用于肉代用品组合物的色素

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年8月31日提交的美国临时专利申请号63/072,287的优先权，该美国临时专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

肌红蛋白是一种蛋白质，它是动物肌肉组织中主要的携氧化合物。肌红蛋白包含通过铁结合氧的血红素基团。肌红蛋白也是主要造成红肉颜色的化合物。例如，新鲜生牛肉由于肌红蛋白中的铁原子处于亚铁(+2)氧化态并与氧结合而具有粉红色或红色。当牛肉被烹饪时，由于铁原子移动到三价铁(+3)氧化态并释放氧，颜色变为棕色。

由于多种原因，对基于植物的肉代用品的需求正在增加。许多消费者更喜欢表现最类似于动物肉的肉代用品选项，包括希望肉代用品的颜色在烹饪之前和之后与动物肉颜色相当。因此，需要一种可为肉代用品提供与天然动物肉相同或相似颜色的色素。当烹饪肉代用品时，可转变颜色的源自植物来源的色素是特别理想的。

发明内容

本文公开了可用于肉代用品组合物的色素。在一个方面，本公开涉及用于肉代用品的色素组合物，所述色素组合物包含：有效增加生的或未烹饪过的肉代用品的红色的量的藻红蛋白。

在一个方面，当加热到至少80℃的温度持续90秒时，组合物的红色减少。在一个方面，当用水以1:10稀释并在设定为130℃的电热板上加热90秒时，所述组合物的红色显著减少。

在一个方面，当加热到80℃的温度持续至少4分钟时，至少50％的藻红蛋白降解，如通过最大波长处的吸收所指示的。在一个方面，当加热到80℃的温度持续至少10分钟时，至少75％的藻红蛋白降解，如通过最大波长处的吸收所指示的。在一个方面，藻红蛋白的降解减少了色素组合物的红色。在一个方面，所述藻红蛋白的降解使所述色素组合物的红色减少，对应于L*a*b*比色法的a*值减少至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。

在一个方面，所述色素组合物包含R-藻红蛋白。在一个方面，所述色素组合物包含B-藻红蛋白。在一个方面，所述色素组合物包含R-藻红蛋白和B-藻红蛋白。在一个方面，所述色素组合物包含b-藻红蛋白。在一个方面，所述色素组合物包含C-藻红蛋白。在一个方面，所述色素组合物包含R-藻红蛋白、B-藻红蛋白、b-藻红蛋白、C-藻红蛋白及其任何组合或混合物。

在一个方面，本公开涉及一种肉代用品，其包含：非肉蛋白和包含藻红蛋白的色素组合物。在一个方面，烹饪后，肉代用品的棕色增加，而肉代用品的红色减少。在一个方面，非肉蛋白是选自豌豆蛋白、大豆蛋白和小麦蛋白的基于植物的蛋白。在一个方面，非肉蛋白包括真菌蛋白。

在一个方面，本公开涉及用于增加肉代用品的红色的方法，所述方法包括：在烹饪肉代用品之前，将包含藻红蛋白的色素组合物添加到肉代用品中。在一个方面，所述方法是用于改善肉代用品的颜色的方法，所述方法包括：在烹饪肉代用品之前，将包含藻红蛋白的色素组合物添加到肉代用品中。在一个方面，所述方法中使用的色素组合物是本文所述的包含藻红蛋白的任何色素组合物。

本文所述的组合物、肉代用品或方法可包括含有红藻的色素组合物。在一个方面，所述红藻选自：紫球藻(Porphyridium cruentum)、甘紫菜(Porphyra tenera)、库氏腹枝藻(Gastroclonium coulteri)、长形珊瑚藻(Corallina elongate)、南极产红藻(Phyllophora antarctica)、心形银杏藻(Iridaea cordata)以及它们的混合物。在一个方面，所述色素组合物包含红藻提取物。在一个方面，所述红藻提取物是未纯化的。

在一个方面，本文所述的组合物、肉代用品或方法包括色素组合物，所述色素组合物包含以干重计至少50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或99％的藻红蛋白。

附图说明

附图通常以举例的方式而非限制的方式示出本文档中讨论的各种实施方案。

图1是一张照片，所述照片显示了在烹饪后的四个含有肉或肉代用品的烧杯(从左至右)：牛肉；含有0.5％含量的甜菜苷色素的肉代用品；含有0.025％含量的藻红蛋白色素的肉代用品；和含有0.008％含量的藻红蛋白色素的肉代用品。

图2是显示用水稀释的牛肉提取物或色素样品的一组照片图像。在图2A和2B中：显示了牛肉提取物(每张照片中的左边)和R-藻红蛋白(0.35mg/mL)(每张照片中的右边)样品。A：水中的生的样品，B：来自在设定为130℃的电热板上加热2分钟后的A的样品。在图2C和2D中：甜菜汁提取物(7mg/mL)(每张照片左边)和甜菜苷(7mg/mL)(每张照片右边)。C：水中的生的样品，D：来自在设定为130℃的电热板上加热2分钟后的C的样品。

图3是显示对于A：在80℃加热的、水中的R-藻红蛋白和B：在80℃加热的来自甜菜提取物的甜菜苷，在10分钟内每30秒获取的可见光吸收光谱的一组图。

图4是显示以下的一组照片图像和通过亨特比色图表示的可见光反射率：A：生牛肉；B：烹饪过的牛肉；和C：对于生牛肉和烹饪过的牛肉两者的可见光反射率曲线。

图5是显示以下的一组照片图像和可见光反射率图：A：包括甜菜苷的生肉代用品；B：包括甜菜苷的烹饪过的肉代用品；和C：包括甜菜苷的生肉代用品和烹饪过的肉代用品的可见光反射率曲线。

图6是显示以下的一组照片图像和可见光反射率图：A：包括藻红蛋白(0.025％含量)的生肉代用品；B：包括藻红蛋白的烹饪过的肉代用品；和C：包括藻红蛋白的生肉代用品和烹饪过的肉代用品的可见光反射率曲线。

图7是显示以下的一组照片图像和可见光反射率图：A：包括藻红蛋白(0.008％含量)的生肉代用品；B：包括藻红蛋白的烹饪过的肉代用品；和C：包括藻红蛋白的生肉代用品和烹饪过的肉代用品的可见光反射率曲线。

图8是显示R-藻红蛋白和甜菜汁提取物的比较的可见光吸收图(A)和照片图像(B)。在照片图像(B)中，每个样品的左小瓶是1x(未稀释的)，并且每个样品的右小瓶用水1:10稀释。

图9是显示以下的照片图像：包含R-藻红蛋白的烹饪过的肉代用品(A)和包含甜菜汁提取物的烹饪过的肉代用品(B)。

具体实施方式

本文公开了可用于肉代用品组合物的色素。在一个方面，所述色素包括藻红蛋白。藻红蛋白是一种由红藻产生的红色蛋白-色素复合物，其用作光合集光机理的一部分。所述色素可用于为未烹饪过的肉代用品提供红色和/或粉红色，其在烹饪过程中转变成较浅的红色或棕色。因此，所述色素可用于生产具有类似于天然动物肉(特别是牛肉、羊肉和其他红肉)的颜色和颜色表现的肉代用品组合物。在一个方面，所述色素还可与猪肉、鸡肉或其他“鸡脯肉”代用品一起使用，其中所述肉代用品在烹饪后从生的状态的粉红色变为较浅的粉红色或白色。

除非另有定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。如本文所用，以下术语中的每一个具有如下文所定义的与之相关的含义。

如本文所用，术语“肉代用品”、“肉代用品组合物”、“替代蛋白质组合物”、“肉类似物”、“肉替代物”、“肉替代组合物”等是指试图模拟天然动物肉或肉组合物的一般外观、营养含量和/或味道而不含有天然存在的动物肌肉细胞或通常与天然动物肉相关的其他类型的动物细胞的组合物。术语“肉代用品”等是指包含基于植物或基于真菌的肉代用品(诸如基于豌豆蛋白、大豆蛋白、小麦蛋白、鹰嘴豆或其他类型的植物蛋白或植物蛋白混合物的那些，和/或基于蘑菇或其他真菌来源的那些)的组合物。术语“肉代用品”等还包括基于细胞的肉代用品，即基于通过发酵、细胞培养或其他人工方法产生的动物细胞的组合物。术语“肉代用品”等还包括基于昆虫蛋白的组合物。术语“肉代用品”等还包括含有基于植物、基于昆虫和/或基于真菌的蛋白质与动物细胞(包括培养的动物细胞(即，基于细胞的肉))的组合的混合组合物。

如本文所用，术语“非肉蛋白”是指来源于植物、真菌、昆虫或培养的动物细胞的蛋白质。

如本文所用，术语“藻红蛋白”是指包含R-藻红蛋白、B-藻红蛋白、b-藻红蛋白、C-藻红蛋白、藻红蛋白545的组合物，和/或含有显著量的发色团含量的任何其他藻红蛋白组合物，以及它们的混合物。在一个方面中，“藻红蛋白”是指含有藻红素的任何组合物。

本文描述了含有藻红蛋白的色素组合物、以及包含这种色素组合物的肉代用品。本文所公开的色素组合物可用于为肉代用品提供与天然动物肉的颜色类似的颜色。在一个方面，所述色素组合物为生的、未烹饪过的肉代用品提供粉红色和/或红色，其在烹饪所述肉代用品之后转变为棕色、白色、无色或较浅的红色。因此，所述色素组合物在加热时改变颜色，并且可为整个肉代用品组合物提供总体颜色变化，这模拟了在天然动物肉上烹饪的效果。

现在参照图1，显示了一系列烹饪过的牛肉或烹饪过的肉代用品。烹饪过的牛肉样品的颜色是棕色，而含有甜菜苷(甜菜汁提取物的主要红色成分)的烹饪过的肉代用品的颜色仍然是粉红色(类似于生的颜色)。然而，与甜菜苷样品相比，含有藻红蛋白(在不同的含量水平下)的烹饪过的肉代用品显示出大大降低或消除的粉红色，同时还表现出改善的棕色。当其被烹饪时，由于降解，藻红蛋白本身失去其粉红色或红色，并且如果发生足够的降解，可能变为无色。因此，烹饪过的肉代用品的棕色不一定是由于藻红蛋白变成棕色，而是由于藻红蛋白失去其红色。烹饪过的肉代用品中降解的藻红蛋白不再掩盖肉代用品的其他颜色，并且与肉代用品中的美拉德反应(Maillard reaction)相关的棕色变得更明显。

在一个方面，当加热到通常用于烹饪肉的范围内的温度时，所述色素组合物的红色显著降低或消除。在一个方面，当用水1:10稀释并且将1mL该溶液或浆料在设定为130℃的电热板上加热90秒时，色素组合物从粉红色和/或红色变为较浅的粉红色/红色或变为基本上无色。在一个方面，色素组合物可用于将肉代用品的颜色从粉红色和/或红色改变为棕色和/或较浅的粉红色/红色，如通过用水以1:10稀释包含色素组合物的肉代用品，然后将1mL该溶液或浆料加热到130℃的温度持续90秒所表现的。在一个方面，色素组合物样品颜色的变化可使用亨特色度计测量，并报告为与加热前的样品相比，加热后可见光吸光度的相对变化百分比(例如，通过使用如图3A和8A中所示的555-575nm和490-510nm范围内的吸光度峰)。

所述色素组合物可以这样的水平包括在肉代用品中，所述水平在生肉代用品中提供增加的或改善的粉红色和/或红色，同时还在烹饪后在肉代用品中提供增加的或改善的棕色。在一个方面，在肉代用品组合物中，所述色素组合物基于湿重(总重)以至少0.001％、0.005％、0.01％、0.02％、0.03％、0.04％或0.05％的水平使用。在一个方面，所述色素组合物在肉代用品组合物中以按重量计0.001％至2％、0.001％至1％、0.01％至1％、0.01％至0.05％、0.02％至0.8％、0.02％至0.05％、0.03％至0.04％、或0.1％至1％范围内的水平使用。

藻红蛋白可通过本领域已知的方法获自红藻(例如但不限于紫球藻、甘紫菜、库氏腹枝藻、长形珊瑚藻、南极产红藻、心形银杏藻(参见例如Hsieh-Lo等人(2019)AlgalResearch 42,101600；Rossano等人Journal of Biotechnology 101(2003)289-293；MacColl等人(1996)Journal of Biological Chemistry 271(29)17157-17160；以及Hilditch等人(1991)Journal of Applied Phycology.3:345-354，所述文献全部以引用的方式整体并入本文)。例如，可通过以下方式获得藻红蛋白：研磨藻类，使用磷酸盐缓冲液提取藻红蛋白，然后通过色谱法纯化藻红蛋白。纯化的藻红蛋白(包括R-藻红蛋白和B-藻红蛋白)的样品可从Sigma-Aldrich商业获得。本文所述的色素组合物可包含具有99％或更高的纯度的藻红蛋白、含有藻红蛋白的较低纯度的红藻提取物(即，小于99％的藻红蛋白)、或具有适合用于向肉代用品添加色素沉着的量的藻红蛋白的任何其他组合物。除了藻红蛋白之外，所述色素组合物还可含有其他色素，特别是通常存在于红藻中的色素，例如虾青素、藻蓝蛋白和/或叶绿素。

本文所述的色素组合物可用作任何肉代用品组合物中的色素。一种示例性但非限制性的肉代用品组合物是包含以下组分的组合物：植物蛋白(例如，织构化的豌豆蛋白和/或豌豆蛋白)、水、植物油、风味成分、盐、糖、粘合剂和本文所述的色素组合物。

实施例

通过参考以下实验性实施例进一步详细描述本发明。除非另有说明，提供这些实施例仅用于说明目的，并不旨在进行限制。因此，本发明决不应被解释为限于以下实施例，而是应被解释为涵盖由于本文提供的教导而变得明显的任何和所有变化。

实施例1：藻红蛋白的降解

将25％含水牛肉提取物(从Cargill获得)、0.025％R-藻红蛋白(从Sigma-Aldrich获得)和0.5％甜菜苷(从Sigma-Aldrich获得)的样品与水混合并在电热板上加热。图2显示了通过将1mL在设定为130℃的电热板上加热2分钟而烹饪之前(A)和之后(B)的牛肉和R-藻红蛋白样品的照片比较。R-藻红蛋白样品显示出粉红色/红色的显著损失。作为比较，图2还显示了通过将1mL在设定为130℃的电热板上加热2分钟而烹饪之前(C)和之后(D)7mg/mL甜菜汁提取物和甜菜苷样品的照片比较。甜菜汁提取物和甜菜苷样品显示出很少至没有粉红色/红色的变化。图3显示了R-藻红蛋白和甜菜苷的可见光吸收数据。R-藻红蛋白在3.5分钟后显示约50％的降解，10分钟后显示约75％的降解，而甜菜苷在10分钟后仅显示约20％的降解。因此，R-藻红蛋白更适合于其中期望颜色基于降解而变化的应用。

实施例2：用于肉代用品的色素组合物和在小馅饼试验中与牛肉的比较

R-藻红蛋白以两种含量水平(0.025％和0.008％，基于湿重)使用，甜菜苷以0.5％含量水平用于肉代用品馅饼，并且用牛肉(25％水性牛肉提取物)制作第四种馅饼以用于比较。所述肉代用品由织构化的豌豆蛋白、豌豆蛋白、水和色素制成。在温度控制的电热板上在130℃下烹饪每个馅饼90秒，中途炒动。

图1显示了烹饪后牛肉与含有色素的肉代用品的直接比较。图4-7显示了四个样品中每个样品的生肉代用品和烹饪过的肉代用品之间的比较(照片和可见光反射光谱数据两者)。

含有R-藻红蛋白的生肉代用品显示出与生牛肉和含有甜菜苷的生肉代用品两者相似的红色/粉红色。然而，与含甜菜苷的肉代用品相比，两种含R-藻红蛋白的肉代用品在烹饪后显示出红色减少，如在520-560nm下更大的绿光反射所指示的。

实施例3：藻红蛋白与甜菜汁提取物作为肉代用品的色素的比较

在烹饪之前和烹饪之后将R-藻红蛋白(Sigma Aldrich)与未改性的甜菜汁(Sensient)作为肉代用品的色素进行比较。浓度为0.7mg/mL的R-藻红蛋白显示出与在生的状态下浓度为7mg/mL的甜菜汁提取物相似的颜色(图8)。烹饪后，与甜菜汁提取物相比，R-藻红蛋白显示出更高程度的从红色到棕色的降解(图9)。

表1显示了在生的状态下和在烹饪之后未改性的甜菜汁和藻红蛋白的比色数据。根据以下程序烹饪样品：将甜菜汁提取物或藻红蛋白溶解于水中，添加织构化的豌豆蛋白并搅拌，静置10分钟，加入水和豌豆蛋白粉末并搅拌，静置10分钟，置于保持在130℃的电热板上2分钟，每30秒搅拌一次。使用具有0.5英寸孔径的HunterLab Lab Scan XE反射比色计获得比色数据。“Δ”是在生的与烹饪过的比色数据之间的差。a*值涉及发红。

表1：比色法

R-藻红蛋白显示出与生的形式的甜菜汁相似的a*值。然而，R-藻红蛋白在烹饪后显示出a*值的更大减少，这表明与甜菜汁相比，R-藻红蛋白在烹饪后表现出更大的向棕色的降解。因此，R-藻红蛋白在肉代用品应用中比甜菜汁具有更好的颜色表现。

另外的实施例

以下实施例是本文所述的发明的非限制性实施例。

实施例1是一种用于肉代用品的色素组合物，所述色素组合物包含：有效增加生的或未烹饪过的肉代用品的红色的量的藻红蛋白。

实施例2是实施例1所述的组合物，其中当加热到至少80℃的温度持续90秒时，所述组合物的红色减少。

实施例3是实施例1所述的组合物，其中当用水以1:10稀释并在设定为130℃的热板上加热90秒时，所述组合物的红色显著减少。

实施例4是前述实施例中任一项所述的组合物，其中当加热到80℃的温度持续至少4分钟时，至少50％的藻红蛋白降解。

实施例5是前述实施例中任一项所述的组合物，其中当加热到80℃的温度持续至少10分钟时，至少75％的藻红蛋白降解。

实施例6是前述实施例中任一项所述的组合物，其中所述藻红蛋白的降解减少所述色素组合物的红色。

实施例7是前述实施例中任一项所述的组合物，其中所述藻红蛋白的降解使所述色素组合物的红色减少，对应于L*a*b*比色法的a*值减少至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。

实施例8是前述实施例中任一项所述的组合物，其中所述藻红蛋白包括R-藻红蛋白。

实施例9是前述实施例中任一项所述的组合物，其中所述藻红蛋白包括B-藻红蛋白。

实施例10是前述实施例中任一项所述的组合物，其中所述藻红蛋白包括R-藻红蛋白和B-藻红蛋白。

实施例11是肉代用品，所述肉代用品包含：非肉蛋白和含有藻红蛋白的色素组合物。

实施例12是实施例11所述的肉代用品，其中在烹饪后，肉代用品的棕色增加，而肉代用品的红色减少。

实施例13是实施例11-12中任一项所述的肉代用品，其中所述非肉蛋白是选自豌豆蛋白、大豆蛋白和小麦蛋白的基于植物的蛋白。

实施例14是一种用于增加肉代用品的红色的方法，所述方法包括：在烹饪肉代用品之前，将包含藻红蛋白的色素组合物添加到所述肉代用品中。

实施例15是一种用于改善肉代用品的颜色的方法，所述方法包括：在烹饪肉代用品之前，将包含藻红蛋白的色素组合物添加到所述肉代用品中。

实施例16是实施例14或15所述的方法，其中所述色素组合物是实施例1-10中任一项所述的组合物。

实施例17是前述实施例中任一项所述的组合物、肉代用品或方法，其中所述色素组合物包含红藻。

实施例18是实施例15所述的组合物、肉代用品或方法，其中所述红藻选自：紫球藻、甘紫菜、库氏腹枝藻、长形珊瑚藻、南极产红藻、心形银杏藻以及它们的混合物。

实施例19是前述实施例中任一项所述的组合物、肉代用品或方法，其中所述色素组合物包含红藻提取物。

实施例20是实施例16所述的组合物、肉代用品或方法，其中所述红藻提取物是未纯化的。

实施例21是实施例16所述的组合物、肉代用品或方法，其中所述色素组合物包含以干重计至少50％、60％、70％、80％、85％、90％、95％或99％的藻红蛋白。