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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle, vorzugsweise einer gegebenenfalls faserverstärkten Zellulosehülle einer Kollagenhülle und einer gegebenenfalls faserverstärkten Hülle aus unlöslich gemachtem Polyvinylalkohol, die geeignet ist, darin verpackten Nahrungsmittelprodukten einer Räucherfärbung zu verleihen.
Schlauchförmige Nahrungsmittelhüllen werden in grossem Umfang zur Verarbeitung einer Vielzahl von Fleischprodukten und andern Nahrungsmitteln verwendet. Die Hüllen sind im allgemeinen dünnwandige Schläuche mit verschiedenen Durchmessern, die in bekannter Weise aus rekonstituiertem Material und insbesondere aus Zellulosederivaten wie regenerierter Zellulose hergestellt werden. Zellulosehüllen können auch mit darin eingebetteten faserigen Geweben als faserverstärkte Hüllen hergestellt werden. Essbare Nahrungsmittelhüllen können aus Kollagen hergestellt werden, vergleiche US-PS Nr. 3,551, 535, Nr. 3,782, 977 und Nr. 3,956, 512.
Viele verschiedene Rezepte und Verarbeitungsarten werden in der fleischverarbeitenden Industrie verwendet, um sich an verschiedene Geschmacksrichtungen und an regionale Präferenzen anzupassen, wozu die Verwendung von Nahrungsmittelhüllen mit einer Vielfältigkeit von Eigenschaften notwendig ist. Beispielsweise werden in manchen Fällen Nahrungsmittelhüllen gefordert, die mehrfache Zwecke erfüllen, indem sie einmal als Behälter während der Verarbeitung eines darin befindlichen Nahrungsmittelprodukts dienen, und zum andern als Schutzumhüllung für das endgültige Produkt verwendet werden.
Jedoch werden in der fleischverarbeitenden Industrie insbesondere auch Nahrungsmittelhüllen aus Zellulose zur Herstellung vieler Arten von Fleischprodukten, etwa verschiedene Arten von Würsten, Rindfleischrollen, Schinken u. dgl. verwendet, die häufig von dem verarbeiteten Fleischprodukt vor dem in Scheiben Schneiden und/oder endgültigen Verpacken entfernt werden.
Das Aussehen der Oberfläche ist ein wichtiger Faktor für das Ansprechen der meisten verarbeiteten Fleischprodukte auf den Verbraucher, wobei eine Vielzahl von Produkten geräuchert wird, um diesen eine chrakteristische braune Färbung zu verleihen. Bisher wurde das Räuchern der Nahrungsmittelprodukte allgemein vorgenommen, indem diese mit Rauch in einer gasförmigen oder nebelartigen Form in Berührung gebracht wurden. Derartige Räuchervorgänge sind jedoch aus einer Vielzahl von Gründen einschliesslich der Ineffizienz und der Ungleichmässigkeit des Räucherns nicht zufriedenstellend.
Auf Grund dieser Nachteile ging der Trend dahin, verschiedene Arten von flüssigen wässerigen Lösungen als Räucherfarben zu verwenden, die allgemein als "Flüssigrauchlösungen" bezeichnet werden und die von Nahrungsmittelverarbeitern entwickelt und kommerziell in der Verarbeitung vieler Arten von Fleisch- und andern Nahrungsmittelprodukten verwendet wurden.
Das Aufbringen von Flüssigrauchlösungen auf Fleischprodukte wird allgemein in verschiedener Weise vorgenommen, einschliesslich Besprühen oder Eintauchen eines eingehüllten Nahrungsmittelprodukts während seiner Verarbeitung oder durch Einarbeiten der Flüssigrauchlösung in die Fleisch- oder Wurstmasse. Das Besprühen oder Eintauchen ist auf Grund der Kosten für die Ausrüstung und des begrenzten Grades der Kontrolle nicht zufriedenstellend, während das Einarbeiten von Flüssigrauchlösungen in die Fleisch- oder Wurstmasse auf Grund des unvollständigen Lösens der Rauchbestandteile nicht immer das gewünschte Oberflächenaussehen liefert.
Es wurde ferner beispielsweise in der US-PS Nr. 3, 330, 669 das Aufbringen einer viskosen Flüssigrauchlösung auf die Innenseite einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle durch den Nahrungsmittelverarbeiter unmittelbar vor dem Stopfen mit einer Wurstemulsion vorgeschlagen, wodurch die verarbeiteten Nahrungsmittelprodukte eine schöne Färbung nach dem Kochen und Entfernen der Hülle zeigen.
Es wurde jedoch gefunden, dass Hüllen, die für eine spezielle Behandlung oder für strukturelle Eigenschaften bezüglich des Nahrungsmittelprodukts verwendet werden sollen, gleichmässiger und ökonomischer durch den Hüllenhersteller hergestellt werden können. Dies gilt insbesondere in bezug auf die vermehrte Verwendung von automatischen Stopf- und Verarbeitungseinrichtungen in der Nahrungsmittelverarbeitungsindustrie.
Verschiedene Verfahren zum Herstellen von Nahrungsmittelhüllen mit Beschichtungen auf einer ihrer Oberflächen sind bekannt, vgl. beispielsweise US-PS Nr. 3, 451, 827, gemäss der zum Aufbringen einer Vielzahl von Beschichtungsmaterialien auf der Innenfläche einer Hülle mit geringem Durch-
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messer ein Sprühverfahren verwendet wird, oder die US-PS Nr. 3, 378, 379, in der ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf die Innenfläche einer Hülle mit grossem Durchmesser be- schrieben wird. Während diese und andere Verfahren zur Herstellung grösserer Mengen an be- schichteten Nahrungsmittelhüllen verwendet wurden, ist keine dieser beschichteten Hüllen voll- ständig zufriedenstellend in bezug darauf, einem darin befindenden Fleischprodukt eine Räucher- färbung zu verleihen.
In den US-PS Nr. 3, 360, 383, Nr. 3, 383, 223 und Nr. 3, 617, 318 werden beispiels- weise Beschichtungsmassen beschrieben, die Flüssigrauchlösungen in Mengen enthalten, die spezi- fisch erforderlich sind, um Proteinmaterial wie etwa Gelatine unlöslich zu machen, um Hüllen herzustellen, die spezielle Adhäsionseigenschaften aufweisen, die zur Verwendung in der Ver- arbeitung von Trockenwürsten erforderlich sind, wobei diese Eigenschaften die Anwendung der Hülle auf andere Wurstprodukte sehr beschränken.
Die Herstellung von schlauchförmigen Nahrungsmittelhüllen, die bei der Verarbeitung einer Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten verwendet werden und den verarbeiteten Produkten eine gewünschte Räucherfarbe verleihen könnten, wäre daher sehr wünschenswert. Insbesondere vorteilhaft wären Nahrungsmittelhüllen, die mit Hilfe von bekannten Beschichtungsverfahren hergestellt werden konnten und die den Produkten, bei denen die Hülle vor dem endgültigen Verpacken oder Kochen entfernt wird oder die mit der Hülle verkauft werden, die gewünschte Färbung verleihen könnten.
Braune Farbstoffe wurden zur Behandlung von Hüllen in Betracht gezogen, jedoch wird ein derartiger Farbstoff in bezug auf den menschlichen Konsum als problematisch betrachtet. Eine Räucherfarbstoffmischung kann verwendet werden, um Fleischprodukten eine oberflächliche Räucherfärbung zu verleihen, da es sich jedoch um eine Farbstoffmischung von vorwiegend roten und blauen Farbstoffen handelt, die verschiedene Löslichkeiten und Diffusionsfähigkeiten besitzen, wird die Oberflächenfärbung der Fleischprodukte bläulich, während die roten Farbstoffe in das Fleischprodukt während der Aufbewahrung hineindiffundieren. Daher ist diese unstabile Räucherfarbe kein zufriedenstellendes Färbungsmittel.
Die Nachteile der vorgenannten Räucherfarben werden durch die Erfindung beseitigt, gemäss der ein nichttoxisches, sicheres und stabiles Räucherfärbemittel verwendet wird, das aus einem Reaktionsprodukt aus einem reduzierenden Zucker und einer Aminosäure besteht.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht nun darin, dass die Hülle vor dem Trocknen mit einer wässerigen Lösung eines reduzierenden Zuckers und einer Aminoverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Aminosäure, einem Aminosäurederivat und einer Mischung einer Aminosäure und einem Aminosäurederivat behandelt wird, wobei die Menge an reduzierendem Zucker 0, 11 bis 2, 17, vorzugsweise 0, 57 bis 1, 16 mg/cm"und die Menge an Aminosäure 0, 05 bis 1, 08, vorzugsweise 0, 20 bis 0, 42 mg/cm2 der Hüllenwandung beträgt, die Hülle durch Erwärmen bei einer Temperatur von mindestens 80 C getrocknet wird, so dass gleichzeitig mit dem Trocknen die Lösungsbestandteile in situ in der Hülle miteinander reagieren, um ein Reaktionsprodukt zu liefern, das der getrockneten Hülle eine Räucherfärbung gibt,
die wasserlöslich und ohne weiteres auf ein Nahrungsmittelprodukt übertragbar ist.
Es wurde festgestellt, dass die erfindungsgemäss hergestellten schlauchförmigen Nahrungsmittelhüllen verwendet werden können, um ohne irgendwelche Räuchervorgänge durch den Nahrungsmittelverarbeiter eine Räucherfarbe auf eine Vielzahl von in der Hülle verarbeiteten Fleischprodukten zu übertragen. Ferner wurde gefunden, dass die Hüllen in Form von gerafften Hüllen hergestellt werden können, wobei kontinuierliche Längen von schlauchförmiger Nahrungsmittelhülle gefaltet und zu einem wesentlich kürzeren Stock zusammengedrückt werden können, jedoch können die Hüllen auch als abgeflachte Schläuche kurzer Längen hergestellt werden.
Mit Räucherfärbung versehene Kollagenhüllen können auf darin befindliche Nahrungsmittelprodukte, etwa Fleischprodukte, Räucherfarbe übertragen. Bei der praktischen Verwendung von essbaren Kollagenhüllen wird jedoch die Hülle von dem darin verpackten Nahrungsmittelprodukt vor dem Verzehr nicht entfernt, sondern mit dem verpackten Fleischprodukt verzehrt. Daher ist die Übertragung der Räucherfarbe von der essbaren Kollagenhülle auf die Oberfläche des verpackten Nahrungsmittelprodukts nicht kritisch, da bei normaler Verwendung im Gegensatz zur Verwendung von abschälbaren Zellulosehüllen der Verbraucher die tatsächliche Oberfläche des Nahrungsmittel-
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produkts nicht sieht.
Im Gegensatz zur Übertragung von Räucherfarbe von einer essbaren Kollagenhülle ist jedoch die Übertragung von Räucherfarbe von einer nicht essbaren Kollagenhülle auf ein darin verpacktes Nahrungsmittelprodukt wichtig, da die nicht essbare Hülle vor dem Verzehr entfernt werden muss. Unter einem"Reaktionsprodukt"und"Maillard-Reaktionsprodukt"werden hier sämtliche Reaktionsprodukte verstanden, die durch die Maillard-Reaktion gebildet werden, einschliesslich reduzierendem Zucker oder Aminosäure in stöchiometrischem Überschuss, jedoch ausschliesslich von Wasser oder Zitrat.
Das unerwünschte Braunwerden von Nahrungsmitteln, etwa Orangensaft, auf Grund der Maillard-Reaktion zwischen reduzierenden Zuckern und Aminosäuren ist etwa aus Wolfram u. a. in J. Agr. Food Chem., Band 22, Nr. 5, 1974, Seiten 796 bis 800 bekannt. Vergleiche ebenfalls Greenshields u. a., Process Biochemistry, Dezember 1972, Seiten 11 bis 16. In The Science of Meat und Meat Products, J. F. Price u. a., 2. Ausgabe 1971, Seiten 460 bis 461 ist ausgeführt, dass reduzierende Zucker ein schnelles Nachdunkeln von Speck durch Braten hervorrufen, was der Maillard-Reaktion zwischen Glukose und Aminogruppen zugeschrieben wird.
In keiner dieser Literaturstellen wird die Verwendung der Maillard-Reaktion zum Färben von Nahrungsmittelhüllen oder in den behandelten Hüllen befindlichen Fleischprodukten angeregt.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren eingesetzte Nahrungsmittelhülle kann verschiedene Zusammensetzungen haben, sie kann etwa aus regenerierter Zellulose mit oder ohne Faserverstärkung bestehen. Die Verstärkung kann mit Hilfe von Papier od. dgl. vorgenommen werden. Andere Hüllen mit Räucherfärbung können erfindungsgemäss hergestellt werden, etwa solche aus Zellulosederivaten, Kollagen (essbar und nicht essbar), Alginaten, Amylose, unlöslich gemachten Polyvinylalkohol (sowohl faserverstärkt als auch nicht verstärkt) u. dgl. Die erfindungsgemäss hergestellten Hüllen können dazu verwendet werden, Fleischprodukte einschliesslich gekochter, geräucherter, trockener oder halbtrockener Würste wie Frankfurter, Bologneser Würste, Salami, Cervelatwurst, Thüringer Wurst od. dgl. zu verpacken.
Käseprodukte können ebenfalls in den Hüllen verpackt werden.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird zunächst eine wässerige Lösung enthaltend wenigstens eine Aminosäure und wenigstens einen reduzierenden Zucker, hergestellt. Gegebenenfalls wird dieser Lösung eine Zitratverbindung zugesetzt, um die Reaktionsgeschwindigkeit zwischen der Aminosäure und dem reduzierenden Zucker zu vergrössern. Die Lösung wird dann auf die schlauchförmige sich im Gelzustand befindliche Hülle vor dem Trocknen aufgebracht. Während des Trocknens bei erhöhten Temperaturen findet die Maillard-Reaktion zwischen der Aminosäure und dem reduzierenden Zucker in situ in der Hülle statt, um der endgültigen Hülle eine braune Räucherfärbung zu verleihen.
Die gefärbte Hülle kann dann mit einem Nahrungsmittelprodukt, etwa einer Fleischemulsion gestopft werden. Die braune Räucherfärbung der Hülle wird auf die Oberfläche des darin befindlichen Fleischprodukts übertragen, so dass dann, wenn die Hülle von dem darin befindlichen Fleischprodukt nach dem Kochen oder nach andern Verarbeitungsschritten entfernt wird, die Oberfläche des Fleisches eine braune Räucherfärbung aufweist.
Viele Aminoverbindungen sind für die erfindungsgemässen Zwecke geeignet. Beispielsweise können als Aminosäuren 4-Aminobuttersäure, Glyzin, Alanin, Arginin und die Dimeren und Trimeren hievon u. dgl. verwendet werden. Ferner sind Aminosäurederivate wie Salze von Aminosäuren wie Mononatriumglutamat und Lysinmonohydrochlorid verwendbar. Die Aminosäuren oder Derivate hievon können einzeln oder als Mischungen von verschiedenen Aminosäuren oder als Mischungen von Aminosäurederivaten oder von beiden verwendet werden.
Als reduzierende Zucker können Xylose, Arabinose, Dextrose (d-Glucose) u. dgl. verwendet werden. Die reduzierenden Zucker können einzeln oder als Mischungen verschiedener reduzierender Zucker verwendet werden.
Die Behandlungslösung wird in einer Menge von etwa 0,77 bis 7,75 mg/cm2 Hüllenwandung, vorzugsweise 2, 33 bis 4, 65 mg/cm2 auf die Hülle aufgebracht. Entsprechend ist die Menge an aufgebrachtem reduzierenden Zucker etwa 0, 11 bis 2, 17 mg/cm2, vorzugsweise 0, 57 bis 1, 16 mg/cm2 der Hüllenwandung und die Menge an Aminosäure etwa 0, 05 bis 1, 08, insbesondere 0, 20 bis 0, 42 mg/cm2 der Hüllenwandung.
Die Hülle, die die braune Räucherfärbung aufweist, wird nachfolgend mit einem Fleischpro-
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durch die in situ vorgenommene Maillard-Reaktion zu steigern. Wenn Kaliumzitrat verwendet wird, kann das Mol-Verhältnis von Kaliumzitrat zum reduzierenden Zucker in der wässerigen Behandlungslösung, die zum Beschichten der Hüllen verwendet wird, zwischen 1 : 20 bis 1 : 1, vorzugsweise bei etwa 3 : 4 liegen. Natriumzitrat kann als Natriumzitrathydrat an Stelle von Kaliumzitrat in den gleichen Mol-Verhältnissen mit der gleichen Wirkung zugesetzt werden.
Antiblock- und Verdickungsmittel können gewünschtenfalls zusammen mit der Lösung verwendet werden, die die unreagierten Maillard-Reagenzien enthält. Die Verdickungsmittel werden zugesetzt, um die Viskosität der Mischung zu vergrössern, um eine dickere Beschichtung auf der Hülle zu erhalten, wenn gewünscht wird, der Hülle eine verstärkte Färbung zu verleihen. Als Verdickungsmittel können beispielsweise wässerige Zellulosegummilösungen wie Carboxymethylzellulose-, Methylzelluloselösungen od. dgl. und wässerige Lösungen von Pektin, pflanzlichem Gummi oder Stärke u. dgl. zugesetzt werden.
Antiblockmittel dienen dazu, zu verhindern, dass die behandelten Hüllen an sich selbst haften.
Geeignete Antiblockmittel etwa in Form einer wässerigen Emulsion von Mineralöl von Lebensmittelqualität, pflanzlichem Öl, Silikonöl, od. dgl. können verwendet werden. Wenn eine Mineralölemulsion verwendet wird, ist das endgültige Beschichtungsmittel, das das Maillard-Reaktionsprodukt enthält, eine Emulsion, bei der das Maillard-Reaktionsprodukt in der wässerigen Phase gelöst ist. Erfindungsgemäss ist der Unterschied zwischen einer Lösung und einer Emulsion nicht kritisch. Die Menge an Antiblock- und Verdickungsmitteln, die in dem Beschichtungsmittel verwendet werden, hängt von der Art der Mittel ab. Vorzugsweise werden etwa 5 bis 15 Gew.-% Antiblockmittel und etwa 0, 5 bis 2 Gew.-% Verdickungsmittel verwendet.
Bei den bekannten Herstellungsverfahren für Hüllen aus regenerierter Zellulose (gegebenenfalls faserverstärkt) oder Kollagen ist die Endstufe der Verarbeitung einer Trocknungsstufe, bei der die unfertige Hülle, die sich im Gelzustand befindet, durch einen Heisslufttrockner geführt wird, in dem die im Gelzustand befindliche Hülle auf einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird, der typischer Weise zwischen etwa 3 und 15 Gew.-% Feuchtigkeit liegt.
Vorzugsweise wird die Hülle unmittelbar vor dem Trocknen beschichtet, so dass die erhöhte Temperatur der Trocknungsstufe sowohl zum Trocknen der Hülle als auch zum Bewirken der Maillard-Reaktion zwischen der Aminosäure und der reduzierenden Zucker der Beschichtung dient, so dass diese Reaktion in situ in der Hülle stattfindet und Reaktionsprodukte erzeugt werden, die der Hülle eine kräftige braune Räucherfarbe verleihen, die ohne weiteres von der Hülle auf die Oberfläche eines Fleischprodukts übertragbar ist, das
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etwa 100 bis 110 C für etwa 10 bis 15 min liegen.
Trocknungszeit und-temperatur sind voneinander abhängige Faktoren. Die Maillard-Reaktion wird sowohl von Trocknungszeit als auch von der Temperatur beeinflusst.
Das Beschichtungsmittel mit unreagierten Maillard-Reagenzien kann auch zusammen mit Flüssigrauch verwendet werden, der als Räucherfärbemittel für Fleischprodukte und zum Verleihen eines entsprechenden Duftes an sich bekannt ist.
Geeignete Beschichtungsmittel können Ingredienzien enthalten, die dazu geeignet sind, den Hüllen eine Vielfalt von gewünschten Eigenschaften zu verleihen, etwa verbesserte Raffähigkeit, Abschälbarkeit, Geschmeidigkeit u. dgl.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Beispielen näher erläutert, wobei sich alle Teile und Prozentsätze auf die Masse beziehen, falls nichts anders angegeben ist.
Beispiel 1 : Behandlung einer faserverstärkten Hülle mit nicht reagierten Maillard-Reagenzien, die in situ in der Hülle reagieren, um eine übertragbare Räucherfarbe zu ergeben.
200 g Glyzin, 400 g Xylose und 300 g Kaliumzitrathydrat werden in 800 g Wasser bei Raumtemperatur, 23 C gelöst.
Die Lösung wird auf die Innenwand einer schlauchförmigen faserverstärkten Hülle im Gelzustand mit einer Zusammensetzung von 25 Gew.-% Zellulose, 65 Gew.-% Wasser und 10 Gew.-% Glyzerin bei Raumtemperatur aufgebracht, indem die Lösung im unteren Teil des U-förmig gehaltenen Schlauchs angeordnet wird. Die Lösung wird auf die Hülle in einer Menge von 3, 87 mg Lösung pro cm2 Hüllenwandung aufgebracht. Die Lösung dringt durch die Hüllenwandung hindurch.
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Die Hülle wird dann mit Warmluft bei 105 C während 15 min getrocknet. Die getrocknete Hülle besitzt eine gleichmässig braune Räucherfärbung.
Die endgültige Hülle besitzt eine Zusammensetzung ausschliesslich der Feststoffe der Behandlungslösung von 71, 2 Gew.-% Zellulose, 6 Gew.-% Wasser
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Reagenzien behandelt ist, die in situ reagieren, auf ein darin verpacktes verarbeitetes Fleischprodukt.
Die gefärbte Hülle gemäss Beispiel 1 wird mit einer Emulsion für Bologneser Wurst gestopft.
Die Wurstemulsion wird ferner in bekannter Weise weiter verarbeitet, jedoch ohne Räuchern. Die Hülle wird dann von der endgültigen Wurst entfernt, wodurch eine Bologneser Wurst mit einer braungefärbten Oberfläche mit Räucherfärbung erhalten wird. Eine in eine unbehandelte Hülle gestopfte Vergleichswurst, die entsprechend weiterverarbeitet wurde, zeigte diese Räucherfärbung nicht.
Beispiel 3 : Behandlung einer Kollagenhülle mit nicht reagierten Maillard-Reagenzien, die in situ in der Hülle reagieren, um eine Räucherfärbung der Hülle zu ergeben.
Eine Lösung mit nichtreagierten Maillard-Reagenzien wird entsprechend Beispiel 1 hergestellt und auf eine Kollagenhülle im Gelzustand aufgesprüht, die dann entsprechend Beispiel 1 getrocknet wird. Die getrocknete Hülle besitzt eine braune Räucherfärbung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer schlauchförmigen Nahrungsmittelhülle, vorzugsweise einer gegebenenfalls faserverstärkten Zellulosehülle einer Kollagenhülle und einer gegebenenfalls faserverstärkten Hülle aus unlöslich gemachtem Polyvinylalkohol, die geeignet ist, darin verpackten Nahrungsmittelprodukten eine Räucherfärbung zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle vor dem Trocknen mit einer wässerigen Lösung eines reduzierenden Zuckers und einer Aminoverbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Aminosäure, einem Aminosäurederivat und einer Mischung einer Aminosäure und einem Aminosäurederivat behandelt wird, wobei die Menge an reduzierendem Zucker 0, 11 bis 2, 17 mg/cm2, vorzugsweise 0, 57 bis 1, 16 mg/cm2 und die Menge an Aminosäure 0, 05 bis 1, 08, vorzugsweise 0, 20 bis 0,
42 mg/cm2 der Hüllenwandung beträgt, die Hülle durch Erwärmen bei einer Temperatur von mindestens 80 C getrocknet wird, so dass gleichzeitig mit dem Trocknen die Lösungsbestandteile in situ in der Hülle miteinander reagieren, um ein Reaktionsprodukt zu liefern, das der getrockneten Hülle eine Räucherfärbung gibt, die wasserlöslich und ohne weiteres auf ein Nahrungsmittelprodukt übertragbar ist.