、谷氨酸钠、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白和酵母提取物，并且风味剂化合物以乳液凝胶的约0.01重量％至3重量％的量存在。

在各种实施方式中，微量营养素选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合，且微量营养素以乳液凝胶的约0.01重量％至0.05重量％的量存在。

在各种实施方式中，乳液凝胶进一步包含卵磷脂，其中所述卵磷脂以乳液凝胶的约0.05重量％至0.3重量％存在。

在各种实施方式中，进一步包含转谷氨酰胺酶，其中所述转谷氨酰胺酶以乳液凝胶的约至少0.4重量％的量存在。

在本发明的另一方面，提供了包含根据本发明的一个方面所述乳液凝胶的肉类替代物产品。

具体实施方式

在本发明的第一方面，提供了一种生产基于植物纤维素的脂肪组织替代物的方法，该方法包括：(a)将植物纤维素材料添加至水中以形成纤维素溶液；(b)将纤维素溶液与油掺混以形成乳液；并且(c)冷却乳液以形成脂肪组织替代物，其中步骤(b)所述掺混在30℃至50℃的温度进行。

从上述方法形成的乳液可以是脂肪组织替代物，其在本文中也可以称为脂肪组织模拟物。

有利地，从本发明的方法获得的脂肪组织替代物能够在烹饪过程中缓慢释放油。在本发明第一方面的方法中，在烹饪过程中加热时，乳液能够形成水凝胶，并且在凝胶形成过程中，油缓慢释放。现有的基于纤维素的脂肪组织替代物的烹饪损失低于纯植物油，这表明油的释放较慢。如图4中所见和描述的，混合物中油滴的尺寸是均匀且小的(平均约15μm)，导致本发明所述的性质。

在各种实施方式中，该方法包括在低于室温的温度下冷却乳液以形成脂肪组织替代物。在各种实施方式中，新加坡的室温平均约为25℃。因此，可以选择任何合适的温度以形成脂肪组织替代物。

在各种实施方式中，纤维素可以是任何植物纤维素材料或其衍生物。具体地，在各种实施方式中，纤维素可选自以下组：甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。此类纤维素材料可商购获得。

在各种实施方式中，纤维素溶液中纤维素的量在纤维素溶液的1重量％至4重量％。在各种实施方式中，当纤维素是甲基纤维素时，纤维素存在的量是2重量％，而当纤维素是羟丙基甲基纤维素时，纤维素存在的量是3重量％。

在各种实施方式中，油可以是纯天然油、改性油或其组合。油可包括氢化油、互酯化油和分馏油。在各种实施方式中，所述油是选自以下组的植物油：大豆油、花生油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。优选地，选择油使得其固体脂肪含量在室温下相对较高以模仿动物脂肪的口感。

在各种实施方式中，所述方法进一步包括将添加剂添加至所述油中以形成油混合物，再将所述油混合物添加至纤维素溶液，其中所述添加剂选自以下组：风味化合物、微量营养素及其组合。在各种实施方式中，油混合物和纤维素溶液的量分别以10重量％至50重量％和50重量％至90重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述风味化合物可选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、鸭肉风味剂、鹅肉风味剂、鸽肉风味剂、兔肉风味剂、鹿肉风味剂、马肉风味剂、培根风味剂、火腿风味剂、腌制酸肉风味剂、谷氨酸钠、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白和酵母提取物。在各种实施方式中，所述风味化合物可以所述油混合物的约0.07重量％至4重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素可选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合。在各种实施方式中，所述微量营养素可以所述油混合物的约0.01重量％至0.07重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述油混合物中存在油的量为油混合物的约95.9重量％至100重量％。

在本发明的第二方面，提供了通过本发明第一方面中提出的方法获得或可获得的乳液。所述乳液可用于肉类替代物产品，该肉类替代物产品能够在烹饪过程中缓慢释放油。

在各种实施方式中，所述乳液包含水、至少0.6重量％的植物纤维素材料、50重量％-90重量％的脂质、风味剂化合物和微量营养素。

在各种实施方式中，所述水以所述乳液约9.4重量％至49.4重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述脂质以所述乳液的约50重量％至75重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述脂质可以是选自以下组的植物油：大豆油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，风味剂化合物可选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷和水解植物蛋白。

更具体地，风味剂可包括但不限于以下：

1.对于牛肉风味剂：2-甲基呋喃-3-硫醇、2(E)-壬烯醛、反式-2,4-癸二烯醛、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物、2-乙酰基-1-吡咯啉、4,5-二甲基噻唑、三甲基噻唑；

2.对于猪肉风味剂：2-戊基呋喃、己醛、1-辛烯-3-醇、甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、4,5-二甲基噻唑、2-乙酰噻唑和双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物；或者

3.对于鸡肉风味剂：2-甲基-3-呋喃硫醇、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物、2-糠基硫醇、2,5-二甲基-3-呋喃硫醇、3-巯基-2-戊酮、2-反式-4-反式-癸二烯醛、吡嗪、γ-十二内酯、己醛。

在各种实施方式中，可以添加风味增强剂(flavour enhancer)。此类增强剂包括当存在于食物中时突出食物的味道而其自身不贡献任何风味的任何物质。在此，风味增强剂包括但不限于谷氨酸钠(MSG)和酵母提取物。

在各种实施方式中，所述风味剂化合物以所述乳液约0.05重量％至3重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合。

在各种实施方式中，所述微量营养素以所述乳液约0.01重量％至0.05重量％的量存在。

本发明的风味剂化合物和微量营养素可以商购获得。例如，风味剂化合物可获得自风味剂公司例如奇华顿(Givaudan)和株式会社高砂制作所(Takasago)获得。水解植物蛋白也可以商购获得。此外，这些风味剂化合物、风味增强剂和微量营养素的使用也可应用于下文将描述的基于蛋白质的脂肪组织替代物。

在本发明的第三方面，提供了包含根据本发明的第二方面所述乳液的肉类替代物产品。

在本发明的第四方面，提供了一种生产基于植物蛋白的脂肪组织替代物的方法，该方法包括：(a)将植物蛋白和多糖与水掺混以形成植物蛋白-多糖溶液；(b)将植物蛋白-多糖溶液与油掺混以形成乳液或乳液凝胶；并且(c)将乳液和/或乳液凝胶与酶一起孵育以形成基于植物蛋白的脂肪组织替代物。

在各种实施方式中，所述方法在步骤(c)之后进一步包括：(d)将乳液凝胶在约60℃至90℃的温度下加热约20至60分钟；和(e)冷却乳液凝胶以形成基于植物蛋白的组织替代物。

所述乳液和/或乳液凝胶与酶在约4℃至60℃孵育约0.25至24小时以形成乳液凝胶，并且所述酶选自以下组：巯基氧化酶、漆酶、过氧化物酶、酪氨酸酶和转谷氨酰胺酶。

本发明的植物蛋白可以是从植物分离或浓缩的任何合适蛋白质。分离或浓缩的植物蛋白必须能够在酶促交联和加热后形成凝胶结构。本发明的植物蛋白可含有大豆蛋白质浓缩物和分离物、豆类蛋白(来自豌豆、扁豆、羽扇豆、鹰嘴豆、蚕豆、绿豆和其他类型豆类的蛋白)、马铃薯蛋白、玉米醇溶蛋白、花生蛋白、种子蛋白(来自向日葵、油菜籽、藜麦、奇亚籽、南瓜和,其他类型种子的蛋白)和叶蛋白(例如核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RubisCo))。通过各种已知方法将这些蛋白质浓缩和/或从其基质中分离。

在各种实施方式中，本发明的植物蛋白是商购获得的大豆蛋白质分离物和浓缩物。有利地，本发明不要求蛋白质具有高纯度。任何蛋白质分离物和浓缩物可适用于本发明的方法。蛋白质分离物的蛋白质含量(>85％)通常比蛋白质浓缩物(>70％)更高。

在各种实施方式中，将乳液和/或乳液凝胶与酶孵育产生乳液凝胶(在乳液与酶一起孵育的情况下)并且还加强了(即，增加其硬度)乳液凝胶(在乳液凝胶与酶一起孵育的情况下)。

在各种实施方式中，在步骤(d)所述加热步骤后，将所得乳液凝胶冷却至等于或低于室温的温度。“室温”是指包括新加坡标准CP 13(建筑物空调和机械通风实施规程)，该标准规定室内温度保持在22.5℃至25.5℃。尽管如此，该方法包括在合适的温度下充分冷却乳液凝胶，直到所述乳液凝胶固化成固体结构。

在各种实施方式中，所述方法进一步包括将添加剂添加至所述植物蛋白-多糖溶液，其中所述添加剂选自以下组：盐、其他多糖、卵磷脂及其组合。

在各种实施方式中，所述盐以所述植物蛋白-多糖溶液的约0.1重量％至2重量％的量存在，并且所述盐选自以下组：碳酸钙、氯化钙、氯化钾、氯化钠及其组合。

在各种实施方式中，所述多糖可选自以下组：角叉菜胶、黄原胶、魔芋粉、刺槐豆胶、瓜尔胶、结冷胶、藻酸盐、琼脂、果胶、阿拉伯树胶、凝乳胶、纤维素衍生物及其组合。黄原胶可以为植物蛋白-多糖溶液的约0.5重量％至2重量％的量存在，角叉菜胶以植物蛋白-多糖溶液的约1重量％至5重量％的量存在，并且热凝聚糖以植物蛋白-多糖溶液的约1重量％至5重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述卵磷脂可选自以下组：大豆卵磷脂、向日葵卵磷脂、油菜籽卵磷脂及其组合。卵磷脂可以所述植物蛋白-多糖溶液的约0.16重量％至0.33重量％的量存在。

在各种实施方式中，油可以是具有低饱和脂肪酸的油。植物油可以是纯天然油、改性油或其组合。油可以是氢化油、互酯油和分馏油。更进一步地，所述植物油可选自以下组：大豆油、花生油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，所述方法进一步包括向油中添加并混合添加剂，再将所述油与植物蛋白-多糖溶液掺混以形成乳液，其中所述添加剂选自以下组：风味化合物、微量营养素及其组合。

所述风味化合物可选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、鸭肉风味剂、鹅肉风味剂、鸽肉风味剂、兔肉风味剂、鹿肉风味剂、马肉风味剂、培根风味剂、火腿风味剂、腌制酸肉风味剂、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白。

更具体地，风味剂可包括但不限于以下：

1.对于牛肉风味剂：2-甲基呋喃-3-硫醇、2(E)-壬烯醛、反式-2,4-癸二烯醛、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物、2-乙酰基-1-吡咯啉、4,5-二甲基噻唑、三甲基噻唑；

2.对于猪肉风味剂：2-戊基呋喃、己醛、1-辛烯-3-醇、甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、4,5-二甲基噻唑、2-乙酰噻唑和双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物；或者

3.对于鸡肉风味剂：2-甲基-3-呋喃硫醇、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物、2-糠基硫醇、2,5-二甲基-3-呋喃硫醇、3-巯基-2-戊酮、2-反式-4-反式-癸二烯醛、吡嗪、γ-十二内酯、己醛。

在各种实施方式中，可以添加风味增强剂。此类增强剂包括当存在于食物中时突出食物的味道而不贡献其自身任何风味剂的任何物质。在此，风味增强剂包括但不限于谷氨酸钠(MSG)和酵母提取物。

在各种实施方式中，所述风味化合物以所述油混合物的约0.07重量％至4重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素可选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合。

在各种实施方式中，所述微量营养素以所述油混合物的约0.01重量％至0.07重量％的量存在。

在各种实施方式中，植物蛋白-多糖溶液的量为冷却的乳液凝胶约25重量％至90重量％。

在各种实施方式中，植物蛋白-多糖溶液中存在的植物蛋白组分的量为植物蛋白-多糖溶液的约5至15重量％。

在各种实施方式中，所述冷却的乳液凝胶中存在油的量为形成的乳液凝胶的约10重量％至75重量％。

在本发明的第五方面，提供了通过本发明第四方面中提出的方法获得或可通过本发明第四方面中提出的方法获得的乳液凝胶。一种可用于肉类替代物产品的乳液凝胶，该肉类替代物能够在烹饪过程中缓慢释放油，该乳液凝胶包含水、1.2重量％-13.5重量％(或更窄范围的2.4重量％-3.6重量％)的植物蛋白材料、多糖、10-75重量％的脂质、风味剂化合物和微量营养素。

在各种实施方式中，所述水以所述乳液凝胶的约11.5重量％至88.8重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述植物蛋白以所述乳液凝胶的约1.2重量％至13.5重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述多糖可选自以下组：角叉菜胶、黄原胶、魔芋粉、刺槐豆胶、瓜尔胶、结冷胶、藻酸盐、琼脂、果胶、阿拉伯树胶、凝乳胶、纤维素衍生物及其组合。

在各种实施方式中，所述多糖以所述乳液凝胶约0.15重量％至4.5重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述脂质以所述乳液凝胶的约10至75重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述脂质可以是选自以下组的植物油：大豆油、花生油、芥花油、菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂、马拉尼亚油、棕榈油精、棕榈硬脂、乳木果油精、乳木果油、1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)及其组合。

在各种实施方式中，风味剂化合物可选自以下组：甜味剂、盐、香料、猪油风味剂、牛油风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡油风味剂、味精、单磷酸肌苷、单磷酸鸟苷、水解植物蛋白和酵母提取物。

在各种实施方式中，所述风味剂化合物以所述乳液凝胶的约0.01重量％至3重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述微量营养素可选自以下组：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、类胡萝卜素及其组合。

在各种实施方式中，所述微量营养素以所述乳液凝胶的约0.01重量％至0.05重量％的量存在。

在各种实施方式中，所述乳液凝胶进一步包含卵磷脂，其中所述卵磷脂以乳液凝胶的约0.05重量％至0.3重量％存在。

在各种实施方式中，所述乳液凝胶进一步包含转谷氨酰胺酶，其中所述转谷氨酰胺酶以乳液凝胶的约至少0.4重量％的量存在。

在本发明的第六方面，提供了包含根据本发明的第五方面所述乳液凝胶的肉类替代物产品。

“乳液”是指两种或更多种液体的混合物，其中一种液体以微观或超微观尺寸的液滴存在，分布在另外的液体中。乳液是指混合体系，最好将其表征为溶液或悬浮液。

“乳液凝胶”是指由纳入胶凝连续相的稳定乳液形成的凝胶。它是乳液分散体和凝胶相的组合。

基于蛋白质的乳液凝胶由蛋白质组装体和油滴组成。应力承受链由蛋白质和蛋白质稳定的油滴等形成。基于纤维素的乳液是由纤维素分子稳定的水包油乳液。

以下文献通过引用全文纳入本文以进一步阐述和解释“乳液”和“乳液凝胶”的含义。

https://arxiv.org/pdf/2007.11843.pdf

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/

为了使本发明得到更全面的理解并容易实施，现在将仅通过非限制性实例描述本发明的优选实施方式，该描述参考所附说明性附图。

在图中：

图1：ESSSC-C两次循环单轴压缩测试的力-时间图。

图2：基于大豆蛋白的乳液凝胶(A)和猪背脂(B)的代表性CLSM显微照片。

图3：有或没有脂肪或脂肪组织模拟物的肉饼的感觉评分蜘蛛图。LE：100％瘦肉；WK：80重量％瘦肉+20重量％Wilkote 2610；MW-2：80重量％瘦肉+20重量％甲基纤维素基脂肪组织模拟物。

图4：基于纤维素的乳液(MW-2)的代表性CLSM显微照片。

为了克服现有技术中确认的缺陷，本发明涉及两种方法和组合物，一种基于植物蛋白，另一种基于纤维素，以生产脂肪组织替代物。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

基于蛋白质/多糖的脂肪组织替代物：

1.对蛋白质质量的要求并不严格。不仅可以使用蛋白质分离物，还可以使用蛋白质浓缩物与植物油形成乳液凝胶。

2.与现有技术中需要通过添加1M HCl将蛋白质分离物溶液的pH水平调节至7.0相比，本发明不需要缓冲溶液来调节蛋白质分离物溶液的pH水平。

3.与油凝胶发明(≥130℃)相比，制备条件的不那么苛刻(例如，以≤90℃的较低温度)，因此热敏性风味组分和营养素(例如多不饱和脂肪酸)可包封在脂肪模拟物中以改进储存期间的稳定性，并在烹饪或热处理时释放。

4.添加有食用多糖(包括卡拉胶、黄原胶、魔芋粉、刺槐豆胶、瓜尔豆胶、结冷胶、凝乳胶、藻酸盐、琼脂、果胶、阿拉伯树胶、纤维素衍生物)。这些添加剂增加了乳液凝胶的硬度，使其更接近真实动物脂肪组织的硬度。

5.本发明中使用的油可以是纯天然油、改性油、或天然油和改性油的混合物。可用于本发明的天然油和脂肪包括但不限于大豆油、花生油、芥花油/菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂和蒜头果油(富含神经酸)。改性油包括氢化油、酯间酯化油和分馏油，例如棕榈油精和棕榈硬脂、乳木果油精和乳木果油和1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)。饱和脂肪酸含量低的植物油通常效果更好。

6.本发明要求对植物/多糖系统进行胶凝，其优点是提供了一种稠度更接近实际脂肪组织的脂肪替代物，因为与传统脂肪替代物或其他脂肪替代物相比，通过本方法获得的产品具有更高的油含量。它的组成更接近于真实脂组织。因此，它通过缓慢释放油和风味剂化合物来更好地模拟脂肪组织的性质，从而改进多汁性和风味剂。

7.本发明是递送亲脂性微量营养素，例如维生素A、维生素D和类胡萝卜素的理想选择。

基于纤维素的脂肪组织替代物：

1.当被纳入肉类替代品中时，这种脂肪组织替代物在高温烹饪时能够缓慢释放植物油以增加多汁性，同时保持紧实多汁的质地。

2.与油凝胶发明(≥130℃)相比，制备条件更温和(≤50℃)，因此可以包封热敏性风味组分和营养素(例如多不饱和脂肪酸)。

3.可使用的纤维素衍生物包括但不限于甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素。

4.本发明中使用的油可以是纯天然油和脂肪、改性油、或天然油和改性油的混合物。可用于本发明的天然油和脂肪包括但不限于棕榈油、可可脂、可可脂等同物、乳木果油精和乳木果油。其他油包括但不限于大豆油、花生油、芥花油/菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油，可以与上述油和脂肪一起使用。

实施例

本文描述了产生基于蛋白质/多糖和基于纤维素的脂肪组织模拟物的方法和组合物。

本发明的一部分涉及基于蛋白质-多糖的脂肪组织模拟组合物，其包含包封在蛋白质-多糖乳液凝胶发明中的风味剂、营养素和植物油；其中蛋白质-多糖乳液凝胶包含植物蛋白、多糖、脂质、风味剂、微量营养素和酶的组合。

本发明中使用的蛋白质可以是植物蛋白质浓缩物、蛋白质分离物或蛋白质分离物和浓缩物的组合。

本发明中使用的食品多糖可以是选自角叉菜胶、黄原胶、魔芋粉、刺槐豆胶、瓜尔豆胶、热凝聚糖、结冷胶、藻酸盐、琼脂、果胶、阿拉伯树胶和纤维素衍生物中的一种或多种胶类物质(gum)。

本发明中使用的脂质可以是纯天然油、改性油、或天然油和改性油的混合物。可用于本发明的天然油和脂肪包括但不限于大豆油、芥花油/菜籽油、米糠油、葵花籽油、亚麻籽油、椰子油、棕榈油、橄榄油、藻油、可可脂和蒜头果油(富含神经酸)。改性油包括氢化油、酯间酯化油和分馏油，例如棕榈油精和棕榈硬脂、乳木果油精和乳木果油和1,3-二油酰-2-棕榈酰甘油(OPO)。

也可用于本发明的卵磷脂包括但不限于大豆卵磷脂和向日葵卵磷脂。

饱和脂肪酸含量低的植物油通常效果更好。风味剂包括猪油风味剂、牛脂风味剂、牛脂风味剂、羊脂风味剂、鸡脂风味剂和风味增强剂。

微量营养素包括但不限于维生素A、维生素D、维生素E和维生素K以及类胡萝卜素。

该酶是一种可催化蛋白质交联的食用酶。常用的酶有巯基氧化酶、漆酶、过氧化物酶、酪氨酸酶和转谷氨酰胺酶。

脂肪组织模拟物可包含蛋白质-多糖溶液，其占脂肪组织模拟物约25重量％-90重量％(或更窄范围的25重量％-50重量％)。蛋白质-多糖溶液是溶解有蛋白质浓缩物/分离物和多糖的水性溶液。“25wt％-90％的脂肪组织模拟物”是指水、蛋白质和多糖的重量百分比为25重量％-90重量％。蛋白质组分仅指干燥形式的蛋白质浓缩物/分离物。乳液中蛋白质组分(含水、脂肪等)为1.2重量％-13.5重量％。除此之外，本发明含有脂肪，其占脂肪组织模拟物约10重量％-75重量％(w/w，或更窄范围的50重量％-75重量％)。另外，模拟物包含风味剂组分，其含量占脂肪组织模拟物的0.01重量％-3重量％。在一些情况下，微量营养素以约0.01重量％-0.05重量％的剂量包封。在一些实施方式中，蛋白质组分包含脂肪组织模拟物的约1.2重量％-13.5重量％。在一些情况下，卵磷脂包含脂肪组织模拟物的约0.05重量％-0.3重量％。在一些实施方式中，添加黄原胶以改进脂肪组织模拟物的咀嚼性，其中所述黄原胶占脂肪组织模拟物的0.15重量％-0.6重量％。在一些情况下，卡拉胶用于改善脂肪组织模拟物的质地，其中所述卡拉胶占脂肪组织模拟物的0.3重量％-1.5重量％。在一些实施方式中，添加热凝聚糖以增加模拟物的硬度，其中所述热凝聚糖占脂肪组织模拟物的0.3重量％-1.5重量％。脂肪组织模拟物的胶凝化(gelation)可以通过使用一种或多种途径来诱导，例如使用转谷氨酰胺酶或通过加热和冷却循环进行凝胶化。在一些实施方式中，脂肪组织模拟物可包含转谷氨酰胺酶，其占乳液凝胶的至少0.4重量％。

制备基于蛋白质/多糖的脂肪组织模拟物包括以下步骤：

1.在植物油中混合风味剂和微量营养素，形成脂质预混物。

2.将蛋白质和多糖与水掺混，得到完全再水合的混合物。

3.将脂质相与蛋白质-多糖溶液均质化以形成水包油乳液。

4.将转谷氨酰胺酶添加至上述乳液，并在4℃-60℃保持0.25-24小时。

5.然后将用酶处理或孵育后形成的乳液凝胶加热至60℃-90℃的温度，持续20-60分钟。

6.最后，将乳液凝胶冷却至室温即得终产品。

本发明的另一个部分涉及基于纤维素的脂肪组织模拟组合物，其包含包封在纤维素衍生物乳液发明中的植物脂质、风味剂和微量营养素；其中所述纤维素衍生物可以是甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。本发明中使用的脂质可以是纯天然油、改性油、或天然油和改性油的混合物。可用于本发明的油和脂肪包括但不限于棕榈油、可可脂、可可脂等同物、乳木果油精和乳木果油。

脂肪组织模拟物可包含纤维素溶液，其占脂肪组织模拟物的约10重量％-50重量％(或更窄范围25重量％-50重量％)。所述纤维素溶液是溶解有纤维素的水性溶液。“10wt％-50wt％的脂肪组织模拟物”是指水和纤维素的重量百分比为10重量％-50重量％。纤维素组分仅指干燥形式的纤维素。脂肪组织模拟物中的纤维素组分为至少0.6重量％，而水的量为9.4重量％至49.4重量％。除此之外，本发明包含油/脂肪，其占脂肪组织模拟物的约50重量％-90重量％(或更窄范围的50重量％-75重量％)。另外，模拟物包含风味剂组分，其含量占脂肪组织模拟物的0.05重量％-4重量％。在一些情况下，微量营养素以约0.01重量％-0.05重量％的剂量包封。

制备基于纤维素的脂肪组织模拟物包括以下步骤：

1.在植物油中混合风味剂和微量营养素，形成脂质预混物。

2.将纤维素衍生物分散在水中直至达到均质混合物。

3.在30℃-50℃的温度下将脂质相与纤维素溶液均质化以形成水包油乳液。

4.冷却乳液即得终产品。

基于蛋白质/多糖的脂肪组织模拟物：

基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的制备程序

制备脂质预混物。取决于目标动物脂肪的类型，通过向大豆油中添加0.1重量％至1重量％的风味剂(例如牛脂风味剂、牛油风味剂和猪油风味剂)来制备油相。

制备基于大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ES-A)。将大豆蛋白(大豆蛋白分离物，5重量％-15重量％)粉末分散在水中。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成水包油乳液。之后，将200mg TG/g蛋白质添加至乳液中。将所得混合物在4℃下孵育12小时以获得脂肪组织模拟物，取决于加工要求该模拟物可进一步塑形为任何形状，例如肉糜、薄片、切片或块状。

制备基于大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESSJ-A)。将大豆蛋白(大豆蛋白浓缩物Wilcon SJ，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成水包油乳液。然后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。将所得混合物在4℃孵育12小时以获得终产品。

制备基于大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESSJ-B)。将大豆蛋白(大豆蛋白浓缩物Wilcon SJ，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成水包油乳液。然后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。样品在4℃孵育12小时，接着在90℃进一步孵育30分钟。冷却至室温后，获得终产品。

制备基于大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESSS-A)。将大豆蛋白(大豆蛋白浓缩物Wilcon SS，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成水包油乳液。然后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。将所得混合物在4℃孵育12小时以获得终产品。

制备基于大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESSS-B)。将大豆蛋白(大豆蛋白浓缩物Wilcon SS，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，将脂质预混物(50重量％-75重量％，w/w)与大豆蛋白溶液均质化以形成水包油乳液。然后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。样品在4℃孵育12小时，接着在90℃进一步孵育30分钟。冷却至室温后，获得终产品。

制备基于卵磷脂-大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESL-A)。将大豆蛋白(大豆蛋白分离物，5重量％-15％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，添加卵磷脂，至终浓度为0.16重量％。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成浓缩的水包油乳液。随后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。将所得混合物在4℃孵育12小时以获得终产品。

制备基于卵磷脂-大豆蛋白的乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESL-B)。将大豆蛋白(大豆蛋白分离物，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，添加卵磷脂，至终浓度为0.33重量％。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成浓缩的水包油乳液。随后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。将所得混合物在4℃孵育12小时以获得终产品。

制备基于黄原胶-大豆蛋白乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESX-A)。将大豆蛋白(大豆蛋白分离物，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，添加黄原胶至终浓度为0.5重量％。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成浓缩的水包油乳液。随后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。将所得混合物在4℃孵育12小时以获得终产品。

制备基于黄原胶-大豆蛋白乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESX-B)。将大豆蛋白(大豆蛋白分离物，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，添加黄原胶至终浓度为1.5重量％。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成浓缩的水包油乳液。随后，在乳液中添加200mg TG/g蛋白质。将所得混合物在4℃孵育12小时以获得终产品。

制备基于热凝聚糖-大豆蛋白乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESSSCU-D)。将大豆蛋白(大豆蛋白浓缩物Wilcon SS，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，添加热凝聚糖至终浓度为4重量％。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成浓缩的水包油乳液。为了通过蛋白质交联诱导凝胶化，添加200mg TG/g蛋白质。样品在4℃孵育过夜，接着在80℃进一步孵育30分钟。冷却至室温后，获得终产品。

制备基于角叉菜胶-大豆蛋白乳液凝胶作为脂肪组织模拟物(ESSSC-C)。将大豆蛋白(大豆蛋白浓缩物Wilcon SS，5重量％-15重量％)粉末分散在水中，并在磁力搅拌器上搅拌过夜，以确保完全的蛋白质水合。之后，添加角叉菜胶至终浓度为4重量％。然后将脂质预混物(50重量％-75重量％)与大豆蛋白溶液均质化以形成浓缩的水包油乳液。为了通过蛋白质交联诱导凝胶化，添加200mg TG/g蛋白质。样品在4℃孵育过夜，接着在80℃进一步孵育30分钟。冷却至室温后，获得终产品。

表征基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的一般程序

质地特性分析(TPA)。使用质构仪(texturometer)评估脂肪组织模拟物的质地性质。将各样品切成立方体(1×1×1cm)并进行二次循环压缩测试。将样品放置在样品固定板上，并在两个连续的压缩循环中用圆柱形探针(直径35mm)轴向压缩至其原始高度的50％。测试速度为2mm/s，触发力为5.0g。各样品设三重复进行分析。基于生成的力-时间曲线，使用仪器软件计算硬度、粘结性、回弹性和咀嚼性。

基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的加工性质评估。使用素食猪肉饼模型以评估脂肪组织模拟物的烹饪性质。肉饼由80重量％的瘦肉模拟物和20重量％的脂肪部分构成，不添加其他成分。脂肪部分分别为猪背脂、植物油或植物蛋白脂肪组织模拟物。将所有成分研磨并塑形，获得约为10g的小饼。各组取三块小饼，各面在170℃煎1分钟，然后冷却至25℃，1小时后称重。在烹饪前和烹饪后测量各肉饼的重量。烹饪损失定义为：

烹饪损失(％)＝(生重-熟重)/生重×100

微观结构尼罗红和异硫氰酸荧光素(FITC)分别用于标记油滴和蛋白质。首先，将乳液切成1cm×1cm×0.5cm的切片。之后，将切片浸入包含0.003％ FITC和0.02％尼罗红的尼罗红-FITC染料溶液中15分钟，然后在去离子水中漂洗5分钟。使用配备20×0.70NA物镜的共焦激光扫描显微镜(CLSM，FV1000，奥林巴斯公司，东京，日本)在成像前将切片保存在潮湿条件中长达3小时。FITC和尼罗红分别通过488nm和543nm的激发波长以及497-553nm和553-693nm的发射波长进行可视化。使用Fluoview软件(日本东京奥林巴斯公司)以1,024×1,024像素的分辨率(样品尺寸212.1×212.1μm)拍摄图像。本研究中使用猪背脂作为阳性对照。

结果和讨论

基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的组成和表征。基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的代表性制剂列于下表1中。其中，ES-A、ESSJ-A、ESSJ-B、ESSS-A和ESSS-B是基于大豆蛋白的脂肪组织模拟物的实例，它们是由不同来源的大豆蛋白产生的。ESL-A和ELS-B是基于卵磷脂-大豆蛋白的脂肪组织模拟物；ESX-A和ESX-B是基于黄原胶-大豆蛋白的脂肪组织模拟物的实例；ESSSCU-D是基于热凝聚糖-大豆蛋白的脂肪组织模拟物的代表性实例；ESSSC-C是基于角叉菜胶-大豆蛋白的脂肪组织模拟物的代表性实例。

表1：基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的代表性制剂。

基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的质地特性分析。双压缩测试获得的代表性力-时间曲线如图1所示。基于该曲线，可以确定样品的硬度、粘结性、回弹性和咀嚼性。样品的硬度定义为压缩所需的最大力。粘结性表示在最初的第一次压缩后第二次压缩样品所需的工作分数(A2/A1)。因此，该值表明在初次压缩后是否可能发生结构完整性和弹性的不可逆损失。粘结性越小，不可逆的结构破坏越大。回弹性表示样品在被压缩后恢复其初始形状的能力，因此可以深入了解样品的弹性。回弹性越大，材料的弹性越大。咀嚼性定义为粘性和回弹性的乘积，其等于硬度×粘结性×回弹性的乘积。咀嚼性是最难精确测量的，因为咀嚼涉及压缩、剪切、刺穿、研磨、撕裂和切割以及体温下唾液的充分润滑。

上述样品的结果如表2所示。大豆蛋白分离物和大豆蛋白浓缩物均可用于制造脂肪组织模拟物。ESSJ-A和ESSJ-B质构结果的比较表明，酶处理后加热可以显著提高凝胶的硬度。在ESSS-A和ESSS-B上观察到类似的结果。此外，脂肪组织模拟物的硬度也会随着多糖(例如黄原胶、凝乳胶或角叉菜胶)的添加而增加，而在卵磷脂的存在下会降低(数据未显示)。当角叉菜胶与大豆蛋白浓缩物(ESSSC-C)一起使用时获得最佳结果。基于文献综述之一(参考文献7)，真正的猪肉背脂的硬度(215.16±71.10N)与最佳制剂(13.93±2.15N)的硬度相差不到其目标硬度的十分之一。虽然ESSSC-C的硬度(846.04±42.43g)仍然低于真正的猪肉背脂的硬度(1863.14±299.96g)，但显然该实验可以将其差距缩小到目标硬度的十分之一到三分之一。所有脂肪组织模拟物都具有与猪肉脂肪组织相同的粘结性。在脂肪组织模拟物和猪肉脂肪组织之间没有观察到回弹性的显著差异。与硬度类似，脂肪组织模拟物的咀嚼性也受到多糖和卵磷脂的影响。

表2：基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的质地性质。

同一列内相同小写字母的数值经t检验差异不显著(P>0.05)

注释“a-e”指组间显著差异。例如，ES-A和ESSJ-A的硬度注释为“a”，这表明这两组之间没有显着差异。ES-A和ESL-B的硬度用不同的字母标记，这意味着这两组有显著差异。

基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的加工性质。与猪肉脂肪组织相似，在整个烹饪过程中，观察到本发明的脂肪组织模拟物在小饼中呈白色小颗粒。不同的是，由于油在烹饪过程中完全熔化并被释放，在植物油组肉饼的表面和内部存在孔隙。

多汁性是肉类的重要的食用品质属性。这与肉的水分含量和肌内脂肪含量有关。许多参数都会影响肉的多汁性，例如生肉品质、pH值、保水能力和烹饪程序。该机制仍远未被了解。众所周知，这些参数会影响烹饪损失，而对多汁性的部分影响可能归因于这种影响在牛肉中，多汁性和烹饪损失呈负相关，这意味着烹饪损失高会导致多汁性低。在猪肉中，这种相关性更为复杂。

在本发明中，当其他参数相同时，烹饪损失反映了脂肪或脂肪模拟物的性质。表3列出了含有猪肉脂肪组织、植物油和代表性的基于植物蛋白脂肪组织模拟物的猪肉饼的烹饪损失。含有大豆蛋白脂肪组织模拟物的饼的烹饪损失与动物脂肪组织组相似，且低于植物油组。

表3：有猪肉脂肪组织、植物油和基于植物蛋白脂肪组织模拟物的猪肉饼的烹饪损失

同一列内相同小写字母的数值经t检验差异不显著(P>0.05)。

基于植物蛋白的脂肪组织模拟物的微观结构。基于大豆蛋白的乳液凝胶的代表性CLSM图像(图2(A))显示分散的油滴(红色)嵌入连续的蛋白质相(黄色)中。观察到三维蛋白质网络。该结构与猪肉背脂的微观结构高度相似，如图2(B)所示。与纯脂肪相比，这有效地抑制烹饪过程中的油脂释放。

基于纤维素的脂肪组织模拟物：

基于纤维素的脂肪组织模拟物的制备程序

制备脂质预混物。使用基于植物蛋白的脂肪组织模拟部分中描述的相同程序。

制备基于甲基纤维素的乳液作为脂肪组织模拟物(MW-2)。将甲基纤维素(1重量％-4重量％)分散在水中。然后，将Wilkote 2610(精炼棕榈仁和大豆油)脂质预混物(50重量％-75重量％)与甲基纤维素溶液在厨房搅拌机中混合以形成浓缩的水包油乳液。混合在30-50℃的温度进行。最后，将乳液在4℃孵育至凝固以获得终产品。

制备基于甲基纤维素的乳液作为脂肪组织模拟物(MSHPK)。将甲基纤维素(1重量％-4重量％)分散在水中。然后，将由80重量％氢化棕榈仁油和20重量％乳木果油精构成的脂质预混物(50重量％-75重量％)与甲基纤维素溶液在厨房搅拌机中混合以形成浓缩的水包油乳液。混合在30-50℃的温度进行。最后，将乳液在4℃孵育至凝固以获得终产品。

制备基于甲基纤维素的乳液作为脂肪组织模拟物(MSAHPK-1)。将甲基纤维素(1重量％-4重量％)分散在水中。然后，将由90重量％氢化棕榈仁油和10重量％红花油构成的脂质预混物(50重量％-75重量％)与甲基纤维素溶液在厨房搅拌机中混合以形成浓缩的水包油乳液。混合在30-50℃的温度进行。最后，将乳液在4℃孵育至凝固以获得终产品。

制备基于甲基纤维素的乳液作为脂肪组织模拟物(MFHPK-1)。将甲基纤维素(1重量％-4重量％)分散在水中。然后，将由90重量％氢化棕榈仁油和10重量％亚麻籽油构成的脂质预混物(50重量％-75重量％)与甲基纤维素溶液在厨房搅拌机中混合以形成浓缩的水包油乳液。混合在30-50℃的温度进行。最后，将乳液在4℃孵育至凝固以获得终产品。

制备基于羟丙基甲基纤维素的乳液作为脂肪组织模拟物(E4M-1)。将Methocel

制备基于羟丙基甲基纤维素的乳液作为脂肪组织模拟物(K100M-1)。将Methocel

基于纤维素的脂肪组织模拟物的表征程序

使用差示扫描量热法(DSC)评估基于纤维素的脂肪组织模拟物的热性质。使用差示扫描量热计分析基于纤维素的脂肪组织模拟物的熔化行为。各样品称取5毫克放入50μL铝锅中，然后用铝盖密封该锅。样品在15℃下保持5分钟，然后以5℃/分钟的升温速率加热至90℃，最后在90℃下保持5分钟。使用测量制造商提供的Pyris系列数据分析软件计算起始熔化温度、峰值熔化温度和熔化焓。

基于纤维素的脂肪组织模拟物的加工性质评估。该方法类似于基于植物蛋白的脂肪组织模拟部分中描述的程序。使用素食牛肉饼模型以评估脂肪组织模拟物的烹饪性质。肉饼由80％的瘦肉模拟物和20％的脂肪部分组成。

基于纤维素的脂肪组织模拟物的微观结构。尼罗红用于标记油滴。首先，将乳液切成1cm×1cm×0.5cm的切片。之后，将切片浸入0.02％尼罗红溶液5分钟，然后用去离子水漂洗1分钟。使用配备20×0.70NA物镜的共焦激光扫描显微镜(CLSM，FV1000，奥林巴斯公司，东京，日本)在成像前将切片保存在潮湿条件下长达3小时。尼罗红通过543nm的激发波长和553-693nm的发射波长进行可视化。使用Fluoview软件(日本东京奥林巴斯公司)以1,024×1,024像素的分辨率(样品尺寸212.1×212.1μm)拍摄每个样品的图像。

通过CLSM和使用图像分析软件ImageJ 1.52a的图像分析相结合来确定粒径分布。图像首先转换为无符号16位灰度，然后使用默认自动阈值转换为二进制格式。接着，通过中值滤波器(半径0.1像素)减少噪声，通过分水岭分割分离个体颗粒，最后通过“分析颗粒”工具进行计数。分析图像边缘的颗粒，尺寸低于1.2μm的颗粒被排除，以避免误解。使用等式从确定的液滴面积计算个体颗粒直径。(1)假设液滴为球形：

d＝2×(A/π)

在使用的油滴浓度下可以预期液滴的球形度，并通过CLSM图像证实。根据获得的液滴尺寸分布，Sauter平均直径(d

d

其中S

S

结果和讨论

基于纤维素的脂肪组织模拟物的组成。基于纤维素的脂肪组织模拟物的代表性制剂列于表4中。

表4：基于纤维素的脂肪组织模拟物的代表性制剂。

其中，MW-2是基于甲基纤维素的脂肪组织模拟物的实例。K100M-1和E4M-1是基于羟丙基甲基纤维素的脂肪组织模拟物的实例，它们是由具有不同取代度的羟丙基甲基纤维素产生的。

基于纤维素的脂肪组织模拟物的表征。MW-2的加工性质与动物脂肪组织相似。煎炸后，肉饼中观察到有半透明的白色小颗粒。此外，MW-2的烹饪损失(22％，w/w)与动物脂肪组织相同，低于植物油组(37％，w/w)。感觉评价的结果见图3。脂肪组织模拟物显著改善了肉饼的外观、嫩度和多汁性，从而提高了整体可接受性。通过DSC测定水包油乳液的熔化行为。起始熔化温度、峰值温度和熔化焓分别为29.30℃、35.91℃和52.58J/g。

基于纤维素的脂肪组织模拟物的微观结构。图4显示了甲基纤维素脂肪组织(MW-2)的代表性CLSM图像。脂质相用尼罗红染色。图像显示MW-2中油滴的尺寸范围很窄，从3到45μm，d

尽管在前面的描述中已经描述了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的情况下，可以对设计或构造的细节进行许多变化或修改。