WO2023063468A1 - 인공육 및 인공육 제조 방법 - Google Patents

인공육 및 인공육 제조 방법 Download PDF

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meat
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fibers
artificial meat
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한원일
조동우
권영문
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Tissenbiofarm Co ltd
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    • A23P30/20—Extruding
    • A23P30/25—Co-extrusion of different foodstuffs

Definitions

  • the present invention relates to artificial meat and a method for producing artificial meat.
  • artificial meat refers to food manufactured to taste similar to meat. Artificial meat replaces part of the demand for livestock farming as part of a stable food supply, contributing to mitigating environmental pollution caused by livestock farming. In addition, some of the artificial meat is produced based on non-animal ingredients, contributing to meeting the needs of vegetarians. For this reason, the demand for artificial meat is increasing day by day, and a method for mass-producing it is needed.
  • artificial meat by conventional methods does not have the meat texture and marbling of real meat, so there is a slight difference from the taste and texture of real meat.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing artificial meat with excellent mass productivity.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide artificial meat and a manufacturing method similar to real meat in taste and texture.
  • the step of forming a first extruded raw material in which the raw material realizing the taste of lean meat is solubilized, the first extruded raw material is extruded Obtaining at least one first extruded fiber having a length along the extrusion direction, forming a second extrusion source material in which a raw material embodying the taste of fat is solubilized, and extruding the second extrusion source material in the extrusion direction obtaining at least one second extruded fiber having a length according to and obtaining artificial meat in which at least one first extruded fiber and at least one second extruded fiber are connected along the length direction; .
  • the first extrusion power source material may be extruded through at least one first nozzle.
  • the second extrusion power source material may be extruded through at least one second nozzle.
  • the artificial meat is formed on a cross section cut in a direction crossing the lengthwise direction of the first extruded fibers. and a pattern formed of the second extruded fibers.
  • the method may further include cutting the artificial meat in a direction crossing the longitudinal direction to obtain at least one piece of artificial meat having marbling according to the pattern.
  • a crosslinking agent may be sprayed on the first extruded power source passing through the first nozzle to obtain the crosslinked first extruded fibers.
  • a crosslinking agent may be sprayed into the second extrusion power source passing through the second nozzle to obtain the crosslinked second extruded fibers.
  • the first extruded raw material passing through the first nozzle may be immersed in a crosslinking agent to obtain the crosslinked first extruded fibers.
  • the second extrusion source material passing through the second nozzle may be immersed in a crosslinking agent to obtain the crosslinked second extruded fibers.
  • the first extruded power source material passing through the first nozzle is exposed to an environment for gelation, and the gelated first extruded fiber may be obtained.
  • the second extruded power source material passed through the second nozzle is exposed to an environment for gelation, and the gelled second extruded fibers may be obtained.
  • an adhesive is applied to at least one of the first extruded fiber and the second extruded fiber so that the at least one first extruded fiber and the at least one second extruded fiber are formed in the longitudinal direction.
  • the first extruded fiber and the second extruded fiber are immersed in an adhesive, so that at least one first extruded fiber and at least one second extruded fiber are connected along the longitudinal direction.
  • cells are cultured in a state in which at least one first extruded fiber and at least one second extruded fiber are arranged along the longitudinal direction, and at least one of the at least one extruded fiber is obtained by the cultured cells.
  • a first extruded fiber and at least one of the second extruded fibers may be connected.
  • At least one first extruded fiber, at least one second extruded fiber, and at least one third extruded fiber may be connected along the longitudinal direction.
  • the raw material for realizing the taste of lean meat is processed into a fiber form, the step of obtaining edible fiber, and folding at least one of the edible fiber
  • a step of obtaining a fat unit in which a raw material embodying the taste of fat is gelled or cross-linked may be further included.
  • At least one edible fiber and at least one fat unit may be combined to form artificial meat in which marbling of real meat is realized in a pattern formed by the combination.
  • the fat unit may be obtained by being processed into a fiber form.
  • the artificial meat includes an edible fiber structure in which at least one of the edible fibers is folded or a plurality of the edible fibers are connected in a bundle form, and at least one of the fat units is folded or a plurality of the edible fibers are formed. It may be formed by a combination of fat structures in which fat units are connected in a bundle form.
  • marbling according to the part may be implemented by changing a pattern resulting from a combination of the edible fiber and the fat unit according to the part of the real meat to be copied.
  • the method may further include encapsulating cells of a specific animal in a raw material that embodies the taste of the lean meat so that the artificial meat is similar to the meat of the specific animal.
  • Artificial meat according to the first embodiment of the present invention for solving the above problems is formed by extruding a first extruded raw material in which the first raw material of artificial meat is solubilized, and at least one first raw material having a length along the extrusion direction 1 extruded fiber and a second extruded power source material obtained by solubilizing the second raw material of the artificial meat are formed by extrusion, and include at least one second extruded fiber having a length along the extrusion direction, and at least one of the first extruded A fiber and at least one second extruded fiber may be formed by being connected along the length direction.
  • Artificial meat according to a second embodiment of the present invention for solving the above problems may include at least one edible fiber formed by processing a raw material for realizing the taste of lean meat into a fiber form.
  • At least a portion of the artificial meat may be formed by folding at least one of the edible fibers or connecting a plurality of the edible fibers in a bundle form so that the artificial meat includes a structure similar to a bundle structure of muscle fibers in real meat. .
  • the artificial meat may further include a fat unit in which a raw material realizing the taste of fat is gelled or crosslinked.
  • marbling of real meat may be implemented in a pattern formed by a combination of at least one edible fiber and at least one fat unit.
  • 1 is a schematic representation of real meat.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for manufacturing artificial meat according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is for the case where the step of forming the extrusion power source material in which the raw material is solubilized according to the first embodiment of the present invention includes the step of forming the first extrusion power source material and the step of forming the second extrusion power source material It is a flow chart.
  • Figure 4 is a flow chart for the case where the step of obtaining the extruded fibers according to the first embodiment of the present invention includes the step of obtaining the first extruded fiber and the step of obtaining the second extruded fiber.
  • 5 is a schematic representation of extruding extruded fibers using the extrusion device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a photograph of extruded fibers extruded by the extrusion device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a view schematically illustrating the production of artificial meat using an extrusion device according to a second embodiment.
  • FIG. 8 is a view schematically illustrating artificial meat produced by an extrusion device according to a second embodiment and artificial meat pieces obtained by cutting the artificial meat.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method for manufacturing artificial meat according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is for the case where the step of forming the extrusion power source material in which the raw material is solubilized according to the second embodiment of the present invention includes the step of forming the first extrusion power source material and the step of forming the second extrusion power source material. It is a flow chart.
  • step 11 is a flow chart for a case where the step of obtaining extruded fibers according to the second embodiment of the present invention includes a step of obtaining first extruded fibers and a step of obtaining second extruded fibers.
  • FIG. 12 is a flowchart of a method for manufacturing artificial meat according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram schematically illustrating examples of fat units that may be used in the artificial meat manufacturing method according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a photograph of an edible fiber structure prepared according to a third embodiment of the present invention.
  • 15 is a photograph of artificial meat prepared according to a third embodiment of the present invention.
  • Artificial meat means artificial meat produced by humans. Artificial meat should be understood as a concept that includes cultured meat made by culturing cells and substitute meat manufactured by processing edible raw materials.
  • FIG. 1 is a schematic representation of real meat. As shown in FIG. 1, actual meat can be largely divided into a lean meat portion 11 and a fat portion 12.
  • the lean meat portion 11 refers to a portion formed on the basis of muscle fibers 111 in meat. As shown in FIG. 1 , the lean meat portion 11 of the actual meat 1 includes numerous muscle fibers 111 arranged in a bundle shape. The taste and texture of the lean meat part 1 is influenced by the composition, size and/or arrangement of these muscle fibers 111.
  • the fat portion 12 is a portion constituting marbling in the actual meat 1.
  • the content of fat (12) is different for each part. This is because areas with high motility have a relatively small amount of fat accumulation, and areas with low motility have a relatively high amount of fat accumulation. This difference in the content of the fat part 12 has a great effect on the taste of the actual meat 1. This is because meat with a higher content of the fat portion 12 generally has a softer texture and a savory taste.
  • the method for manufacturing artificial meat according to the first embodiment of the present invention includes forming an extruded raw material solubilized as a raw material (S110), obtaining extruded fibers (S130), and artificial meat It may include a step of obtaining (S150) and a step of obtaining artificial meat pieces (S160).
  • the artificial meat raw material is solubilized to obtain the extruded raw material in a sol and/or gel state.
  • raw materials for artificial meat may be dissolved in an appropriate solvent and processed into a gel state.
  • raw materials for artificial meat may be processed into a sol state using an appropriate dispersion medium.
  • a raw material in a hydrogel state is formed in the step (S110) in which the extruded raw material in which the raw material is solubilized is formed.
  • the raw material may be variously processed into a sol and/or gel state.
  • those skilled in the art will be able to manufacture artificial meat using variously processed raw materials based on the following description.
  • the raw materials used in this step are raw materials for forming a hydrogel with extrudable properties (hereinafter referred to as 'basic raw materials'), raw materials for imitating taste (hereinafter referred to as 'flavor raw materials'), and optionally additiveable raw materials. (hereinafter referred to as 'additive raw materials').
  • 'basic raw materials' raw materials for imitating taste
  • 'additive raw materials' optionally additiveable raw materials.
  • 'additive raw materials' optionally additiveable raw materials.
  • the basic raw material may be prepared with edible materials such as alginate, agarose, xanthan gum, guar gum, gum arabic, carrageenan, gelatin, and collagen.
  • edible materials such as alginate, agarose, xanthan gum, guar gum, gum arabic, carrageenan, gelatin, and collagen.
  • the flavor ingredient may be selected as an ingredient to mimic the taste of lean meat, an ingredient to mimic the taste of fat, an ingredient to mimic the taste of processed meat, and/or an ingredient to mimic the taste of other foods.
  • other foods may be a concept that includes not only meat and meat accessories, but also edible foods such as fish, fruits, vegetables, and cooked dishes without limitation. Specific examples of flavor raw materials will be described below.
  • the additive raw material may be a functional raw material that can be added as needed.
  • the additive raw material may be a nutrient or a medicinal ingredient.
  • At least one of the basic raw materials, flavor raw materials, and additive raw materials used to form the hydrogel may include a material that is insoluble at pH 7, such as high-molecular collagen or textured soy protein (TSP).
  • TSP textured soy protein
  • acidic or basic solvents may be used to work with the hydrogel. Therefore, the fabricated hydrogel may not be neutral in some cases.
  • the user if the user requires neutralization of the hydrogel in the food manufacturing regulations of the country where the user intends to sell and/or manufacture, the user neutralizes the hydrogel by adding an appropriate acidic and/or basic substance to the hydrogel in this step. can be performed.
  • step S130 the user obtains the extruded fibers by extruding the solubilized extrusion power source material with an extrusion device.
  • the extruded fibers extruded by the extrusion device have a length along the extrusion direction.
  • the extrusion device may be a device for extruding the hydrogel through an extrusion hole having a fine diameter or a fine gap.
  • the extrusion device may be a device in which at least one fine extrusion hole and/or gap is formed.
  • the extrusion device may be provided with a device including a plurality of nozzles or a 3D printer including a plurality of nozzles.
  • the extruded fibers extruded in a hydrogel state may be crosslinked and/or gelated.
  • a crosslinker used for crosslinking the extrusion power source material may be appropriately selected depending on the composition of the hydrogel material.
  • the user can gel the extrusion power source material through heating/cooling and/or acid-base reaction in consideration of the composition of the extrusion power source material.
  • Crosslinking to extruded fibers can be accomplished in a variety of ways.
  • the user may crosslink the extruded fibers by spraying an aerosol crosslinking agent toward the extruded fibers.
  • the user may cross-link extruded fibers by immersing them in a cross-linking agent in a solution state.
  • the user may expose the extruded fibers to an aqueous solution and/or aerosol containing calcium ions at a sufficient concentration (1 to 200 mM).
  • the user may place the extruded fibers in an aqueous solution and/or aerosol containing sufficient concentrations of genipin, glutaraldehyde, transglutaminase, and the like. can be exposed.
  • artificial meat is formed by arranging a plurality of extruded fibers in a bundle shape and then connecting them to each other.
  • a method of connecting the extruded fibers to each other a method using an adhesive and a method using cell culture are exemplified.
  • a method of connecting extruded fibers using an adhesive is a method of connecting a plurality of extruded fibers in a bundle form using an adhesive.
  • the user may connect the extruded fibers to each other by applying adhesive to the surface of the extruded fibers or dipping the extruded fibers into the adhesive.
  • the method of applying the adhesive may be realized by applying a liquid adhesive to the surface of the extruded fiber or spraying and applying an aerosol adhesive to the surface of the extruded fiber.
  • the method of immersing in an adhesive may be demonstrated by a method of connecting a plurality of extruded fibers in a bundle form in a state in which a plurality of extruded fibers are immersed in a bowl containing a liquid adhesive.
  • extruded fibers coated with an adhesive or dipped in an adhesive may be connected in a bundle form by applying pressure to adhere to each other for 10 minutes to 300 minutes under a temperature condition of 4 degrees Celsius to 40 degrees Celsius.
  • the adhesive used in this step may include an edible adhesive composed of edible ingredients and/or an edible crosslinking agent.
  • the edible adhesive may be an adhesive composed of cyanoacrylate-based adhesive, polyurethane-based adhesive, fibrin glue, gelatin glue, and/or other edible ingredients.
  • the edible crosslinker may be a chemical crosslinker composed of genipin, glutaraldehyde, and/or other edible ingredients.
  • the method of connecting extruded fibers using cell culture is to apply a hydrogel uniformly encapsulated with cells capable of connecting extruded fibers (hereinafter referred to as 'connecting cells') to the surface of compressed fibers, or to extrude in an aqueous solution mixed with connecting cells. It can be demonstrated by immersing the fibers and then culturing the cells.
  • the cells placed on the surface of the extruded fibers in the manner described above are then cultured and grown to form cell structures connecting a plurality of fiber bundles.
  • Culturing of the neuronal cells may be the same as or similar to general cell and/or tissue culture conditions (hereinafter referred to as 'general culture conditions').
  • connecting cells When cells with excellent extracellular matrix productivity are selected as connecting cells, the user may culture the connecting cells for about 6 hours or more under normal culture conditions to form a cell structure.
  • these connecting cells may be at least one of fibroblasts, mesenchymal stem cells, myofibroblasts, and other cells actively producing extracellular matrix.
  • the user may culture the connecting cells for about 12 hours or more under normal culture conditions to form a cell structure.
  • the artificial meat is cut in a direction crossing the longitudinal direction.
  • Artificial meat pieces may mean each piece obtained by cutting artificial meat. In particular, this step may be effective when mass-producing artificial meat is desired.
  • the user can form the length of the extruded fiber to be very long in the step of obtaining the extruded fiber (S130). Thereafter, the artificial meat formed through the step of obtaining artificial meat (S150) is divided into several pieces as needed in this step.
  • the user may divide the artificial meat into equal parts so that the plurality of artificial meat pieces have a certain thickness, or cut the artificial meat so that at least some of the artificial meat pieces have different thicknesses.
  • artificial meat is manufactured using raw materials that simulate different tastes so that the artificial meat has a complex taste in which at least two or more flavors are mixed.
  • each of the two tastes is described as a taste of lean meat and the other is a taste of fat, but the present invention is not limited thereto.
  • each of the two tastes may be a taste that mimics any one of the tastes of various foods, such as fish, fruits, vegetables, and cooked dishes, as well as meat and meat accessories.
  • Figure 3 is for the case where the step of forming the extrusion power source material in which the raw material is solubilized according to the first embodiment of the present invention includes the step of forming the first extrusion power source material and the step of forming the second extrusion power source material It is a flow chart.
  • the first raw material constituting the artificial meat is processed into the first extruded raw material in a hydrogel state.
  • the first ingredient may be an ingredient selected so that artificial meat mimics the taste of lean meat.
  • the first raw material may include a flavor raw material and a basic raw material that simulates the taste of lean meat.
  • the first raw material may be constituted without a basic raw material.
  • the first raw material may further contain additional raw materials including medicinal ingredients, nutritional ingredients, and the like.
  • the flavor raw material that simulates the taste of lean meat may be at least one of heme, hemoglobin, myoglobin, leghemoglobin, cysteine, and other raw meat flavoring raw materials.
  • cysteine is an amino acid related to the Maillard reaction that occurs in meat when meat is cooked, and when included in the first raw material, there is an advantage in that manufactured artificial meat can closely mimic the flavor of cooked meat. .
  • the second raw material constituting the artificial meat is processed into a second extruded raw material in a hydrogel state.
  • the second ingredient may be an ingredient selected so that artificial meat mimics the taste of fat.
  • the second raw material may include a flavor raw material and a basic raw material that simulates the taste of fat.
  • the second raw material may be constituted without a basic raw material.
  • the second raw material may further contain additional raw materials including medicinal ingredients, nutritional ingredients, and the like.
  • the flavor ingredient for flavoring the fat may be at least one of lard oil, canola oil, palm oil, sunflower oil, lipids, fats and other fat flavoring ingredients.
  • Figure 4 is a flow chart for the case where the step of obtaining the extruded fiber according to the first embodiment of the present invention includes the step of obtaining the first extruded fiber and the step of obtaining the second extruded fiber.
  • step S131 of obtaining the first extruded fiber the first extruded power source is placed in an extrusion device and extruded to obtain the first extruded fiber.
  • the extrusion device may be a device including a plurality of first nozzles through which the first extrusion power source material is extruded.
  • the user extrudes the first extruded fiber using an extrusion device, and determines the length of the first extruded fiber as needed.
  • the second extruded power source is placed in an extrusion device and extruded and crosslinked to obtain the second extruded fibers.
  • the extrusion device may be a device including a plurality of second nozzles through which the second extrusion power source material is extruded.
  • the user extrudes the second extruded fiber using an extrusion device, and determines the length of the second extruded fiber as needed.
  • the artificial meat manufacturing method according to the first embodiment may further include forming a third extruded raw material in which the additive raw material is solubilized, and obtaining third extruded fibers.
  • the additive raw material is hydrogelized in the same or similar manner to the first extrusion power source material or the second extrusion power source material.
  • the additive raw material may be a medicinal ingredient and/or a nutrient selected in response to the needs of the consumer or prospective intake person.
  • the step of obtaining the third extruded fibers may be performed in the same or similar manner to the step of obtaining the first extruded fibers (S131) and/or the step of obtaining the second extruded fibers (S132).
  • the extruded fiber is obtained using the extrusion device according to the first embodiment (S130) and the artificial meat is obtained (S150).
  • S130 the extrusion device according to the first embodiment
  • S150 the artificial meat is obtained (S150).
  • 5 is a schematic representation of extruding extruded fibers using the extrusion device according to the first embodiment.
  • 6 is a photograph of extruded fibers extruded by the extrusion device according to the first embodiment.
  • the extrusion device 2 is a device capable of extruding the hydrogel 30 disposed therein in a fiber form through a plurality of nozzles (not shown).
  • the extrusion device 2 may include an accommodation space for accommodating the hydrogel 30 processed from raw materials therein, and a plurality of nozzles for extruding the hydrogel 30 in the accommodation space.
  • the diameter of the nozzle of the extrusion device 2 may be set so that the extruded fibers have a diameter similar to that of muscle fibers.
  • the nozzle of the extrusion device 2 may be formed to have an inner diameter within a range of 5 ⁇ m to 3000 ⁇ m.
  • the extrusion device 2 may include about 10,000 or more nozzles, so that a large amount of extruded fibers at one time. However, this is an exemplary number and the number of nozzles included in the extrusion device 2 may vary.
  • the user may form the raw material before gelation to have a complex modulus within the range of 0.01 Pa to 30 kPa.
  • the user may form a hydrogel so that the hydrogel 30 has a complex elastic modulus within the range of 1 Pa to 100 MPa after gelation.
  • extruded fibers 31 that are not yet crosslinked or gelled are ejected through a nozzle.
  • the user may crosslink the extruded fibers 31 by spraying the crosslinking agent toward the nozzle side of the extrusion device 2 .
  • the user may gelate the extruded fibers 31 by exposing them to an environment in which the extruded fibers 31 are gelled (hereinafter referred to as 'gelation environment').
  • the user may cool or heat the extruded fibers, or immerse them in a water solution at a specific pH.
  • the gelled or cross-linked extruded fibers 32 are dropped into a bowl 4 containing an aqueous adhesive solution at the bottom of the extrusion device 2 .
  • the gelled or crosslinked extruded fibers 32 have a length proportional to the duration of extrusion and fall into the bowl 4. Therefore, it is possible for the user to obtain extruded fibers 32 of various lengths by adjusting the operating time of the extrusion device 2 .
  • step S150 of obtaining artificial meat the user connects the extruded fibers 32 dropped on the bowl 4 to each other.
  • the user folds or binds the extruded fibers 32 together to obtain artificial meat in the form of a bundle.
  • the user may proceed with the above-described operation after disposing the first extruded raw material in the extrusion device 2.
  • the user can proceed with the above-described operation after placing the second extruded raw material in the extrusion device 2.
  • the user uses one extrusion device 2 to obtain the first extruded fibers (S131) and the second step.
  • Step 2 (S132) of obtaining extruded fibers may be sequentially performed.
  • the user can extrude the third extruded fiber obtained by extruding the third extrusion power source using the extrusion device 2. For example, the user sequentially proceeds through a step of obtaining a first extruded fiber (S131), a step of obtaining a second extruded fiber (S132), and a step of obtaining a third extruded fiber with one extrusion device (2).
  • the user may simultaneously or simultaneously perform the step of obtaining the first extruded fiber (S131), the step of obtaining the second extruded fiber (S132), and the step of obtaining the third extruded fiber by different extrusion devices (2). there is.
  • the diameter of the nozzle of the extrusion device 2 through which the second extruded fiber is extruded is the diameter of the nozzle of the extrusion device 2 through which the first extruded fiber is extruded. can be made larger. This may be because the first extruded fibers need to be extruded in the form of very thin fibers in order to mimic the muscle fibers of real meat, whereas the second extruded fibers mimic fat with a relatively large structure in real meat.
  • the step of obtaining artificial meat (S150) may proceed by assembling the first extruded fibers and the second extruded fibers. At this time, when the third extruded fiber is extruded in the above step, the first extruded fiber, the second extruded fiber, and the third extruded fiber are assembled.
  • the user arranges a plurality of first extruded fibers and a plurality of second extruded fibers (or a plurality of first extruded fibers, a plurality of second extruded fibers, and a plurality of third extruded fibers) in the longitudinal direction by the extrusion direction. After that, they can be bonded together to produce artificial meat. At this time, marbling is formed on the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the artificial meat by the combination pattern of the first extruded fiber and the second extruded fiber.
  • the user may obtain artificial meat having marbling by separately manufacturing the lean meat part and the fat part and then assembling them.
  • the user forms an edible fiber structure by folding at least one first extruded fiber or connecting a plurality of first extruded fibers in a bundle form.
  • the user forms the fat structure by folding at least one second extruded fiber or connecting a plurality of second extruded fibers in a bundle form.
  • the user may prepare artificial meat with marbling by assembling at least one edible fiber structure and at least one fat structure.
  • extruded fibers are obtained using the extrusion device according to the second embodiment (S130), artificial meat is obtained (S150), and artificial meat
  • S130 artificial meat is obtained
  • S150 artificial meat
  • S160 artificial meat
  • FIGS. 7 and 8 The process of obtaining the piece (S160) will be described.
  • 7 is a view schematically illustrating the production of artificial meat using an extrusion device according to a second embodiment.
  • 8 is a view schematically illustrating artificial meat produced by an extrusion device according to a second embodiment and artificial meat pieces obtained by cutting the artificial meat.
  • the extrusion device 7 is provided so as to simultaneously extrude the first extruded fibers 511 and the second extruded fibers 512 .
  • the extrusion device 7 separately accommodates the first extrusion power source and the second extrusion power source, and a plurality of nozzles each selectively extrude either the first extrusion power source or the second extrusion power source.
  • the extrusion device 7 may include a first extrusion power source and a second extrusion power source separately accommodating and accommodating, and a valve for selectively connecting the accommodating portion and a plurality of nozzles, respectively.
  • the inner diameter of the nozzle may be the same as or similar to that of the nozzle of the extrusion device 2, a detailed description thereof will be omitted.
  • the step of obtaining the first extruded fibers (S131) and the step of obtaining the second extruded fibers (S132) may be performed simultaneously.
  • a nozzle extruding the first extrusion power source material is referred to as a first nozzle 71
  • a nozzle extruding the second extrusion power source material is referred to as a second nozzle 72.
  • the nozzle of the extrusion device 7 is the first nozzle 71 or the second extrusion power source according to the user setting. It can be 2 nozzles 72.
  • the extruding device 7 may include a crosslinking agent spraying device 81, an adhesive spraying device 82, and a mold (not shown) to automate the production of artificial meat.
  • the crosslinking agent spraying device 81 is a device for spraying the crosslinking agent 811 toward the discharge ports of the plurality of nozzles. Due to this, the extruded fiber passing through the nozzle is exposed to the crosslinking agent and crosslinked in the process of descending by the force of extrusion.
  • the artificial meat is obtained (S150) by first extruding fibers 511 and
  • the adhesive 812 may be sprayed onto the second extruded fiber 522 by the adhesive spraying device 82 and proceed.
  • the adhesive spraying device 82 is a device for spraying adhesive on the crosslinked extruded fibers.
  • the extruded fibers to which the adhesive is sprayed may descend and enter a close contact mold (not shown).
  • the close frame is formed so that the diameter of the outlet is smaller than that of the inlet, so the first extruded fibers 511 and the second extruded fibers 512 to which the adhesive is applied naturally pass through the close frame in the direction of the arrow shown in FIG.
  • the artificial meat 5 may be formed by being adhered to each other and adhered to each other.
  • the artificial meat 5 thus formed has a shape similar to that of FIG. 8 .
  • the artificial meat 5 is formed with a lean meat portion 51 in which first extruded fibers 511 are concentrated and a fat portion 52 in which second extruded fibers 512 are densely formed.
  • a cross section of artificial meat 5 cut in a direction crossing the longitudinal direction is marbling by a combination pattern of first extruded fibers 511 and second extruded fibers 512. This will be formed
  • the user Since the marbling is formed by the combination pattern of the first extruded fiber 511 and the second extruded fiber 512, the user has a nozzle 71 through which the first extrusion power source material is extruded and a nozzle through which the second extrusion power source material is extruded.
  • the shape of the marbling can be changed by setting the arrangement of (72) differently.
  • the user can adjust the fat content of the artificial meat 5 by adjusting the ratio of the nozzle 71 through which the first extrusion power source material is extruded and the nozzle 72 through which the second extrusion power source material is extruded.
  • the step of obtaining artificial meat pieces is performed by cutting the artificial meat 5 in a direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the user cuts the artificial meat 5 several times along the longitudinal direction to produce a plurality of artificial meat pieces 6 .
  • the length of the artificial meat 5 is approximately several meters or more than tens of meters, and by cutting the artificial meat 5, tens to thousands of artificial meat pieces 6 may be produced at a time.
  • the extrusion device 7 according to the second embodiment crosslinks the raw material by spraying the crosslinking agent 811, but the present invention is not limited thereto.
  • the extrusion device 7 may have a section that creates a gelation environment.
  • the extrusion device 7 may cool (or heat) the extruded fibers by immersing them in an aqueous solution having a specific temperature or less (or more) for a preset time.
  • the extrusion device 7 may cool (or heat) the extruded fibers by conveying them through a tray below (or above) a certain temperature.
  • the nozzle of the extrusion device 7 is an example of selectively extruding any one of the first extruded fibers 511 and the second extruded fibers 512, but is not limited thereto.
  • a plurality of raw materials are independently accommodated in the extrusion device 7, and the nozzle may selectively extrude any one of the received raw materials according to a user's setting.
  • the first raw material, the second raw material, and the additive raw material may be each independently accommodated in the extrusion device 7 .
  • the user can manufacture artificial meat by setting the number and positional arrangement of each of the first nozzle extruding the first raw material, the second nozzle extruding the second raw material, and the third nozzle extruding the additive raw material among the plurality of nozzles. there is.
  • the user may set the number of third nozzles so that the third extruded fibers are less than (or more than) a predetermined ratio in the cross section of the artificial meat 5 to adjust the content of medicinal and nutritional ingredients.
  • the user can set the raw material extruded by each nozzle so that the main taste of the artificial meat 5 is based on the first raw material and the second raw material.
  • the user may set the raw material extruded by each nozzle such that the third extruded fiber is positioned between the first extruded fibers and/or the second extruded fibers.
  • FIGS. 9 to 11 a method for manufacturing artificial meat according to a second embodiment of the present invention and artificial meat manufactured through the method will be described with reference to FIGS. 9 to 11 .
  • the same reference numerals are used for parts similar to those of the first embodiment, and descriptions of parts common to the first embodiment are omitted.
  • the artificial meat manufacturing method according to the second embodiment includes a step of forming an extruded raw material in which the raw material is solubilized (S210), a step of encapsulating cells in the extruded raw material (S220), and extruded fibers may include obtaining (S230), culturing cells (S240), obtaining artificial meat (S250), and obtaining artificial meat pieces (S260).
  • the step of forming an extruded raw material in which the raw material is solubilized (S210), the step of obtaining extruded fibers (S230), the step of obtaining artificial meat (S250), and the step of obtaining artificial meat pieces (S260) are
  • the extruded raw material in which the raw material is solubilized is formed (S110)
  • the extruded fiber is obtained (S130)
  • the artificial meat is obtained (S150)
  • the artificial meat piece is obtained (S160) and Since each can be performed identically or similarly, the differences will be mainly described below.
  • the user may form the raw material before gelation to have a complex modulus within the range of 0.01 Pa to 300 Pa. .
  • the user may form the hydrogel so that the gel has a complex modulus within the range of 1 Pa to 300 kPa after gelation.
  • neutralization of the hydrogel may be performed in order to encapsulate the cells in the hydrogel after the step (S210) in which the extruded power source material in which the raw material is solubilized is formed (S210). This is because cells can die if cells are encapsulated in a hydrogel that is not in a neutral state.
  • the cells to be cultured are encapsulated in the hydrogel formed in the step of forming the extrusion power source material in which the raw material is solubilized (S210).
  • Cells to be encapsulated can be broadly classified into cells cultured to realize the taste for a specific meat (hereinafter referred to as 'taste-creating cells') and the aforementioned connecting cells. Description of the connecting cells is omitted since it has been described above.
  • Taste-enhancing cells may be animal cells selected in consideration of the type and/or region of meat to be produced. Actual meat tastes different due to factors such as the type of cells constituting it and the ratio of red muscle fibers to white muscle fibers.
  • the user can enclose the cells of the specific animal in the hydrogel while proceeding with this step.
  • the user may enclose the cells of an animal so that the texture, color, texture, and taste of the artificial meat are similar to that of a specific animal.
  • the user can adjust the ratio of cells corresponding to white muscle fibers and cells corresponding to red muscle fibers to be encapsulated in the gel so that the artificial meat simulates the taste of meat for a specific part of a specific animal.
  • taste embodying cells are cells for a specific part of a specific animal, muscle cells (myocyte), muscle satellite cells (satellte cells), muscle stem cells (muscle stem cells), fibroblasts (fibroblasts), endothelial cells (vascular cells) cell), chondrocyte, bone cell (oesteocyte), bone marrow/adipose tissue/nasal cavity-derived mesenchymal stem cell derived from bone marrow/adipose tissue/nasal cavity, and the like.
  • the gel may be extruded within a pressure range to prevent damage to cells encapsulated in the gel during the extrusion process.
  • the pressure at which the extrusion device extrudes the gel may be set to 200 kPa or less.
  • the cells encapsulated in the extruded fibers are cultured according to the culture conditions of the encapsulated cells.
  • cells can be cultured by exposing the extruded fibers under the general culture conditions described above for a sufficient period of time.
  • the connecting cells are encapsulated in the hydrogel in the step of encapsulating the cells in the extruded power source material (S220), the step of culturing the cells (S240) and the step of obtaining the artificial meat (S250) may be performed simultaneously.
  • the user may perform the step of arranging a plurality of extruded fibers in a bundle form and then culturing the cells while pressing them with a frame for compressing them (S240). At this time, a plurality of extruded fibers are connected to each other by the connective cells cultured over time to obtain artificial meat.
  • FIG. 10 shows the step of forming an extrusion power source material in which the raw material is solubilized according to the second embodiment of the present invention, the step of forming the first extrusion power source material and the second step of forming the first extrusion power source material. 2 It is a flow chart for the case including the step of forming the extruded power source material. 11 is a flowchart for a case where the step of obtaining extruded fibers according to the second embodiment of the present invention includes a step of obtaining first extruded fibers and a step of obtaining second extruded fibers.
  • the step of forming the first extrusion power source material (S211) and the step of forming the second extrusion power source material (S212) are the steps of forming the first extrusion power source material of the first embodiment described above (S111) and the second extrusion power source material. It may be performed similarly to the step (S112) in which is formed.
  • the first extrusion power source material and / or the second extrusion power source material Cells are encapsulated in the extruded power source material.
  • the first extruded fiber is obtained (S231) and the second extruded fiber is obtained (S232), the first extruded fiber of the above-described first embodiment is obtained (S231) and the second extruded fiber is obtained It may be performed similarly to step S232.
  • the step of obtaining the first extruded fiber (S231) and the step of obtaining the second extruded fiber (S232) may have a more limited extrusion pressure range than the first embodiment so that cells are not damaged, and artificial meat is immediately generated. Instead, the step of culturing the cells proceeds.
  • the artificial meat manufactured by the artificial meat manufacturing method according to the second embodiment also simulates the marbling of real meat. Since the description has been described above, it is omitted.
  • FIGS. 12 to 15 For convenience of description, similar reference numerals are used for parts similar to those of the above-described embodiments, and descriptions of parts common to the above-described embodiments are omitted.
  • 12 is a flowchart of a method for manufacturing artificial meat according to a third embodiment of the present invention.
  • 13 is a diagram schematically illustrating examples of fat units that can be used in the artificial meat manufacturing method according to the third embodiment of the present invention.
  • 14 is a photograph of an edible fiber structure manufactured according to a third embodiment of the present invention.
  • 15 is a photograph of artificial meat manufactured according to the third embodiment of the present invention.
  • the method for manufacturing artificial meat according to the third embodiment of the present invention includes gelling raw materials (S310), encapsulating cells (S320), and obtaining edible fibers (S331). , Obtaining fat units (S332), culturing cells (S340), and forming artificial meat (S350).
  • the first extrusion power source material obtained by processing the first raw material into a hydrogel state identically or similarly to the above-described embodiments, and the second extrusion power source material obtained by processing the second raw material into a hydrogel state is formed
  • taste-enhancing cells or connective cells may be encapsulated in the first extruded raw material and/or the second extruded raw material, similarly to the second embodiment.
  • step S331 of obtaining edible fiber the user prepares edible fiber by processing the first extruded raw material into a fine fiber form. Users can process edible fibers to have diameters ranging from 5 ⁇ m to 3000 ⁇ m.
  • the method of manufacturing edible fiber is not limited to the extrusion method.
  • the first extruded power source material may be first applied thinly and crosslinked, and then divided into fine fibers.
  • the first extruded raw material crosslinked in the form of a thin plate may be divided into fine fibers or processed into fine fibers by entering a device similar to a noodle making machine.
  • edible fibers similar to fine fibers may be obtained by accommodating the first extruded raw material in a gel state in a pre-prepared molding mold and then exposed to a crosslinking agent.
  • the user prepares the fat unit by processing the second extruded raw material into an arbitrary shape.
  • the fat unit 513 is manufactured according to the marbling pattern of the artificial meat to be manufactured in order to shorten the process time. Doing so can be efficient.
  • a fat unit 513a in the form of fine fibers or a fat unit 513b in the form of fibers is used.
  • the fibrous fat unit 513b may be a fat unit formed to have a larger diameter than the fine fibrous fat unit 513a.
  • the fat unit 513a in the form of fine fibers, the fat unit 513b in the form of fibers, the fat unit 513c in the form of thinly spread plates, or the fat unit in the form of lumps Artificial meat may be manufactured using the fat unit 513d and/or the fiber-shaped fat unit 513e having a non-circular cross section.
  • these fat units 513 can be produced in various ways, such as extruding through a nozzle, extruding through a fine gap, processing a crosslinked second extruded raw material, or using a molding die. You will be able to.
  • the step of culturing the cells may be performed when the cells are encapsulated in the first extrusion power source material or the second extrusion power source material, and since this may be performed in the same or similar manner as the above-described embodiments, a description thereof will be omitted. .
  • the user forms artificial meat based on edible fibers and/or fat units.
  • this step may be performed by manually processing the obtained edible fiber and/or fat unit, or may be performed by a printer that performs bio-3D printing.
  • a description will be made based on the fact that a user produces artificial meat with marbling using edible fiber and fat units, but the present embodiment is not limited thereto.
  • the user when a user intends to manufacture artificial meat composed of only lean meat parts, the user manufactures artificial meat using only edible fibers, and when manufacturing artificial meat composed of only fat parts, the user manufactures artificial meat using only fat units. can do.
  • At least one edible fiber is folded or a plurality of edible fibers are arranged in a bundle to obtain an edible fiber structure (514; see FIG. 14) simulating the bundle structure of muscle fibers.
  • a user may place at least one fat unit between these edible fiber structures to produce artificial meat with marbling.
  • the marbling may have different patterns depending on how the combination of the edible fiber and the fat unit is formed.
  • the user prepares artificial meat with marbling by combining a fat structure (515; see FIG. 15) in which at least one fat unit processed into a fiber form is folded or connected in a bundle form and the edible fiber structure 514 described above. Maybe.
  • artificial meat may be formed as follows.
  • the step of obtaining the edible fiber (S331) and the step of obtaining the fat unit (S332) may be performed by operating the 3D printer and discharging the edible fiber and the fat unit from the nozzle.
  • the step of forming artificial meat may be performed by manufacturing an artificial meat model with edible fibers and/or fat units ejected from a 3D printer.
  • edible fiber and/or fat units discharged from the printer may be adhered to each other in the process of printing artificial meat by applying an adhesive to the surface.
  • the 3D printer may include a device for spraying adhesive, similar to the extrusion device 7 according to the second embodiment.
  • the user may first model an artificial meat model.
  • the artificial meat model may be a model having a certain pattern by a combination of the edible fiber structure 514 and the fat structure 515.
  • the user may adjust the shape of the marbling appearing in the artificial meat by setting different combinations of the edible fiber structure 514 and the fat structure 515.
  • the 3D printer may be set to print the artificial meat based on the input artificial meat model.
  • the artificial meat manufacturing method according to the third embodiment may also process additive raw materials and place them in artificial meat.
  • Artificial meat according to the above-described embodiments of the present invention has the advantage of obtaining cultured meat and artificial meat having characteristics similar to real meat by being applied to cultured meat, vegetable substitute meat, insect protein-based substitute meat, etc. there is.
  • by selectively configuring the composition of the raw material it can be provided as a customized nutritious food to consumers of various constitutions.
  • it will be possible to apply it as an oral administration method medicine by containing pharmaceutical ingredients in raw materials.
  • the pattern due to the combination of the edible fiber (or the first extruded fiber) and the fat unit (or the second extruded fiber) is changed according to the part of the actual meat to be copied. This has the advantage of being able to simulate the marbling of a specific area.

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Abstract

본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 살코기의 맛을 구현하는 원료가 가용화된 제1 압출전원료가 형성되는 단계, 상기 제1 압출전원료가 압출되어 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제1 압출 섬유가 획득되는 단계, 지방의 맛을 구현하는 원료가 가용화된 제2 압출전원료가 형성되는 단계, 상기 제2 압출전원료가 압출되어 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제2 압출 섬유가 획득되는 단계 및 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결된 인공육이 획득되는 단계를 포함한다.

Description

인공육 및 인공육 제조 방법
본 발명은 인공육 및 인공육 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 인공육은 고기와 흡사한 맛이 나도록 제조한 식품을 의미한다. 인공육은 안정적인 식량 공급의 일환으로 축산업에 대한 수요의 일부를 대체하여, 축산업으로 인한 환경 오염을 완화하는데 기여하고 있다. 또한, 인공육 중 일부는 비 동물성 재료를 기초로 생산되어 채식주의자들의 니즈 충족에 기여하고 있다. 이런 이유 등으로 인공육은 나날이 그 수요가 증대되고 있어, 이를 대량 생산할 수 있는 방법이 필요하다.
대량의 인공육 제조는 일반적으로 세포를 뭉친 응집체를 대량으로 배양하거나, 3차원의 구조물에 세포를 파종하여 이를 배양하는 방식이 주류적이다. 그러나, 전자의 방식은 대량의 세포를 확보해야한다는 점에서 대량 생산에 어려움이 있었다. 또한, 후자의 방식은 배양 과정에서 세포가 이탈될 수 있고, 대체적(large volume)의 세포 구조체를 2주 이상 기간 동안 배양하며 세포 생존율을 유지하여야 하여 대량 생산에 어려움이 있다.
또한, 종래의 방식들에 의한 인공육은 실제 고기의 고깃결과 마블링이 구현되지 않아, 실제 고기의 맛과 식감과는 다소 차이가 존재하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 대량 생산성이 우수한 인공육 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 맛과 식감이 실제 육류에 흡사한 인공육 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 살코기의 맛을 구현하는 원료가 가용화된 제1 압출전원료가 형성되는 단계, 상기 제1 압출전원료가 압출되어 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제1 압출 섬유가 획득되는 단계, 지방의 맛을 구현하는 원료가 가용화된 제2 압출전원료가 형성되는 단계, 상기 제2 압출전원료가 압출되어 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제2 압출 섬유가 획득되는 단계 및 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결된 인공육이 획득되는 단계를 포함한다.
상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 제1 노즐을 통하여 상기 제1 압출전원료가 압출될 수 있다.
상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 제2 노즐을 통하여 상기 제2 압출전원료가 압출될 수 있다.
상기 인공육이 획득되는 단계에서, 적어도 하나의 상기 제1 노즐과 적어도 하나의 상기 제2 노즐의 배열에 의해, 상기 인공육은 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 절단된 단면에 상기 제1 압출 섬유와 상기 제2 압출 섬유로 형성된 패턴을 가질 수 있다.
상기 인공육이 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 절단되어, 상기 패턴에 의한 마블링을 갖는 적어도 하나의 인공육 피스가 획득되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제1 노즐을 통과한 상기 제1 압출전원료에 가교제가 분사되어, 가교된 상기 제1 압출 섬유가 획득될 수 있다.
상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제2 노즐을 통과한 상기 제2 압출전원료에 가교제가 분사되어, 가교된 상기 제2 압출 섬유가 획득될 수 있다.
상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제1 노즐을 통과한 상기 제1 압출전원료가 가교제에 침지되어, 가교된 상기 제1 압출 섬유가 획득될 수 있다.
상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제2 노즐을 통과한 상기 제2 압출전원료가 가교제에 침지되어, 가교된 상기 제2 압출 섬유가 획득될 수 있다.
상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제1 노즐을 통과한 상기 제1 압출전원료가 겔화(gelation)를 위한 환경에 노출되어, 겔화된 상기 제1 압출 섬유가 획득될 수 있다.
상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제2 노즐을 통과한 상기 제2 압출전원료가 겔화를 위한 환경에 노출되어, 겔화된 상기 제2 압출 섬유가 획득될 수 있다.
상기 인공육이 획득되는 단계에서는, 상기 제1 압출 섬유 및 상기 제2 압출 섬유 중 적어도 하나에 접착제가 도포되어, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결될 수 있다.
상기 인공육이 획득되는 단계에서는, 상기 제1 압출 섬유 및 상기 제2 압출 섬유가 접착제에 침지되어, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결될 수 있다.
상기 인공육이 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유를 상기 길이 방향을 따라 배열한 상태에서 세포를 배양하여, 배양된 세포에 의해 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 연결될 수 있다.
영양소 및 의약성분 중 적어도 하나를 포함하는 첨가 원료가 가용화된 제3 압출전원료가 형성되는 단계 및 상기 제3 압출전원료가 압출되어 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제3 압출 섬유가 획득되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 인공육이 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유, 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유 및 적어도 하나의 제3 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 살코기의 맛을 구현하는 원료가 섬유 형태로 가공된 식용 섬유가 획득되는 단계 및 적어도 하나의 상기 식용 섬유를 접거나 복수의 상기 식용 섬유를 다발 형태로 연결하여, 실제 육류에서 근섬유에 의한 다발 구조와 유사한 구조를 포함하는 인공육이 형성되는 단계를 포함할 수 있다.
지방의 맛을 구현하는 원료가 겔화 또는 가교된 지방 유닛이 획득되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 인공육이 형성되는 단계에서는, 적어도 하나의 상기 식용 섬유와 적어도 하나의 상기 지방 유닛을 조합하여, 상기 조합에 의한 패턴으로 실제 육류의 마블링이 구현된 인공육이 형성될 수 있다.
상기 지방 유닛이 획득되는 단계에서, 상기 지방 유닛은 섬유 형태로 가공되어 획득될 수 있다.
상기 인공육이 형성되는 단계에서 상기 인공육은, 적어도 하나의 상기 식용 섬유를 접거나 복수의 상기 식용 섬유를 다발 형태로 연결한 식용 섬유 구조체와, 적어도 하나의 상기 지방 유닛을 접거나 복수의 상기 지방 유닛을 다발 형태로 연결한 지방 구조체의 조합으로 형성될 수 있다.
상기 인공육이 형성되는 단계에서는, 모사하고자 하는 상기 실제 육류의 부위에 따라, 상기 식용 섬유와 상기 지방 유닛의 조합으로 인한 패턴을 변경하여, 상기 부위에 따른 마블링을 구현할 수 있다.
상기 인공육이 특정한 동물의 육류에 유사하도록, 상기 살코기의 맛을 구현하는 원료에 상기 특정한 동물의 세포가 봉입되는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육은, 인공육의 제1 원료를 가용화한 제1 압출전원료가 압출되어 형성되며, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제1 압출 섬유 및 상기 인공육의 제2 원료를 가용화한 제2 압출전원료가 압출되어 형성되며, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제2 압출 섬유를 포함하고, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결되어 형성될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 인공육은, 살코기의 맛을 구현하는 원료가 섬유 형태로 가공되어 형성되는 적어도 하나의 식용 섬유를 포함할 수 있다.
상기 인공육이 실제 육류에서 근섬유에 의한 다발 구조와 유사한 구조를 포함하도록, 상기 인공육의 적어도 일부는 적어도 하나의 상기 식용 섬유를 접거나 복수의 상기 식용 섬유를 다발 형태로 연결하여 형성될 수 있다.
상기 인공육은 지방의 맛을 구현하는 원료가 겔화 또는 가교된 지방 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 인공육에는, 적어도 하나의 상기 식용 섬유와 적어도 하나의 상기 지방 유닛의 조합에 의한 패턴으로 실제 육류의 마블링이 구현될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
제작자 및/또는 소비자가 희망하는 맛을 가진 인공육을 대량 생산할 수 있다.
맛과 식감이 실제 육류에 흡사한 인공육을 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 실제 육류를 개략적으로 표현한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계가, 제1 압출전원료가 형성되는 단계와 제2 압출전원료가 형성되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압출 섬유가 획득되는 단계가, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 압출 장치를 이용하여 압출 섬유를 압출하는 것을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 압출 장치에 의해 압출된 압출 섬유의 사진이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 압출 장치를 이용하여 인공육을 제조하는 것을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 8은 제2 실시예에 따른 압출 장치에 의해 제조된 인공육과, 인공육을 절단한 인공육 피스를 개략적으로 표현한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인공육 제조 방법의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계가, 제1 압출전원료가 형성되는 단계와 제2 압출전원료가 형성되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압출 섬유가 획득되는 단계가, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법의 순서도이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법에 이용될 수 있는 지방 유닛의 예시들을 개략적으로 표현한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조된 식용 섬유 구조체의 사진이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조된 인공육의 사진이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하에서 언급하는 '인공육'은 사람에 의해 생산된 인공 고기를 의미한다. 인공육은 세포를 배양하여 만든 배양육과, 식용 가능한 원료를 가공하여 제조한 대체육을 포함하는 개념으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명하기 앞서, 본 발명의 이해를 돕기 위해, 도 1을 참조하여 실제 육류의 특성에 대하여 먼저 설명한다. 도 1은 실제 육류를 개략적으로 표현한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 실제 육류는 크게 살코기 부분(11)과 지방 부분(12)으로 구별할 수 있다.
살코기 부분(11)은 고기 내에서 근섬유(111)를 기초로 형성된 부분을 의미한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 실제 육류(1)의 살코기 부분(11)은 다발 형태로 배열된 수많은 근섬유(111)를 포함한다. 살코기 부분(1)의 맛과 식감은 이러한 근섬유(111)들의 조성, 크기 및/또는 배열에 의해 영향을 받게 된다.
지방 부분(12)은 실제 육류(1)에서 마블링을 구성하는 부분이다. 실제 육류(1)에서 지방(12)은 부위 별로 그 함유량이 달라진다. 이는 운동성이 큰 부위는 상대적으로 지방의 축적량이 적고, 운동성이 작은 부위는 상대적으로 지방의 축적량이 많기 때문이다. 이러한, 지방 부분(12)의 함유량 차이는 실제 육류(1)의 맛에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 지방 부분(12)의 함유량이 많은 고기일수록 식감이 연하고 고소한 맛을 내기 때문이다.
이하에서는, 상술한 설명을 바탕으로 본 발명을 설명하기 위한 도면들을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법 및 그를 통해 제조된 인공육에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법에 대한 순서도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S110), 압출 섬유가 획득되는 단계(S130), 인공육이 획득되는 단계(S150) 및 인공육 피스가 획득되는 단계(S160)를 포함할 수 있다.
원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S110)에서는 인공육의 원료를 가용화(Solubilization)하여 졸(sol) 및/또는 겔(gel) 상태의 압출전원료를 획득한다. 예를 들어, 본 단계에서는 인공육의 원료를 적절한 용매로 용해하여 겔 상태로 가공할 수 있다. 또는, 본 단계에서는 인공육의 원료를 적절한 분산매를 이용하여 졸(sol) 상태로 가공할 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S110)에서 하이드로겔(hydrogel) 상태의 원료가 형성되는 것으로 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이, 원료는 졸 및/또는 겔 상태로 다양하게 가공될 수 있을 것이다. 또한, 통상의 기술자는 이하의 설명을 바탕으로 다양하게 가공된 원료를 이용하여 인공육을 제조하는 것이 가능할 것이다.
본 단계에서 이용되는 원료는, 압출 성형 가능한 물성을 가진 하이드로겔을 형성하기 위한 원료(이하, '기초 원료'), 맛을 모사하기 위한 원료(이하, '풍미 원료') 그리고 선택적으로 첨가 가능한 원료(이하, '첨가 원료')로 구별될 수 있다. 다만, 풍미 원료만으로 압출 성형 가능한 물성의 하이드로겔을 획득할 수 있는 경우에는, 풍미 원료만으로 하이드로겔을 형성할 수 있을 것이다.
예를 들어, 기초 원료는 알지네이트, 아가로오스, 잔탄검, 구아검, 아라비아검, 카라기난, 젤라틴, 콜라겐 등의 식용 가능한 재료로 마련될 수 있다.
예를 들어, 풍미 원료는 살코기의 맛을 모사하기 위한 원료, 지방의 맛을 모사하기 위한 원료, 가공육의 맛을 모사하기 위한 원료 및/또는 기타 식품의 맛을 모사하기 위한 원료로 선택될 수 있다. 여기서 기타 식품은 고기, 고기의 부속물뿐만 아니라, 생선, 과일, 채소, 조리된 요리 등 식용 가능한 식품을 제한 없이 포함하는 개념일 수 있다. 풍미 원료에 대한 구체적인 예시는 이하에서 후술한다.
첨가 원료는 필요에 따라 첨가될 수 있는 기능성 원료일 수 있다. 일 예로 첨가 원료는 영양소, 의약 성분 등일 수 있다.
한편, 하이드로겔을 형성하는데 사용된 기초 원료, 풍미 원료 및 첨가 원료 중에 적어도 하나가 고분자 콜라겐(collagen)이나 조직콩단백질(Textured Soy Protein, TSP)과 같이 pH 7에서 용해되지 않는 물질을 포함할 수 있다. 이러한 경우에는, 하이드로겔로 하는 작업에 산성 또는 염기성 용매가 이용될 수 있다. 따라서, 제작된 하이드로겔은 경우에 따라서 중성아 아닐 수 있다. 이때, 사용자가 판매 및/또는 제조하려는 국가 등의 식품 제조에 관한 규정 등에서 하이드로겔에 대한 중성화를 요구하는 경우, 사용자는 본 단계에서 하이드로겔에 적절한 산성 및/또는 염기성 물질을 첨가하여 중성화하는 작업을 수행할 수 있다.
압출 섬유가 획득되는 단계(S130)에서는 사용자가 가용화된 압출전원료를 압출 장치로 압출하여 압출 섬유를 획득한다. 압출 장치에 의해 압출된 압출 섬유는 압출 방향에 따른 길이를 가지게 된다.
여기서, 압출 장치는 미세한 직경의 압출구, 또는 미세한 틈을 통해 하이드로겔을 압출하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 압출 장치는 미세한 압출구 및/또는 틈이 적어도 하나 이상 형성된 장치일 수 있다. 일 예로, 압출 장치는 복수의 노즐을 포함하는 장치 또는 복수의 노즐을 포함하는 3D 프린터 등으로 마련될 수 있을 것이다.
또한, 압출 섬유가 획득되는 단계(S130)에서는 하이드로겔 상태로 압출된 압출 섬유가 가교 및/또는 겔화(gelation)될 수 있다.
압출전원료의 가교에 사용되는 가교제(crosslinker)는 하이드로겔의 원료 조성에 따라 적절히 선택될 수 있다. 또한, 사용자는 압출전원료의 조성을 고려하여 가열/냉각 및/또는 산 염기 반응을 통해 압출전원료를 겔화할 수 있다.
압출 섬유에 대한 가교는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 압출 섬유를 향해 에어로졸 상태의 가교제를 분사하여, 압출 섬유를 가교할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자는 압출 섬유를 용액 상태의 가교제에 침지시켜 가교할 수도 있을 것이다.
일 예로, 알지네이트를 포함하는 압출 섬유의 경우에는, 사용자는 압출 섬유를 충분한 농도의 (1 내지 200 mM) 칼슘 이온이 포함된 수용액 및/또는 에어로졸에 노출시킬 수 있다.
또는, 젤라틴, 콜라젠 등 단백질이 포함된 압출 섬유의 경우에는, 사용자는 압출 섬유를 충분한 농도의 제니핀(genipin), 글루타알데이하이드, 트랜스글루타미나아제 등을 포함하는 수용액 및/또는 에어로졸에 노출시킬 수 있다.
인공육이 획득되는 단계(S150)에서는 복수의 압출 섬유를 다발 형태로 배열한 후 서로 연결하여 인공육을 형성한다. 본 단계에서, 압출 섬유들을 서로 연결하는 방법은, 접착제를 이용하는 방식과 세포 배양을 이용하는 방식을 예로 들 수 있다.
접착제를 이용하여 압출 섬유를 연결하는 방식은, 접착제를 이용하여 복수의 압출 섬유를 다발 형태로 연결하는 방식이다. 예를 들어, 사용자는 압출 섬유의 표면에 접착제를 도포하거나, 압출 섬유를 접착제에 침지시켜, 압출 섬유를 서로 연결할 수 있다.
접착제를 도포 하는 방식은, 액상의 접착제를 압출 섬유의 표면에 도포하거나, 에어로졸 상태의 접착제를 압출 섬유의 표면에 분사하여 도포하는 방법으로 시현될 수 있다.
또한, 예를 들어, 접착제에 침지시키는 방식은, 액상의 접착제를 수용한 보울(bowl) 등에 복수의 압출 섬유를 침지시킨 상태에서 다발 형태로 연결하는 방식으로 시현될 수 있다.
예를 들어, 접착제가 도포되거나 접착제에 침지된 압출 섬유들은, 섭씨 4도씨 내지 40도씨 온도 조건 하에서, 10분 내지 300분 동안 서로 밀착되도록 압력을 가하여, 다발 형태로 연결될 수 있다.
한편, 본 단계에서 사용되는 접착제는 식용 가능한 성분으로 조성된 식용 가능 접착제 및/또는 식용 가능 가교제로 구비될 수 있다.
일 예로, 식용 가능한 접착제는, 시아노 아크릴레이트계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 피브린 글루, 젤라틴 글루 및/또는 기타 식용 가능한 성분으로 조성된 접착제일 수 있다.
일 예로, 식용 가능한 가교제는, 제니핀(genipin), 글루타알데이하이드 및/또는 기타 식용 가능한 성분으로 조성된 화학 가교제(chemical crosslinker)일 수 있다.
세포 배양을 이용하여 압출 섬유를 연결하는 방식은, 압출 섬유를 연결할 수 있는 세포(이하 '연결 세포')가 균일하게 봉입된 하이드로겔을 압축 섬유 표면에 도포하거나, 연결 세포가 혼합된 수용액에 압출 섬유를 침지시킨 후, 세포를 배양함으로써 시현될 수 있다.
상술한 방식에 의해 압출 섬유 표면에 위치된 세포들은 이후 배양되며 생육되어 복수의 섬유 다발을 연결하는 세포 구조체를 형성한다. 연결 세포의 배양은 일반적인 세포 및/또는 조직의 배양 조건(이하 '일반 배양 조건')과 동일하거나 유사할 수 있다.
연결 세포로서 세포외기질 생산성이 우수한 세포가 선택된 경우, 사용자는 세포 구조체가 형성되도록, 연결 세포를 일반 배양 조건 하에서 약 6시간 이상 배양할 수 있다. 예를 들어, 이러한 연결 세포는 섬유아세포, 중간엽줄기세포, 근섬유아세포 및 기타 세포외기질 생산이 활발한 세포 중 적어도 하나일 수 있다.
또는, 연결 세포로서 세포외기질 생산이 활발하지 않은 세포가 선택된 경우, 사용자는 세포 구조체가 형성되도록, 연결 세포를 일반 배양 조건 하에서 약 12시간 이상 배양할 수 있다.
인공육 피스가 획득되는 단계(S160)에서는 인공육을 길이 방향에 교차하는 방향으로 절단한다. 인공육 피스는 인공육을 절단하여 획득된 각각의 조각을 의미할 수 있다. 특히, 본 단계는 인공육을 대량 생산하려는 경우 효과적일 수 있다.
대량 생산을 하기 위해 본 단계를 포함하는 경우, 사용자는 압출 섬유가 획득되는 단계(S130)에서 압출 섬유의 길이를 매우 길게 형성할 수 있다. 이후, 인공육이 획득되는 단계(S150)를 거쳐 형성된 인공육은, 본 단계에서 필요에 따라 여러 조각으로 분할된다. 사용자는 복수의 인공육 피스가 일정한 두께를 갖도록 인공육을 등분하거나, 적어도 일부의 인공육 피스의 두께가 서로 다르도록 인공육을 절단할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 제조된 인공육이 적어도 둘 이상이 맛이 섞인 복합적인 맛을 갖도록, 서로 다른 맛을 모사하는 원료를 사용하여 인공육을 제조할 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법으로 복합적인 맛을 갖는 인공육을 제조하는 것에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 두 가지 이상의 맛 중 하나는 살코기의 맛이고 다른 하나는 지방의 맛인 것으로 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 두 가지 맛 각각은 고기, 고기의 부속물뿐만 아니라, 생선, 과일, 채소, 조리된 요리 등 다양한 식품의 맛 중 어느 하나를 모사하는 맛일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계가, 제1 압출전원료가 형성되는 단계와 제2 압출전원료가 형성되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
제1 압출전원료가 형성되는 단계(S111)에서는 인공육을 구성하는 제1 원료가 하이드로겔 상태인 제1 압출전원료로 가공된다. 예를 들어, 제1 원료는 인공육이 살코기의 맛을 모사하도록 선택된 원료일 수 있다.
구체적으로, 제1 원료는 살코기의 맛을 모사하는 풍미 원료 및 기초 원료를 포함할 수 있다. 또는, 풍미 원료만으로 압출 성형 가능한 하이드로겔을 획득할 수 있는 경우, 제1 원료는 기초 원료 없이 구성될 수 있을 것이다. 또한, 필요에 따라 제1 원료에는 의약 성분, 영양 성분 등을 포함하는 첨가 원료가 더 함유될 수 있다.
살코기의 맛을 모사하는 풍미 원료는, 헴(heme), 헤모글로빈(hemoglobin), 미오글로빈(myoglobin), 레그헤모글로빈(leghemoglobin), 시스테인(cysteine) 및 기타 살코기 맛을 내는 원료 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 시스테인은 고기를 익힐 때 고기에서 일어나는 마이야르 반응(Maillard reaction)과 관계된 아미노산으로, 제1 원료에 포함될 경우, 제조된 인공육이 조리된 고기의 풍미를 흡사하게 모사할 수 있는 이점이 있다.
제2 압출전원료가 형성되는 단계(S112)에서는 인공육을 구성하는 제2 원료가 하이드로겔 상태인 제2 압출전원료로 가공된다. 예를 들어, 제2 원료는 인공육이 지방의 맛을 모사하도록 선택된 원료일 수 있다.
구체적으로, 제2 원료는 지방의 맛을 모사하는 풍미 원료 및 기초 원료를 포함할 수 있다. 또는, 풍미 원료만으로 압출 성형 가능한 하이드로겔을 획득할 수 있는 경우, 제2 원료는 기초 원료 없이 구성될 수 있을 것이다. 또한, 필요에 따라 제2 원료에는 의약 성분, 영양 성분 등을 포함하는 첨가 원료가 더 함유될 수 있다.
지방의 맛을 내는 풍미 원료는, 라드유, 카놀라유, 팜유, 해바라기유, 지질, 지방 및 기타 지방 맛을 내는 원료 중 적어도 하나일 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압출 섬유가 획득되는 단계가, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S131)에서는 제1 압출전원료를 압출 장치에 배치하고 압출하여 제1 압출 섬유를 획득한다. 이때, 압출 장치는 제1 압출전원료가 압출되는 복수의 제1 노즐을 포함하는 장치일 수 있다. 본 단계에서 사용자는 압출 장치를 이용하여 제1 압출 섬유를 압출하며, 필요에 따라 제1 압출 섬유의 길이를 결정한다.
제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S132)에서는 제2 압출전원료를 압출 장치에 배치하고 압출 및 가교하여 제2 압출 섬유를 획득한다. 이때, 압출 장치는 제2 압출전원료가 압출되는 복수의 제2 노즐을 포함하는 장치일 수 있다. 본 단계에서 사용자는 압출 장치를 이용하여 제2 압출 섬유를 압출하며, 필요에 따라 제2 압출 섬유의 길이를 결정한다.
한편, 도시되지는 않았으나, 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법은 첨가 원료가 가용화된 제3 압출전원료가 형성되는 단계와, 제3 압출 섬유가 획득되는 단계를 더 포함할 수 있다.
첨가 원료가 가용화된 제3 압출전원료가 형성되는 단계에서는 제1 압출전원료 또는 제2 압출전원료와 동일하거나 유사하게 첨가 원료를 하이드로겔화시킨다. 이때, 첨가 원료는 소비자 또는 섭취 예정자의 니즈에 대응하여 선택된 의약 성분 및/또는 영양소일 수 있다.
또한, 제3 압출 섬유가 획득되는 단계는 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S131) 및/또는 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S132)와 동일 또는 유사하게 진행될 수 있다.
이하에서는, 상술한 설명을 바탕으로 도 5 내지 도 6을 참조하여, 제1 실시예에 따른 압출 장치를 이용하여 압출 섬유가 획득되는 단계(S130) 및 인공육이 획득되는 단계(S150)가 수행되는 것을 설명한다. 도 5는 제1 실시예에 따른 압출 장치를 이용하여 압출 섬유를 압출하는 것을 개략적으로 표현한 도면이다. 도 6은 제1 실시예에 따른 압출 장치에 의해 압출된 압출 섬유의 사진이다.
제1 실시예에 따른 압출 장치(2)는 내부에 배치된 하이드로겔(30)을 복수의 노즐(미도시)을 통해 섬유 형태로 압출할 수 있는 장치이다. 구체적으로, 압출 장치(2)는 내부에 원료를 가공한 하이드로겔(30)을 수용하는 수용 공간과, 수용 공간의 하이드로겔(30)을 압출하는 복수의 노즐을 포함할 수 있다.
압출 장치(2)의 노즐의 직경은 압출된 섬유가 근섬유와 유사한 직경을 가지도록 설정될 수 있다. 구체적으로, 압출 장치(2)의 노즐은 5㎛ 내지 3000㎛ 범위 내의 내경을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 한번에 대량의 압출 섬유가 되도록, 압출 장치(2)는 약 10,000개 이상의 노즐을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 수치로 압출 장치(2)에 포함된 노즐의 수는 다양할 수 있다.
한편, 사용자는 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S110)에서 사용자는 겔화 이전의 원료가 0.01 Pa 내지 30 kPa 범위 내의 복소탄성계수(complex modulus)를 가지도록 형성할 수 있다. 또한, 사용자는 겔화 후 하이드로겔(30)이 1 Pa 내지 100 MPa 범위 내의 복소탄성계수를 가지도록, 하이드로겔을 형성할 수 있다.
이는 복소탄성계수가 상술한 범위 이하로 낮은 경우, 겔이 너무 부드러워 압출 성형이 어렵기 때문이다. 반대로, 복소탄성계수가 상술한 범위 이상으로 높은 경우, 압출 섬유가 고기와 달리 단단한 물성을 가지게 되기 때문이다.
사용자가 압출 장치(2)로 하이드로겔(30)을 압출하면 아직 가교 또는 겔화되지 않은 압출 섬유(31)가 노즐을 통해 토출된다. 사용자는 압출 장치(2) 노즐측으로 가교제를 분사하여 압출 섬유(31)를 가교 할 수 있다. 또는, 사용자는 압출 섬유(31)를 압출 섬유(31)가 겔화되는 환경(이하 '겔화 환경')에 노출시켜 겔화할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 압출 섬유를 냉각 또는 가열하거나, 특정 pH의 수용약에 침지시킬 수 있다.
이후, 겔화 또는 가교된 압출 섬유(32)는 압출 장치(2) 하측에 접착제 수용액이 담긴 보울(4)에 낙하된다. 도 6을 참조하면, 겔화 또는 가교된 압출 섬유(32)는 압출 지속시간에 비례한 길이를 가지며 보울(4)에 낙하되게 된다. 따라서, 사용자는 압출 장치(2)의 가동 시간을 조절하여 다양한 길이의 압출 섬유(32)를 획득하는 것이 가능하다.
인공육이 획득되는 단계(S150)는 사용자가 보울(4)에 낙하된 압출 섬유(32)들을 서로 연결함으로써 수행된다. 사용자는 압출 섬유(32)를 접거나 서로 묶어 다발 형태인 인공육을 획득한다.
예를 들어, 사용자가 살코기 부분만 가진 인공육을 제조하고자 한다면, 사용자는 제1 압출전원료를 압출 장치(2)에 배치한 후 상술한 작업을 진행할 수 있다.
이와 유사하게, 사용자가 지방 부분만 가진 인공육을 제조하고자 한다면, 사용자는 제2 압출전원료를 압출 장치(2)에 배치한 후 상술한 작업을 진행할 수 있다.
또는, 압출 장치(2)를 이용하여 사용자가 복합적인 맛을 갖는 인공육을 제조하려는 경우, 사용자는 하나의 압출 장치(2)를 사용하여, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S131)와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S132)를 순차적으로 진행할 수 있다.
또는, 인공육에 제3 압출 섬유를 포함시키고자 한다면, 사용자는 압출 장치(2)를 이용하여 제3 압출전원료를 압출한 제3 압출 섬유를 압출할 수 있을 것이다. 예를 들어, 사용자는 하나의 압출 장치(2)로 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S131)와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S132) 그리고 제3 압출 섬유가 획득되는 단계를 순차적으로 진행할 수 있다.
사용자는 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S131), 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S132) 그리고 제3 압출 섬유가 획득되는 단계를 각각 다른 압출 장치(2)에 의해 동시 또는 이시에 진행될 수 있다. 이때, 실제 육류에서 살코기 부분과 지방 부분의 구조적 특성을 고려하여, 제2 압출 섬유가 압출되는 압출 장치(2)의 노즐의 직경은 제1 압출 섬유가 압출되는 압출(2) 장치의 노즐의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 이는, 제1 압출 섬유는 실제 육류의 근섬유를 모사하기 위해 매우 얇은 섬유 형태로 압출될 필요가 있는 반면, 제2 압출 섬유는 실제 육류에서 비교적 큰 구조를 가진 지방을 모사하기 때문일 수 있다.
제1 압출 섬유와 제2 압출 섬유를 압출한 후, 인공육이 획득되는 단계(S150)는 제1 압출 섬유 및 제2 압출 섬유를 조립하여 진행될 수 있다. 이때, 전술한 단계에서 제3 압출 섬유를 압출한 경우에는 제1 압출 섬유, 제2 압출 섬유 및 제3 압출 섬유를 조립한다.
구체적으로, 사용자는 복수의 제1 압출 섬유와 복수의 제2 압출 섬유(또는 복수의 제1 압출 섬유, 복수의 제2 압출 섬유 및 복수의 제3 압출 섬유)를 압출 방향에 의한 길이 방향으로 배열한 후 서로 접착하여 인공육을 제조할 수 있다. 이때, 제1 압출 섬유와 제2 압출 섬유의 조합 패턴에 의하여 인공육은 길이 방향으로 수직한 단면에 마블링이 형성되게 된다.
또 다른 예로, 사용자는 살코기 부분과 지방 부분을 따로 제조한 후 이를 조립하여 마블링을 갖는 인공육을 획득할 수 있다. 이 경우, 사용자는 적어도 하나의 제1 압출 섬유를 접거나, 복수의 제1 압출 섬유를 다발 형태로 연결하여 식용 섬유 구조체를 형성한다. 또한, 사용자는 적어도 하나의 제2 압출 섬유를 접거나, 복수의 제2 압출 섬유를 다발 형태로 연결하여 지방 구조체를 형성한다. 이후, 사용자는 적어도 하나의 식용 섬유 구조체와 적어도 하나의 지방 구조체를 조립하여 마블링을 가진 인공육을 제조할 수 있다.
이하에서는, 상술한 설명을 바탕으로 도 7 내지 도 8을 참조하여, 제2 실시예에 따른 압출 장치를 이용해 압출 섬유가 획득되는 단계(S130), 인공육이 획득되는 단계(S150) 및 인공육 피스가 획득되는 단계(S160)가 수행되는 것을 설명한다. 도 7은 제2 실시예에 따른 압출 장치를 이용하여 인공육을 제조하는 것을 개략적으로 표현한 도면이다. 도 8은 제2 실시예에 따른 압출 장치에 의해 제조된 인공육과, 인공육을 절단한 인공육 피스를 개략적으로 표현한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 압출 장치(7)는 제1 압출 섬유(511)와 제2 압출 섬유(512)를 동시에 압출할 수 있도록 구비된다. 구체적으로, 압출 장치(7)는 제1 압출전원료와 제2 압출전원료를 분리하여 수용하며, 복수의 노즐이 각각 선택적으로 제1 압출전원료 또는 제2 압출전원료 중 어느 하나를 압출하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 압출 장치(7)는 제1 압출전원료와 제2 압출전원료를 분리하여 수용하는 수용부와, 수용부와 복수의 노즐 각각을 선택적으로 연결하는 밸브를 포함할 수 있다. 이때 노즐의 내경은 압출 장치(2)의 노즐과 동일하거나 유사하게 구비될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
따라서, 도 7의 압출 장치(7)를 이용하는 경우에는, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S131)와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S132)가 동시에 수행될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상 제1 압출전원료를 압출하는 노즐을 제1 노즐(71)이라 칭하며, 제2 압출전원료를 압출하는 노즐을 제2 노즐(72)이라 칭한다. 그런데, 각각의 노즐은 사용자가 설정하는 바에 따라 제1 압출전원료 또는 제2 압출전원료를 압출할 수 있으므로, 사용자가 정하는 바에 따라 압출 장치(7)의 노즐은 제1 노즐(71) 또는 제2 노즐(72)이 될 수 있다.
압출 장치(7)는 인공육의 제조가 자동화 되도록, 가교제 분사 장치(81)와 접착제 분사 장치(82) 그리고 밀착틀(미도시)을 포함할 수 있다.
가교제 분사 장치(81)는 복수의 노즐의 토출구 측을 향하여 가교제(811)를 분사하는 장치이다. 이로 인하여, 노즐을 통과한 압출 섬유는 압출되는 힘에 의해 하강하는 과정에서 가교제에 노출되어 가교되게 된다.
제2 실시예에 따른 압출 장치(7)를 이용하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법을 실시하는 경우, 인공육이 획득되는 단계(S150)는 제1 압출 섬유(511)와 제2 압출 섬유(522)에 접착제 분사 장치(82)에 의해 접착제(812)가 분사되며 진행될 수 있다.
여기서, 접착제 분사 장치(82)는 가교된 압출 섬유에 접착제를 분사하는 장치이다. 접착제가 분사된 압출 섬유들은 하강하며 밀착틀(미도시)로 진입될 수 있다.
밀착틀은 입구에 비하여 출구의 직경이 작도록 형성되어, 접착제가 도포된 제1 압출 섬유(511) 및 제2 압출 섬유(512)는 밀착틀을 통과하는 과정에서 자연스럽게 도 7에 도시된 화살표 방향으로 서로 밀착되며 접착되어 인공육(5)이 형성될 수 있다.
이렇게 형성된 인공육(5)은 도 8과 유사한 형태가 된다. 도 8을 참조하면, 인공육(5)에는 제1 압출 섬유(511)들이 밀집된 살코기 부분(51)과 제2 압출 섬유(512)들이 밀집된 지방 부분(52)이 형성되게 된다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 인공육(5)을 길이 방향에 교차하는 방향으로 절단한 단면에는, 제1 압출 섬유(511)들과 제2 압출 섬유(512)들의 조합 패턴에 의해 마블링이 형성되게 된다.
마블링은, 제1 압출 섬유(511)와 제2 압출 섬유(512)의 조합 패턴에 의해 형성되므로, 사용자는 제1 압출전원료가 압출되는 노즐(71)과 제2 압출전원료가 압출되는 노즐(72)의 배열을 달리 설정하여 마블링의 형상을 변경할 수 있다. 또한, 사용자는 제1 압출전원료가 압출되는 노즐(71)과 제2 압출전원료가 압출되는 노즐(72)의 비율을 조절하여, 인공육(5)의 지방 함량을 조절할 수 있다.
이후, 인공육 피스가 획득되는 단계(S160)는 인공육(5)을 길이 방향에 수직한 방향으로 절단함으로서 수행된다. 사용자는 인공육(5)을 길이 방향을 따라 수회 절단하여 복수의 인공육 피스(6)를 제조한다. 예를 들어, 인공육(5)의 길이는 대략 수 미터 또는 수십 미터 이상으로 형성되고, 인공육(5)을 절단하여 한번에 수십 내지 수천 이상의 인공육 피스(6)가 생산될 수 있을 것이다.
한편, 상술한 예에서는 제2 실시예에 따른 압출 장치(7)가 가교제(811)를 분사하여 원료를 가교하는 것을 예로 들었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 압출 장치(7)는 겔화 환경을 조성한 구간을 가질 수 있다. 일 예로, 압출 장치(7)는 압출 섬유를 특정 온도 이하(또는 이상)인 수용액에 미리 설정된 시간 동안 침지시켜 냉각(또는 가열)할 수 있다. 또는 다른 예로 압출 장치(7)는, 압출 섬유를 특정 온도 이하(또는 이상)인 트레이를 통해 운반하여 냉각(또는 가열)할 수 있다.
한편, 상술한 예에서는 압출 장치(7)의 노즐은 제1 압출 섬유(511)와 제2 압출 섬유(512) 중 어느 하나를 선택적으로 압출하는 것을 예로 들었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 압출 장치(7)에는 복수의 원료가 독립적으로 수용되고 노즐은 사용자의 설정에 따라 수용된 원료 중에 어느 하나를 선택적으로 압출할 수 도 있을 것이다.
일 예로, 압출 장치(7)에는 제1 원료, 제2 원료 및 첨가 원료가 각각 독립적으로 수용될 수 있다. 사용자는 복수의 노즐 중에 제1 원료를 압출하는 제1 노즐과, 제2 원료를 압출하는 제2 노즐 및 첨가 원료를 압출하는 제3 노즐 각각의 수와 위치 배열을 설정하여 인공육을 제조할 수 있다.
예를 들어, 사용자는 인공육(5)의 단면에서 제3 압출 섬유가 소정 비율 이하(또는 이상)가 되도록 제3 노즐의 수를 설정하여 의약 성분, 영양 성분의 함량을 조절할 수 있다.
또한, 사용자는 인공육(5)의 주류적인 맛이 제1 원료 및 제2 원료에 의하도록 각각의 노즐이 압출하는 원료를 설정할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제3 압출 섬유가 제1 압출 섬유들 및/또는 제2 압출 섬유들 사이에 위치되도록, 각각의 노즐이 압출하는 원료를 설정할 수 있다.
이하에서는, 제1 실시예에 대한 설명을 기초로 하여, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 인공육 제조 방법 및 그를 통해 제조된 인공육에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여 제1 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 제1 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인공육 제조 방법의 순서도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S210), 압출전원료에 세포를 봉입하는 단계(S220), 압출 섬유가 획득되는 단계(S230), 세포를 배양하는 단계(S240), 인공육이 획득되는 단계(S250) 및 인공육피스가 획득되는 단계(S260)를 포함할 수 있다.
이때, 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S210), 압출 섬유가 획득되는 단계(S230), 인공육이 획득되는 단계(S250) 및 인공육피스가 획득되는 단계(S260)는, 제1 실시예의, 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S110), 압출 섬유가 획득되는 단계(S130), 인공육이 획득되는 단계(S150) 및 인공육피스가 획득되는 단계(S160)와 각각 동일 또는 유사하게 수행될 수 있으므로 이하에서는 차이점을 위주로 서술한다.
제2 실시예에 따른 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S210)에서, 사용자는 겔화 이전의 원료가 0.01 Pa 내지 300 Pa 범위 내의 복소탄성계수(complex modulus)를 가지도록 형성할 수 있다. 또한, 사용자는 겔화 후 겔이 1 Pa 내지 300kPa 범위 내의 복소탄성계수를 가지도록 하이드로겔을 형성할 수 있다.
이는 복소탄성계수가 상술한 범위 이하로 낮은 경우, 하이드로겔이 너무 부드러워 압출 성형이 어렵기 때문이다. 반대로, 복소탄성계수가 상술한 범위 이상으로 높은 경우, 이후 겔이 압출되는 과정에서 세포가 죽거나 세포 배양 과정에서 세포 생존률이 낮아지기 때문이다.
또한, 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S210)에서 이후 하이드로겔에 세포를 봉입하기 위하여 하이드로겔의 중성화가 수행될 수 있다. 이는, 중성 상태가 아닌 하이드로겔에 세포를 봉입할 경우 세포가 사멸될 수 있기 때문이다
압출전원료에 세포를 봉입하는 단계(S220)에서는 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계(S210)에서 형성된 하이드로겔에 배양을 목적하는 세포가 봉입된다.
봉입되는 세포는 크게 특정 육류에 대한 맛을 구현 하기 위해 배양하는 세포(이하, '맛 구현 세포')와 상술한 연결 세포로 구별될 수 있다. 연결 세포에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.
맛 구현 세포는 제작하려는 고기의 종류 및/또는 부위를 고려하여 선택되는 동물의 세포일 수 있다. 실제 육류는 이를 구성하는 세포의 종류, 적색근섬유와 백색근섬유의 비율 등의 요인으로 인해 맛이 달라지게 된다.
사용자가 특정 동물의 고기에 흡사한 인공육을 획득하고자 하는 경우, 본 단계를 진행하며 사용자는 하이드로겔에 특정 동물의 세포를 봉입할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 인공육의 질감, 색감, 식감, 맛 등이 특정 동물의 고기와 유사해지도록 동물의 세포를 봉입할 수 있다.
또한, 사용자는 인공육이 특정 동물의 특정 부위에 대한 고기 맛을 모사하도록, 겔에 봉입되는 백색근섬유에 대응하는 세포와 적색근섬유에 대응하는 세포의 비율을 조절할 수 있다.
예를 들어, 맛 구현 세포는 특정 동물의 특정 부위에 대한 세포, 근육 세포(myocyte), 근육위성세포(satellte cell), 근육 줄기세포(muscle stem cell), 섬유아세포(fibroblast), 혈관세포(endothelial cell), 연골세포(chondrocyte), 뼈세포 (oesteocyte), 골수/지방조직/비강 등에서 유래된 중간엽줄기세포(bone marrow/adipose tissue/nasal cavity-derived mesenchymal stem cell) 등으로 마련될 수 있다.
압출 섬유가 획득되는 단계(S230)에서는, 압출 과정에서 겔에 봉입된 세포의 손상을 방지하기 위한 압력 범위 내에서 겔이 압출될 수 있다. 예를 들어, 압출 장치가 겔을 압출하는 압력은 200kPa 이하로 설정될 수 있다.
세포를 배양하는 단계(S240)단계에서는, 봉입된 세포의 배양 조건에 따라 압출 섬유에 봉입된 세포를 배양한다. 예를 들어, 압출 섬유를 상술한 일반 배양 조건 하에 충분한 시간 동안 노출시켜 세포를 배양할 수 있다.
한편, 압출전원료에 세포를 봉입하는 단계(S220)에서 연결 세포가 하이드로겔에 봉입된 경우, 세포를 배양하는 단계(S240)와 인공육이 획득되는 단계(S250)는 동시에 진행될 수 있다.
구체적으로, 사용자는 복수의 압출 섬유를 다발 형태로 배열한 후, 이를 압박하는 틀로 압박한 상태에서 세포를 배양하는 단계(S240)를 수행할 수 있다. 이때, 시간이 경과하며 배양된 연결 세포에 의해, 복수의 압출 섬유가 서로 연결되어 인공육이 획득되게 된다.
한편, 본 실시예에 역시, 인공육이 마블링을 갖도록, 제1 압출 섬유와 제2 압출 섬유를 이용할 수 있다. 이에 대하여 설명하기 위해 도 10 및 도 11을 참조하면, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 원료가 가용화된 압출전원료가 형성되는 단계가, 제1 압출전원료가 형성되는 단계와 제2 압출전원료가 형성되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다. 또한 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압출 섬유가 획득되는 단계가, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계를 포함하는 경우에 대한 순서도이다.
제1 압출전원료가 형성되는 단계(S211)와 제2 압출전원료가 형성되는 단계(S212)는 전술한 제1 실시예의 제1 압출전원료가 형성되는 단계(S111)와 제2 압출전원료가 형성되는 단계(S112)와 유사하게 수행될 수 있다.
다만, 제1 실시예와 달리 제2 실시예에서는 제1 압출전원료가 형성되는 단계(S211)와 제2 압출전원료가 형성되는 단계(S212) 이후, 제1 압출전원료 및/또는 제2 압출전원료에 세포가 봉입되게 된다.
제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S231)와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S232)는, 전술한 제1 실시예의 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S231) 및 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S232)와 유사하게 수행될 수 있다.
다만, 제1 압출 섬유가 획득되는 단계(S231)와 제2 압출 섬유가 획득되는 단계(S232)는 세포가 손상되지 않도록 제1 실시예 보다 압출 압력 범위가 제한될 수 있으며, 바로 인공육을 생성하지 않고, 세포를 배양하는 단계를 진행하게 된다.
한편, 제1 실시예에 따른 인공육 제조 방법에 의해 제조된 인공육과 마찬가지로 또는 이와 유사하게, 제2 실시예에 따른 인공육 제조 방법에 의해 제조된 인공육 또한 실제 육류의 마블링을 모사하며, 이에 대한 설명은 상술하였으므로 생략한다.
이하에서는, 상술한 실시예들에 대한 설명을 기초로 하여, 도 12 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법 및 그를 통해 제조된 인공육에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여 상술한 실시예들과 유사한 부분은 동일한 도면 부호를 사용하고, 상술한 실시예들과 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법의 순서도이다. 또한, 도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법에 이용될 수 있는 지방 유닛의 예시들을 개략적으로 표현한 도면이다. 또한, 도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조된 식용 섬유 구조체의 사진이다. 또한 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조된 인공육의 사진이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 원료를 겔화하는 단계(S310), 세포가 봉입되는 단계(S320), 식용 섬유가 획득되는 단계(S331), 지방 유닛이 획득되는 단계(S332), 세포를 배양하는 단계(S340) 및 인공육이 형성되는 단계(S350)를 포함할 수 있다.
원료를 겔화하는 단계(S310)에서는 상술한 실시예들과 동일 또는 유사하게 제1 원료을 하이드로겔 상태로 가공한 제1 압출전원료와, 제2 원료를 하이드로겔 상태로 가공한 제2 압출전원료가 형성된다.
세포가 봉입되는 단계(S320)에서는 제2 실시예와 유사하게 제1 압출전원료 및/또는 제2 압출전원료에 맛 구현 세포 또는 연결 세포가 봉입될 수 있다.
식용 섬유가 획득되는 단계(S331)에서 사용자는 제1 압출전원료를 미세 섬유 형태로 가공한 식용 섬유를 제조한다. 사용자는 식용 섬유가 5㎛ 내지 3000㎛ 범위의 직경을 갖도록 가공할 수 있다.
전술한 실시예와 달리 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법은, 식용 섬유를 제작하는 방식이 압출 방식으로 한정되지 않는다.
예를 들어, 본 실시예의 경우에는 제1 압출전원료를 먼저 얇게 도포해서 가교한 뒤에 이를 미세 섬유 형태로 분할하여 실시될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 얇은 판상의 형태로 가교된 제1 압출전원료를 미세한 섬유 상태가 될 때까지 분할하거나, 제면기와 유사한 장치에 진입시켜 미세 섬유 형태로 가공할 수 있을 것이다. 또는, 미리 제조된 성형틀에 겔 상태의 제1 압출전원료를 수용한 후 가교제에 노출시켜 미세 섬유와 유사한 식용 섬유를 획득할 수 도 있을 것이다.
지방 유닛이 획득되는 단계(S332)에서, 사용자는 제2 압출전원료를 임의 형태로 가공한 지방 유닛을 제조한다. 상술한 바와 같이, 실제 고기에서 지방 부분은 임의의 형태를 취하므로, 수작업으로 인공육을 제조하려는 경우에는, 공정 시간의 단축을 위해 제작하려는 인공육의 마블링 패턴에 맞추어 지방 유닛(513)을 제작하는 것이 효율적일 수 있다.
도 13을 참조하여 설명을 지속하면, 예를 들어, 사용자가 살코기 사이 사이 균일하고 촘촘한 점들과 같은 마블링을 구현하려는 경우, 미세 섬유 형태의 지방 유닛(513a) 또는 섬유 형태의 지방 유닛(513b)을 인공육에 배치할 수 있다. 여기서 섬유 형태의 지방 유닛(513b)은 미세 섬유 형태의 지방 유닛(513a) 보다 큰 직경을 갖도록 형성된 지방 유닛일 수 있다.
또한, 사용자는 구현하고자 하는 마블링의 패턴에 따라, 미세 섬유 형태의 지방 유닛(513a), 섬유 형태의 지방 유닛(513b), 얇게 펴진 판형(板形)의 지방 유닛(513c), 덩어리 형태로 뭉쳐진 지방 유닛(513d) 및/또는 단면이 원형이 아닌 섬유 형태의 지방 유닛(513e)를 이용하여 인공육을 제조할 수 있을 것이다.
식용 섬유와 마찬가지로 또는 유사하게, 이러한 지방 유닛(513)은 노즐을 통해 압출하거나, 미세한 틈을 통과시켜 압출하거나, 가교된 제2 압출전원료를 가공하거나, 성형틀을 이용하는 등 다양한 방식으로 제조될 수 있을 것이다.
세포를 배양하는 단계(S340)는 제1 압출전원료 또는 제2 압출전원료에 세포가 봉입된 경우 수행될 수 있으며, 이는 상술한 실시예들과 동일 또는 유사하게 수행될 수 있으므로 설명을 생략한다.
인공육이 형성되는 단계(S350)에서, 사용자는 식용 섬유 및/또는 지방 유닛을 기초로 인공육을 형성한다.
예를 들어, 본 단계는 획득된 식용 섬유 및/또는 지방 유닛을 수작업으로 가공하여 진행되거나, 바이오 3D 프린팅을 실시하는 프린터에 의해 수행될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 사용자가 식용 섬유 및 지방 유닛을 이용하여 마블링을 가진 인공육을 제조하는 것을 기준으로 설명을 하나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 사용자는 살코기 부분만으로 구성된 인공육을 제조하고자 하는 경우에는 식용 섬유만을 이용하여 인공육을 제조하며, 지방 부분만으로 구성된 인공육을 제조하고자 하는 경우에는 지방 유닛만을 이용하여 인공육을 제조할 수 있다.
인공육이 형성되는 단계(SS50)에서는 적어도 하나의 식용 섬유를 접거나 복수의 식용 섬유를 다발 형태로 배열하여 근섬유의 다발 구조를 모사한 식용 섬유 구조체(514; 도 14 참조)를 획득한다. 사용자는 이러한 식용 섬유 구조체 사이에 적어도 하나의 지방 유닛을 위치시켜 마블링을 가진 인공육을 제조할 수 있다. 이때, 마블링은 식용 섬유와 지방 유닛의 조합을 어떻게 형성하는지에 따라 다른 패턴을 가질 수 있다.
또한, 사용자는 섬유 형태로 가공된 적어도 하나의 지방 유닛을 접거나 다발 형태로 연결한 지방 구조체(515; 도 15 참조)와 상술한 식용 섬유 구조체(514)를 조합하여 마블링을 갖는 인공육을 제조할 수도 있을 것이다.
사용자가 3D 프린터를 이용하여 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법을 시행하는 경우에는, 이하와 같이 인공육이 형성될 수 있다.
이 경우, 식용 섬유가 획득되는 단계(S331)와 지방 유닛이 획득되는 단계(S332)는 3D 프린터가 가동되어 노즐에서 식용 섬유 및 지방 유닛이 토출되는 것으로 수행될 수 있다.
인공육이 형성되는 단계(SS50)는 3D 프린터에서 토출된 식용 섬유 및/또는 지방 유닛으로 인공육 모델을 제조하며 수행될 수 있다. 예를 들어, 프린터에서 토출된 식용 섬유 및/또는 지방 유닛은 표면에 접착제가 도포되어, 인공육을 프린팅하는 과정에서 서로 접착될 수 있다. 이를 위해, 3D 프린터는 제2 실시예에 따른 압출 장치(7)와 유사하게, 접착제를 분사하는 장치를 포함할 수 있다.
3D 프린터를 이용하는 경우, 사용자는 먼저 인공육 모델을 모델링할 수 있다. 인공육 모델은 식용 섬유 구조체(514)와 지방 구조체(515)의 조합에 의해 일정 패턴을 갖는 모델일 수 있다. 사용자는 식용 섬유 구조체(514)와 지방 구조체(515)의 조합 패턴을 달리 설정하여 인공육에 나타나는 마블링의 형상을 조절할 수 있다. 이후, 사용자가 인공육 모델을 3D 프린터에 입력하면, 3D 프린터는 입력된 인공육 모델에 기초하여 인공육을 프린팅하도록 설정될 수 있다.
한편, 제3 실시예에 따른 인공육 제조 방법 역시 첨가 원료를 가공하여 인공육에 배치시킬 수 있을 것이다,
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 인공육은, 배양육, 식물성 대체육, 곤충 단백질 기반 대체육류 등에 응용되어, 실제 육류와 흡사한 특징을 가진 배양육 및 인공육을 획득할 수 있는 이점이 있다. 또한, 원료의 조성을 선택적으로 구성하여, 다양한 체질의 소비자에게 맞춤 영양 식품으로서 제공될 수 있다. 또한, 원료에 의약 성분 등을 함유시켜 경구 투여 방식의 의약품으로 응용이 가능할 것이다.
또한, 상술한 본 발명의 실시예 들에 의하면, 모사하고자 하는 실제 육류의 부위에 따라, 식용 섬유(또는 제1 압출 섬유)와 상기 지방 유닛(또는 제2 압출 섬유)의 조합으로 인한 패턴을 변경하여 특정 부위의 마블링을 모사할 수 있는 이점이 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 살코기의 맛을 구현하는 원료가 가용화된 제1 압출전원료가 형성되는 단계;
    상기 제1 압출전원료가 압출되어, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제1 압출 섬유가 획득되는 단계;
    지방의 맛을 구현하는 원료가 가용화된 제2 압출전원료가 형성되는 단계;
    상기 제2 압출전원료가 압출되어, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제2 압출 섬유가 획득되는 단계; 및
    적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결된 인공육이 획득되는 단계;를 포함하는 인공육 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 제1 노즐을 통하여 상기 제1 압출전원료가 압출되고,
    상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 제2 노즐을 통하여 상기 제2 압출전원료가 압출되는, 인공육 제조 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 인공육이 획득되는 단계에서,
    적어도 하나의 상기 제1 노즐과 적어도 하나의 상기 제2 노즐의 배열에 의해, 상기 인공육은 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 절단된 단면에 상기 제1 압출 섬유와 상기 제2 압출 섬유로 형성된 패턴을 갖는, 인공육 제조 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 인공육이 상기 길이 방향에 교차하는 방향으로 절단되어, 상기 패턴에 의한 마블링을 갖는 적어도 하나의 인공육 피스가 획득되는 단계;를 더 포함하는, 인공육 제조 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제1 노즐을 통과한 상기 제1 압출전원료에 가교제가 분사되어, 가교된 상기 제1 압출 섬유가 획득되고,
    상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제2 노즐을 통과한 상기 제2 압출전원료에 가교제가 분사되어, 가교된 상기 제2 압출 섬유가 획득되는, 인공육 제조 방법.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제1 노즐을 통과한 상기 제1 압출전원료가 가교제에 침지되어, 가교된 상기 제1 압출 섬유가 획득되고,
    상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제2 노즐을 통과한 상기 제2 압출전원료가 가교제에 침지되어, 가교된 상기 제2 압출 섬유가 획득되는, 인공육 제조 방법.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제1 노즐을 통과한 상기 제1 압출전원료가 겔화(gelation)를 위한 환경에 노출되어, 겔화된 상기 제1 압출 섬유가 획득되고,
    상기 제2 압출 섬유가 획득되는 단계에서는, 상기 제2 노즐을 통과한 상기 제2 압출전원료가 겔화를 위한 환경에 노출되어, 겔화된 상기 제2 압출 섬유가 획득되는, 인공육 제조 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 인공육이 획득되는 단계에서는,
    상기 제1 압출 섬유 및 상기 제2 압출 섬유 중 적어도 하나에 접착제가 도포되어, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결되는, 인공육 제조 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 인공육이 획득되는 단계에서는,
    상기 제1 압출 섬유 및 상기 제2 압출 섬유가 접착제에 침지되어, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결되는, 인공육 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 인공육이 획득되는 단계에서는,
    적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유를 상기 길이 방향을 따라 배열한 상태에서 세포를 배양하여, 배양된 세포들에 의해 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 연결되는, 인공육 제조 방법.
  11. 제1 항에 있어서,
    영양소 및 의약성분 중 적어도 하나를 포함하는 첨가 원료가 가용화된 제3 압출전원료가 형성되는 단계; 및
    상기 제3 압출전원료가 압출되어, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제3 압출 섬유가 획득되는 단계;를 더 포함하고,
    상기 인공육이 획득되는 단계에서는, 적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유, 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유 및 적어도 하나의 제3 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결되는, 인공육 제조 방법.
  12. 살코기의 맛을 구현하는 원료가 섬유 형태로 가공된 식용 섬유가 획득되는 단계; 및
    적어도 하나의 상기 식용 섬유를 접거나 복수의 상기 식용 섬유를 다발 형태로 연결하여, 실제 육류에서 근섬유에 의한 다발 구조와 유사한 구조를 포함하는 인공육이 형성되는 단계;를 포함하는 인공육 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    지방의 맛을 구현하는 원료가 겔화 또는 가교된 지방 유닛이 획득되는 단계;를 더 포함하고,
    상기 인공육이 형성되는 단계에서는, 적어도 하나의 상기 식용 섬유와 적어도 하나의 상기 지방 유닛을 조합하여, 상기 조합에 의한 패턴으로 실제 육류의 마블링이 구현된 인공육이 형성되는, 인공육 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 지방 유닛이 획득되는 단계에서, 상기 지방 유닛은 섬유 형태로 가공되어 획득되고,
    상기 인공육이 형성되는 단계에서 상기 인공육은,
    적어도 하나의 상기 식용 섬유를 접거나 복수의 상기 식용 섬유를 다발 형태로 연결한 식용 섬유 구조체와, 적어도 하나의 상기 지방 유닛을 접거나 복수의 상기 지방 유닛을 다발 형태로 연결한 지방 구조체의 조합으로 형성되는, 인공육 제조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 인공육이 형성되는 단계에서는,
    모사하고자 하는 상기 실제 육류의 부위에 따라, 상기 식용 섬유와 상기 지방 유닛의 조합으로 인한 패턴을 변경하여, 상기 부위에 따른 마블링을 구현하는, 인공육 제조 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 인공육이 특정한 동물의 육류에 유사하도록, 상기 살코기의 맛을 구현하는 원료에 상기 특정한 동물의 세포가 봉입되는 단계;를 더 포함하는, 인공육 제조 방법.
  17. 인공육의 제1 원료를 가용화한 제1 압출전원료가 압출되어 형성되며, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제1 압출 섬유; 및
    상기 인공육의 제2 원료를 가용화한 제2 압출전원료가 압출되어 형성되며, 압출 방향에 따른 길이를 갖는 적어도 하나의 제2 압출 섬유;를 포함하고,
    적어도 하나의 상기 제1 압출 섬유와 적어도 하나의 상기 제2 압출 섬유가 상기 길이 방향을 따라 연결되어 형성되는, 인공육.
  18. 살코기의 맛을 구현하는 원료가 섬유 형태로 가공되어 형성되는 적어도 하나의 식용 섬유;를 포함하는 인공육에 있어서,
    상기 인공육이 실제 육류에서 근섬유에 의한 다발 구조와 유사한 구조를 포함하도록, 상기 인공육의 적어도 일부는 적어도 하나의 상기 식용 섬유를 접거나 복수의 상기 식용 섬유를 다발 형태로 연결하여 형성되는, 인공육.
  19. 제18 항에 있어서,
    지방의 맛을 구현하는 원료가 겔화 또는 가교된 지방 유닛;을 더 포함하고,
    상기 인공육에는, 적어도 하나의 상기 식용 섬유와 적어도 하나의 상기 지방 유닛의 조합에 의한 패턴으로 실제 육류의 마블링이 구현되는, 인공육.
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Free format text: APRESENTE A TRADUCAO SIMPLES DA FOLHA DE ROSTO DA CERTIDAO DE DEPOSITO DA PRIORIDADE 10-2021-0135323, DE 12/10/2021, OU DECLARACAO CONTENDO, OBRIGATORIAMENTE, TODOS OS DADOS IDENTIFICADORES DESTA CONFORME O PARAGRAFO UNICO DO ART. 15 DA PORTARIA/INPI/NO 39/2021. A EXIGENCIA DEVE SER RESPONDIDA EM ATE 60 (SESSENTA) DIAS DE SUA PUBLICACAO E DEVE SER REALIZADA POR MEIO DA PETICAO GRU CODIGO DE SERVICO 207.

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Free format text: APRESENTE A TRADUCAO SIMPLES DA FOLHA DE ROSTO DA CERTIDAO DE DEPOSITO DA PRIORIDADE 10-2021-0135323 JUNTADA NA PETICAO NO 870240075395.

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Free format text: APRESENTE A TRADUCAO DA FOLHA DE ROSTO DA PRIORIDADE KR 10-2021-0135323 OU DECLARACAO DOS DADOS DA PRIORIDADE REIVINDICADA, CONTENDO TODOS OS DADOS IDENTIFICADORES (NUMERO DA PRIORIDADE, DATA, DEPOSITANTE E INVENTORES), CONFORME O ARTIGO 15 DA PORTARIA INPI NO 39 DE 23/08/2021 . CABE SALIENTAR NAO FOI POSSIVEL INDIVIDUALIZAR OS TITULARES DA CITADA PRIORIDADE, INFORMACAO NECESSARIA PARA O EXAME DA CESSAO DO DOCUMENTO DE PRIORIDADE, SE FOR O CASO. A NAO APRESENTACAO CORRETA DESSE DOCUMENTO TERA COMO CONSEQUENCIA PERDA DA PRIORIDADE. A EXIGENCIA DEVE SER RESPONDIDA EM ATE 60 (SESSENTA) DIAS DE SUA PUBLICACAO E DEVE SER REALIZADA POR MEIO DA PETICAO GRU CODIGO DE SERVICO 207.

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