JP2021526861A - 真菌の菌糸体を増殖させ、それから可食製品を形成するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2018年6月8日出願の米国仮出願番号第62/682,301号の優先権および利益を主張するものであり、その開示全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
さらに、非動物性供給源から得られる高タンパク質含量を提供することができる可食製品への要求が、高まりつつある。個人の健康への認識の高まりによって駆り立てられ、タンパク質および繊維などの非動物性供給源の構成成分を含む可食製品は、動物性タンパク質ベースの生成物のより健康な代替とみなされている。特に、肉の組成および質感を模倣しているが、非動物性構成成分から構成されている可食肉代替物への要求が高まりつつあり、可食肉代替物は、牛などの動物への依存を低減し、このような動物によって引き起こされる二酸化炭素排出量を低減することができる。したがって、大規模生成および非動物性ベースの可食製品の採用を促進することができる非動物性タンパク質供給源が必要である。
一部の実施形態では、ある方法は、真菌細胞が菌糸体を生成するように、真菌細胞を増殖培地中で増殖させるステップを含む。増殖培地は、糖、窒素含有化合物、およびリン酸含有化合物を含む。その方法は、増殖培地から菌糸体を分離するステップと、菌糸体を濃縮して、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を得るステップとを含む。
一部の実施形態では、可食食品を形成する方法は、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を提供するステップを含む。その方法は、食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成するステップと、バイオマスを可食食品に形成するステップとを含む。
一部の実施形態では、可食肉代替製品を形成する方法は、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を提供するステップを含む。その方法は、食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成するステップと、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップとを含む。
一部の実施形態では、可食肉代替製品は、10質量%〜100質量%の範囲の繊維状菌糸塊を含む。繊維状菌糸塊は、繊維状菌糸塊の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する。可食肉代替製品は、0質量%〜90質量%の範囲の含水量を含む。
一部の実施形態では、可食チップスは、可食実質を含む。可食実質は、0.1質量%〜90質量%の範囲の繊維状菌糸塊を含む。繊維状菌糸塊は、繊維状菌糸塊の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する。可食チップスは、20質量%未満の含水量を含む。可食チップスは、0質量%〜90質量%の範囲の炭水化物含量を含む。繊維状菌糸塊は、可食実質中に分布している。
一部の実施形態では、粉末化可食製品は、粉末化菌糸塊を含む。粉末化菌糸塊は、粉末化菌糸塊の40質量%を超えるタンパク質含量を有する。
先の概念および以下により詳細に論じられるさらなる概念のあらゆる組合せは(このような概念が互いに矛盾しないという条件で)、本明細書に開示される本発明の主題の一部であることが企図されると理解されたい。特に本開示の最後に見られる、特許請求される主題のあらゆる組合せは、本明細書に開示される本発明の主題の一部であることが企図される。
本開示の上述の特色および他の特色は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を添付の図と合わせることによって、より完全に明らかになると予想される。これらの図は、本開示に従っていくつかの実装形態を単に図示するものであり、したがってその範囲を制限するものとみなされないという理解の下で、本開示を、添付の図を使用することによりさらに具体的かつ詳細に記載する。
真菌の菌糸体を増殖させ、それから可食製品を形成する方法の様々な実施形態は、例えば、(1)真菌の菌糸体のバッチプロセスまたは連続プロセス培養を提供すること、(2)醸造所の廃水または他の廃水ストリームで真菌の菌糸体を増殖させて、再循環および廃水の浄化を可能にすること、(3)非動物性供給源、すなわち真菌の菌糸体由来のタンパク質を含む可食製品を提供し、それによって、動物性供給源のタンパク質への依存を低減し、それらの二酸化炭素排出量を低減すること、ならびに(4)本物の肉のような食感および味がする可食肉代替製品を提供すると同時に、高タンパク質含量を供給することを含む、1つまたは複数の利益を提供することができる。
真菌の菌糸体は、アスペルギルス(Aspergillus)属、フサリウム(Fusarium)属、ニューロスポラ(Neurospora)属、およびモナスカス(Monascus)属を含む、子嚢菌門(Ascomycota)および接合菌門(Zygomycota)由来の真菌を含むことができる。他の種には、担子菌門(Basidiomycota)およびレンチヌラ(Lentinula)属の可食種が含まれる。1つの属は、固体発酵による食品生成に使用されるニューロスポラである。ニューロスポラ属は、バイオマスを高効率で生成し、複雑な炭水化物を分解する能力があることが知られている。ある特定のニューロスポラ種については、公知のアレルギーは検出されておらず、マイコトキシンレベルは生成されない。糸状性真菌の単一培養に加えて、複数の株を一度に培養して、最終的なバイオマスのタンパク質、アミノ酸、ミネラル、質感、およびフレーバーのプロファイルを調整することができる。
さらに詳細には、方法100は、102において増殖培地中で真菌細胞を増殖させるステップを含むことができる。例えば、増殖培地は、数キログラムの真菌の菌糸体を増殖させることができる大桶などの容器に含有され得る。増殖培地は、元の増殖培地と呼ぶことができる。方法100は、真菌細胞が菌糸体を生成するように、真菌細胞を増殖培地中で増殖させるステップを含むことができる。増殖培地は、栄養素(例えば、糖、窒素含有化合物、またはリン酸含有化合物)を含むことができる。増殖培地は、糖、窒素含有化合物、およびリン酸含有化合物を含むことができる。糖は、5〜50g/Lの範囲であってよい。例えば、糖は、両端を含み5g/L、10g/L、20g/L、30g/L、40g/L、または50g/Lであってよい。糖は、スクロース、グルコース、フルクトース、糖蜜、または糖の混合物を含むことができる。窒素含有化合物は、0.5〜10g/Lの範囲であってよい。例えば、窒素含有化合物は、両端を含み0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、または10g/Lであってよい。窒素含有化合物は、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素、酵母エキス、ペプトン、または窒素含有化合物の混合物を含むことができる。リン酸含有化合物は、0.1〜5g/Lの範囲であってよい。例えば、リン酸含有化合物は、両端を含み0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、または5g/Lであってよい。リン酸含有化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸、またはリン酸含有化合物の混合物であってよい。
真菌細胞は、両端を含み25℃〜40℃の間の温度で増殖させることができる。真菌細胞は、両端を含み12時間〜48時間の間、増殖させることができる。真菌細胞の増殖により、5〜20g/Lの収量の真菌細胞の乾燥質量を生成することができる。菌糸体は、40質量%を超える(乾燥質量)タンパク質含量を有することができる。一部の実施形態では、菌糸体は、両端を含み50〜65%(乾燥質量)のタンパク質含量を有することができる。菌糸体は、粗タンパク質1g当たり少なくとも25mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を有することができる。
一部の実施形態では、方法100は、ある体積のブロスを除去するステップを含むことができる。ブロスは、真菌細胞および増殖培地を含有することができる。ある体積のブロスを除去するステップは、ある体積のブロスを別々に除去することを含むことができる。例えば、ある体積のブロスは、ブロスを含有する容器からバッチプロセスでサイフォン処理するか、またはブロスから連続的に除去することができる。例えば、ある体積のブロスは、ブロスを含有する容器から連続プロセスで流出させることができる。
一例では、6時間後に、新しい増殖培地中の糖、リン酸含有化合物、および窒素含有化合物の濃度が増大される。ブロスの糖、リン酸含有化合物、および窒素含有化合物の濃度を、それぞれ元の増殖培地の糖、リン酸含有化合物、および窒素含有化合物の濃度にするために、栄養素が添加される。
一例では、少なくとも12時間後に、ブロスの50〜95%を除去することができる。栄養素(例えば、糖、リン酸含有化合物、または窒素含有化合物)を含有する新しい培地を添加することができる。ブロスの栄養濃度は、添加された新しい増殖培地によって増大され得る。
栄養素は、連続増殖構成で添加することができる。例えば、ある体積(例えば、両端を含み0.01体積%、1体積%、5体積%、10体積%、25体積%、50体積%、または95体積%)のブロスを、真菌細胞および増殖培地を含有する容器から除去することができる。新しい増殖培地は、ブロスを含有する容器に添加することができる。新しい増殖培地は、連続流として提供することができる。容器内のブロスの体積は、特定のレベルにとどまるようにモニタリングすることができる。例えば、容器内のブロスの体積は、固定体積でとどまることができる。添加される新しい増殖培地の体積は、容器から喪失されるブロスの体積に等しくてよい。
一例では、ニューロスポラ・クラッサ(Neurospora crassa)(N. crassa)を、10Lの卓上反応器内で、バッチ構成で増殖させた。N.クラッサ(N. crassa)を、最初に寒天斜面で増殖させ、32℃で3日間インキュベートする。N.クラッサ(N. crassa)の分生子または胞子を、250mLの通気フェルンバッハフラスコに移し、オービタルシェーカーテーブル上で32℃において48時間増殖させる。得られた菌糸体を、以下の培地:20g/Lのスクロース、2g/Lの硝酸アンモニウム、2g/Lの一塩基リン酸カリウム、1g/Lの硝酸ナトリウム、0.2g/Lの硫酸マグネシウム、0.1g/Lの塩化カルシウム、および微量元素を含有する10Lの卓上反応器に無菌状態で移す。曝気は0.75vvmに設定し、かき混ぜは250rpmに設定する。pHは、6N水酸化ナトリウム緩衝液を使用して調整し、5.8で保持する。24時間後に、菌糸体を、チーズクロスを使用して採取し、リンゴ用プレス機で水を除去し、74℃に設定した脱水機で完全に乾燥させる。全細胞の乾燥質量は9.5g/Lである。タンパク質分析により、57質量%の粗タンパク質含量が得られる。アミノ酸分析により、繊維状菌糸塊についてPDCAASスコア1.0が得られる。繊維状菌糸塊は、粗タンパク質1g当たり26mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を有する。
一部の実施形態では、真菌の菌糸体は、食品および飲料処理施設で生じた食品等級の水ストリーム由来の増殖培地を使用して増殖させることができる。例えば、本明細書に記載される方法および材料は、醸造所、使用済み酵母、装置洗浄、パッケージング、またはそれらの混合物からの残留水ストリームを含んでいてよい、醸造所で生じた水ストリームのために使用することができる。真菌の菌糸体は、食品等級のプロセスが行われ、残留水ストリームが、著しいレベルの糖、栄養素、および有機物と共に生じる、他の産業由来の増殖培地から増殖させることができる。非限定的な例として、以下の、醸造所、ワイナリー、蒸留所、栄養ドリンク、ソーダ、フルーツドリンク、ジャガイモ加工品、乳製品、肉処理、キャンディ、焼成品、またはそれらの混合物は、食品等級の残留水ストリームを生成するのに適した食品および飲料施設の一覧である。食品等級の残留水は、糸状性真菌を培養するための増殖培地として使用するために収集することができ、その糸状性真菌のバイオマスは、それに限定されるものではないが、可食タンパク質、化学的抽出、または材料を含む複数の生成物のために使用することができる。他の実施形態では、真菌の菌糸体は、菌糸体の培養効率を増強するために、制御された量の栄養素を含む適切な培養培地中で増殖させることができる。
醸造所プロセス200は、マッシュタン202を含むことができる。マッシュタン202は、粉砕麦芽を温度制御された水と混合するために使用される醸造容器を含むことができる。醸造所プロセス200は、マッシュタン202内で麦芽をすりつぶすことを含むことができる。醸造所プロセス200は、ラウタータン204を含むことができる。ラウタータン204は、ラウターを実施する、すなわちマッシュを透明な液体麦汁および残留穀粒に分離するために構成された容器を含むことができる。残留水203は、真菌細胞を増殖させるための増殖培地を提供するために、ラウタータン204から除去することができる。
醸造所プロセス200は、ケトル206を含むことができる。ケトル206は、麦汁をホップおよび他のフレーバーと共に沸騰させるための容器を含むことができる。ケトル206は、銅製であってよい。醸造所プロセス200は、ワールプール208を含むことができる。ワールプール208は、ホップを加えた麦汁中の固体粒子を分離する容器を含むことができる。ワールプール208は、沈降タンクを含むこともできる。残留水203は、真菌細胞を増殖させるための増殖培地を提供するために、ワールプール208から除去することができる。
醸造所プロセス200は、麦汁の冷却210を含むことができる。醸造所プロセス200は、発酵212を含むことができる。残留水203は、真菌細胞を増殖させるための増殖培地を提供するために、発酵212の後に除去することができる。醸造所プロセス200は、熟成214を含むことができる。醸造所プロセスは、濾過216を含むことができる。醸造所プロセス200は、パッケージング218を含むことができる。
糸状性真菌は、典型的に、実験室内でVogel溶液として公知の合成溶液中で培養される。表1は、誘導結合プラズマ発光(optimal)分光分析(ICP−OES)によって決定される通り、Vogel溶液および醸造所からの残留水の元素分析を示す。すべての値は、mg/Lで表される。表1によって提供された元素分析は、マイクロブルワリー醸造所からの残留水を示す。醸造所の残留水は、適切な糸状性真菌増殖に必要な栄養素を含有している。このデータは、Vogel溶液において使用される著しい量の栄養素が、適切な真菌増殖には必要でないことも明らかにしている。
醸造所で生じた使用済み酵母は、Vogel溶液中、他の残留水ストリーム中、または単独のいずれかで、単一の補助剤として使用することができる。使用済み酵母は、補充時に不活化されているか、溶解されているか、または生存しているかのいずれかであってよい。糸状性真菌は、炭素、窒素、および栄養供給源として使用されるように酵母を分解することができる。
食品等級の残留水ストリームは、食品等級の残留水ストリームを収集する前、または収集した後に滅菌することができる。食品等級の残留水ストリームは、オゾン、熱、紫外線(UV)、および過酸化水素などの滅菌技術を使用して滅菌することができる。真菌の菌糸体由来の活性炭の生成などの他の適用では、増殖培地を滅菌するために、ヨウ素または二酸化塩素を使用することができる。
一例では、醸造所の残留水を、イリノイ州のマイクロブルワリーから収集した。水ストリームは、初期のビール作成ストリームの残余であり、したがって食品等級である。増殖実験を、48時間にわたって実施した。図4は、N.クラッサ(N. crassa)の増殖過程にわたるHPLCデータを示す。フルクトース、ブドウ糖、スクロース、マルトース、マルトトリオース、および高次マルトデキストリンを含むほぼすべての糖が消費されている。高次マルトデキストリンが発酵培地における適切な炭素供給源であることが示されるのは、これが初めてである。表2に、収量特性、ならびにCOD、TOCおよび全窒素(TN)の低減をまとめる。この例は、真菌の菌糸体を増殖させるための完全発酵培地として、この特定の食品等級の水供給源を使用できることを実証している。
別の例では、醸造所の残留水および生存酵母を、イリノイ州のマイクロブルワリーから収集した。水ストリームは、初期のビール作成ストリームからの残余であり、酵母は、ビール作成プロセスからの残余であり、したがって、共に食品等級である。酵母を、オートクレーブを使用して死滅させた。酵母の量を増大して残留水に添加し、N.クラッサ(N. crassa)のための発酵培地として使用した。表3は、この実験と関連する収量データを示す。酵母添加による最終的なバイオマス収量は、生の真菌の収量に、開始時に添加された酵母の量を加えたものを超える。この例は、酵母および他の有機固体を培地に統合することができ、N.クラッサ(N. crassa)のために死滅酵母を栄養供給源として使用できることを実証している。
別の例では、醸造所の残留水および使用済み穀粒粉を、イリノイ州のマイクロブルワリーから収集した。水ストリームは、初期のビール作成ストリームからの残余であり、使用済み穀粒粉は、ビール作成プロセスからの残余であり、したがって、共に食品等級である。使用済み穀粒粉の量を増大して残留水に添加し、N.クラッサ(N. crassa)のための発酵培地として使用した。表4は、この実験と関連する収量データを示す。使用済み穀粒粉添加による最終的なバイオマス収量は、生の真菌の収量に、開始時に添加された微粉の量を加えたものを超える。この例は、使用済み穀粒を培地に統合することができ、N.クラッサ(N. crassa)のために使用済み穀粒を栄養供給源として使用できることを実証している。
別の例では、醸造所の残留水を、イリノイ州のマイクロブルワリーから収集した。水ストリームは、初期のビール作成ストリームの残余であり、したがって食品等級である。増殖実験を、48時間にわたって実施した。補助剤として、Vogel培地の50×塩部分を、適切な濃度で残留水ストリームに添加して、栄養供給源として作用させた。表5は、この実験と関連する収量データを示す。50×の添加による最終的なバイオマス収量は、未補充のものを超えている。この例は、真菌の菌糸体を増殖させるための発酵培地中の炭素供給源として、醸造所の残留水を使用できることを実証している。
別の例では、醸造所の残留水を、イリノイ州のマイクロブルワリーから収集した。水ストリームは、初期のビール作成ストリームの残余であり、したがって食品等級である。増殖実験を、48時間にわたって実施した。採取したバイオマスを脱イオン(DI)水で洗浄し、真空濾過し、57℃で8時間脱水し、可食チップスを生成するために使用した。別の実装形態では、真空濾過したバイオマスに、脱水の前にヒマワリ油を刷毛で塗り、57℃で8時間脱水し、可食チップスとして使用した。別の実装形態では、真空濾過したバイオマスを十分に揚げて、可食チップスを生成した。さらに別の実装形態では、脱水したバイオマスを、粉末に微粉砕し、水と混合して生地を形成し、シート状にし、円形にカットし、乾燥させ、次に十分に揚げて、可食チップスを形成した。
さらに拡張すると、方法500は、502において繊維状菌糸塊を提供するステップを含む。繊維状菌糸塊は、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する。繊維状菌糸塊は、方法100の操作または本明細書に記載される真菌の菌糸体を生成する任意の他の方法を使用して生成することができる。
504において、食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成する。例えば、植物性または動物性タンパク質、脂肪、乳化剤、増粘剤、安定剤、フレーバー、pH調整剤、油、香辛料、塩などの、任意の適切な食品添加物を使用することができる。例えば、バイオマスのフレーバーは、様々な油を添加することによって増強することができる。油の非限定的な例として、ナッツ由来、野菜由来、植物由来、および動物由来の油が挙げられる。油は、消泡剤、真菌のための炭素供給源として作用する多目的を有するため、およびバイオマスに細胞外/細胞内で統合するために、食品等級の残留水ストリームに添加することができる。あるいは、油は、採取後または調理後にバイオマスに統合することができる。
形成され、部分的に乾燥したバイオマスは、様々な操作によって導入された食品添加物を有することができる。例えば、バイオマスは、さらなる成分に浸すことができる。バイオマスには、さらなる成分を注入することができる。バイオマスは、さらなる成分でコーティングすることができる。さらなる成分は、さらなる圧力を適用することによって、または真空条件下でバイオマスに分散させることができる。さらなる成分は、植物性または動物性タンパク質、脂肪、乳化剤、増粘剤、安定剤、フレーバー、pH調整剤等を含むことができる。
生のバイオマスは、乾燥させ、粉末または漸増的粉末度に粉砕することができる。次に、粉末は、ヒトまたは動物に供給するタンパク質成分として使用することができる。粉末は、様々な形状を形成するために、中でも水および/または油などの他の成分およびバインダーを用いて形成することができる。タンパク質の抽出は、真菌タンパク質の単離物を作製するために行うことができる。単離物は、ヒトまたは動物への供給成分として使用することができる。
別の例では、バイオマスを、チーズクロスを使用して分離する。次に、湿潤バイオマスを、ドラム式加熱乾燥機上に直接添加し、蒸気を使用して110℃に加熱した。ドラム乾燥機から収集した残留バイオマスは、10%未満の含水量を有しており、薄膜または薄片の質を有していた。乾燥バイオマスは、粉末にさらに処理することができる。
別の例では、バイオマスを、チーズクロスを使用して分離する。この時、10%マメタンパク質、10%バレイショデンプン、5%キャノーラ油、5%アマニミール(flax meal)、または他の添加物を含む食品添加物を、湿潤バイオマスに添加することができる。食品添加物の濃度は、乾燥バイオマスに関係する。次に、湿潤バイオマスを、リンゴ用プレス機を使用して圧縮する。
別の例では、バイオマスを、チーズクロスを使用して分離する。次に、湿潤バイオマスを、様々な形状の金型に添加する。金型の上部に圧力をかけ、乾燥した、形成されたバイオマスを回収する。次に、形成された試料を、部分的に脱水するか、またはそのまま使用し、金型に入れるか、または真空成型システムを使用して自由に形成することができる。バイオマスは、部分的に乾燥したバイオマスであってよい。部分的に乾燥したバイオマスは、圧力成型を使用して形成することができる。部分的に乾燥したバイオマスは、真空成型を使用して形成することができる。次に、成型された試料を、直接凍結させて、連続処理のために輸送することができる。
別の例では、主に水、5%マメタンパク質および0.25%カラゲニン、ならびに調味料を含有する溶液を混合した。形成され部分的に乾燥したバイオマスを、その溶液に浸した。あるいは、溶液を、形成されたバイオマスに正確な量で注入した。次に、試料を圧縮して、溶液を金型に分散させた。次に、試料をオーブン内で180°Fで30分間調理して、タンパク質を変性させた。あるいは、真空金型を使用して溶液を分散させ、次に試料を、封止した真空パウチ内で、水バッチ中180°Fで30分間調理した。次に、試料をより高温で調理し、提供するか、または凍結させることができた。
可食実質は、可食実質の厚さの10倍を超える直径を有することができる。例えば、可食実質の厚さは、1mmであってよく、直径は、40mmであってよい。可食実質の厚さは、1mmであってよく、直径は、60mmであってよい。可食実質の厚さは、2mmであってよく、直径は、50mmであってよい。可食実質の厚さは、2mmであってよく、直径は、75mmであってよい。可食実質の厚さは、1.5mmであってよく、直径は、45mmであってよい。可食実質の厚さは、1.5mmであってよく、直径は、50mmであってよい。本明細書では特定の寸法の可食実質が記載されているが、これらは単なる例であり、他の寸法を有する可食実質も、本開示の範囲内にあるとみなされるべきであることを理解されたい。
可食チップスは、香味剤を含むことができる。香味剤は、フレーバーまたは食品添加物を含むことができる。例えば、香味剤は、油、例えばナッツ由来の油、野菜由来の油、植物由来の油、および/または動物由来の油を含むことができる。一部の実施形態では、香味剤は、塩、コショウ、または香辛料(例えば、黒コショウ、フェンネル、マスタード、ナツメグ、シナモン、ショウガ、赤トウガラシ、クローブ、ウコン等)を含むことができる。一部の実施形態では、香味剤は、フレーバー付き粉末(例えば、タマネギ粉末、ニンニク粉末、BBQ粉末、サワークリーム粉末、レモン粉末、ライム粉末等)を含むことができる。
繊維状菌糸塊は、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mg(例えば、両端を含み20mg/グラム、25mg/グラム、または30mg/グラム)のメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含むことができる。繊維状菌糸塊は、タンパク質消化吸収率補正アミノ酸スコア(PDCAAS)のスコア1を有することができる。PDCAASは、ヒトのアミノ酸必要量およびヒトのタンパク質消化能の両方に基づいて、タンパク質の質を評価する方法を含むことができる。
さらに拡張すると、方法700は、702において繊維状菌糸塊を提供するステップを含む。繊維状菌糸塊は、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有することができる。繊維状菌糸塊は、方法100の操作または本明細書に記載される任意の他の方法を使用して生成することができる。
形成され、部分的に乾燥したバイオマスは、様々な操作によって導入された食品添加物を有することができる。例えば、バイオマスは、さらなる成分に浸すことができる。バイオマスには、さらなる成分を注入することができる。バイオマスは、さらなる成分でコーティングすることができる。さらなる成分は、圧力を適用することによって、または真空条件下でバイオマスに分散させることができる。さらなる成分は、植物性または動物性タンパク質、脂肪、乳化剤、増粘剤、安定剤、フレーバー、pH調整剤、香辛料、塩等を含むことができる。
生のバイオマスは、乾燥させ、粉末または漸増的粉末度に粉砕することができる。次に、粉末は、ヒトまたは動物に供給するタンパク質成分として使用することができる。粉末は、異なる形状を形成するために、中でも水および/または油などの他の成分およびバインダーを用いて形成することができる。タンパク質の抽出は、真菌タンパク質の単離物を作製するために行うことができる。単離物は、ヒトまたは動物への供給成分として使用することができる。
可食肉代替製品は、香味剤を含むことができる。香味剤は、フレーバーまたは食品添加物を含むことができる。例えば、香味剤は、油、例えばナッツ由来の油、野菜由来の油、植物由来の油、および動物由来の油を含むことができる。香味剤は、香辛料(例えば、黒コショウ、フェンネル、マスタード、ナツメグ、シナモン、ショウガ、赤トウガラシ、クローブ等)を含むことができる。香味剤は、フレーバー付き粉末(例えば、タマネギ粉末、ニンニク粉末、BBQ粉末、サワークリーム粉末、レモン粉末、ライム粉末等)を含むことができる。
可食肉代替製品は、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含むことができる。一部の実施形態では、可食肉代替製品におけるメチオニンおよびシステインの組合せの含量は、20mg/グラム〜30mg/グラムの範囲(例えば、両端を含み20mg/グラム、25mg/グラム、または30mg/グラム)である。可食肉代替製品は、PDCAASスコア1を有することができる。可食肉代替製品は、2〜9の範囲(例えば、両端を含み2、3、4、5、6、7、8、または9)の内部pHを有することができる。可食肉代替製品は、20質量%〜70質量%の範囲(例えば、両端を含み20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、60質量%、または70質量%)のタンパク質乾燥質量を有することができる。可食肉代替製品は、5質量%〜30質量%の範囲(例えば、両端を含み5質量%、10質量%、15質量%、20質量%、25質量%、または30質量%)の繊維乾燥質量を有することができる。可食肉代替製品は、0質量%〜20質量%(例えば、両端を含み0質量%、1質量%、5質量%、10質量%、15質量%、または20質量%)の乾燥脂肪質量を有することができる。可食肉代替製品は、55を超えるCIE L*値によって表される色を有することができる。可食肉代替製品は、15Nを超えるWarner−Bratzlerせん断力を有することができる。可食肉代替製品は、50Nを超える硬さを有することができる。
可食肉代替製品は、鶏肉代替製品、牛肉代替製品、豚肉代替製品、子牛肉代替製品、または魚肉代替製品を含むことができる。可食肉代替製品は、10質量%〜90質量%(例えば、両端を含み10質量%、20質量%、30質量%、40質量%、50質量%、60質量%、70質量%、80質量%、または90質量%)の繊維状菌糸塊を含むことができる。
鶏肉代替製品を生成するための一例では、主に水、5%マメタンパク質および0.25%カラゲニン、ならびに調味料を含有する溶液を混合した。形成され部分的に乾燥したバイオマスを、その溶液に浸した。あるいは、溶液を、形成されたバイオマスに正確な量で注入した。次に、試料を圧縮して、溶液を金型に分散させた。次に、試料をオーブン内で180°Fで30分間調理して、タンパク質を変性させた。あるいは、真空金型を使用して溶液を分散させ、次に試料を、封止した真空パウチ内で、水バッチ中180°Fで30分間調理した。次に、試料をより高温で調理し、提供するか、または凍結させることができた。
肉代替製品を生成するための一例では、バイオマスが10質量%未満の含水量を有するまで、N.クラッサ(N. crassa)を74℃で完全に脱水した。次に乾燥N.クラッサ(N. crassa)を、ソース、ウースターソース、植物油、および調味料からなる「マリネ液」で再水和する。次に、マリネ液に浸したN.クラッサ(N. crassa)を、バイオマスがおよそ30質量%の含水量を有するまで、74℃で脱水する。
真菌バイオマスの質感は、バイオマスを化学的に洗浄することによって調整することができる。あるいは質感は、バイオマスの含水量を制御することによって変えることができる。質感は、バイオマスの増殖および形態を決定する様々な栄養素を添加することによって変えることもできる。最終的なバイオマスの密度は、より重いまたはより軽い最終生成物を生成するために初期含水量および乾燥条件を変えることによって、制御することができる。
生のバイオマスは、乾燥させ、粉末または漸増的粉末度に粉砕することができる。次に、粉末は、ヒトまたは動物に供給するタンパク質成分として使用することができる。粉末は、様々な形状を形成するために、中でも水および/または油などの他の成分およびバインダーを用いて形成することができる。タンパク質の抽出は、真菌タンパク質の単離物を作製するために行うことができる。単離物は、ヒトまたは動物への供給成分として使用することができる。
一部の実施形態では、ある方法は、真菌細胞が菌糸体を生成するように、真菌細胞を増殖培地中で増殖させるステップを含む。増殖培地は、糖、窒素含有化合物、およびリン酸含有化合物を含む。その方法は、増殖培地から菌糸体を分離するステップと、菌糸体を濃縮して、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を得るステップとを含む。
一部の実施形態では、その方法は、真菌細胞および増殖培地を含むブロスの0.01体積%〜95体積%を除去するステップを含む。その方法は、ブロスを含有する容器に、新しい増殖培地を添加するステップを含む。一部の実施形態では、糖は、5〜50g/Lの範囲であり、窒素含有化合物は、0.5〜10g/Lの範囲であり、リン酸含有化合物は、0.1〜5g/Lの範囲である。一部の実施形態では、糖は、スクロース、グルコース、フルクトース、または糖蜜の少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、窒素含有化合物は、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素、酵母エキス、またはペプトンの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、リン酸含有化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、またはリン酸の少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、その方法は、菌糸体の細胞壁を溶解するステップを含む。一部の実施形態では、その方法は、食品添加物を菌糸体に添加するステップを含む。食品添加物は、植物性タンパク質、動物性タンパク質、脂肪、乳化剤、増粘剤、安定剤、またはフレーバーの少なくとも1つを含む。
一部の実施形態では、可食食品を形成する方法は、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を提供するステップを含む。その方法は、食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成するステップと、バイオマスを可食食品に形成するステップとを含む。
一部の実施形態では、バイオマスを可食食品に形成するステップは、バイオマスを脱水することを含む。一部の実施形態では、バイオマスを可食食品に形成するステップは、バイオマスを粉末に微粉砕することを含む。一部の実施形態では、その方法は、粉末を焼成食品に組み込むステップを含む。一部の実施形態では、可食食品は、チップス、プロテインバー、ジャーキー、トルティーヤ、パン、またはクラッカーの少なくとも1つである。一部の実施形態では、その方法は、バイオマスをある形状に成型するステップを含む。
一部の実施形態では、可食肉代替製品を形成する方法は、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を提供するステップを含む。その方法は、食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成するステップと、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップとを含む。
一部の実施形態では、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップは、少なくとも1つの可溶性タンパク質をバイオマスに添加することを含む。一部の実施形態では、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップは、バイオマスを可食肉代替製品に成型することを含む。一部の実施形態では、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップは、少なくとも1つの増粘剤をバイオマスに添加することを含む。一部の実施形態では、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップは、バイオマスを可食肉代替製品に成型することを含む。一部の実施形態では、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップは、少なくとも1つの脂肪供給源をバイオマスに添加することを含む。一部の実施形態では、バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップは、バイオマスを可食肉代替製品に成型することを含む。一部の実施形態では、その方法は、調味料をバイオマスに添加するステップを含む。
一部の実施形態では、可食肉代替製品は、繊維状菌糸塊の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する、10質量%〜100質量%の範囲の繊維状菌糸塊、および0質量%〜90質量%の範囲の含水量を含む。一部の実施形態では、繊維状菌糸塊は、10質量%〜50質量%の範囲であり、含水量は、50質量%〜90質量%の範囲である。
一部の実施形態では、可食肉代替製品は、1質量%〜20質量%の範囲の可溶性タンパク質、および0.01質量%〜5質量%の範囲の増粘剤含量をさらに含む。一部の実施形態では、可食肉代替製品は、0質量%〜10質量%の範囲の脂肪供給源をさらに含む。一部の実施形態では、可食肉代替製品は、0.01質量%〜20質量%の範囲の可溶性タンパク質、0.01質量%〜5質量%の範囲の増粘剤含量、および0質量%〜50質量%の範囲の脂肪供給源をさらに含む。
一部の実施形態では、可食チップスは、繊維状菌糸塊の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する、0.1質量%〜90質量%の範囲の繊維状菌糸塊、20質量%未満の含水量、および0質量%〜90質量%の範囲の炭水化物含量を含む、可食実質を含む。繊維状菌糸塊は、可食実質中に分布している。
一部の実施形態では、可食実質は、可食実質の厚さの10倍を超える直径を有する。一部の実施形態では、可食実質は、香味剤も含む。一部の実施形態では、繊維状菌糸塊は、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含む。一部の実施形態では、繊維状菌糸塊は、PDCAASスコア1を有する。
一部の実施形態では、粉末化菌糸塊の粒子は、150μm未満の粒径を有する。一部の実施形態では、粉末化菌糸塊は、粉末化可食製品の総質量の0.1質量%〜80質量%の範囲であり、粉末化可食製品は、0質量%〜90質量%の範囲の炭水化物をさらに含む。一部の実施形態では、粉末化菌糸塊は、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含む。一部の実施形態では、粉末化菌糸塊は、PDCAASスコア1を有する。
同様に、図および表において、操作が特定の順序で図示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、このような操作が示されている順序もしくは一連の順序で実施されること、または例示されているすべての操作が実施されることを必要とするものと理解されるべきではない。ある特定の環境では、同時作業的な並列処理が有利となり得る。さらに、上述の実装形態における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実装形態においてこのような分離を必要とするものと理解されるべきではなく、記載されるプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージされ得ることを理解されたい。
したがって、本発明の特定の実装形態が記載されている。他の実装形態も、以下の特許請求の範囲内にある。ある場合には、特許請求の範囲に記載される動作は、異なる順序で実施しても、望ましい結果を達成することができる。さらに、添付の図に図示されるプロセスは、望ましい結果を達成するために、示されている特定の順序または一連の順序を必ずしも必要としない。ある特定の実装形態では、同時作業的な並列処理が有利となり得る。
「例示的な」という用語は、様々な実施形態を記載するために本明細書で使用される場合、このような実施形態が、可能な実施形態の可能な例、代表、および/または例示であることを示すことが企図される(このような用語は、このような実施形態が、必然的に特別または最高の例であることを暗示することを企図されない)ことに留意されたい。
「結合された」、「接続された」等の用語は、本明細書で使用される場合、2つのメンバーが、互いに直接的または間接的に接合することを意味する。このような接合は、固定的(例えば、永久的)または可動的(例えば、除去可能または解除可能)であってよい。このような接合は、2つのメンバーもしくは2つのメンバーおよび任意のさらなる中間メンバーが、互いに単一体として一体的に形成されることにより、または2つのメンバーもしくは2つのメンバーおよび任意のさらなる中間メンバーが、互いに結合することにより達成され得る。
様々な例示的な実施形態の構成および配置は、単に例示的であることに留意することが重要である。いくつかの実施形態だけを、本開示において詳説してきたが、本開示を再考察する当業者は、本明細書に記載される主題の新規な教示および利点から実質的に逸脱することなく、多くの改変(例えば、様々な要素の大きさ、寸法、構造、形状および割合、パラメータ値、取付け配置、材料の使用、色、配向等の変更)が可能であることを、容易に理解されよう。様々な例示的な実施形態の設計、操作条件および配置に、他の置換、改変、変更および省略を、本発明の範囲から逸脱することなく加えることもできる。
同様に、図および表において、操作が特定の順序で図示されているが、これは、望ましい結果を達成するために、このような操作が示されている順序もしくは一連の順序で実施されること、または例示されているすべての操作が実施されることを必要とするものと理解されるべきではない。ある特定の環境では、同時作業的な並列処理が有利となり得る。さらに、上述の実装形態における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実装形態においてこのような分離を必要とするものと理解されるべきではなく、記載されるプログラムコンポーネントおよびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に統合され得るか、または複数のソフトウェア製品にパッケージされ得ることを理解されたい。
したがって、本発明の特定の実装形態が記載されている。他の実装形態も、以下の特許請求の範囲内にある。ある場合には、特許請求の範囲に記載される動作は、異なる順序で実施しても、望ましい結果を達成することができる。さらに、添付の図に図示されるプロセスは、望ましい結果を達成するために、示されている特定の順序または一連の順序を必ずしも必要としない。ある特定の実装形態では、同時作業的な並列処理が有利となり得る。
Claims (40)
- 真菌細胞が菌糸体を生成するように、真菌細胞を、糖、窒素含有化合物、およびリン酸含有化合物を含む増殖培地中で増殖させるステップと、
増殖培地から菌糸体を分離するステップと、
菌糸体を濃縮して、菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を得るステップと
を含む、方法。 - 真菌細胞および増殖培地を含むブロスの0.01体積%〜95体積%を除去するステップと、
ブロスを含有する容器に、新しい増殖培地を添加するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 糖が、5〜50g/Lの範囲であり、窒素含有化合物が、0.5〜10g/Lの範囲であり、リン酸含有化合物が、0.1〜5g/Lの範囲である、請求項1に記載の方法。
- 糖が、スクロース、グルコース、フルクトース、または糖蜜の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 窒素含有化合物が、水酸化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、尿素、酵母エキス、またはペプトンの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- リン酸含有化合物が、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、またはリン酸の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 菌糸体の細胞壁を溶解するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 菌糸体に、植物性タンパク質、動物性タンパク質、脂肪、乳化剤、増粘剤、安定剤、またはフレーバーの少なくとも1つを含む食品添加物を添加するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 可食食品を形成する方法であって、
菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を提供するステップと、
食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成するステップと、
バイオマスを可食食品に形成するステップと
を含む、方法。 - バイオマスを可食食品に形成するステップが、
バイオマスを脱水すること、および
バイオマスを粉末に微粉砕すること
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 粉末を焼成食品に組み込むステップをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 可食食品が、チップス、プロテインバー、ジャーキー、トルティーヤ、パン、またはクラッカーの少なくとも1つである、請求項9に記載の方法。
- バイオマスをある形状に成型するステップをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 可食肉代替製品を形成する方法であって、
菌糸体の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する繊維状菌糸塊を提供するステップと、
食品添加物を繊維状菌糸塊に添加して、バイオマスを生成するステップと、
バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップと
を含む、方法。 - バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップが、
少なくとも1つの可溶性タンパク質をバイオマスに添加すること、および
バイオマスを可食肉代替製品に成型すること
を含む、請求項14に記載の方法。 - バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップが、
少なくとも1つの増粘剤をバイオマスに添加すること、および
バイオマスを可食肉代替製品に成型すること
を含む、請求項14に記載の方法。 - バイオマスを可食肉代替製品に形成するステップが、
少なくとも1つの脂肪供給源をバイオマスに添加すること、および
バイオマスを可食肉代替製品に成型すること
を含む、請求項14に記載の方法。 - 調味料をバイオマスに添加するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 可食肉代替製品が、鶏肉代替製品、牛肉代替製品、豚肉代替製品、子牛肉代替製品、または魚肉代替製品の少なくとも1つを含む、請求項14に記載の方法。
- 可食肉代替製品が、10質量%〜90質量%の繊維状菌糸塊を含む、請求項14に記載の方法。
- 繊維状菌糸塊の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する、10質量%〜100質量%の範囲の繊維状菌糸塊、および
0質量%〜90質量%の範囲の含水量
を含む、可食肉代替製品。 - 繊維状菌糸塊が、10質量%〜50質量%の範囲であり、含水量が、50質量%〜90質量%の範囲である、請求項21に記載の可食肉代替製品。
- 1質量%〜20質量%の範囲の可溶性タンパク質、および
0.01質量%〜5質量%の範囲の増粘剤含量
をさらに含む、請求項22に記載の可食肉代替製品。 - 0質量%〜10質量%の範囲の脂肪供給源をさらに含む、請求項23に記載の可食肉代替製品。
- 0.01質量%〜20質量%の範囲の可溶性タンパク質、
0.01質量%〜5質量%の範囲の増粘剤含量、および
0質量%〜50質量%の範囲の脂肪供給源
をさらに含む、請求項21に記載の可食肉代替製品。 - 香味剤をさらに含む、請求項21に記載の可食肉代替製品。
- 繊維状菌糸塊が、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含む、請求項21に記載の可食肉代替製品。
- 繊維状菌糸塊が、タンパク質消化吸収率補正アミノ酸(PDCAAS)スコア1を有する、請求項21に記載の可食肉代替製品。
- 2〜9の範囲の内部pH、20質量%〜70質量%の範囲のタンパク質乾燥質量、5質量%〜30質量%の範囲の繊維乾燥質量、および0質量%〜20質量%の範囲の乾燥脂肪質量を有する、請求項21に記載の可食肉代替製品。
- 55を超えるCIE L*値によって表される色、15Nを超えるWarner−Bratzlerせん断力、および50Nを超える硬さを有する、請求項29に記載の可食肉代替製品。
- 可食チップスであって、
維状菌糸塊の乾燥質量の40質量%を超えるタンパク質含量を有する、0.1質量%〜90質量%の範囲の繊維状菌糸塊を含む可食実質、
20質量%未満の含水量、および
0質量%〜90質量%の範囲の炭水化物含量
を含み、
繊維状菌糸塊が、可食実質中に分布している、可食チップス。 - 可食実質が、可食実質の厚さの10倍を超える直径を有する、請求項31に記載の可食チップス。
- 香味剤をさらに含む、請求項31に記載の可食チップス。
- 繊維状菌糸塊が、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含む、請求項31に記載の可食チップス。
- 繊維状菌糸塊が、PDCAASスコア1を有する、請求項31に記載の可食チップス。
- 粉末化可食製品であって、
粉末化菌糸塊の40質量%を超えるタンパク質含量を有する粉末化菌糸塊
を含む、粉末化可食製品。 - 粉末の粒子が、150μm未満の粒径を有する、請求項36に記載の粉末化可食製品。
- 粉末化菌糸塊が、粉末化可食製品の総質量の0.1質量%〜80質量%の範囲であり、粉末化可食製品が、0質量%〜90質量%の範囲の炭水化物をさらに含む、請求項36に記載の粉末化可食製品。
- 粉末化菌糸塊が、粗タンパク質1グラム当たり少なくとも20mgのメチオニンおよびシステインの組合せの含量を含む、請求項36に記載の粉末化可食製品。
- 粉末化菌糸塊が、PDCAASスコア1を有する、請求項36に記載の粉末化可食製品。
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