CH623460A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fleischersatz. Ein solcher Fleischersatz wird beispielsweise zur Herstellung von Nahrungsmitteln faseriger Beschaffenheit in Form fleischförmiger Stücke oder Laibe verwendet.

Während vieler Jahre hat die Nahrungsmittelindustrie versucht, als Ersatz für fleischproteinhaltigen, faserigen Stoff mit hohem Proteingehalt unter kleinen Kosten herzustellen. Diese Bemühungen sind vor kurzer Zeit verstärkt worden, weil natürliche Fleischerzeugnisse verhältnismässig knapp und teuer geworden sind. Frühere Bemühungen zur Herstellung von Fleischersatz-Erzeugnissen waren um ein vereinfachtes Modell von natürlichem Fleisch entwickelt worden, welche eine Anordnung von Fasern, die mittels eines zweckdienlichen Bindemittels zusammengehalten sind, umfassen. Um die faserige Beschaffenheit natürlichen Fleisches nachzuahmen, wurde bei der Herstellung von Proteinfasern die Technologie der Kunststofffasern verwendet, welche Proteinfasern zur Bildung einer fleischförmigen Masse miteinander gebunden werden konnten. Eine grundlegende Patentschrift, in welcher die Mittel zum Spinnen von proteinhaltigen Fasern zum Fleischersatz offenbart ist, ist die US-Patent Nr. 2 682 466 vom 29. Juni 1954. Seitdem sind viele Patente erteilt worden zur Herstellung ähnlicher proteinhaltiger Fasern. Unter diesen ist die US-Patentschrift Nr. 3 320 070, in welcher ein Mischen von pflanzlichen Proteinfasern mit einem Eiweissstoff-Binder und ein nachfolgendes Heissfixieren offenbart ist. In einer anderen US-Pa-tentschrift Nr. 3 772 035 ist ein Verfahren zur Herstellung von Fleischersatz offenbart, gemäss welchem eine Anzahl von Bündeln ausgerichteter, gesponnener Proteinfasern hergestellt wurde, wobei diese Bündel von einem Eiweissstoff durchtränkt wurden, die Oberflächenabschnitte dieser Bündel heissfixiert wurden und dann die Bündel für ein letztes Gerinnen unter Wärme und Druck zusammengenommen wurden. Währenddem diese Spinnverfahren zufriedenstellende Fleischersatzerzeugnisse erzeugt haben, benötigten sie grosse Kapitalausgaben und hohe Betriebsausgaben. Weil zusätzlich diese Fasern auf dem Protein von Soyabohnen beruhen, sind die sich daraus ergebenden Erzeugnisse bezüglich ihres Nährwertes minderwertig, falls nicht die Verteilung von notwendigen Aminosäuren mittels zweckdienlichen Zusätzen geändert wird. Zusätzlich waren die grössere Ansprüche stellenden und umsichtigeren Konsumenten einfach imstande, die Beschaffenheit dieser Erzeugnisse von Stücken natürlichen Fleisches zu unterscheiden.

Aufgrund der innewohnenden Begrenzungen, die bei den auf gesponnenen Proteinfasern beruhenden Fleischersatz-Erzeugnissen auftreten, wurden andere Verfahren zur Herstellung solcher Erzeugnisse untersucht. Beispielsweise ist in der US-Patentschrift Nr. 3 047 395 ein Autoklav-Verfahren offenbart worden, welches die Notwendigkeit gesponnener Proteinfasern behebt. Gemäss dieser Offenbarung wurde ein Proteinschlamm unter ständigem Umrühren schnell erwärmt, um ein Gerinnen des Proteins in eine faserige Masse zu bewirken. Ein schnelles Ankühlen des Proteins ergab ein fetzen-förmiges oder streifenförmiges, faseriges Material, das mit einer eher tiefen Ausbeute gewonnen wurde.

In weiteren, kürzlich veröffentlichten Patentschriften sind Verfahren offenbart worden, die auf einem Extrudieren von Proteinstoffen beruhen, um eine faserige oder faserförmige Beschaffenheit zu erzeugen. Es wurde angenommen, dass die solchen Verfahren innewohnenden Ersparnisse jeglichen Verlust der Faserförmigkeit, welche diese Erzeugnisse im Vergleich mit den gesponnenen Faserersätzen aufweisen, ausgeglichen werden können. Es war gehofft worden, dass durch ein Extrudieren grösserer Faserstoffe die Notwendigkeit des Bindens kleinerer Anteile behoben werden könne. Beispielsweise wird in den US-Patentschriften 3 480 442, 3 488 770 und 3 496 858 vorgeschlagen, pflanzliche Proteinstoffe von einem Bereich hohen Druckes zu einem Bereich niedrigeren Druckes zu Extrudieren, um eine erweiterte Masse oder Bündel proteinhaltigen Stoffes zu erzeugen. Die schlagartige Entspannung von hohem Druck zum Umgebungsdruck erzeugte eine Expansion in der Strömungsrichtung, welche ein faserförmiges Aussehen erzeugte.

Ein Verfahren, mittels welchem es möglich ist, ein weitgehend verbessertes, faseriges Erzeugnis mittels Extrudierens zu erzeugen, ist in der US-Patentschrift Nr. 3 886 299 offenbart. Gemäss diesem Verfahren wird ein äusserst faseriges, annähernd nicht angeschwollenes Erzeugnis hergestellt, das Muskeln von Tieren oder Fleisch von Fischen gut nachahmt. Gemäss diesem Verfahren wird eine Mischung hergestellt, die über 35 Gew.% mittels Wärme gerinnbaren Proteins aufweist; dann wird der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung auf etwa 25 bis 65% Wasser eingestellt; dann wird das Wasser mit dem Protein gemischt, um einen Teig zu bilden, der eine faserige Beschaffenheit aufweist, wenn er gestreckt ist; der Teig wird in einer Kammer verdichtet, wobei das Volumen der Kammer zwischen Flügeln der Schnecke vom Eintritt bis zum Austritt im Verhältnis 2:1 oder mehr geändert wird (das Volumen des 'Austrittskanals beträgt die Hälfte oder weniger als das des Eintrittskanals der Schnecke), um den Teig zu entgasen und in einen einheitlichen Körper zu verdichten, wobei diese Kammer durch eine erwärmte, äussere Wand und einen erwärmten Kanal der drehenden Schnecke gebildet ist, welche Wand auf eine Temperatur über 121° C (250° F) erwärmt wird, wobei der Teig gleichzeitig erwärmt und gestreckt wird, währenddem er unter Druck ist, um ein heissfixiertes, durch Wärmeeinwirkung geronnenes Erzeugnis zu haben, das eine Ausrichtung der Fasern in Richtung des Kanals aufweist; wobei der auf das Erzeugnis einwirkende Druck entfernt wird, ohne das Erzeugnis durch eine Form zu drücken, wobei der Druckabfall unter 7 ata gehalten wird, um somit ein Aufschwellen des Erzeugnisses von 20% oder weniger zu erzeugen, und wobei der ausgerichtete, faserige Zustand des Erzeugnisses beibehalten wird und dann das faserige Erzeugnis gewonnen wird. Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Verbesserung dieses Verfahrens und ein Erzeugnis zu schaffen, das der Beschaffenheit von natürlichem Fleisch und Fisch näher entspricht.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass

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a) eine Mehrzahl annähernd nichtaufgeschwollener, faseriger Proteinstreifen gebildet wird, indem ein wässriges, protein-haltiges Teiggemisch verdichtet, gestreckt und erwärmt und nachher vom Druck entlastet wird;

b) die Streifen in einem Bindemittel, das aus Eiweiss aufgebaut ist, eingeweicht werden;

c) die Streifen übereinandergelegt werden, um die Fasern auszurichten und Hohlräume annähernd vollständig zu beheben; und d) das Bindemittel wärmegehärtet wird.

Gemäss einer bevorzugten Ausführung wird das Erwärmen mittels Mikrowellen-Energie durchgeführt. Damit kann vorteilhaft ein Eingehen und Festigen des gesamten, nachgeahmten fleischförmigen Aufbaues erzeugt werden, so dass ein wahrheitsgetreueres Aussehen und ein wahrheitsgetreueres Mundgefühl des Erzeugnisses erhalten werden kann.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise näher erläutert.

Ein feuchter Teig eines gerinnbaren, proteinhaltigen Stoffes wird in einer Kammer abnehmenden Volumens, die von einer erwärmten Aussenwand und einer inneren drehenden Schnecke gebildet ist, zu einem einheitlichen Körper verdichtet. Das Volumen, in Längsrichtung der Schnecke gesehen,

wird von der Eintrittsöffnung bis zur Austrittsöffnung mit Vorteil um die Hälfte oder mehr vermindert. Der Druck, der aufgrund der Verminderung des Volumens der Kammer ausgeübt wird, zwingt eine Verdichtung des Proteins in einer Richtung senkrecht zur Achse des Kanals der Schnecke, wobei das Protein in Richtung des Kanals ausgerichtet wird. Gleichzeitig überträgt die erwärmte, äussere Wand Wärme zur verdichteten und gestreckten Masse von Protein, um den Stoff zu plastifi-zieren und den Stoff in eine dichte, faserige Masse heiss zu fixieren, welche Masse von der Kammer extrudiert wird. Der heissfixierte Stoff wird ohne wesentliche Vergrösserung des Volumens, das im Kanal unmittelbar vor der Extrusion vorherrscht, extrudiert. Das Spiel zwischen der erwärmten Oberfläche, die üblicherweise zylindrisch oder kegelförmig ist und der sich drehenden Schraube wird derart gewählt, dass ein Rückmischen des proteinhaltigen Stoffes minimalisiert wird und der proteinhaltige Stoff schnell erwärmt, gestreckt und in einer Richtung parallel zum Schneckenkanal ausgerichtet wird.

Der Druck ist notwendig, um den proteinhaltigen Stoff bis zu einem Zustand zu verdichten, bei welchem er annähernd keine Leerstellen aufweist, um eine einwandfreies Strömen des Stoffes zu erzeugen und einen schnellen Wärmeübergang durch Wärmeleitung von der erwärmten Oberfläche zum proteinhaltigen Stoff. Der Druck wird in einem Ausmass beibehalten, das gerade notwendig ist, die Verdichtung zu erzeugen und um den Stoff durch die Kammer abnehmenden Volumens zu drücken, weil ein zu grosser Gegendruck die ausgerichtete, proteinhaltige Masse unterbricht.

Die Oberfläche der Kammer stellt der Strömung des proteinhaltigen Stoffes einen Reibungswiderstand entgegen, welches ein Strecken oder Verlängerung des Stoffes in Richtung des Schneckenkanals bewirkt, wobei somit ein dichtes, geschichtetes, ununterbrochenes faseriges Erzeugnis erzeugt wird. Währenddem die faserige Beschaffenheit des Proteins entwickelt wird, fixiert die von der erwärmten Oberfläche übertragene Wärme das Protein nicht umkehrbar in eine faserige Masse. Das von der Kammer austretende Erzeugnis wird mit Vorteil gewonnen, indem irgendwelcher grössere Druckabfall vermieden wird, d.h. indem dass sichergestellt wird, dass Gegendrücke, ausgenommen den Widerstand der erwärmten Wand und der Schnecke, keinen Unterbruch oder kein Zerreissen der gerichteten oder faserigen Natur des Proteins erzeugt. Herkömmliche Formstücke, die für das Aufschwellen verwendet wurden, werden in diesem Falle nicht verwendet,

falls jedoch eine Formgebung erwünscht ist, kann ein Verdichten derart wie in der US-Patentschrift 3 559 561 offenbart ist, verwendet werden, um dem Stoff eine Form zu erteilen, währenddem ein Aufschwellen und Reissen der Faser minimalisiert wird. Der Druckabfall bis zum Umgebungsdruck vom grössten Druck der durch die drehende Schnecke und den Wänden der Masse erteilt wird, sollte weitgehend vermindert werden, um eine Ausdehnung oder ein Aufschwellen auf 20% oder weniger, mit Vorteil 10% oder weniger, und am vorteilhaftesten 5% eines Anwachsens des Volumens zu erzeugen. Druckabfälle, die beträchtlich unterhalb 7 ata sind, sind nicht üblich.

Der in dieser Weise hergestellte Stoff wird mit Vorteil in dünnen Streifen extrudiert, die eine Dicke von höchstens 0,63 cm (0,25 inch). und vorteilhaft 0,25 cm (0,10 inch) aufweisen. Jedoch, falls es erwünscht ist, kann der Stoff mit einer Dicke extrudiert werden, die zwei- oder dreimal grösser als die vorgenannte Zahl ist, und kann dann durch eine Gruppe von Walzen geführt werden, um ihn auf den erwähnten Bereich der Abmessungen zu bringen. Vorteilhafterweise wird der Durchgang durch die Walzen ebenfalls in einem gewissen Ausmass die Streifen verfasern, indem die Masse entlang Spaltlinien getrennt wird, womit eine verfaserte, faserförmige Beschaffenheit erzeugt wird.

Zum Herstellen von Proteinstreifen gemäss dieses Verfahrens muss der Proteinstoff mehrere entscheidende Eigenschaften aufweisen. Er muss einen minimalen prozentualen Anteil von denaturiertem Protein aufweisen, d.h. Protein, welches weder wärmebehandelt noch sonstwie derart behandelt wurde, dass es nicht länger gerinnen kann.

Die Konzentration des Proteins, welche notwendig ist, um Fasern zu bilden, wird entsprechend der Güte und Quelle des Proteins ändern. Proteinstoffe von Rohfleisch, Fisch und pflanzliche Proteinstoffe können verwendet werden. Zweckdienliche pflanzliche Proteinquellen sind Sojabohnenmehl, Erdnussmehl, Pflanzensamen oder andere pflanzliche Proteinstoffe, die allgemein als Nebenprodukt bei der ölherstellung gewonnen werden. Vollfette, proteinhaltige Quellen können verwendet werden, jedoch sind konzentrierte Quellen des proteinhaltigen Stoffes vorzuziehen, um den Proteingehalt des Teiges auf einen Grösstwert zu bringen. Verwendbar sind die Muskeln oder das Fleisch von Tieren, Fischfleisch, Sojabohnenstoff, Gallerte, Eiweiss, Molkereierzeugnisse, wie beispielsweise Trockenmilchpulver, Molke und ähnlichem, Weizenmehl und andere Proteinquellen. Billiges Fleisch, billiges Geflügel oder Fisch, die nicht unmittelbar dem Konsumenten verkauft werden können, beispielsweise Geflügelpaste, die von Leghühnern hergestellt wurde, sind vorzuziehende Quellen tierischen Proteins. Proteine wie isoliertes Protein, entfettetes Sojamehl und insbesondere Weizengallerte sind als pflanzliche, proteinhaltige Quellen vorzuziehen.

Proteinhaltige Stoffe werden getrennt (mit Vorteil wird das Mehl dieser Stoffe verwendet) und gemischt, um einen feuchten Teig zu bilden, der einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 25% aufweist. Mehle mit einer Korngrösse von 0,177 mm (US-Siebweite 80) oder kleiner sind insbesondere zweckdienlich zur Bildung eines gleichmässigen Grundteiges. Wenn fleischliche Stoffe verwendet werden ist es notwendig, das Fleisch mittels bekannter Trocknungsverfahren teilweise zu entwässern oder das Fleisch mit trockenen, pflanzlichen Proteinstoffen oder anderen Stoffen zu vermischen, um den zur Bearbeitung notwendigen Feuchtigkeitsgehalt zu vermindern. Natürlich wird eine Wärmebehandlung beim Trocknen des Fleisches oder Fisches eine Denaturation zur Folge haben, und deshalb ist es vorzuziehen, Fleisch nur als zusätzliche oder ergänzende Proteinquelle zusätzlich zum trockenen, pflanzlichen Protein zu verwenden, welches pflanzliche Protein den grösseren Anteil im Teig bildet.

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Andere Stoffe können mit den Proteinen gemischt werden, beispielsweise Kohlehydrate wie Stärke, essbare Füllmittel, Farben, Fette und geschmackliche Zusätze können dem proteinhaltigen Stoff zugeführt werden. Es ist gefunden worden, dass Weizenmehl eine äusserst zweckdienliche Zutat ist, weil es einige Gallerte beiträgt, die zur Entwicklung der Fasern gut nutzbar ist und welches einfach gekocht und geliert werden kann, um während des Verfahrens einen erwünschten Geschmack und eine erwünschte Beschaffenheit des Erzeugnisses zu erzeugen. Jedoch trägt entfettetes Sojabohnenmehl genügend Kohlehydrate bei und einen besseren Proteinwert des fertigen Erzeugnisses.

Es ist notwendig, den Stoff mit einer genügenden Menge Wasser zu vermischen, um das Wasser so gleichförmig als möglich im proteinhaltigen Stoff zu verteilen.

Die Fasern werden entwickelt und festgesetzt, indem der feuchte, proteinhaltige Teig in einer Kammer verminderten Volumens Druck ausgesetzt wird, welche Kammer von einer erwärmten Aussenwand und einer drehenden Schnecke gebildet ist. Ein solches Verdichten des Teiges in der Kammer erzeugt einen Druck auf den Teig, der zum Verdichten des Teiges genügend ist, jedoch nicht gross genug ist, eine zu grosse Ausdehnung beim Austritt der Kammer zu bewirken. Die .Verdichtung drückt den Teig in einen dichten einheitlichen Körper, der der Kammer, die zwischen der Schnecke und der Wand gebildet ist, entspricht. Die Verdichtung entfernt Leerstellen, treibt Luft aus und bildet eine dichte, proteinhaltige Masse. Gleichzeitig lässt der Druck gegen die erwärmte äussere Wand eine schnelle Wärmeübertragung in die Masse zu, so dass die Masse plastiziert wird, währenddem sie gegen den Austritt des Extruders gedrückt wird. Das fortlaufende Drehen der Schnecke, der Widerstand der erwärmten Wand und die Verminderung des Volumens bewirken ein Strecken der plastischen Masse, womit eine faserige Beschaffenheit erzeugt wird, die üblicherweise in Richtung des Kanals der Schnecke ausgerichtet ist, und gleichzeitig werden die Fasern erwärmt, bis zu einem Grad, bei welchem eine durch Wärme nicht umkehrbare proteinförmige Masse gebildet wird. Daher werden die Fasern gleichzeitig gestreckt und in Schichten oder in Ebenen, die senkrecht zur erwärmten Oberfläche verlaufen, ausgerichtet. Die heissfixierten Fasern werden dann vom Extruder ausge-stossen, ohne dass sie aufschwellen, um die innerhalb des Extruders erhaltene dichte, fleischförmige Beschaffenheit beizubehalten.

Das Bilden der Fasern wird mit Einfachheit durchgeführt, indem ein vorgemischter Teig einem Extruder zugeführt wird, der eine Ausbildungsform aufweist, die üblicherweise in der Kunststoffindustrie verwendet wird und der zwischen dem Umfang der Schnecke und der erwärmten Wand ein kleinstes Spiel aufweist und mit Vorteil ein kleinstes Spiel zwischen der Basis des Kanals, der durch die Flügel der Schnecke und der erwärmten Wand gebildet ist. Durch eine solche Ausbildungsform wird die wärmeübertragende Fläche in bezug auf das Volumen der proteinhaltigen Massen, die behandelt werden soll, auf einen Grösstwert gebracht. Der Extruder sollte derart ausgebildet sein, dass er eine Volumenverminderung vom Eintritt bis zum Austritt des Schneckenkanals von V2 bis 1/10, mit Vorteil l/2 bis Vs aufweist.

Üblicherweise wird die Wand bis zu einer Temperatur von mindestens 121° C (250° F) erwärmt und mit Vorteil bis zu einer mittleren Temperatur von 138° C (280° F) oder höher. Es ist vorzuziehen, mehrere Wärmeabschnitte zu verwenden, um innerhalb des Extruders eine einwandfreie Temperatursteuerung zu haben. Die erwärmte Oberfläche kocht den Kohlehydratanteil des Teiges und steigert die Temperatur des Teiges bis zu einem Punkt, bei welchem das Protein gerinnt. Gleichzeitig bewirkt die Schnecke, die in bezug auf die erwärmte Wand dreht, eine Streckwirkung, womit der Stoff innerhalb des Schneckenkanals ausgerichtet wird, währenddem das Protein gerinnt.

Die sich drehende Schnecke und die erwärmte Wand sind sorgfältig miteinander ausgerichtet, um ein Zurückgleiten oder Zurückmischen während des Streckens und des Gerinnens der Fasern zu begrenzen.

Die kleinste Drehgeschwindigkeit der Schnecke wird durch diejenige Geschwindigkeit bestimmt, die notwendig ist, bei einem gegebenen Extruder ein Verkohlen oder Bräunen des proteinförmigen Stoffes, währenddem er behandelt wird, zu verhindern. Die genauen Betriebszustünde sind nicht entscheidend, vorausgesetzt dass eine genügende Verminderung des Volumens erzielbar ist, um eine einwandfreie Verdichtung zu einer dichten Masse, ein Strecken und ein Gerinnen des Proteins sicherzustellen. Falls erwünscht, kann die Schnecke des Extruders erwärmt sein, um die für eine gegebene Masse proteinhaltigen Stoffes vorhandene erwärmte Fläche zu vergrös-sern, und dann weiter derart ausgebildet sein, dass eine erste Mischstufe vorhanden ist, in welcher die Temperatur der proteinhaltigen Masse bis zu einem Punkt vergrössert wird, bei welchem das Gerinnen beginnt, und nachher die Schnecke derart ausgebildet ist, dass Vermindern des Volumens erzeugt wird, um das Protein während des Gerinnens zu verdichten, zu verlängern und auszurichten. Die erste Mischstufe kann ebenfalls verwendet werden, um Zutaten beizumischen, um den faserigen Teig zu erzeugen. Somit können zuerst bei den grossen Zügen der Schnecke grössere Mengen von Stoff beigemischt werden, und nachdem der Teig gebildet und die Gerinntemperatur erreicht wird, kann das Volumen des Schneckenkanals vermindert werden, um das Verhältnis erwärmte Oberfläche zur Masse während der Verlängerung und während des Gerinnens des Proteins auf einen Grösstwert zu bringen.

Die Verminderung des Volumens innerhalb des Extruders weist eine merkbare Auswirkung auf die Ausbildung der erzeugten Faser auf. Wenn das Volumen des Kanals vermindert wird, werden längere, faserigere Fasern erzeugt. Beim Extrudieren einer gegebenen Zusammensetzung, beispielsweise eine, die im Beispiel I verwendet wird, erzeugt eine Verminderung des Volumens auf die Hälfte (das endgültige Volumen ist halb so gross wie das ursprüngliche Volumen) einen faserigen fleischförmigen Streifen, der mehr Gewebeschichten aufweist, wobei eine Verminderung des Volumens auf einen Fünftel einen Stoff erzeugt, der weniger Schichten, jedoch längere Fasern aufweist.

Der insgesamte Feuchtigkeitsgehalt des Teiges, der in den Extruder eintritt, kann sich von 20% bis ungefähr 65 % bewegen. Höhere Feuchtigkeitsgehalte, üblicherweise um 45 %, sind verwendbar, wenn eine fischförmige Beschaffenheit hergestellt werden soll, die verhältnismässig kurze, nicht ausgerichtete Fasern aufweist. Es ist angenommen, dass der höhere Flüssigkeitsgehalt ein grösseres Mischen der plastischen Masse während des Gerinnens bewirkt und den Proteingehalt des Teiges genügend verdünnt, um das Ausmass des Streckens und des Ausrichtens der Fasern währed des Gerinnens zu vermindern. Eine gute fischförmige oder wassertierförmige Beschaffenheit wird erhalten, indem eine Teil verwendet wird, der ungefähr 20 bis 45 % Weizengallerte und ungefähr 38 bis 49% Wasser aufweist, der bei einer Temperatur von ungefähr 135° C (275° F) bis 163° C (325° F) behandelt wird, wobei der Teig während des Gerinnens auf die Hälfte seines ursprünglichen Volumens vermindert wird. Die Faserlänge wird vergrössert, indem grössere Mengen von Weizengallerten und höhere Temperaturen innerhalb des vorher angegebenen Bereiches verwendet werden, ohne dass die Fasern ausgerichtet werden.

Um ausgerichtetes, faseriges Protein zu erzeugen, wird ein Teig, der Weizengallerte in einem Ausmass von 20 bis 75 (trocken) und 25 bis 38% Wasser aufweist, bei Temperaturen von 135° C (275° F) bis 199° C (390° F) verarbeitet, indem

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eine Verminderung des Volumens der Schnecke von ungefähr 2/1 bis 5/1 verwendet wird. Eine Verminderung der Volumenverminderung der Schraube innerhalb des vorgegebenen Bereiches erzeugt eine fleischförmige, ausgerichtete, faserige Struktur; ein Vergrössern der Volumenverminderung erzeugt eine lange, faserige Struktur. Die miteinander ausgerichteten Strukturen sind äusserst gut verwendbar zum Nachahmen natürlich vorhandener, fleischförmiger Muskelstrukturen.

Das mittels dieses Verfahrens erhaltene Produkt ist dicht und weitgehend nicht aufgeschwollen (weniger als 10% und mit Vorteil weniger als 5% Volumenänderung bei Austritt aus dem Extruder), obwohl auf der Oberfläche und im Innern Luftblasen vorhanden sein können, wobei angenommen wird, dass diese durch das Verdampfen von Wasser erzeugt werden.

Aufgrund der Schwierigkeit, die Streifen dieses Stoffes in der feuchten, extrudierten Form beizubehalten, werden die Streifen des Stoffes mit Vorteil vor der weiteren Verarbeitung entwässert. Es ist jedoch möglich, die faserigen Streifen unmittelbar nach dem Extruder weiterzuverarbeiten. Diese Streifen, wenn sie entwässert sind, werden auf einen Flüssigkeitsgehalt von weniger als 6% und mit Vorteil weniger als 4% gebracht.

Unabhängig davon, ob die Streifen entwässert sind oder nicht, ist es üblicherweise notwendig sie zu befeuchten, bevor sie weiterverarbeiter werden, um den Feuchtigkeitsgehalt auf ungefähr 65% zu bringen. Dies wird einfach und wirkungsvoll erreicht, indem sie in heissem Wasser eingeweicht werden. Üblicherweise sind Temperaturen oberhalb 66° C (150° F) und eine Zeitspanne von ungefähr 5 bis 25 Minuten wirkungsvoll; jedoch ist die genaue Zeit und genaue Temperatur für das Einweichen für jede Streifenform durch den Fachmann einfach bestimmbar. Es ist wünschenswert, die Streifen in erwünschte Längenabschnitte von ungefähr 15,2 cm (6 inches) vor dem Trocknen zu schneiden. Es ist natürlich für den Fachmann verständlich, dass die Flüssigkeit für das Befeuchten Geschmackstoffe, Gewürzstoffe, Konservierungsmittel, Fette und öle und ähnliches enthalten können, die in bekannter Weise und aus ihnen eigenem Grund zugefügt werden. Es ist natürlich ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass, indem die Streifen nach dem Gerinnen des Proteins in den Streifen und bevor das aus Eiweissstoff bestehende Bindemittel zugefügt wird, die Geschmackstoffe in der fleischförmigen Struktur verriegelt bleiben und sie nich einfach durch die nachfolgenden Kochschritte weggebrache oder ausgelaugt werden können, sogar wenn grosse Mengen Flüssigkeit vorhanden sind.

Nach dem Befeuchten werden die Streifen in ein Bad eines flüssigen Bindemittels, das aus Eiweissstoff aufgebaut ist, gelegt, welches Bindemittel mit Vorteil andere zusätzliche Stoffe wie beispielsweise Stärken, Dextrin (Stärkegummi) und pflanzliches Protein, insbesondere das Protein der Sojabohnen, aufweist. Viele verschiedene Bindemittel sind dem Fachmann bekannt. Gemäss dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Proteinstreifen nach dem Befeuchten verfasert, bevor sie im Bindemittel eingeweicht werden. Unter Verfaserung ist zu verstehen, dass die Streifen mechanisch bearbeitet werden, um kleine Spalten im Streifen in Richtung der Faserausbildung zu erzeugen, um die Fasern innerhalb der Streifen teilweise in eine netzförmige Anordnung von Leerstellen von miteinander verbundenen Fasern und Filamenten aufzutrennen. Der Bindestoff, wenn er in die Streifen eindringt, wird diese Leerstellen im verfaserten Streifen ausfüllen, um Änderungen der Beschaffenheit zu erzeugen, die denjenigen natürlichen Fleisches eher entsprechen. Es ist jedoch zu bemerken, dass der Verfa-serungsschritt nur vorzuziehen ist — wenn er ein wünschenswertes Erzeugnis erzeugt, kann er weggelassen werden —, wenn die Dicke der Streifen entweder während des Extrudierens beibehalten wird oder nach dem Extrudieren auf eine Dicke vermindert wird, die weniger als 2,75 mm (0,10 inches) beträgt. Die wichtige Entdeckung, die hier gemacht wurde, ist, dass das natürliche Fleisch besser nachgeahmt werden kann, wenn die Schichten oder Gruppen von Fasern gebildet sind, die voneinander durch den Bindestoff getrennt sind. Daher, währenddem es dem Fachmann naheliegen würde, die Streifen in einer Form zu extrudieren, die den Ausmassen der Stücke oder Laibe, die er herstellen will, so nahe als möglich entsprechen, jedoch wurde gemäss der vorliegenden Erfindung erkannt, dass die Beschaffenheit im Vergleich zum Stand der Technik noch weiter verbessert werden kann, indem die grossen Massen des faserigen Stoffes durch den Bindestoff voneinander getrennt sind.

Währenddem natürliche Eiweisse als Bindestoff ohne Zusätze oder ohne Verdünnen der Eiweisse verwendet werden, ist es wünschenswert, den Streifen viel Zeit zu lassen, damit sie mit dem flüssigen Eiweiss ins Gleichgewicht kommen können. Üblicherweise ist eine Zeitspanne von ungefähr 1 bis 3 Stunden genügend. Wenn die Bindemittellösung wässriger und weniger zusammenhängend ist als natürliches Eiweiss, ist es natürlich möglich, das Einweichen während einer kürzeren Zeitspanne durchzuführen.

Nachdem die Streifen vom Bindestoff vollständig durchtränkt sind, werden sie in einer Form ausgerichtet, mit Vorteil in verschiedenen, um das Bindemittel auszuhärten. Beim Einführen der Streifen in die Formen muss während des Ausrichtens der Streifen in den Formen darauf geachtet werden, dass sie in bezug auf die Ebene, in welcher das endgültige Erzeugnis getrennt oder geschnitten wird, einwandfrei ausgerichtet sind.

Die mit dem Bindemittel durchtränkten, ausgerichteten Streifen werden dann in der Form während einer Zeitspanne erwärmt die genügt, das proteinhaltige Bindemittel vollständig zum Gerinnen zu bringen. Beispielsweise wird eine Form, die ungefähr zu einer Tiefe von 10,2 cm (4 inches) gefüllt ist, schnell erwärmt, indem sie in einem üblichen Strahlungsofen bei einer Temperatur erwärmt wird, die ungefähr 107° C (225° F) bis 121° C (250° F) beträgt, und dies für eine Zeitspanne von ungefähr 1 bis 2 Stunden. Es ist bei der vorliegenden Erfindung möglich, jedoch nicht notwendig, während des Erwärmens einen begrenzten Druck auf das in der Form vorhandene Erzeugnis auszuüben. In den meisten Fällen wirkt der Druck der natürlichen Ausdehnung und Entwicklung von Feuchtigkeit entgegen. Mit Vorteil jedoch wird das in der Form vorhandene Erzeugnis erwärmt, indem es Mikrowellen-Energie ausgesetzt wird. Unerwarteterweise erzeugt eine Erwärmung mit Mikrowellen-Energie ein allgemeines Eingehen und Verdichten der nachgeahmten Fleischstruktur, welches die allgemeine Beschaffenheit der Anordnung merkbar verbessert. Daher ergibt eine Erwärmung mittels Mikrowellen eine gute Gleichförmigkeit ohne merkbaren Feuchtigkeitsverlust. Kennzeichnende Mikrowellen erzeugende Vorrichtungen, welche verwendet werden, sind der «Amana Radarange» und der 2 V2 Kw «Amperex» (beides sind Handelsnamen). Der geformte Stoffe wird mit Vorteil bis zu einer Innentemperatur von ungefähr 60° C (140°F) bis ungefähr 82° C (180°F) erwärmt, um ein zufriedenstellendes Gerinnen des proteinhaltigen Bindstoffes zu erzielen.

Um die weitere Behandlung der somit erzeugten Erzeugnisse zu vereinfachen ist es üblicherweise wünschenswert, die Erzeugnisse abzukühlen, indem die Temperatur des Erzeugnisses bis unterhalb 4,4° C (40° F) gebracht wird. Die gemäss der vorliegenden Erfindung erhaltenen Erzeugnisse weisen eine sehr natürliche Erscheinungsform einer fleischförmigen Faserform oder Beschaffenheit auf, wenn sie geschnitten werden. Die Richtung des Schnittes wird die Beschaffenheit, die Struktur und das Aussehen des Schnittstückes weitgehend beeinflussen. Ein diagonales Schneiden, d. h. mit der Richtung der Ausrichtung einen Winkel einschliessend, erzeugt ein bestimmt aussehendes Erzeugnis, das die Beschaffenheit und ein

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Aussehen aufweist, das dem Produkt «London broil» sehr ähnlich ist.

In den nun folgenden Beispielen wird die vorliegende Erfindung weiter erkärt und dargelegt, wobei alle Teile und Prozente auf das Gewicht bezogen sind. 5

Beispiel I

Eine Mischung von Weizengallerte (60%), gemahlen Sojabohnen (25%), Weizenmehl (12,6%), Ammoniumcarbonat (0,4%) und Salz (2%) wird trocken gemischt und eine Menge von Wasser, die gleich 30% des endgültigen Gewichtes des Gemisches ist, zugegeben. Das gesamte Gemisch wird in einem «Sigma»-Mischer (Handelsname) während 20 Minuten gemischt. Die Mischung wird dann zwangsweise in einen 3/4 Inch (19 mm) labormässigen Extruder zugeführt, dessen Schraube ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 2;5:1 aufweist. Der Formabschnitt und der Verdrängungskörper sind entfernt, um einen Druckabfall, der eine Änderung des Volumens oder eine Unterbrechung des fortlaufenden, ausgerichteten faser-förmigen Erzeugnisses bewirken könnte, zu verhindern. Das Extruderrohr weist drei Erwärmungsbereiche auf mit Rohrtemperaturen von 118° C (244° F), 154° C (310°F) und 166° C (330° F), vom Eintritt zum Austritt gesehen. Die 2/1 Schnecke, die innerhalb des Extruders eine Volumenverminderung auf die Hälfte erzeugt, wird mit 40 U./min gedreht. Der 25 Teig, der unter einer Temperatur von 13° C (5° F) in den Extruder eingeführt wurde, blieb darin für ungefähr 55 Sekunden und trat mit einer Temperatur von 124° C (255° F) aus (29 min mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 17%). Das austretende Erzeugnis, eine langes, fortlaufendes, annähernd nicht 30 aufgeschwollenes Band weist eine faserige, ausgerichtete Beschaffenheit auf. Diese Streifen werden in Abschnitte von 15,2 cm (6 Inch) geschnitten, in siedendem Wasser befeuchtet, bis sie einen Feuchtigkeitsgehalt von 65 % aufweisen, und dann während einer Zeitspanne von 3 Stunden in frischem Eiweiss eingeweicht. Die mit dem Bindestoff durchtränkten Streifen werden dann parallel zueinander in einer Kanne mit einer ins-gesamten Dicke von 5,1 cm (2 Inches) geschichtet und während 1V2 Stunden bei einer Temperatur von 107° C (225° F) bis 121° C (250° F) gebacken. Nach dem Backen ist eine sehr fleischförmige, ausgerichtete verfaserte Beschaffenheit ersichtlich.

Beispiel II

Das Verfahren des Beispiels I wird wiederholt, jedoch werden diesmal (1) die Streifen nach dem Befeuchten im Wasser unter einer Temperatur von 93° C (20° F) während einer Zeitspanne von 10 Min. verfasert und (2) die Streifen in Eiweiss während einer Zeitspanne von nur 2 Stunden eingeweicht. Das Erzeugnis ist demjenigen des Beispieles 1 sehr ähnlich, aber eine mehr fleischförmige Eigenschaft ist erhalten aufgrund der Änderung der Beschaffenheit und einer gut marmorierten Oberflächenbeschaffenheit, die durch das Verfa-sern der Streifen erzeugt wurde.

Beispiel III

Das Verfahren des Beispieles II wird wiederholt, jedoch wird nun die Heissfixierung mittels Verwendung von Mikrowellen-Energie durchgeführt. Die geschichteten Streifen einschliesslich des Bindemittels werden in einem «Amana Radar-ange» während 6 Minuten dauernd gedreht. Die Beschaffenheit dieses Erzeugnisses ist im Vergleich mit der Dichte des Erzeugnisses verbessert.

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Claims (3)

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1. Verfahren zum Herstellen von Fleischersatz, dadurch gekennzeichnet, dass a) eine Mehrzahl annähernd nicht aufgeschwollener, faseriger Proteinstreifen gebildet wird, indem ein wässriges, protein-haltiges Teiggemisch verdichtet, gestreckt und erwärmt und nachher vom Druck entlastet wird;

b) die Streifen in einem Bindemittel, das aus Eiweiss aufgebaut ist, eingeweicht werden;

c) die Streifen übereinandergelegt werden, um die Fasern auszurichten und Hohlräume annähernd vollständig zu beheben; und d) das Bindemittel wärmegehärtet wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen vor dem Einweichen im Bindemittel verfasert werden.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmehärten durch Verwendung von Mikrowellen-Energie durchgeführt wird.