从结缔组织中分离蛋白质的系统和方法

专利名称：从结缔组织中分离蛋白质的系统和方法
技术领域：
本发明涉及肌肉蛋白质的处理。
背景技术：
目前，由于肌肉蛋白质的功能和营养特性，扩大其作为食物的用途受 到关注。这些材料的更好利用对于目前很少或未用于人类食物的低值原材 料来说尤其重要，例如多脂上层鱼类和来自鱼类、家禽和肉类加工的去骨 肌肉。因为加工过程中蛋白质功能性的损失和/或处理蛋白质的难度，这些 材料的使用受到阻碍。例如，许多当前从结缔组织分离蛋白质的工艺首先 溶解肌肉蛋白质，然后再从结缔组织中分离肌肉蛋白质。然而，溶解的蛋 白质可能会具有不期望的特性，例如，在暴露到空气中搅动、例如离心时 起泡的倾向，以及/或者在溶液中反应或变性的倾向。发明内容本发明至少部分地基于这样的发现，即肌肉蛋白质可以基于其低于结缔组织的强度而得以从动物组织中分离。而且还发现(1)在水存在时 肌肉组织比结缔组织更快地发生水合；以及(2)肌肉组织的抗拉强度随 水合作用下降。肌肉组织基于这些特征通过以下步骤从结缔组织中分离 将包括肌肉和结缔组织的动物组织进行水合以弱化肌肉组织，然后使动物组织经受低剪切力的环境，该低剪切力环境的拉伸力足够强，强到足以从 结缔组织和肌肉本身都能撕裂肌肉，但是也要足够弱，弱到足以避免撕裂 结缔组织。照这种方式，从结缔组织撕下肌肉组织并且使其颗粒尺寸縮小， 直到其可以很容易地从结缔组织通过例如筛网的方式分离。此处所述的对 肌肉组织的弱化可以通过升高或降低上述自然肌肉组织浆液的pH值得以 促进和增强。一方面，本发明的特征是从结缔组织分离肌肉蛋白质的方法。通过将 至少包括肌肉组织和结缔组织的动物组织置于水性溶剂中生成浆液。然后 将该浆液在低剪切力环境下加速，该低剪切力环境例如是使浆液承受很小 的剪切力、但能够充分加速以提供低于结缔组织的实质部分被撕裂的水平 而不低于在肌肉组织中出现相当大量的撕裂的水平的拉伸力水平。然后从 结缔组织分离肌肉蛋白质。
具体实施方式
可以包括以下特征中的一个或多个。加速可以是低剪切力环境中的持续加速。在生成浆液之后、但在加速 之前，可以使浆液相对不受干扰地保持一段足以使肌肉组织部分水合的时间，例如约5分钟。在生成浆液之后、但在加速之前，可以例如通过将浆 液pH值调整至肌肉蛋白质的等电点(例如约5.5)、例如通过将浆液的温 度降低至约-Pc和/或例如通过将空气鼓泡通入浆液中减少动物组织的脂 肪含量。水性溶剂可以是水。水性溶剂的pH值可以在约5.0和9.5之间。低剪切力加速可以通过将浆液经包含收縮处的管道抽吸而产生。浆液 可以装入容器中，管道可以用于将浆液循环到容器之外，经收缩处、例如 管道内径的减小、例如窄缩、挡板或阀门(例如球阀)循环回容器中。加速浆液的步骤可以重复多次，例如2、 3、 4、 5、 6或更多次。可以通过将浆液导入包括筛网的提纯器分离蛋白质，其中该筛网用于 使蛋白质的实质部分穿过筛网并阻止相当大量的结缔组织穿过筛网。筛网 可以由具有例如不大于约5mm、例如约0.25mm至3.0mm、例如约0.5mm 至1.5mm或约0.25mm至0.5mm孔径的网眼组成。提纯器可以装有搅拌8桨，其设置成在圆柱形筛网中以例如不大于约1000 RPM、例如不大于约 750RPM、 500RPM、 250 RPM、 100 RPM或60 RPM的速度旋转。动物组织可以包括鱼类、甲壳动物、鱿鱼、家禽、牛肉、羊肉或猪肉 的组织。生成浆液之前，可以从含有肌肉组织和结缔组织的动物组织中除去骨 头，以形成去骨动物组织。生成浆液的步骤可以包括将去骨动物组织在水 性溶剂中至少放置30分钟。可以控制低剪切力、高加速环境，以提供使得结缔组织的实质部分不 被撕裂而肌肉组织的实质部分被撕裂的拉伸力水平。还可以控制剪切力， 以防止所有的肌肉蛋白质实质上变性。另一方面，本发明的特征是处理蛋白质的方法。首先从动物组织分离 肌肉蛋白质，随后将蛋白质溶解。分离的肌肉蛋白质至少有50%在分离过 程中保持不溶。
具体实施方式
可以包括以下特征中的一个或多个。实质上所有的肌肉蛋白质都可以在分离过程中保持不溶。可以通过将 包含水性溶剂和蛋白质的浆液的pH值升高至一个使至少75%的分离的肌 肉蛋白质溶解的点，例如pH值至少约为10.5，使分离的肌肉蛋白质溶解。 可以通过将包含水性溶剂和肌肉蛋白质的浆液的pH值降低至一个使至少 75%的分离的蛋白质溶解的点，例如约2.5至约3.5之间的pH值，使分离 的肌肉蛋白质溶解。另一方面，本发明的特征是至少含有水和不溶蛋白质的流体组合物， 其中至少50%的不溶性蛋白质为肌原纤维的单纤维形式，该流体实质上不 包括结缔组织。
具体实施方式
可以包括以下特征中的一个或多个。蛋白质可以包括肌球蛋白。至少75%的肌球蛋白可以是肌原纤维的单 纤维形式。组合物可以包括相对浆液中蛋白质量小于10%重量的结缔组 织。组合物可以包括相对浆液中蛋白质量小于4%重量的结缔组织。另一方面，本发明的特征是用于从结缔组织分离肌肉蛋白质的系统。该系统包括第一容器；与第一容器流体连通、具有收縮处的第一管道；用 于经管道从容器抽吸流体的泵；以及与第一容器流体连通的分离装置。
具体实施方式
可以包括以下特征中的一个或多个。该系统还可以包括第二容器，与第二容器及分离装置流体连通、并具 有收縮处的第二管道，以及用于将流体从第二容器经第二管道泵出的第二 泵。第一管道可以连接在第一容器的出口和第一容器的入口，并设置成使 流体从第一容器的出口流经第一管道并通过入口返回第一容器内进行循 环。泵应为低剪切力泵，可以是正排量泵(positive displacement pump)、 离心泵(centrifugal pump)、喷身t泵(jet pump)、蠕动泵(peristaltic pump)、 旋转泵(rotarypump)、隔膜泵(diaphragmpump)、叶轮泵(vane pump) 或往复泵(reciprocatingpump)。收縮处可以包括管道内径的缩小。收缩 处可以是挡板或阀门，例如球阀。分离装置可以包括提纯器。提纯器可以 包括具有例如不大于约2mm、例如不大于约0.25mm孔径的筛网。提纯器 可以包括用于在圆柱形筛网中旋转的搅拌桨。搅拌桨间距可以设为将材料 在圆柱形筛网内从第一端移动到第二端。另一方面，本发明的特征是用于增加肉类蛋白质含量的方法。通过将 包括肌肉组织的动物组织置于水性溶剂中制成浆液。浆液在一种使浆液承 受很小的剪切力、但能够充分加速以提供不低于在肌肉组织中出现相当大 量的撕裂的水平的拉伸力水平的环境下加速，以减小肌肉组织的颗粒尺 寸。将浆液与肉类结合。
具体实施方式
可以包括以下特征中的一个或多个。可以通过将浆液注入肌肉组织使桨液与肌肉组织结合。浆液中至少 50%的不溶蛋白质可为肌原纤维单纤维的形式。动物组织在放入水性溶剂 中之前可以进一步研磨。水性溶剂可以实质上不含盐。这里的系统和方法的实施例可以包括以下优点中的一个或多个。在新方法中，蛋白质，主要是肌肉蛋白质，在蛋白质溶解之前从结缔 组织和其它组织中分离，这就消除了那种对蛋白质溶解后再分离的需求。该肌肉蛋白质的分离比现有方法效率更高，其具有高蛋白质产率和/或低水 平的结缔组织或其它不需要的组织。分离的蛋白质承受更少的起泡、剪切 力和/或加热，从而比传统技术更少变性。相当大量的蛋白质，例如肌球蛋 白处于其正常的肌原纤维单纤维形式，也就是说未变性。新方法还能使不 同的肌肉类型得以分离，其中肌肉类型在抗拉强度和/或水存在时的水合速 度方面有差异。如这里所用的，"低剪切力环境"为无由剪切机构、例如叶片或桨叶引 起的扰动的环境。低剪切力环境可以在例如容器或导管或罐的腔室、例如 此处所述的管道内。低剪切力加速可以通过利用低剪切力泵、例如任何活 塞泵加速此处所述的浆液而产生。所属技术领域的技术人员可以认识到， 低剪切和高拉伸力水平取决于所使用的原材料，例如，用于牛肉组织的低 剪切力水平与用于鱼肉组织的低剪切力水平相比包括不同的剪切力水平。除非另外指出，此处所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技 术领域的技术人员通常所理解的含义相同的意义。尽管与此处所述方法和 材料类似或相同的方法和材料可以用于实施或测试本发明，但是以下还对 合适的方法和材料进行说明。此处所述的所有出版物、专利申请、专利以 及其它参考文件的全部内容引用于此作为参考。存在冲突的情况下，以本 说明书、包括定义为准。此外，材料、方法和实例仅为示例性而非用于限 制。本发明的其它特征、目的和优点，从以下详细说明和附图、以及从权 利要求中将显而易见。


图1为一个方法实施例的流程图。图2A-2D为一个方法实施例的一系列示意图。 图3为此处所述的系统的一个实施例的示意图。 图4A为阀门的一个实施例的示意图。 图4B为挡板的一个实施例的示意图。图5为提纯器的一个实施例的部分切除的透视图。图6A为系统的一个实施例的一部分的俯视图。 图6B为系统的一个实施例的横截面的透视图。 不同附图中相同的标记符号表示相同的元件。
具体实施方式
总体方法将包括肌肉组织的动物组织置于含水液体中，引起至少某些肌肉组织 的水合。使动物组织经受应力、例如拉伸力，例如低剪切力环境中的拉伸 力。选择应力使其足够强，强到足以从结缔组织和肌肉本身都能撕裂肌肉， 但是也要足够弱，弱到足以避免撕裂结缔组织。从结缔组织撕下肌肉组织， 并且使其颗粒尺寸縮小，直到肌肉组织和结缔组织间的颗粒尺寸差异足够 大，大到足以使肌肉组织可以通过例如筛网的分离装置从结缔组织分离。 低剪切力环境中应力的应用和从结缔组织中分离肌肉组织可以通过以下 详述的不同的方式和不同的系统完成。关键是将肌肉组织选择性分解成小 颗粒，同时使尽可能多的结缔组织保持完整。此后其可以通过尺寸加以分 离。典型地，不用于限制本发明而仅用于说明的目的，这里说明的本方法 可以用从橡胶带中分离意大利面条的方法来类推说明。将意大利面条与橡 胶带的混合物置于水中，其中意大利面水合。当该混合物在低剪切力环境 中加速以产生拉伸力时，意大利面断裂成越来越小的碎片，而橡胶带可以 总体上表现不变。经过几个这样的加速循环之后，意大利面成为极小的碎 片，例如，小到无法用肉眼看见，而混合物呈现为具有相对未受影响的橡 胶带的浆液状物质(含有微小意大利面碎片)。然后将此混合物通过筛网， 该筛网具有大到足以使意大利面颗粒通过、而小到足以除去橡胶带的孔。 分离的意大利面颗粒可以随后被溶解。方法300的一个实施例示于图1中，其中从结缔组织分离肌肉组织通 过将动物组织310与容器314中的含水液体311 、即水结合以生成浆液312 开始。动物组织可以包括蛋白质(例如肌肉蛋白质)、结缔组织以及其它 不需要的组织，例如碎骨、软骨或血。任何水性溶剂、例如缓冲的水都可 以用作含水液体。含水液体和动物组织在某些实施例中以至少O.l份水比 1份动物组织的比例混合(例如至少1份水比1份动物组织，至少1.5份 水比1份动物组织，至少2份水比1份动物组织，至少5份水比1份动物 组织，至少10份水比1份动物组织，至少25份水比1份动物组织，至少 50份水比1份动物组织，或者至少100份水比1份动物组织)。通常，较 大量的水导致组织水合较快，而较少量的水需要较少的脱水并产生较少的 废物。1到5份水比1份动物组织的比例总体上提供可接受的水合速度和 废物水平。如果溶解相当大量的蛋白质，通常选择水性溶剂的pH值来避免可能 会出现的起泡，其典型地在约4.2和约9.5之间(例如，约5.0和8.5之间， 约5.0和约7.5之间，约5.5和约7.0之间)。在某些实施例中，浆液自然 地落入可接受的pH值范围内，不需要进一步的pH控制。浆液含有未溶 解的蛋白质，例如肌肉蛋白质，以及不溶性材料，例如结缔组织，以及可 能在某些实施例中还含有溶解的材料，例如溶解的蛋白质。在某些实施例中，可以使步骤315中的浆液312保持相对不受扰动一 段时间，该段时间足以允许肌肉组织至少有一些水合(例如至少约l、 2、 5、 10、 20、 30、 40、 50、 60、 70、 80或90分钟)。在另一些实施例中， 浆液被立即处理，也就是说，不允许使浆液保持不受扰动任何延长的时间 段。在某些实施例中，可以搅动桨液312以促进肌肉组织吸水。选择水温，以防止蛋白质单纤维变性，同时允许肌纤维吸水，其可以是例如不小于o。c(例如不小于10°C、 20。C、 30°C、 40。C、 50。C、 60°C、 70。C、 80。C、 90。C、 100°C、 120。C或140°C)。由于肌肉组织水合，肌肉组织的抗拉强度下降， 导致肌肉组织的抗拉强度和结缔组织的抗拉强度之间的差别增大。在步骤316中，使浆液312承受具有最小剪切力的拉伸力，例如通过 迅速加速浆液(例如，通过将浆液经具有收縮处的管道抽吸，通过例如用诸如轨道混合器(orbital mixer)的混合器搅动浆液，或通过例如机械地或超声地搅拌浆液)。控制拉伸力，以使其Mi使结缔组织的实质部分(例如大于80%)破坏(例如撕裂)的水平，而处于或M使肌肉组织的实 质部分(例如大于80%)破坏(例如撕裂)的水平。可以通过例如用低 剪切力泵、例如活塞泵将浆液经例如具有光滑管壁的管道加速来产生低剪 切力、高拉伸力的环境。所属技术领域的技术人员应该可以认识到，可以 根据所用原材料的类型调整剪切力和拉伸力的水平。可以使用目测试验来确定施加的拉伸力的量是否足够。最初，容器中 肉眼观察到的浆液含有组织，具有较大的可见肌肉块和小块的结缔组织、 例如肌腱。 一旦使该组织承受足够长时间的足够的拉伸力，浆液的外观就 变成水状或糖浆状溶液(含有减小的肌肉蛋白质)，具有小块的结缔组织。 因此，在浆液经受拉伸力之后、但在从结缔组织分离肌肉蛋白质之前观察 浆液，可以用于确定施加的拉伸力是否足够。此外，施加的拉伸力可以用纤维光学拉伸测定仪(fiber optical stretch meter)和/或通过监测施加到一定量原材料上的能量或功来测定。例如， 消耗的能量或做的功的量可以通过监测阀门关闭或加以收縮处时由泵所 形成的额外电流强度数来测定。足以处理组织的拉伸力水平取决于存在的 肌肉类型，例如，处理牛肌肉时的拉伸力的量(通过施加的能量或功测定) 约为处理鱼肌肉的四倍。拉伸力水平还取决于施加力的时长，例如，时间 越长，需要的拉伸力水平就越低。所属技术领域的技术人员对给定的应用 能够调整所需的拉伸力和/或施加的能量。使用具有收縮处的管道时，获得所需力所需的流速取决于管道内径和 收縮处的构造。通常，例如，使用收縮配件时，内径縮小部分的流体速度 V2可以由下式确定V2=(ri2/r22) vi其中n=管道内半径r2=收縮配件的较小端的内径，以及Vl =较大管道中流体的速度V2=较小管道中流体的速度例如，在以20加仑每分钟("GPM")运行的系统中，通过3英寸 ID管道的初始速度为0.9 ft/sec。当流体通过由縮小直线距离2英寸、至1 英寸ID管道的3英寸长的渐縮管制成的收縮处时，流体速度增加到8 ft/sec，因为流体在上述渐縮管中以20 GPM流动平均逗留0.09秒，流动 方向上的平均加速度为80 ft/sec^。可以通过改变收縮处的宽度和/或长度和 /或流速控制加速度。应该注意，上述计算中所示的加速度为收縮引起的平 均总加速度的一部分，因为加速度也存在于不同于流动的正方向的方向 上。固体颗粒承受的力的大小可以通过改变收缩的尺寸和形状或通过增减 流速改变。例如，可以通过使上述系统以5 GPM流速运行而以至少5 fit/sec^的加速度运行。可选择地，例如504ft/sec^的高加速度可以通过50 GPM的流速获得。在某些实施例中，加速度的上限为，使浆液温度升高到所需限度、例 如肌肉蛋白质发生变性的温度以上的水平。在某些实施例中，利用足够数 目的循环消除对加速度低限的要求，例如加速度可以低于5 ft/sec2。可能 需要极度温和的加速度来分离较弱形式的结缔组织，例如膜。可能较高水 平的加速度来分离粗糙组织，例如牛肉。所属技术领域的技术人员应该能 认识到，加速度水平需要根据所用组织的类型和要施加拉伸力的总时间加 以调整。在一个实施例中，所有加速度可以在收縮配件区域出现。在某些实施例中，可以在加速区域的下游安置冷藏设备，以除去任何 产生的热和潜在限制变性和/或其它与热相关的问题。当然，与加速相关的 拉伸力并非由系统施加的唯一的力。湍流一通过导管的湍流和收縮处引起 的湍流的增加，以及任何弯头或其它管道方向的改变一对施加的拉伸力都 有贡献。通常，加入系统中的能量可以通过由泵电机形成的电流强度的变 化、或者通过直接测定穿过收縮处的压强下降以及流速来测定或估计。每 单位时间对浆液所做的功在分批操作过程中可以保持恒定或可以发生变 化。通常，可以通过监测电流强度和/或流速和/或压强下降，以及调整泵 速度和/或收縮处的横截面积来控制加速或功的速率。这里说明的系统是灵活的，因为其操作可以通过调整流速、收縮处尺寸和/或浆液在不同腔室中 逗留的时间来控制。经受高拉伸和低剪切力后，例如由水性溶剂和浆液的加速所引起的高 拉伸和低剪切力，较弱的肌肉组织将断裂成更小的碎片，而结缔组织将趋 于实质上保持原封不动。而且，肌肉组织将从结缔组织脱离，起到分离两种成分的作用。这以使浆液通过管道中的约束配件为背景示于图2A-2D。 由一块结缔组织201和一块肌肉组织204组成的动物组织碎块200通过具 有位于管道208中的收縮配件210的管道208抽吸。当动物组织碎块200 靠近图2A中的收縮配件210时，流体流速开始增加。流速的增加在其影 响动物组织碎块200的上游端206之前，先影响动物组织碎块200的下游 端205，在流体流动方向上向前牵拉下游端205，并拉伸动物组织碎块200。当流速的变化足够强时，此拉伸作用导致肌肉组织中的裂口 212，见 图2B，最终导致肌肉碎块204分离成两个更小的肌肉组织碎块204a和 204b，如图2C所示。加速力还导致肌肉组织碎块204b和结缔组织碎块 202之间的裂口214，其最终变得完全，导致肌肉组织碎块204b从结缔组 织碎块202牵拉松开，示于图2D中。因此，包括肌肉组织和结缔组织的 初始动物组织碎块200断裂成两个更小的肌肉组织碎块(204a和204b) 和独立的结缔组织碎块202。每个更小的碎块都具有比更大的碎块200更 高的表面积-体积比，其有利于进一步水合(通过将新表面暴露到水中)。再次参考图l，然后可以在步骤318中将浆液312导入容器中。该容 器可以与抽吸的容器314相同，也可以是不同的容器。然后可以使浆液进 一步水合，并通过经具有收縮处的管道加速而第二次承受进一步的拉伸力 和低剪切力(步骤316)。每当需要获得所需的结果时，就可以重复水合 和加速步骤(例如步骤315、 316和318)。例如，水合和加速步骤可以进 行一次或不少于两次(例如，不少于三次、不少于四次、不少于五次、不 少于六次、不少于七次、不少于八次、不少于九次、不少于十次、不少于 十五次、不少于二十次)。附加的动物组织和/或水性溶剂可以在任何步骤 中加入，例如，可以加水替换肌肉组织吸收的水，尤其是水与动物组织的 比例最初较小时，例如0.5份水比1份动物组织。此外，水合时间和温度以及加速力的量可以自始至终保持恒定，或者可以依循环调整。例如，可 以使后续水合步骤的水合时间更短，因为肌肉组织的表面积增加了。如上所述，由于肌肉组织断裂成更小的碎块，表面积对体积的比例增 加。此表面积的增加能使肌肉组织进一步水合(通过暴露新的表面)，进 一步弱化肌肉组织并能使肌肉组织断裂成越来越小的碎块或颗粒。然后可以将浆液从容器314抽吸至分离装置，这里是提纯器320，不 溶材料、例如结缔组织322在此从浆液中分离，留下分离的(离析的)蛋 白质浆液324，其可以根据需要进行进一步处理。当需要这样时，可以使 肌肉组织颗粒尺寸减小(在步骤315、 316和318中)，直到肌肉组织具 有糊状稠度。提纯器可以包括具有例如从0.25mm至约2mm的孔的筛网， 例如圆柱形筛网。选择网格大小，以事实上排除所有的结缔组织，因为肌 肉组织颗粒的糊状浆液将很容易地通过小网眼。所属技术领域的技术人员 应能认识到何种网格尺寸适用于给定的应用。抗拉强度比肌肉组织高、并且水合及损失抗拉强度的速度比肌肉组织 低的结缔组织的碎块保持足够大，以使其不容易通过提纯器中的小网眼筛 网，而是被搅拌桨推出提纯器的末端，从而从结缔组织中分离蛋白质，主 要是肌肉蛋白质。在某些实施例中，水合时间、加速力以及循环次数可以 调整，以将肌肉组织縮小到极小尺寸，这样提纯器就可以用旋转式或切向 式筛网代替，其从结缔组织中分离蛋白质，主要是肌肉蛋白质，而无需使 用搅拌桨。串接的连续系统用于从结缔组织分离肌肉蛋白质的系统的一个实施例示于图3中。系 统10包括一组容器12、 14和16。管道20和22分别从容器12导向容器 14、从容器14导向容器16。管道20和22分别具有泵30和32，用于通 过管道20和22抽吸流体。泵可以例如是正排量泵(positive displacement pump)，例如往复泵(reciprocating pump)、旋转泵(rotarypump)或隔 膜泵(diaphragmpump)，可以位于系统中任何可以用足够的力影响通过 管道的流体的移动、以实现从结缔组织分离肌肉组织及将肌肉组织断裂成所需颗粒尺寸的位置(例如串接在管道内或容器内)。可以使用例如由Roots、 G&H和Mono (Mono泵业有限公司，英国曼彻斯特)所制造的传 统的页式和螺杆推进食品泵。可选择地，也可以使用任何能够产生足够的 流体流出量的流体泵，包括，例如离心泵(centrifugal pump)(例如径向 流动、轴向流动以及混合流动泵)、喷射泵(jetpump)、蠕动泵(peristaltic pump)或叶轮泵(vane pump)。可选择地，也可以使用任何能够施加压 力(拉伸的、剪切的或普通的)以使较佳地导致肌肉组织与结缔组织相反、 受到力学破坏的泵或其它装置。 一种特别有用的泵是低剪切力泵，例如活 塞泵。压力差范围可以从可忽略不计到泵极限值之间，尽管接近压力极限 值，也可以将过剩的剪切力引入过程效率的损失。在某些实施例中，可以 向泵提供钟型吸入口，以防止泵的气穴现象及进而引起的剪切力。在某些实施例中，容器可以用盘管代替，盘管可以保持浆液处于相对 不受扰动的状态或用作浆液可以通过其被抽吸的导管。收缩处可以包含在 盘管内，例如将要安置系统的空间较小时。管道20和22每个都具有直径比管道其余部分小的收縮配件26，这样 通过管道抽吸的流体承受加速。此加速导致管道中的内容物承受拉伸力和 剪切力。选择拉伸力的量，使其低于使结缔组织的实质部分破坏(例如撕 裂)的水平，并高于使肌肉组织的实质部分破坏(例如撕裂)的水平。拉 伸力对剪切力的比选择成较高。通常，力的适合大小是水合或动物组织在 水性溶剂中停留的时间以及特定动物肌肉组织强度的函数。例如，牛肉通 常比鱼肉更"强韧"，通常需要更大的力、更长的水合周期以及/或者两者全 部，以获得类似的结果。因此，当空间允许时，可以通过将组织留置水合 更长时间并施加更小的力来处理组织。相反地，当空间非常珍贵时，例如 在拖网渔船上，水合时间可以保持最小值(例如约一分钟)或避免，而且 施加的力可以较高，以容许更高强度的肌肉组织可以获得通过更长水合时 间得到结果。通常，拉伸力和剪切力通过经管道抽吸容器中的内容物来提供，该管 道设置成引起流体的快速加速，例如内有收縮处的管道。可以例如通过使 流体抽吸通过的横截面积縮小、导致流体流动速度的增加来获得这样的加速。图4A和4B表示能引起这种流速增加的示例性可选收縮处的结构， 包括阀门252 (图4A)，例如球阀，以及挡板254 (图4B)。在某些实 施例中，管道中的弯头，例如管道中的一个或多个90或45度的配件、或 一个或多个螺旋管或盘管也可以发挥收縮处的功能，因为填满可以向穿过 其的流体施加相当的压力。实施例可以包括一个或多个任意这些结构。在 某些实施例中，流体从容器抽吸到管道中引起的加速足以起到从结缔组织 分离肌肉的作用，而无需额外的结构。一个特别有用的组合是正排量泵和球阀收縮处。这种组合的一个优点 是，其能够使全部拉伸力形式的压力集中(而不是剪切力)，其典型地较 佳地引起肌肉的破坏。另一个优点是，其能够使操作者指导和分离对每单 位时间释放的能量和流速的控制。例如，相对于极佳地由正排量泵产生的 流动部分关闭球阀仅影响(增加)释放的能量。另一方面，相对离心泵关 闭球阀将减少流动，并且可能在某些关闭范围内增加每单位时间的总释放 能量(因为流动和速度变化)。在某些关闭范围内，这种相对离心泵的关 闭可以减少能量消耗，并因此而减少释放功的速率。再参照图3，末端管道24从容器16导向提纯器40，该提纯器将在以 下详细说明。如本实施例所示，管道24具有用于经管道24抽吸流体的泵 34，并具有收縮配件26，尽管末端管道可以选择地缺少一个或全部这些特 征。收集槽50在提纯器40下方延伸，用于收集穿过提纯器40上的筛网 42的蛋白质糊，同时流出盘56收集未穿过筛网42并从提纯器的末端44 排出的材料。分离装置分离装置示于图5，其中，分离装置为包括筛网42的提纯器40，该 筛网具有导入端43和末端44。 一组搅拌桨46从中心轴48辐射状地向筛 网42延伸，设置成在圆柱形筛网42内旋转。搅拌桨沿圆柱形筛网42内 部总体上纵向延伸。提纯器设置成，当将动物组织浆液导入导入端43时， 蛋白质糊可以穿过筛网42的网眼，而较大的结缔组织碎块不能这样通过。 搅拌桨46具有间距，使得当搅拌桨在圆柱形筛网42中旋转时，其使穿不过筛网的材料从导入端43移动到圆柱形筛网的末端44，其在此排出到流 出盘56上。提纯器可以具有一个、两个、三个、四个或更多个搅拌桨。 通常，搅拌桨数量越大，处理给定容量的浆液所需的转速就越低，如以下 所述。在某些实施例中，搅拌桨的旋转迫使或辅助蛋白质和/或肌肉颗粒穿过 筛网42。搅拌桨产生的力的大小由搅拌桨的旋转速度、搅拌桨材料的相对 刚度和搅拌桨到筛网的接近度决定。在某些实施例中，搅拌桨以不大于约 1000 RPM (例如不大于约700 RPM、 500RPM、 450RPM、 400RPM、 350 RPM、 300RPM、 250RPM、 200RPM、 150RPM、 125RPM、 IOORPM、 90RPM、 80RPM、 70RPM或60RPM)的速度旋转。在某些实施例中， 搅拌桨的转速没有自然的上限，例如，搅拌桨转速可以大于约1000RPM。 搅拌桨与筛网之间的间隙可以不大于约50 mm (例如不大于约40mm、 30 mm、 20mm、 10mm、 5 mm、 2.5 mm、 1 mm、 0.5 mm或小至l抚法按照常 规测定)。在某些实施例中，大于约50mm的间隙(例如大于约60mm、 70 mm或80 mm)也可以使用。在其它实施例中，在筛网和搅拌桨之间不 存在实质上的距离，也就是说，搅拌桨与筛网接触。在某些实施例中，提 纯器允许在搅拌桨和筛网之间设置距离。在某些实施例中，提纯器为直式 提纯器。在某些实施例中，提纯器为锥式提纯器。合适的提纯器包括，例 如加利福尼亚科维那(Covina)的布朗国际(BrownInternational)(例如 Brown204、 204型)或华盛顿天使港(Port Angeles Washington)的FKC 公司(FKC Ltd.)(例如FKC350和450型)制造的提纯器。这些及其有 时也称为搅碎机(pulper)、磨光机(polisher)和/或修整机(finisher)。 根据所需性能可以使用任何尺寸。通常，肌肉组织颗粒尺寸要縮小到的程 度越小，对给定的性能来说所需的提纯器就越小，反之，肌肉组织颗粒尺 寸越大，就需要越大的提纯器来获得给定的性能。筛眼间隙的大小至少部分地决定可穿过筛网的材料的颗粒尺寸。通 常，筛眼间隙选择成，使得大部分蛋白质组分穿过筛网，而大部分结缔组 织保留在圆柱形筛网内，其在此通过搅拌桨的作用排出。在某些实施例中， 筛网由具有不大于约2 mm (例如不大于约1.75 mm、不大于约1.5 mm、不大于约1.25 mm、不大于约1 mm、不大于约0.75 mm、不大于约0.5 mm、 不大于约0.25mm、不大于约0.05 mm)的孔的网眼形成。在某些实施例 中，可以使用大于约2 mm的孔(例如大于约2.5 mm的孔、大于约2.75 mm 的孔、大于约3mm的孔、大于约3.5mm的孔、大于约4mm的孔)。例 如，当处理鱼肉时，筛网上孔的范围典型地从约0.25mm至约1.5mm。在某些实施例中，提纯器可以包括例如自身旋转的圆柱形筛网，用以 产生辅助移动蛋白质通过筛网的离心力。这种提纯器中的搅拌桨可以保持 相对不动，例如不旋转，或者自身可以典型地在与筛网相反的方向上旋转。在备选的实施例中，分离装置可以包括平坦或弯曲的筛网，和一个或 多个搅拌桨，该搅拌桨扫过筛网，扫除结缔组织、并且可选择地辅助迫使 例如肌肉蛋白质的蛋白质穿过筛网。在其它实施例中，分离装置可以包括 平坦或弯曲的筛网，例如，设置成与水平面成一夹角的平坦或弯曲的筛网， 其从一侧向另一侧移动，例如振动或摇动，这使得重力引起蛋白质颗粒向 下穿过网眼。可选择地，筛网的移动与筛网角度结合，以将收集在筛网上 的材料移动到筛网边缘，并且可选择地离开边缘。在另一实施例中，分离装置可以是带式分离器，例如BaaderTM 607， 其具有配小孔(目前最小标准为1.3 mm，但是更小的孔在技术上是可行 的，而且在定做基础上可以得到)的鼓。分离装置可以装有注射装置，该 注射装置具有已机械加工成与鼓外部适配的喷嘴，例如，该喷嘴与超高分 子量塑料制成的接触鼓的元件接触。该元件具有与鼓的弯曲互补的弯曲侧 面。该喷嘴将分离装置连接至用于使浆液快速加速的容器和/或管道。该喷 嘴通过矩形口或穿过一个区域的一组宽度小于鼓长度的小穿孔输送浆液。 装有零件号码为9100001228的BaaderTM的Baader 607为这种将浆液输 送到鼓中心的部件的一个实例。将浆液输送到鼓中心(形成均匀分布)最 好是输送到鼓的边缘。容器、管道、泵和分离装置全部都由适于处理食品的材料制成，例如 不锈钢(例如304型不锈钢、316型不锈钢)、碳钢、铝、玻璃和/或塑料。21循环容器系统在某些实施例中，在同一容器、管道和泵中进行多个水合和加速步骤。图6A表示了这样一种容器101，其包括存容器罐100和以入口 104 和出口 106连接至罐100的循环管道102=约束配件108位于循环管道102 中，其内径小于管道102的其余部分。泵110位于循环管道102中，设置 成通过包括约束配件108的循环管道从罐100中抽吸流体，并返回到循环 容器罐100内。排放管120从容器罐100导至提纯器(图中为表示)。排 放泵122可操作地通过排放管道120从容器罐100抽吸流体。该实施例能 够使动物组织反复水合和加速而不需要额外的罐、管道和泵，这允许减少 建立这样一种系统的资本投入，并减少有效分离蛋白质所需的占地面积。可选择地，如图6B所示，浆液可以例如通过持续迫使部分浆液通过 管道102中的收縮处108的潜水泵110、或者例如通过加速浆液的搅拌桨， 在罐100内加速。例如，泵110可以位于罐的底部，并且可以使通过入口 112进入泵110、并通过出口 114退出泵的浆液循环，进入包含在罐100 内、其中具有收縮处108的管道102内。管道可以将浆液直接排回罐中。 管道可以例如处于罐的中间或沿着罐的一个侧面。在该实施例中，浆液不 离开罐(避免泄漏)，分离管道将最终产品导至分离装置。在这样的连续系统中，颗粒保留在罐中、例如水合周期中的平均时长 为罐容积和泵流动的函数。分离的蛋白质浆液再参照图1，在某些实施例中，本工艺得到的分离的蛋白质浆液324 含有水、可溶蛋白质和不溶蛋白质。相当大量的不溶蛋白质为肌原纤维单 纤维的形式(例如浆液中大于约50%、 60%、 70%、 75%、 80%、 90%或 95%的不溶蛋白质为肌原纤维单纤维的形式)。例如，产物中实质上全部 肌球蛋白可以为肌原纤维单纤维的形式(例如，至少75%、 80%、 90%或 95%的肌球蛋白)。在某些实施例中，分离的蛋白质浆液可以含有相对少 量的结缔组织。例如，在某些实施例中，蛋白质浆液可以含有相对浆液中蛋白质总量小于约10%重量的结缔组织(例如，相对浆液中蛋白质总量小于10%、 5%、 4%、 3%、 2%或1%重量的结缔组织)。未溶解的蛋白质、例如不溶性蛋白质的量可以采用公知技术进行测 定。举例来说，未溶解的蛋白质经过从分离的蛋白质浆液中第一次分离、 例如通过过滤或粒化(例如离心)，随后对未溶解的蛋白质进行定量、例 如称重。 一旦未溶解的蛋白质已经分离，就能对存在的肌原纤维蛋白质的 量进行测定。肌浆蛋白质可以通过标准技术从未溶解的蛋白质小粒中提 取。肌原纤维蛋白质可以通过标准技术(例如磷酸盐缓冲液再悬浮、匀化 和离心)从剩余部分中提取，并通过称重定量。保留在去除了未溶解的蛋 白质后的分离的蛋白质浆液中的溶解的蛋白质，可以例如在通过例如蒸发 去除含水液体之后进行测定。可以通过例如称定蛋白质重量来进行定量。动物组织的来源从中得到分离的蛋白质的动物组织可以从任何动物性食品来源获取， 例如，鱼类、甲壳动物(例如小虾、螃蟹、龙虾、磷虾、蛤、肌肉、扇贝 和小龙虾)、鱿鱼、家禽、牛肉、羊肉或猪肉。在某些实施例中，动物组 织的来源为动物的其它部位已经除去用于零售后剩下的动物部位，例如， 鱼类切片后剩余的鱼类部位，或者鸡经屠宰之后的鸡骨架。在某些情况下， 这种材料不用于人类食物。在某些实施例中，动物组织可能已经经受过某 些处理，并且可能含有大量的结缔组织，例如大于70%、例如大于80%、 例如大于80%重量的结缔组织。在某些实施例中，动物组织来源接收适合动物类型的预处理步骤。例 如，处理鱼类时，鱼类通常要除去内脏和头部。在大部分结缔组织由薄片、 例如就像出现在例如白鱼中的皮肤和肌鞘组成时，可以例如使用例如具有 约1.3 mm和约8 mm之间孔尺寸的带式/鼓式骨肉分离机或碎肉机(例如 由BaaderTM、 Toyo或Bibun生产的)。可选择地，鱼肉切成片，鱼片或 剩余的鱼部位都可以用作动物组织。食物来源是家禽、牛肉、羊肉或猪肉时，动物通常要被屠宰，可选择 地将皮肤除去，畜体切成段。可选择地，对这些段进行剔骨(例如机械剔骨或手工剔骨，并且，可选择地，包括将骨头研磨和/或粉碎并通过例如过 滤从动物组织的剩余部位分离)，并除去软骨。在某些实施例中，这些段 通过用高压水冲击以从骨头和软骨分离肌肉和结缔组织来进行剔骨。例如，可以将这些段置于筛网上并移动通过喷射高压水(例如至少250PSI、 至少275PSI、至少300PSI、至少325PSI、至少350PSI、至少375PSI、至 少400PSI)的喷嘴阵列。筛网的网眼尺寸设置成允许软组织(例如肌肉和 结缔组织)颗粒穿过，而其足够大，大到足以实质上保留所有的骨头。这 种处理可以防止血和其它不期望的材料从骨头和软骨中排出，这种现象在 目前的分离技术中进行粉碎的过程中会出现。然后可以将最终得到的组织 加入容器中进行水合，可选择地，在将组织加入容器中之前，加以研磨或 切碎(例如使用研磨机、Beehive或Paoli分离器或斩拌机，例如Stephan 斩拌机)。预分离处理可选择地，在水合和/或进一步处理之前，可以减小动物组织中的脂肪 含量。因为脂肪相对于蛋白质较低的密度、以及在蛋白质等电点(约5.5) 及其附近蛋白质的低乳化能力，所以在容器中减小组织的脂肪是可能的。 脂肪可以例如通过冷却混悬液，例如接近至冻结温度、例如约-l^或更低、 例如-28t，降低混悬液的pH值，例如降低至接近蛋白质等电点、例如约 pH值5.5，以及/或者经管道中的小孔或网格将气体鼓泡通入混悬液(见实 施例5)并除去脂肪来减少。脂肪的除去可以在连续和/或分批过程中进行。分离后处理一旦蛋白质，例如肌肉蛋白质，例如肌原纤维和/或肌桨蛋白质，已从 结缔组织分离，蛋白质就可以如下进一步处理。在此处所述的分离处理过 程中，实质上所有的肌肉蛋白质可以保持不溶，例如至少50%的肌肉蛋白 质可以保持不溶。未溶解的蛋白质的量可以通过例如从分离的蛋白质浆液 中过滤或粒化(例如通过离心)未溶解的蛋白质来进行测定。除去未溶解 的蛋白质后保留在分离的蛋白质浆液中的溶解的蛋白质的量，可以例如在通过例如蒸发除去含水液体之后进行测定。分离后，未溶解的蛋白质、例如肌肉蛋白质，可以例如通过如美国6，136，959号专利所述将其与水混合 并升高pH值以溶解蛋白质来进行溶解，或者可以如美国6,005,073、 6,288,216和6,451,975号专利所述在低于约3.5的pH值下进行溶解。这些 专利的全部内容引用于此作为参考。在每种情况下，因为结缔组织已经从 肌肉蛋白质分离，所以就可以不需要过滤、抽吸或离心蛋白质。蛋白质的 溶解和絮凝可以的单一的罐中进行，排除了输送蛋白质的需求。分离的蛋 白质浆液不需要经过过滤步骤，尽管在某些实施例中，可能需要附加的过 滤。结果是，能够实现蛋白质的更温和的处理和更容易的操作。在某些实施例中，分离蛋白质浆液为脱水。脱水可以通过使材料通过 一个或多个筛网之后通过使用螺杆压榨机滗出或榨出水而完成。脱水还可 以通过水的离心分离、喷雾干燥、蒸发或冷冻干燥完成。在某些实施例中，将肌肉组织从结缔组织分离，并将肌肉组织的颗粒 尺寸减至小到足以直接注入完整的肌肉食物(例如肉类)，例如，以增强 肌肉食物的储水能力、质感和/或味道。在某些实施例中，将肌肉颗粒与切 碎的肌肉混合，以控制切碎的肌肉的储水能力和/或质感，例如胶凝作用。在某些实施例中，处理的动物组织不含自身不能相容的材料(例如骨 头或软骨)或含有可接受量的这种材料(例如低水平的结缔组织)时，可 以将该组织研磨至合适的尺寸(例如，结缔组织小到足以避免任何问题的 尺寸，例如当结缔组织小到足以能够注射和/或不负面影响最终肉类产品的 味道和/或质感)，并使其通过水合/加速步骤进一步减小组织的颗粒尺寸。 最终得到的包括可溶性蛋白质、不溶性蛋白质和可选择地有某些结缔组织 的流体，就可以通过例如注射到肌肉食品中或通过与肌肉食品一起翻转、 可选择地在真空条件下，与肌肉食品(例如完整肌肉)结合。在某些实施 例中，流体加入到肌肉食物中就像没有包含任何额外的添加剂一样。流体 可选择地可以包括添加剂，例如盐、缓冲剂、酸和/或碱，其加入有助于蛋 白质的分布和/或溶解。大部分可溶性蛋白质可以是肌原纤维单纤维的形式 (例如浆液中大于约50%、 60%、 70%、 75°/。、 80%、 90%或95%的蛋白 质为肌原纤维单纤维的形式)。例如，产品中实质上所有的肌球蛋白可是肌原纤维单纤维的形式(例如至少75%、 80%、 90%或95%的肌球蛋白)。 本工艺可以用于，例如，增加肌肉食物的蛋白质含量。不受任何特殊理论 的约束，本方法对肌肉食物中蛋白质含量的增加利用了添加的流体中肌肉 蛋白质的减小的粘度。本工艺还可以用于其它目的，例如，增加肌肉食物 的水含量和/或补充肌肉食物经冷冻和解冻所流失的水分。例如，鱼肉在冷 冻处理中可以流失其水含量的约10%至20%，并且鱼肉组织可能在该点难 以保留注入组织中的纯水。蛋白质的存在可以引起肌肉食物对水的保留。实施例本发明在以下实施例中进一步说明，这些实施例不限制权利要求所限 定的本发明的范围。实施例l将除去内脏的有头的鱼研磨至约1/4英寸大小，然后以1份水比1份 鱼的比例与水混合，并置于容器中。使鱼肉组织在水中搁置5分钟，期间 肌肉组织至少部分水合。得到的桨液利用正排量泵通过3英寸ID管道以 5 ft/sec的速度抽吸。该管道具有3英寸长的约束配件，其具有1英寸的内 径。浆液通过管道和收縮配件抽吸时，浆液被加速，向浆液内鱼肉组织的 颗粒施加力、并从结缔组织撕下水合弱化的肌肉组织。肌肉组织也被撕开， 减小肌肉颗粒的颗粒尺寸。管道将浆液导向第二容器内，浆液在此再放置 5分钟，让肌肉组织再进行水合。然后将浆液经约束配件抽吸至另一容器 内。此过程重复十个循环，以获得所需的颗粒尺寸和/或颗粒尺寸分布。然后将浆液引入具有0.25 mm筛孔的提纯器中。提纯器的搅拌桨设置 成以60RPM速度运行。蛋白质和水很容易地穿过筛网，而尺寸未减小到 相同范围的结缔组织不能穿过筛网。收集蛋白质和水，生产出具有白胶浆 稠度的分离的蛋白质浆液。实施例2将牛胸肉切成1英寸的碎片，并通过1/4英寸的平板绞肉机进行研磨。 然后将所得研磨后的肉以1份肉比2份水的比例置于水中形成桨液。浆液 在Cuisinai^食品加工机中以1750 RPM的速度间隔搅拌五个1分钟，在搅 拌间歇水合2分钟，其中该食品加工机具有3英寸直径的叶片，叶片具有 圆形边缘(以减少剪切力)。然后用1.5 mm的掠扫筛网辅以内部洒水分 离浆液。结缔组织被挡在筛网上，而混悬在水中的分离的肌肉蛋白质穿过 筛孔。实施例3去头有壳的中国白对虾(Chinese white shrimp)与等量的冰在Stephan 切碎机中一起切碎三分钟。然后将切碎的虾与另外五份水用具有3英寸直 径的混合钩(包括多个排列成搅拌器的环)以120 RPM的速度搅拌30分 钟。然后用1.5 mm的掠扫筛网辅以内部洒水分离所得浆液。外壳和结缔 组织被挡在筛网上，而混悬的肌肉组织穿过筛孔。实施例4将鳕鱼肉片冷冻至32。F,并切成1/2英寸的碎方块。然后将样品与水 (比例以下说明)混合，并在具有弯曲刀片附件的双叶片PCM12型Stephan 剪切机中高速切碎四分钟，以使鳕鱼肉片的颗粒尺寸减小到一个点，在该 点所得浆液具有糊状稠度。第一批切成方块的鳕鱼与1/2份水混合，并按照所述制成浆液。浆液 与8份鳕鱼肉片在真空转筒中翻动，鱼片在此吸收或以其它方式保留大部 分的浆液。翻转后，将混合物放入标准的16.5鱼块架、用于形成鱼肉条的 具有Beck liner —一种设计用于使水进入衬板的纸板衬板一 的铝质C形架 中。在约10PSI的压力下将其在平板冻结机中冻结至0。F。所得鱼肉块比 其不与浆液结合具有更高的蛋白质含量，生成增强的重建鱼肉块，并在解 冻时保持其外形。27将第二批用于在冻结鱼肉之前再水合，冻结会流失一些水分。该批与3份水混合，减小至糊状，并在冻结(随后解冻)之前注入太平洋鳕鱼 (Pacific cod)片中至总渍汁包含物为10%重量，从而替换在冻结/解冻过 程中流失的某些水分，并增加鱼片的蛋白质含量。第三批在6,136,959号美国专利所述的碱性工艺中处理，将所得溶液 调整至蛋白质含量为5%，并通过ID为1 mm的注射针头以包含物重量为 15°/。注入太平洋鳕鱼片，从而增加鱼片的水和蛋白质含量。实施例5将一百磅包括大块非肌肉蛋白质和相当量脂肪的罗非鱼片香肠原料 肉在Baader 695型带式碎肉机中将尺寸縮小至5 mm的碎片。将其与水(包 括冰)混合至固体含量为3%，并用HCl将pH降至5.5。该混合物在容器 中轻轻搅拌。将空气通过具有4个1/4英寸孔的管道以15 PSI压力注入罐 中。大量的脂肪因此得以分离。这些脂肪升到表面然后移动到罐中心，通 过撇取浮沫很容易除去。然后将pH值升到8.0，并通过球阀以50gpm的速度、100psi的压降 直接抽吸到具有0.5 mm孔的Brown 204型提纯器中。该产物在6,136,959号美国专利所述的碱性工艺中处理，将所得溶液 调整至蛋白质含量为3.5%，并利用Fumako注射器以包含物重量为20%注 入太平洋比目鱼(Pacifichalibut)片中。这些鱼片与磷酸盐基渍汁相比显 示出更少的烹饪损失，并且不会检出罗非鱼脂肪特有的味道。实施例6将鸡胸肉在传统的绞肉机中通过1/4英寸的平板进行研磨，生成300 磅研碎的鸡肉。将这些肉与水混合至固体含量为3%。用HC1将pH调整 至5.3。脂肪比预期的要更易分离，其凝成黄色小球，很容易地从容器中 撇去。浆液穿过球阀收縮处搅拌30分钟。该阀门调整成使泵驱动电机的 电流强度在480伏特增加1.2安培。因为结缔组织的大直径和肌腱自身缠绕成更大直径的"绳"的趋势，本工艺所用的Brown提纯器中的搅拌桨设置成与筛网形成相对较大的15 mm的间隙。为了补偿较大的间隙，提纯器的转速(RPM)升高至700RPM。 在用于鱼类时，该设置己经证实在减小产品中结缔组织含量上优于小间 隙、低转速的方法。
具体实施方式
对本发明的若干实施方式已经进行了说明。然而，应该理解，不脱离 本发明的思想和范围仍可做出各种修改。例如，尽管提纯器作为从用于从 结缔组织分离蛋白质的装置进行了上述公开，然而也可以使用筛网、传统 的提纯器、过滤器或其它用于从较小碎片中分出较大碎片或从较弱的颗粒 中分出较强颗粒的装置。作为另一实施例，尽管泵已说明用于将流体通过管道移动，然而流体 也可以通过重力或压力的作用、例如通过加压流体液面上的气体而通过管 道移动。因此，其它实施方式也处于权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种从结缔组织分离肌肉蛋白质的方法，该方法包含(a)通过将包含肌肉组织和结缔组织的动物组织置于水性溶剂中制备浆液；(b)在低剪切力环境中加速浆液；以及(c)从结缔组织分离肌肉蛋白质。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包含在低剪切力环境 中持续加速桨液。
3. 根据权利要求1所述的方法，包含在步骤(a)和(b)之间等待足 够的时间段以使肌肉组织能够部分水合。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中该时间段为至少5分钟。
5. 根据权利要求1所述的方法，包含在步骤(a)和(b)之间减少动 物组织的脂肪含量。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中减少脂肪含量包含，将浆液的 pH值调整至约为肌肉蛋白质的等电点。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中pH值约为5.5。
8. 根据权利要求5所述的方法，其中减少脂肪含量包含，降低浆液的温度o
9. 根据权利要求5所述的方法，其中减少脂肪含量包含，将空气鼓泡 通入浆液中。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中水性溶剂为水。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中浆液在低剪切力环境中加速， 该低剪切力环境通过用泵将浆液通过包含收縮处的管道抽吸而形成。
12. 根据权利要求ll所述的方法，其中浆液盛放在容器中，管道设置 成将浆液循环到容器外，并通过收縮处返回容器内。
13. 根据权利要求ll所述的方法，其中收縮处包含管道内径的减小。
14. 根据权利要求ll所述的方法，其中收縮处包含挡板。
15. 根据权利要求ll所述的方法，其中收縮处包含阀门。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中阀门为球阀。
17. 根据权利要求1所述的方法，其中该方法包含重复步骤(a) — (b) 至少五次。
18. 根据权利要求1所述的方法，其中该方法还包含步骤(b)至少五次。
19. 根据权利要求1所述的方法，其中水性溶剂的pH值在约5.0和约 9.5之间。
20. 根据权利要求1所述的方法，其中通过将浆液引入包含筛网的提 纯器中对蛋白质进行分离，其中，该筛网设置成允许蛋白质的实质部分穿 过筛网并防止实质量的结缔组织穿过筛网。
21. 根据权利要求20所述的方法，其中筛网由具有不大于约5 mm的 孔的网眼形成。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中筛网由具有约0.25mm和0.5 mm之间的孔的网眼形成。
23. 根据权利要求20所述的方法，其中筛网由具有不大于约0.25 mm 的孔的网眼形成。
24. 根据权利要求20所述的方法，其中提纯器包含搅拌桨，其设置成 在圆柱形筛网内以不大于约1000 RPM的速度旋转。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中搅拌桨以不大于约60 RPM的 速度旋转。
26. 根据权利要求1所述的方法，其中动物组织包含鱼类、甲壳动物、 鱿鱼、家禽、牛肉、羊肉或猪肉的组织。
27. 根据权利要求1所述的方法，其中动物组织为鱼的组织。
28. 根据权利要求1所述的方法，包含在步骤(a)之前从含有肌肉组 织和结缔组织的动物组织中除去骨头，以形成去骨动物组织。
29. 根据权利要求1所述的方法，包含在步骤(a)中将去骨动物组织 置于水性溶剂中至少30分钟。
30. 根据权利要求1所述的方法，其中控制低剪切力环境以使结缔组 织的实质部分不被撕裂并且肌肉组织的实质部分被撕裂。
31. 根据权利要求1所述的方法，其中控制低剪切力以防止实质上全 部的肌肉蛋白质变性。
32. —种处理蛋白质的方法，该方法包含(a) 从动物组织分离肌肉蛋白质；以及(b) 随后溶解蛋白质，其中，至少50%的分离的肌肉蛋白质在步骤(a)中保持不溶。
33. 根据权利要求32所述的方法，其中实质上全部的肌肉蛋白质在步 骤(a)中保持不溶。
34. 根据权利要求32所述的方法，其中通过将包含水性溶剂和蛋白质 的浆液的pH值升高到至少75%的分离的肌肉蛋白质都溶解的点来溶解分 离的肌肉蛋白质。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中将浆液的pH值升高到至少约 10.5。
36. 根据权利要求32所述的方法，其中通过将包含水性溶剂和肌肉蛋 白质的浆液的pH值降低到至少75%的分离的肌肉蛋白质都溶解的点来溶 解分离的肌肉蛋白质。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中将浆液的pH值降低到约2.5 和约3.5之间。
38. —种包含水和不溶性蛋白质的流体组合物，其中至少50%的不溶 性蛋白质为肌原纤维的单纤维形式，该流体实质上不包括结缔组织。
39. 根据权利要求38所述的组合物，其中蛋白质包含肌球蛋白，并且 至少约75°/。的肌球蛋白为肌原纤维的单纤维形式。
40. 根据权利要求38所述的组合物，其中组合物包含相对于浆液中蛋 白质总量小于约10%重量的结缔组织。
41. 根据权利要求38所述的组合物，其中组合物包含相对于浆液中蛋 白质总量小于约4%重量的结缔组织。
42. —种用于从结缔组织分离肌肉蛋白质的系统，其包含 第一容器；与第一容器流体连通、包含收縮处的第一管道； 用于经管道从容器抽吸流体的泵；以及 与第一容器流体连通的分离装置。
43. 根据权利要求42所述的系统，还包含第二容器，与第二容器及分 离装置流体连通、并包含收縮处的第二管道，以及用于经第二管道从第二 容器抽吸流体的第二泵。
44. 根据权利要求42所述的系统，其中第一管道连接在第一容器的出 口和第一容器的入口 ，并设置成使流体从第一容器的出口流经第一管道并 通过入口返回第一容器内进行循环。
45. 根据权利要求42所述的系统，其中第一管道和泵处于容器内。
46. 根据权利要求42所述的系统，其中泵选自正排量泵、离心泵、喷 射泵、蠕动泵、旋转泵、隔膜泵、叶轮泵和往复泵组成的组群。
47. 根据权利要求42所述的系统，其中收縮处包含管道内径的减小。
48. 根据权利要求42所述的系统，其中收縮处包含挡板。
49. 根据权利要求42所述的系统，其中收縮处包含阀门。
50. 根据权利要求49所述的系统，其中阀门为球阀。
51. 根据权利要求42所述的系统，其中分离装置包含提纯器。
52. 根据权利要求51所述的系统，其中提纯器包含具有不大于约2 mm的孔的筛网。
53. 根据权利要求52所述的系统，其中筛网包含不大于约0.25 mm 的孔。
54. 根据权利要求51所述的系统，其中提纯器包含设置成在圆柱形筛 网内旋转的搅拌桨。
55. 根据权利要求51所述的系统，其中搅拌桨间距设为将材料在圆柱 形筛网内从第一端移动到第二端。
56. —种增加肉类蛋白质含量的方法，该方法包含(a) 通过将包括肌肉组织的动物组织置于水性溶剂中制备浆液；(b) 在低剪切力环境中加速浆液以减小肌肉组织的颗粒尺寸；以及(c) 使桨液与肉类结合，从而增加肉类蛋白质含量。
57. 根据权利要求56所述的方法，其中通过将浆液注入肌肉组织使浆 液与肌肉组织结合。
58. 根据权利要求56所述的方法，其中浆液中至少约50%的不溶性 蛋白质为肌原纤维的单纤维形式。
59. 根据权利要求56所述的方法，还包含在将动物组织置于水性溶剂 中之前研磨动物组织。
60. 根据权利要求56所述的方法，其中水性溶剂实质上不含盐。
全文摘要
提供用于从结缔组织分离肌肉组织的方法和系统，其中含有肌肉组织和结缔组织的动物组织经受压力，肌肉组织从结缔组织分离。还提供分离的肌原纤维蛋白质浆液。
文档编号A23L1/317GK101252849SQ200680032144
公开日2008年8月27日 申请日期2006年6月26日 优先权日2005年7月1日
发明者克里斯托弗·莱利, 赫伯特·O·哈尔丁 申请人:Mpf股份有限公司