DE10118334B4

DE10118334B4 - Verfahren zur Herstellung eines stückigen Futter- oder Lebensmittels

Info

Publication number: DE10118334B4
Application number: DE10118334A
Authority: DE
Inventors: Johannes P. Schlebusch
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2021-04-13
Also published as: ATE437576T1; WO2002082920A1; US20040137120A1; EP1377178A1; DE60233119D1; EP1377178B1; DE10118334A1; CA2441675A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines stückigen Futter- oder Lebensmittels aus einer Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion in eine viskose Trägermatrix eingebracht wird, die Emulsion Bedingungen unterzogen wird, die zu einer Verfestigung derselben führen, die Trägermatrix Bedingungen unterzogen wird, die zu einer Verflüssigung derselben führen, und die verfestigte Emulsion von der verflüssigten Trägermatrix abgetrennt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels aus einer Emulsion sowie ein danach herstellbares Produkt.
Zur Produktion von Futter- und Lebensmittel werden häufig Emulsionen eingesetzt, die pflanzlichen und/oder tierischen Ursprungs sein können. Insbesondere auf dem Gebiet der Futtermittelproduktion für Haustiere werden diese verstärkt verwendet. Dabei besteht das Bedürfnis, einen möglichst hohen Anteil an fleischlichen Rohmaterialien zu verwenden, ggf. in Kombination mit pflanzlichen Proteinen, da diese wichtige Nährstoffträger für Proteine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Fette und Vitamine darstellen.
Zur Verfestigung der Emulsion einer bestimmten Zusammensetzung werden diese herkömmlicherweise erhitzt. Bei Temperaturen über 100°C koagulieren und denaturieren sowohl die tierischen als auch die pflanzlichen Proteine der Emulsion mit sehr schneller Geschwindigkeit. Die heiße Emulsion wird anschließend in ein Prozeßrohr gepumpt, in dem sie unter Überdruck bis zur vollständigen Koagulation der Proteine verbleibt. Die Beschreibung eines solchen Verfahrens ist aus dem Patent EP 0 265 740 A2 bekannt. Bei diesem Verfahren verlieren insbesondere die fleischlichen Rohmaterialien deutlich an Textur, was man bei den bekannten Verfahren im nachhinein durch einen energie- und arbeitsaufwendigen Prozeßschritt versucht auszugleichen.
Neben der Verfestigung der Emulsion in einem Prozeßrohr unter Erhitzen gibt es Verfahren, die Gasöfen, Dampftürme oder Dampftunnel zur Herstellung des stückigen Futter- oder Lebensmittels nutzen.
Da in den oben genannten Verfahren zur Verfestigung des Futter- oder Lebensmittels entweder Transportbänder oder Prozeßrohre genutzt werden, ist die Oberflächentextur des Futter- oder Lebensmittels wenig variabel. Seine abschließende Form erlangt das Produkt erst im anschließenden Schneideprozeß, wo auch aufgrund von ökonomischen Beweggründen die Variabilität der Produktform stark eingeschränkt ist.
In einem anderen Verfahren wird als Trägermaterial Wasser eingesetzt, was aufgrund seiner geringen Viskosität keine formgebende Wirkung zeigt. Daher sind weder Textur noch Form des entstehenden Produktes variabel kontrollierbar.
Die Textur und die Form eines stückigen Futter- oder Lebensmittels, hergestellt aus einer sich verfestigenden Emulsion, spielt eine wesentliche Rolle für die Akzeptanz des Produktes bei Mensch und Tier. Hinzu kommt, daß durch eine veränderte Oberflächentextur und neu gestaltete Formen die Produktoberfläche stark vergrößert werden kann und damit die Aufnahmefä higkeit des Endproduktes für Zusätze zum Futter- oder Lebensmittel (wie z. B. Saucen) verbessern wird.
DE 69405235 T2 beschreibt ein Herstellungsverfahren eines hackfleischähnlichen Produkts aus einem Gemisch pflanzlicher Proteine und Wasser. Hierbei wird die Mischung durch eine Öffnung extrudiert und das resultierende Extrudat durch Erwärmen verfestigt. Der resultierende Teig wird vor dem Erwärmungsschritt geformt. Bevorzugt wird das Extrudat in erhitztem Pflanzenöl eingetaucht.
JP 59-059156 A (abstract) beschreibt Wasser enthaltendes Lebensmittelrohmaterial, das bei weniger als 150°C in Öl eingetaucht wird. Anschließend wird das Lebensmittel mit Mikrowellen bestrahlt und dadurch gegart. Aufgrund der geringen Wärmeabgabe wird einer Degradierung des Öls vorgebeugt. Das Lebensmittelrohmaterial ist ein von vornherein festes rohes Lebens- oder Futtermittel.
Aus DE 19800390 C1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine alternierende Schichtstruktur mit alternierenden Schichten eines ersten Materials, das sich unter entsprechenden ersten Verfahrensbedingungen verfestigt, und eines zweiten Materials, das sich unter zweiten Verfahrensbedingungen verflüssigt, vorgesehen ist. Somit kann lediglich eine geschichtete Struktur mit diesem Verfahren erhalten werden, wobei es ferner beabsichtigt ist, dass beide Phasen (verfestigte und verflüssigte Phasen) das stückige Futter ausmachen und gegessen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Probleme des Standes der Technik zu vermeiden und ein Futter- oder Lebensmittel mit größere Formvariabilität herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Emulsion in eine viskose Trägermatrix eingebracht wird, die Emulsion Bedingungen unterzogen wird, die zu einer Verfestigung derselben führen, die Trägermatrix Bedingungen unterzogen wird, die zu einer Ver flüssigung derselben führen, und die verfestigte Emulsion von der verflüssigten Trägermatrix abgetrennt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägermatrix eine viskose Fettmasse.
Bevorzugt ist die Emulsion eine Fleisch-, Pflanzenprotein- oder Alginatemulsion.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß die Emulsion sich unter Energiezufuhr verfestigt.
Nach einem alternativen Verfahren verfestigt sich die Emulsion durch Zeitablauf.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die zugeführte Energie aus Mikrowellenenergie.
In einer alternativen Ausführungsform ist die zugeführte Energie thermische Energie.
Es ist vorgesehen, daß das Verfahren in einem Röhrensystem durchgeführt wird.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß die Trägermatrix nach dem Abtrennen des Futter- oder Lebensmittels abgekühlt und erneut im Prozeß eingesetzt werden kann.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbares stückiges Futter- oder Lebensmittel, wobei es über eine formgebende Spritzdüse und die Fließdynamik definiert ist.
Das nach dem Verfahren der Erfindung herstellbare Produkt besitzt eine neuartige Oberflächentextur und Form durch das neuartige Verfahren, bei dem sich die Futter- oder Lebensmittelstücke im freien Fluß in einer zunächst viskosen, dann verflüssigten Matrix verfestigen.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Vorrichtung zur Herstellung eines stückigen Futter- oder Lebensmittels aus einer Emulsion, wobei die Vorrichtung eine Spritzdüse zum Extrudieren der Emulsion, ein Röhrensystem zur Aufnahme und Beinhaltung einer viskosen Matrix, in die die Emulsion extrudiert wird, eine Energiequelle zum Verfestigen der Emulsion bzw. Verflüssigung der viskosen Matrix und ein Kühlsystem umfasst.
Dabei ist vorgesehen, dass die Vorrichtung weiterhin eine Schneidevorrichtung zum Schneiden des stückigen Futter- oder Lebensmittels und ein Sieb zum Abtrennen des stückigen Futter- oder Lebensmittels von der verflüssigten Trägermatrix umfasst.
Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird im folgenden eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben, mit der es in optimaler Weise gelingt, ein verbessertes Produkt herzustellen. Dieses Verfahren wird mit Hilfe der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Ansicht der Vorrichtung zeigt.
1 zeigt eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Durch eine formgebende Spritzdüse 2 wird eine Futter- oder Lebensmittelemulsion A in ein Röhrensystem 12 gepumpt, in der eine Matrix D zirkuliert. Das Röhrensystem 12 durchläuft eine Mikrowellenanlage 4, in der sich unter Einsatz der Mikrowellen die Emulsion verfestigt und die Matrix verflüssigt. In der anschließenden Schneidevorrichtung 6 wird das Futter- oder Lebensmittel geschnitten, so daß das stückige Futtermittel C entsteht, das von der Matrix abgetrennt wird. Die flüssige Matrix D fließt durch ein Sieb 8 in ein Kühlsytem 10. Die nach der Kühlung viskose Matrix D wird im Kreislauf erneut eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Mikrowellenanlage 4 als eine Wärmanlage ausgeführt sein, die nach dem Verfestigen von zum Beispiel einer Alginatemulsion im Laufe der Zeit, durch die Erwärmung die Matrix verflüssigt.
Nachfolgend sei auf die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen.
Eine herkömmliche Lebens- oder Futtermittelemulsion A wird in eine viskose Trägermatrix D, bevorzugt bestehend aus Fett, über eine formgebende Spritzdüse 2 injiziert. Das Fett kann zum Beispiel Rindertalg, Öl oder jedes andere Fett sein. Die Emulsion A verbleibt in der durch die Spritzdüse 2 und Fließdynamik gegebenen Form, da sie durch die viskose Matrix D gestützt wird. Im Röhrensystem 12 wird die Emulsion A in der Matrix D durch die Mikrowellenanlage 4 geleitet. Durch die Mikrowellen wird das im Protein der Emulsion A enthaltene Wasser erhitzt, was zu einer Koagulation und Verfestigung der Emulsion A führt. Aufgrund der in der Emulsion A entstehenden Wärme, wird die Matrix D im Laufe des Prozesses ebenfalls erwärmt, was zu einer Verflüssigung derselben führt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Trägereigenschaft der Matrix D nicht mehr notwendig, da sich die Emulsion A bereits in der gewünschten Form mit der gewählten Oberflächentextur verfestigt hat. Nach dem Schneiden des stückigen Futter- oder Lebensmittels C in einer Schneidevorrichtung 6, wird die Matrix D zur Wiederverwendung über ein Sieb 8 abgetrennt. Im Kreislauf wird die Matrix D so stark in einem Kühlsystem 10 abgekühlt, daß sie erneut als formerhaltene Trägersubstanz für die Emulsion A dienen kann.
In dem Verfahren nach der Erfindung wird das Fett vorwiegend als Trägersubstanz benutzt und anschließend von dem stückigen Futter- oder Lebensmittel abgetrennt. Die Oberfläche des stückigen Futter- oder Lebensmittels ist über die formgebende Spritzdüse und die Fließdynamik definiert. Dadurch besteht die Möglichkeit, Formen, wie zum Beispiel Hohlformen, herzustellen und neue Oberflächen, wie z. B. flach, gestreift oder geriffelt, zu produzieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie ein danach herstellbares Produkt, wird anhand von zwei Beispielen näher erläutert:
Beispiel 1:
In einem Kutter werden, zur Herstellung einer Fleischemulsion, 33% Truthahnbrustfleisch, 60% Schweineleber, 5% Blutplasmapulver sowie 2% Mineralstoffe und Vitamine, glattgekuttert und gut emulgiert. Diese zähflüssige Fleischemulsion wird über zwei konzentrische Rohrdüsen in einen Strom von auf 35 bis 40°C konditioniertem, gehärtetem Palmöl eingespeist. Der Innendurchmesser der inneren Rohrdüse beträgt bei 1 mm Wandstärke 4 mm, der der äußeren Rohrdüse beträgt 10 mm. Durch das innere Rohr wird die in einem Wärmeaustauscher auf 35 bis 40°C herabgekühlter Palmölmatrix gepumpt, und die Fleischemulsion durch das äußere Rohr. Die so ausgeformte Fleischemulsion wird in ein Rohr mit 20 mm Innendurchmesser in einen umlaufenden Strom einer Fettmatrix aus gehärtetem Palmöl gepumt. In diesem Rohr werden die drei Ströme, bestehend aus Fettmatrix innen, Fleischemulsion, Fettmatrix außen, mit geeignet eingestellter Geschwindigkeit durch eine Mikrowellenerhitzungsanlage geführt. In diesem Prozeßschritt verfestigen sich die Proteine in der Fleischemulsion, so daß der erhaltene Fleischhohlkörper nach Austritt aus dem Strömungsrohr in Stücklängen von 35 mm geschnitten werden kann. Das über die Restwärme aus dem Fleisch geschmolzene Fett wird über ein Sieb abgetrennt und über einen Kühler wieder auf 35 bis 40°C konditioniert rezirkuliert.
Beispiel 2:
Eine nach Beispiel 1 hergestellte Fleischemulsion wird über eine Rohrdüse mit einem Innendurchmesser von 8 mm in ein Strömungsrohr mit 20 mm Innendurchmesser gepumpt. Im Strömungsrohr befindet sich eine Matrix aus 35 bis 40°C konditioniertem, gehärtetem Palmöl. Die Strömungsgeschwindigkeit der Fleischemulsion und der Fettmatrix werden in geeignerter Weise eingestellt. Das Strömungsrohr wird durch eine Mikrowellenerhitzungsanlage geführt, wobei sich während des Durchlaufens die Proteine der Fleischemulsion verfestigen und nach dem Austritt aus dem Strömungsrohr tropfenförmige Fleischstücke von ca. 25 mm Länge erhalten werden. Das über die Restwärme aus dem Fleisch geschmolzene Fett wird über ein Sieb abgetrennt, mit Hilfe eines Kühlers wieder auf 35 bis 40°C konditioniert und rezirkuliert.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines stückigen Futter- oder Lebensmittels aus einer Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion in eine viskose Trägermatrix eingebracht wird, die Emulsion Bedingungen unterzogen wird, die zu einer Verfestigung derselben führen, die Trägermatrix Bedingungen unterzogen wird, die zu einer Verflüssigung derselben führen, und die verfestigte Emulsion von der verflüssigten Trägermatrix abgetrennt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermatrix eine viskose Fettmasse ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion eine Fleisch-, Pflanzenprotein- oder Alginatemulsion ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion sich unter Energiezufuhr verfestigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion sich durch Zeitablauf verfestigt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Energie Mikrowellenenergie ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführte Energie thermische Energie ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einem Röhrensystem durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermatrix nach dem Abtrennen des Futter- oder Lebensmittels abgekühlt und erneut im Prozeß eingesetzt wird.
Stückiges Futter- oder Lebensmittel, herstellbar nach einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des stückigen Futter- oder Lebensmittels über eine formgebende Spritzdüse und die Fließdynamik definiert ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines stückigen Futter- oder Lebensmittels aus einer Emulsion, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Spritzdüse (2) zum Extrudieren der Emulsion, ein Röhrensystem (12) zur Aufnahme und Beinhaltung einer viskosen Matrix, in die die Emulsion extrudiert wid, eine Energiequelle (4) zum Verfestigen der Emulsion bzw. Verflüssigung der viskosen Matrix und ein Kühlsystem (10) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin 1 eine Schneidevorrichtung (6) zum Schneiden des stückigen Futter- oder Lebensmittels und ein Sieb (8) zum Abtrennen des stückigen Futter- oder Lebensmittels von der verflüssigten Trägermatrix umfaßt.