DE1517033B2

DE1517033B2 - Verfahren zur Herstellung eines fleischähnlichen Nahrungsmittels

Info

Publication number: DE1517033B2
Application number: DE1517033A
Authority: DE
Inventors: Robert Charles Dechaine; John Almon Page
Original assignee: General Mills Inc
Current assignee: General Mills Inc
Priority date: 1964-07-07
Filing date: 1965-07-06
Publication date: 1975-07-17
Also published as: BE666514A; GB1090441A; NL6508753A; US3498793A; DE1517033A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fleischähnlichen Nahrungsmitteln aus faserförmigem koaguliertem und gesponnenem pflanzlichem Eiweiß unter Verwendung von Zusatzstoffen, wie Bindemitteln, Fett und Geschmacksstoffen.

Nach den USA.-Patentschriften 26 82 466 und 29 52 543 und der belgischen Patentschrift 633 804 ist es bekannt, aus pflanzlichem Eiweiß, z. B. Casein oder Sojaprotein, durch Verspinnen, Koagulieren und Entwässern eßbare Fasern herzustellen. Diese Vorveröffentlichungen sagen aber nichts darüber aus, auf welche Weise dieser Fasern zu fleischähnlichen Nahrungsmitteln verarbeitet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels der oben beschriebenen Zusammensetzung zu schaffen, das hinsichtlich des Geschmacks, des Aussehens, der Konsistenz, der Struktur und der Wärmebeständigkeit dem Fleisch sehr ähnlich ist und ebenso wie Fleisch zu Speisen verarbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die gesponnenen Fasern quer zur Längsachse zerschnitten, mit den Zusatzstoffen zu einer viskosen Flüssigkeit gleichmäßiger Konsistenz mit ungeordneten Fasern verrührt und die Fasern in dieser Flüssigkeit durch Zusammendrücken ausgerichtet werden, worauf die so erhaltene Masse zur gewünschten Kompaktheit zusammengepreßt und das Bindemittel gegebenenfalls hitzekoaguliert wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens geschieht das Ausrichten der Fasern und das Zusammenpressen der Masse zur gewünschten Kompaktheit gleichzeitig.

Ebenfalls gleichzeitig mit dem Ausrichten der Fasern und/oder mit dem Zusammenpressen der Masse zur gewünschten Kompaktheit kann auch das Bindemittel durch Erhitzen koaguliert werden, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen etwa 50 und

ίο etwa 105° C.

Die gesponnenen Eiweißfasern können nach verschiedenen an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Eine große Zahl von eßbaren eiweißhaltigen Stoffen kann hierzu verwendet werden. Beispielsweise seien genannt Sojabohnen, Mais, Erdnüsse, Eiweiß aus Erdnüssen u. dgl. Diese eßbaren Eiweißstoffe können in Faserform übergeführt werden, beispielsweise durch Dispergieren von trockenem oder in Wasser aufgeschlemmtem Eiweiß in einem alkalischen Medium. Die Menge des so dispergierten Eiweißes kann zwischen 10 und 30 Gewichtsprozent liegen. Ein geeignetes alkalisches Medium ist Wasser, das ein Alkalimetallhydroxyd enthält, z. B. 5 bis 10 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd. Der pH-Wert der Spinnlösung kann innerhalb weiter Grenzen schwanken und liegt in der Regel zwischen 9 und 13,5. Die Viskosität und die Temperatur dieser Dispersionen liegen in der Regel zwischen etwa 10 000 und 20 000 Centipoise bei 25 bzw. 45° C. Die Viskosität, der pH-Wert, die Temperatur und die Konzentrationen des Alkalimetallhydroxyds und des Eiweißstoffs hängen in gewissem Grade von dem im Einzelfalle verwendeten Eiweißstoff ab. Die Dispersionen können ferner so fein sein, daß kolloide Lösungen entstehen.

Die zu verspinnende Dispersion oder Masse wird durch eine poröse Membrane, z. B. durch eine Spinndüse hindurchgepreßt, wie man sie zur Herstellung von Kunstseide verwendet, und gelangt in ein koagulierendes Bad, das in der Regel aus einer Lösung einer Säure und eines Salzes besteht. Die aus der Spinndüse ankommenden Ströme werden in Form von Fasern oder Fäden niedergeschlagen, die einen Durchmesser von etwa 0,075 bis etwa 0,1 mm haben. Man kann natürlich auch gröbere Fasern oder Fäden herstellen, wenn man von einem Protein in Form von pulveriörmigem Material ausgeht und dieses mit Hilfe einer etwa 25%igen Lösung von Alkali in Wasser in eine plastische Form überführt und dann durch eine Düse hindurchdrückt. Die hergestellten Fäden oder Fasern haben einen größeren Durchmesser und ähneln den Borsten von Malerpinseln.

Das Koagulieren von Proteinfasern geschieht in einem Bad mit 5 bis 15 Gewichtsprozent Natriumchlorid und 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Säure. Verwendbare Säuren sind beispielsweise Essigsäure, Salpetersäure, Zitronensäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Schwefelsäure.

Die einzeln gesponnenen Fäden aus den Spinndüsen werden dann zu Bündeln oder Strängen vereinigt und durch Leiten über Rollen gestreckt. Verschiedene Verfahren können verwendet werden, um die Fasern zu strecken. Durch das Strecken wird die Struktur der Fasern unter Änderung des Durchmessers und ihrer Festigkeit geändert.

Der pH-Wert der Stränge der Fasern, die aus dem Fällbad kommen, liegt zwischen etwa 1 und etwa 4. Dieser Umstand zusammen mit dem verhältnismäßig

hohen Salzgehalt gibt ein im allgemeinen unerwünschtes saures und salziges Produkt. Daher entfernt man in einem weiteren Verfahrensschritt die überschüssige Säure und die Salzlösung. Gut neutralisierte und gewaschene Fasern haben einen pH-Wert von etwa 4 bis etwa 7 und einen zu vernachlässigenden Gehalt an Natriumchlorid. Ein so vorbehandelter Faserstrang kann aus einem fast geschmacklosen Bündel eines Nahrungsmittels von hohem Eiweißgehalt in ein Produkt übergeführt werden, das verschiedenen Fleischprodukten ähnlich ist. Insbesondere kann man die Proteinfasern mit Zusatzstoffen tränken, die Bindemittel, Geschmacksstoffe, färbende Stoffe und die Struktur verändernde Stoffe wie Fette enthalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Faserbündel zunächst quer zu seiner Längsachse zu Abschnitten zerschnitten, die auf ein Förderband kommen. Dieses Zerschneiden des Strangs und das Bringen der Abschnitte auf das Förderband kann mit den üblichen Mitteln geschehen. Der Strang wird zu den Abschnitten zerschnitten, damit im weiteren Verfahren die einzelnen Faserbündel durch und durch mittels der Zusatzstoffe getränkt werden können, durch welche die Farbe, der Geschmack, der Geruch und andere Eigenschaften mitgeteilt werden sollen. Die Abschnitte können so behandelt werden, daß die einzelnen Fasern sich voneinander trennen, so daß die Zusatzstoffe gleichmäßig und vollständig in jeden Abschnitt eindringen können. Durch diese gleichmäßige Verteilung werden auch der Geschmack, das Aussehen und andere Eigenschaften gleichmäßig. Es sei aber bemerkt, daß man den Strang auch in unzerschnittener Form verarbeiten kann, wenn man dafür sorgt, daß auch in dieser Form die Zusatzstoffe das Faserbündel oder den Strang vollständig durchtränkt. Es wurde indessen gefunden, daß die Abschnitte leichter imprägniert werden können als ein zusammenhängender Strang von faserförmigen eiweißhaltigen Stoffen.

Im nächsten Verfahrensschritt bringt man die Abschnitte mit den Zusatzstoffen zusammen, die den Faserabschnitten die physikalischen Eigenschaften von Fleisch geben sollen. Je nach der Art des herzustellenden Produkts kann man verschiedene Mischungen von Zusatzstoffen zusammenstellen. Im allgemeinen enthalten die Zusatzstoffe ein färbendes Mittel zur Erzeugung der Färbung von Fleisch, ein Bindemittel, um die einzelnen Fasern oder Fäden zusammenzuhalten, einen Geschmacksstoff, dessen Art von dem gewünschten Endprodukt abhängt, ein Fett zur Erhöhung des Fettgehalts des Endprodukts auf einen normalen Fettgehalt des Fleisches, und andere Zusatzstoffe, durch welche die Stabilität und Beständigkeit des Endprodukts verbessert werden.

Das Zusammenbringen der Zusatzstoffe mit den Faserabschnitten kann dadurch geschehen, daß man die Zusatzstoffe zusammen mit den Abschnitten einfach in einen Behälter einbringt. Hierauf rührt man die Abschnitte und die Zusatzstoffe in einer beliebigen Weise, so daß die Fasern durch die Zusatzstoffe getränkt werden. Dieses Rühren kann auf verschiedene Art geschehen. Man kann z. B. von Hand in einem geeigneten Gefäß rühren. Die Abschnitte und die Zusatzstoffe müssen lange genug gerührt werden, so daß die einzelnen Abschnitte vollständig von den Zusatzstoffen durchtränkt werden. Eine sehr gleichmäßige Verteilung der Zusatzstoffe in die Abschnitte ist erwünscht, so daß jede Faser in Berührung mit den Zusatzstoffen steht. Dadurch entsteht ein Endprodukt mit gleichmäßigem Geschmack, Geruch, mit gleichmäßiger Struktur und gleichmäßigen anderen physikalischen Eigenschaften. Das verbessert die fleischähnlichen Eigenschaften des Endprodukts. Das Rühren muß so kräftig sein, daß die einzelnen Fasern der Abschnitte voneinander getrennt werden können. Bei geeignetem Rühren trennen sich die Fasern voneinander und die Abschnitte nehmen die Form eines bauchigen mit Flüssigkeit durchtränkten Baumwollballs an. Unter diesen Bedingungen erhält die gesamte Masse eine gleichmäßige Viskosität oder Konsistenz, und die einzelnen Abschnitte gehen in der gesamten Masse auf, die zu einer ziemlich viskosen Flüssigkeit mit ungeordneten Fasern darin wird. An diesem Punkt des Verfahrens ähnelt die viskose Masse mit den darin enthaltenden Fasern und den Zusatzstoffen aus verschiedenen Gründen noch nicht dem Fleisch. Die Masse ist zunächst in einem gewissen Sinne viskos. Die Fasern sind ferner in keiner Weise so ausgerichtet wie im Fleisch. Schließlich haben die Fasern nicht die dichte Konsistenz, wie sie Fleisch normalerweise hat. Daher behandelt man in einem nächsten Verfahrensschritt die viskose Masse so, daß sie verschiedene der physikalischen Eigenschaften von Fleisch erhält. Man zieht also die Masse mit den ungeordnet ausgerichteten Fasern aus und bearbeitet sie so, daß die Fasern gleichmäßiger ausgerichtet werden. Fleisch hat üblicherweise eine Faserausrichtung, die für jeden Muskel charakteristisch ist.

Das Ausrichten und das Zusammendrücken der Fasern kann gleichzeitig geschehen. Die Masse des viskosen Materials wird zusammengequetscht, so daß die Fasern in Berührung miteinander gebracht werden und die Kompaktheit von Faserbündeln im Fleisch erreicht. Man kann mehr oder weniger stark zusammendrücken, um die Eigenschaften von verschiedenen natürlichen Fleischarten wiederzugeben. So hat z. B. ein Endprodukt, das Rindfleisch ähneln soll, normalerweise eine kompaktere Faserstruktur als ein Endprodukt, das Fischfleisch ähnlich sein soll. Entsprechend diesem Endzweck wird ein höherer oder geringerer Druck angewendet. Dieses Zusammendrücken kann durchgeführt werden durch Quetschen der Fasern mittels mechanischer Mittel oder von Hand. Wesentlich ist, daß die Fasern zusammengepreßt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet man einen durch Hitze koagulierbaren Binder. Diese Bindemittel koagulieren, wenn man die Masse aus dem faserförmigen eiweißhaltigen Produkt und den Zusatzstoffen auf eine Temperatur von etwa 50 bis etwa 105° C erhitzt. Diese Wärme wird angewendet während des Ausrichtens und Zusammenpressens des Materials. Während des Zusammenpressens der Masse und des Auseinanderbringens der einzelnen Fasern koaguliert das Bindemittel durch die Anwendung von Wärme, wobei man ein kompaktes und verfestigtes Produkt erhält. Ein bevorzugtes handelsübliches Bindemittel der irreversiblen Art ist Eialbumin. Man kann eine Temperatur von 50 bis etwa 105° C verwenden, um das Eialbumin auszuhärten. Ein bevorzugter Temperaturbereich liegt zwischen etwa 65 und etwa 80° C, wobei ein Produkt entsteht, das die gewünschten Eigenschaften hat.

Je nach den Eigenschaften des Bindemittels können die Hitze oder die anderen Maßnahmen zum Koagulieren vor oder während des Zusammenpressens angewendet werden. Ein wesentliches Ergebnis, das hierbei erstrebt wird, ist das Verdichten des faserförmigen Materials, so daß die einzelnen Fasern der Masse fest aneinandergebunden sind. Das Bindemittel dient auch dazu, die verschiedenen Bestandteile der Zusatzmittel innerhalb der Faserabschnitte fest einzuschließen. Das koagulierte Bindemittel wirkt als Mittel zum Einschließen der verteilten Zusatzstoffe an der Faser selbst, so daß eine gleichmäßige und vollständige Verteilung der Zusatzstoffe, die durch das Rühren erreicht war, auch im fertigen Endprodukt erhalten bleibt. Das ist natürlich wesentlich, um eine Gleichmäßigkeit des Endprodukts und eine gute Qualität zu erhalten. Das Bindemittel verhindert auch das Entweichen der Geschmacksstoffe und der färbenden Stoffe aus dem Endprodukt.

Bei dieser Stufe des Verfahrens ist das Verfah- _#rensprodukt eine ungebrochene koagulierte Masse von fleischähnlicher Struktur, welche die wesentlichen Eigenschaften von natürlichem Fleisch hat. Diese zusammenhängende Masse kann nun weiter verarbeitet werden, um ihr die Eigenschaften des Endprodukts zu geben. Wenn man z. B. ein hackfleischähnliches Produkt herstellen will, hackt man das Endprodukt, um die Konsistenz von natürlichem Hackfleisch zu erhalten, stellt man ein Produkt her, das Muscheln, Fischen oder Geflügel ähnlich sein soll, so kann man das Endprodukt in Scheiben schneiden oder zu Würfeln formen. Ebenso kann ein schinkenähnliches Endprodukt zu Scheiben geschnitten oder zu Würfeln geformt werden.

Da bei dieser Verfahrensstufe das Endprodukt noch Feuchtigkeit enthält, und zwar im Bindemittel eingeschlossenes Wasser, so kann ein weiterer Verfahrensschritt sich anschließen. Dieser Schritt besteht im Trocknen, so daß das Endprodukt verpackt und in üblicher Weise ohne Einfrieren gelagert werden kann. Durch das Trocknen wird der Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 2 bis etwa 8 Gewichtsprozent, vorzugsweise auf etwa 4 bis etwa 5 Gewichtsprozent herabgesetzt. So kann z. B. ein künstliches Hackfleisch getrocknet werden, so daß das Endprodukt in körniger Form vorliegt. Dieses körnige Endprodukt kann ohne Kühlung gelagert werden und nimmt leicht wieder Wasser auf, wenn man es in Gegenwart von Feuchtigkeit erhitzt. Das Trocknen kann in beliebiger an sich bekannter Weise durchgeführt werden.

Die meisten der oben erwähnten Verfahrensschritte zur Herstellung eines Endprodukts aus einer rohen Faser können in den üblichen Vorrichtungen oder einfach von Hand durchgeführt werden.

Beispiel 1

Zur Herstellung eines hackfleisch- oder rindfleischähnlichen Produkts verwendet man je kg des faserförmigen eiweißhaltigen Materials 1,2 kg Serum und Fett als Zusatzstoff. Das Fett in einer Menge von etwa 0,2 kg kann ein tierisches oder ein Pflanzenfett oder ein Gemisch beider sein, je nachdem, welche Eigenschaften das Endprodukt haben soll. Vorzugsweise verwendet man bei diesem Beispiel ein Pflanzenfett. Das Serum wurde durch Mischen der nachstehenden Bestandteile erhalten:

51,0% Wasser
15,0% Eiweiß
10,0% Weizengluten

8,0% Sojabohnenmehl
7,0% Zwiebel

5,0% Zucker

2,0% hydrolysiertes Eiweiß

1,0% Salz

0,5% Mononatriumglutamat
ίο 0,5% künstlicher Farbstoff

100,0%

Das Serum und das Fett wurden kombiniert mit einem faserförmigen eiweißhaltigen Material mit unregelmäßig ausgerichteten Fasern. Dieser Eiweißstoff ist pflanzlichen Ursprungs, z. B. Mais-Eiweiß oder Sojabohnen-Eiweiß. Vorzugsweise verwendet man Sojabohnen als Ausgangsstoff. Das Fett, das faserförmige Material und das Serum wurden intensiv gemischt, so daß die Fasern durch und durch vom Serum und Fett getränkt waren. Dann wurde die so getränkte Masse weiterverarbeitet, um die einzelnen Fasern derart auszurichten, daß sie Rindfleisch entsprachen. Während der Ausrichtung der Fasern wurde die Masse zusammengepreßt, um die Fasern einander anzunähern und mittels des Bindemittels von Eialbumin die Fasern zu verbinden. Beim Pressen wurden Temperaturen zwischen 50 und 105° C angewendet. Das entstandene Produkt hatte den Geschmack, die Farbe, die Struktur und die anderen Eigenschaften von Rindfleisch. Dann zerkleinerte man das Produkt zur Konsistenz von Hackfleisch und trocknete es, sodaß es ohne Beeinträchtigung seiner Eigenschaften gelagert werden konnte. Wenn man das Endprodukt nicht zerkleinerte sondern zerschnitt, so erhielt man Scheiben, die Rindfleisch ähnelten.

Beispiel 2

Ein dem Schinken ähnliches Produkt wurde im wesentlichen nach demselben Verfahren, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt. Zwischen den beiden Verfahren bestanden nur geringe Unterschiede. Das hierbei verwendete Serum hatte die nachstehende Zusammensetzung:

40,0% Wasser

20,0% Eiweiß
18,Oo/e
lO,Oo/o

Zucker

Salz
8,0% Gewürze

3,6% hydrolysiertes Pflanzeneiweiß

0,4% künstlicher Farbstoff

100,0%

Für jedes kg des Fasermaterials wurden 0,6 kg Zusatzstoffe verwendet, wobei das Serum 0,5 kg und das Pflanzenfett 0,1 kg ausmachten. Das schinkenähnliche Endprodukt wurde nicht zerkleinert sondern nur getrocknet; das ist aber eine Frage, die lediglich von dem Verwendungszweck abhängt.

Beispiel 3

Zur Herstellung von Endprodukten, die Geflügelfleisch oder Seetieren ähnlich sind, wurde das Verfahren der Beispiele 1 und 2 mit einigen kleinen Änderungen wiederholt. Je kg des Fasermaterials verwendete man 0,7 kg Zusatzstoffe, unter welchen das Fett, ein Pflanzenöl, 0,2 kg ausmachte. Das Serum hatte die nachstehende Zusammensetzung:

7 8

60,0% Wasser 0,4% künstliche Geschmacksstoffe

ίηοί r
7,0% Gewürze

4,0% Zucker Das fertige Endprodukt wurde getrocknet und

4,0% Salz 5 konnte je nach Bedarf zerkleinert oder auf eine an-

0,6% Mononatriumglutamat dere Art weiterbehandelt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von fleischähnlichen Nahrungsmitteln aus faserförmigem koaguliertem und gesponnenem pflanzlichem Eiweiß unter Verwendung von Zusatzstoffen, wie Bindemitteln, Fett und Geschmacksstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die gesponnenen Fasern quer zur Längsachse zerschnitten, mit den Zusatzstoffen zu einer viskosen Flüssigkeit gleichmäßiger Konsistenz mit ungeordneten Fasern verrührt und die Fasern in dieser Flüssigkeit durch Zusammendrücken ausgerichtet werden, worauf die so erhaltene Masse zur gewünschten Kompaktheit zusammengepreßt und das Bindemittel gegebenenfalls hitzekoaguliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichten der Fasern und das Zusammenpressen der Masse zur gewünschten Kompaktheit gleichzeitig geschieht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Ausrichten der Fasern und/oder dem Zusammenpressen der Masse zur gewünschten Kompaktheit das Bindemittel durch Erhitzen koaguliert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Temperatur zwischen etwa 50 und etwa 105° C erhitzt wird.