DE2244692B2

DE2244692B2 - Verfahren zur Herstellung eines pflanzlichen proteinhaltigen Produkts

Info

Publication number: DE2244692B2
Application number: DE2244692A
Authority: DE
Inventors: Albert Yonkers N.Y. Spiel (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1972-09-12
Publication date: 1979-03-29
Also published as: CH560012A5; NO135559B; AT328843B; ZA726063B; GB1367190A; IT1019015B; OA04171A; PL86957B1; ATA798772A; BE788541A; FR2168281A1; AR197685A1; SU482933A3; NL7212644A; IE36920B1; HU166101B; YU235772A; DE2244692A1; IL40288A; IL40288A0

Description

50

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines pflanzlichen proteinhaltigen Produktes zur Fleischsimulierung, bei dem ein pflanzliches proteinhaltiges Material, welches Kohlenhydrate und Feuchtigkeit enthält, bei einem Druck von mindestens 126,5 kg/cm² erhitzt wird, um die Feuchtigkeit in Dampf zu überführen und das pflanzliche Material zu Klumpen eines harten, verdichteten, im wesentlichen geschmolzenen pflanzlichen proteinhaltigen Materials umzuwandeln.

Es besteht ein großer Bedarf für ein relativ einfaches, billiges Verfahren der Überführung leicht erhältlicher pflanzlicher proteinhaltiger Materialien, die einen hohen Prozentsatz an Protein aufweisen, in ein Nahrungsmittel, das beim Kochen schmackhaft wird und Fleisch ähnelt. Das Hauptproblem besteht dabei in der Entfernung unerwünschter Geschmackskomponenten und in der Erzeugung einer fleischähnlichen Textur.

Pflanzliche Proteine, beispielsweise Sojabohnen in Mehl- oder Flockenform, sind mit wäßrigen Extraktionslösungsmitteln oder Dampf behandelt worden. Derartige Verfahren sind beispielsweise in den US-PS 31 26 286, 28 81 076 und 26 83 091 beschrieben worden. Bei einigen Verfahren, beispielsweise dem der US-PS 30 47 395 werden Sojabohnen unter Erzeugung eines fetzenartigen Materials bzw. in der US-PS 31 42 571 unter Bildung eines schwammartigen Materials aus einem Teig gekocht Dabei werden Fasern gebildet die zur Bildung des Endproduktes eine Bindung erfordern, oder extrudierte Produkte werden unter Bildung einer porösen Struktur expandiert

Sojabohnen sind durch das Passieren einer Schraubenpresse unter Bedingungen, bei denen Teile der Feuchtigkeit als Dampf und einige unangenehme Geschmacksstoffe entfernt werden, verfestigt worden. Dies ist in der US-PS 21 62 729 unter Verwendung eines »Anderson«-Austreibers (d. h. einer Schraubenpresse), wie sie in der US-PS 7 31 737 wiedergegeben ist, beschrieben worden. In den US-PS 3485 636 und 36 20 755 sowie der entsprechenden FR-PS 20 58 566 wurden verfestigte oder geschmolzene Proteinklumpen mit ölen oder Fetten zur Verbesserung der Hydratation behandelt Auch gemäß US-PS 2126 729 werden Klumpen von hartem, verdichtetem, im wesentlichen geschmolzenen pflanzlichen Protein unter ölzusatz mit Wasser rehydratisiert

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem die oben genannten Nachteile vermieden werden und mit dessen Hilfe sich auf einfache Weise ein schmackhaftes, fleischähnliches proteinhaltiges Produkt herstellen läßt, wobei die Rehydratisierung ohne ölzusatz erreicht wird.

Die vorliegende Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Klumpen mit Wasser mit einer Temperatur von zumindest 66° C auslaugt und hydratisiert und hierauf trocknet.

Es wurde nunmehr gefunden, daß wenn Klumpen aus verfestigtem, geschmolzenem pflanzlichem, proteinhaltigem Material in Wasser zur Hydratisierung der Klumpen ausgelaugt und gewisse lösliche Komponenten und die Klumpen getrocknet werden, ein Produkt erhalten wird, welches im allgemeinen zusammenhaftet, mild, fleischähnlich und normalerweise leicht zu hydratisieren, d. h. zu kochen ist

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Klumpen aus hartem, verfestigtem, geschmolzenem, proteinhaltigem Material mit texturierten Eigenschaften mit Wasser während eines Zeitraums ausgelaugt, der entsprechend der mittleren Größe der Klumpen gewählt wird und ausreichend zur mindestens erheblichen Hydratisierung der Klumpen und der Auflösung zumindest einiger der löslichen Bestandteile hierin ist. Nach Abtrennung der Klumpen von dem auslaugenden Wasser werden diese unter Bildung eines zusammenhaftenden, porösen, lagerfähigen Produktes getrocknet.

Es ist überraschend, daß dieses Behandeln in Wasser nicht nur, wie üblich, den Geschmack sondern auch die Textur verbessert und im allgemeinen keine bedeutende Beeinträchtigung der Nährwerte hervorruft. Das Produkt ist normalerweise in sehr viel schnelleren Zeiträumen hydratisierbar, als die durch den Stand der Technik bekannten Produkte, beispielsweise innerhalb von Minuten im Vergleich zu IV2 Stunden. Das Trockenprodukt ist zusätzlich zu der leicht erfolgenden Hydratation nicht bei den Kochverfahren durch

Maximaltemperaturen eingeschränkt, da die Klumpen bereits denaturiertes Protein enthalten. Die erfindungsgemäßen Produkte weisen im allgemeinen auch einen höheren Proteingehalt als die bekannten Produkte auf. Auch der Gebrauch chemisch behandelter Mehle kann vermieden werden. Der Geschmack wie auch die Simulation der natürlichen Struktur des Fleisches ist im allgemeinen überlegen, und anders als viele bekannte Produkte erfordert das erfindungsgemäße Produkt keine Verbindung des faserartigen Materials.

Das geschmolzene proteinhaltige Material, welches durch den Auslaugungsschritt behandelt wird, wird durch ein Verfahren unter Erweichung und Denaturierung einiger der Proteine erzeugt, wobei vorzugsweise eine modifizierte Form des »Anderson-Austreibers«, der vorstehend erwähnt wurde, verwendet wird. Zusätzlich zu der Struktur, die .sich durch die Wärme- und Druckbehandlung ergibt, resultiert aus der Auslaugungsstufe, bei welcher offenbar Kohlenhydrate, lösliche Mineralien, Asche und Faserteile entfernt werden, eine Porosität Diese Struktur wird durch die Trocknungsstufe fixiert Die Auslaugung ist einfacher als die Auslaugung, die bei Soja oder proteinhaltigen Mehlmaterialien ausgeführt wird, welche keiner Verfestigung unterworfen wurden, da es nicht erforderlich ist, die kritischen Bedingungen derart stark zu kontrollieren bzw. regeln.

Die Endprodukte sind trocken, zusammenhaftend, porös, gut lagerfähig und lassen sich leicht durch Kochen in schmackhafte, gleichgefärbte, fleischähnliche Produkte, die kaubare Klumpen darstellen, überführen.

Die vorliegende Erfindung ist hauptsächlich für die Behandlung von Sojabohnen geeignet, kann jedoch alternativ oder zusätzlich auch bei proteinhaltigen Pflanzen oder pflanzlichen Materialien mit hohen Proteinmengen (z. B. bis zu 30 oder 40%) beispielsweise Nüssen, einschließlich Erdnüssen, Bohnen einschließlich Linsen und Mungobohnen, Samen z. B. Rapssamen, Baumwollsamen, Sesamsamen und anderen Pflanzen oder pflanzlichem Material (z. B. Alfalfa oder Hirse) verwendet werden.

Die Sojabohnen oder anderen proteinhaltigen Materialien werden normalweise anfänglich zur Erzeugung von Mehl oder Flocken durch herkömmliche Verfahrensschritte verarbeitet

Enthülste Sojabohnen oder solche in Hülsen können genauso wie entfettetes oder vollfettes Sojabohnenmehl verwendet werden. Es kann eine Behandlung mit Lösungsmitteln und eine Deodorierungsbehandlung durchgeführt werden. Wenngleich es nicht entscheidend ist, so sollte doch die Wahl der anfänglichen Teilchengröße mit Sorgfalt beobachtet werden, da dies die Verfestigung beeinflußt.

Der Proteinlöslichkeitsbereich des Ausgangsmaterials wird normalerweise als NSI oder PDI, bzw. als »Nitrogen Solubility Index« und »Protein Dispersability Index« (Stickstoff-Lösichkeits-Index und Protein-Dispergierbarkeits-Index) ausgedrückt (AOCS Test BAlO-65), gemäß dem Standardtust der »Amercan Oil Chemist Society«. Ein geeigneter Bereich an NSI für das hier verwendete teilchenfrömige Material erstreckt sich von 30 — 70, vorzugsweise 45 — 60. Ein zu niedriger NSI oder PDI erzeugt eine Struktur, welche zu lose für die Verfestigung und Auslaugung ist und ein zu hoher NSI führt zu hochverfestigten Klumpen, welche relativ schwierig zu hydratisieren oder rehydratisieren sind.

Das teilchenförmige Material (vorzugsweise Flocken) welches Feuchtigkeit enthält, wird sodann einem mechanischen Druck auf die Masse von zumindest 126,5 kg/cm² während eines Zeitraumes bei einer Temperatur unterworfen, die ausreichend zur Überführung der Feuchtigkeit in Dampf ist Das Material wird teilweise entbittern ohne zu Verschmoren geröstet und zu einer harten, im wesentlichen geschmolzenen Masse verfestigt

Der angewandte Druck beträgt zumindest 126,5 kg/cm² im allgemeinen von 140,6 bis 351,5 kg/cm²

ίο und vorzugsweise 140,6 bis 210,9 kg/cm², in welchem Bereich weniger Energie erzeugt wird, was die Möglichkeit des Verschmorens des Produktes verringert Zu geringe Drücke führen zu zu geringer Verfestigung, extrem langen Zeiten, um ein bestimmtes

is Ausmaß an Entbitterung zu erreichen, und zu einem Produkt das bei Hydratisierung schwammig wird.

Die Drücke innerhaJb des obigen Bereiches zusammen mit der Wärme führen zu einem, im wesentlichen gleichförmigen Kuchen, in dem der Abtrieb und die Hülsen innig festgehalten sind, und welcher zu Klumpen zerteilt werden kann, die ausreichend zusammenhaften, um nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein handelsfähiges Produkt zu ergeben. Die Kontrolle des Verfestigungsverfahrens regelt die Hydratisierung und Rehydratisierung der Klumpen. Je höher das Ausmaß der Verfestigung ist um so langsamer ist im allgemeinen die Hydratationsgeschwindigkeit und umgekehrt Dies gilt in geringerem Ausmaß auch für die Rehydratisierungsstufe. Der Feuchtigkeitsgehalt des Materials sollte 5 bis 10Gew.-% vor der Druckbehandlung betragen. Dieser Bereich liefert ausreichende Feuchtigkeit zur Entbitterung, vermeidet jedoch Verschmoren des Produktes oder ungleiches Rösten, welches bei zu großen Feuchtigkeiten erfolgt. Der bevorzugte Bereich der Feuchtigkeit nach der Druckbehandlung ist 6-8Gew.-%.

Das proteinhaltige Material sollte bei dem angegebenen Druck etwa 1,5 bis 5 Minuten, vorzugsweise 3 Minuten erhitzt werden.

Die Wärme und der Druck können durch herkömmliche Vorrichtungen, beispielsweise einen Preßstich mit erhitzten Platten angewendet werden. Die gewünschten Ergebnisse werden vorzugsweise durch eine modifizierte Schraubenpresse des in der US-PS 7 31 737 beschriebenen Typs erreicht, die in der Fachwelt auch als »Anderson-Austreiber« bzw. Preßvorrichtung bezeichnet wird. In der modifizierten Form sind in der äußeren Hülle, die die Schraube umgibt, keine Löcher vorgesehen, da das öl normalerweise bereits entfernt

so worden ist. Eine Vorkonditionierungskammer ist vorgesehen, welche beispielsweise einen 35 cm breiten und 4,3 m langen mit Dampf umströmten, kontinuierlichen Gegenstrommischer zur Vorerhitzung des Materials auf 71 bis 93⁰C darstellt. Ein vertikaler Zwangseingeber fördert sodann das teilchenfrömige Material in eine horizontale Hauptdruckkammer, in der feste polierte Platten, die Trommelabstandsstangen der herkömmlichen Anlage ersetzen. Ein sich verjüngender Kern wird in den Preßbehälter-Auslaßraum, entlang dem Schaft des Hauptpreßgewindes (Schraube) zur Erhöhung des inneren Drucks entlang des Preßgewindes und um ein gleichförmiges, verfestigtes Material (normalerweise etwa 0,95 cm dick) zu erhalten, eingeführt. Alle inneren Oberflächen der Presse, die in Berührung mit dem proteinhaltigen Material stehen, sind gehärtet und hochpoliert, um einen gleichmäßigen Durchfluß des Materials durch die Presse zu erhalten. Die Dicke des resultierenden Kuchens beträgt vorzugsweise 0,64 bis

0,95 cm, wenngleich dies nicht entscheidend sondern nur wünschenswert ist

Entlang der äußeren Wand des Schraubenpressenbehälters, der die drehbare Schraube enthält, können Heizwendeln zur gleichmäßigen Erwärmung des Behälters angebracht werden, wenngleich diese normalerweise nicht vorgesehen sind, wenn das proteinhaltige Material in einer Vorkonditionierungskammer vorerhitzt worden ist

Die erwünschte Temperatur des Sojabohnenmaterials während des Druckvorgangs beträgt 150 bis 200⁰C, so daß die innere Wand des Behälters keine Temperatur aufweisen sollte, die eine Temperaturerhöhung des proteinhaltigen Materials oberhalb 200⁰C hervorruft Vorzugsweise sollte die Temperatur des proteinhaltigen Materials, ζ. B. des Sojabohnenmaterials 165 bis 180° C betragen, um teilweise oder wesentliche Entbitterung ohne Verschmorung sicherzustellen. Die Vorerhitzung erfolgt in dem Bereich von 71 bis 93° C Proteinhaltiges- oder Sojabohnematerial mit einem zu hohen Feuchtigkeitsgehalt kann zu einem geeigneten Feuchtigkeitsgehalt in einem Temperungsraum vor der Druckstufe vorerhitzt und getrocknet werden. Vorrichtungen, wie z. B. ein Preßtisch mit erhitzten Platten, können zur Vorerhitzung des Materials, indem dieses hierauf steht, verwendet werden.

Produkte, die gemäß den herkömmlichen Verfahren unter Verwendung eines Anderson-Austreibers erhalten wurden, können verwendet werden, einige Produkte sind jedoch entweder ungenügend oder zu sehr verfestigt Durch den Stand der Technik war bisher keine Richtlinie hierzu bekannt, da lediglich Verfestigung erforderlich war. Wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, sollten die Verfestigungsbedingungen derart sein, daß der Erhalt eines verfestigten Materials, in dem während nachfolgender Bearbeitung eine Zusammenhaftung erhalten wird und das somit zur Hydratisierung und Auslaugung in einem vernünftigen Zeitraum fähig ist sichergestellt wird.

Die aus der Schraubenpresse oder anderen äquivalenten Bearbeitungsvorrichtungen erhaltene Masse wird durch geeignete Vorrichtungen, beispielsweise Schneideklingen oder Mahlvorrichtungen zerstückelt. Die resultierenden Klumpen sind derart beschaffen, daß sie innerhalb einer gleichmäßigen Größenordnung liegen. Beispielsweise sind vier geeignete Teile verschiedener, jedoch individuell gleichförmiger Größenbereiche solche, die Klumpen enthalten, die

durch ein Sieb passieren, das Öffnungen
aufweist von:

2,54 cm
1,27 cm
0,48 cm
0,24 cm

durch ein Sieb zurückgehalten werden, das Öffnungen aufweist von:

1,27 cm
0,48 cm
0,2 cm
0,08 cm

Ein breiter Größenbereich kann verwendet werden, wobei jedoch eine zu hohe Größe schwierig zu hydratisieren ist und eine zu geringe Größe (z. B. ein »Mehl«) zu übermäßigen Verlusten der Ausbeute und der Struktureigenschaften führt. Deshalb sollte die Wahl der Klumpengröße in geeigneter Weise erfolgen.

Bevorzugte Klumpen fallen durch Sieböffnungen von 2,54 cm und werden durch Sieböffnungen von 1,27 cm zurückgehalten. Das Material, dessen Größe höher oder geringer ist, kann entfernt werden. Die resultierenden Klumpen weisen eine leicht gelblich-braune oder Lederfarbe auf und sind relativ unporös.

Die Klumpen werden sodann vorzugsweise in kochendem Wasser oder heißem Wasser während eines Zeitraumes gekocht, der entsprechend der mittleren Größe der Klumpen gewählt und von ausreichender Dauer zur Hydratisierung der Klumpen in erheblichem Ausmaß, vorzugsweise vollkommen, und zur Herauslösung einiger der löslichen Bestandteile, ist Wiederum erfolgt die exakte Wahl der Bedingungen empirisch, um letztlich ein poröses, leicht hydratisierbares Produkt zu gewährleisten und kann in Abhängigkeit von dem Extraktionsmittel und den Bedingungen variieren.

Das kochende Wasser berindet sich normalerweise bei Atmosphärendruck, wenngleich ein höherer oder niedrigerer Druck verwendet werden kann. Die Anwendung von Drücken, die größer als Atmosphärendruck sind, erzeugt Klumpen mit dunklerer Farbe und einer geringeren Konsistenz. Die Extraktion und Auslaugung (und das nachfolgende Waschen) können unter Verwendung von Wasser einer Temperatur, die bei 0⁰C liegen kann, bewirkt werden, wenngleich warmes Wasser infolge höherer Wirksamkeit bevorzugt ist Wird heißes Wasser verwendet, sollte dies eine Temperatur von zumindest 66° C und vorzugsweise eine Temperatur von 88 bis 100⁰C aufweisen. Die Verwendung höherer Temperaturbereiche gewährleistet eine antibakterieUe Verarbeitung.

Die Klumpen werden solange als notwendig, häufig IV4 bis V/2 Stunden, beispielsweise für Klumpen einer Größe von etwa 2,5 cm ausgelaugt Die Klumpen können sehr viel länger ausgelaugt werden, als es erforderlich ist um sie vollkommen zu hydratisieren (z.B. bis zu PA Stunden), ohne daß die Klumpen schwammig werden und ihren Zusammenhalt verlieren. Die verwendete Wassermenge ist nicht eng begrenzt und sollte zumindest eine minimale Menge zur Bedeckung der Klumpen während des Kochvorganges darstellen. Aus technischen Gründen liegt keine obere Begrenzung, außer aus wirtschaftlichen Gründen, zur Herstellung übermäßiger Mengen heißen oder kochenden Wassers vor. Beispielsweise können die Verhältnisse von Wasser zu Klumpen 6:1 bis 9 :1 oder höher liegen.

Der pH-Bereich des heißen oder kochenden Wassers ist ziemlich breit, üblicherweise von 5 bis 10, vorzugsweise zwischen 6 und 7 und besonders bevorzugt möglichst nahe dem Neutralpunkt Das Vorliegen eines pH-Wertes, der oberhalb etwa 10 liegt führt zur Abnahme von Geschmack und Aroma. Verschiedene pH regelnde Agentien können verwendet werden, die für Lebensmittel anwendbar sind, einschließlich organischer und anorganischer Säuren und Laugen. Der pH kann durch Zusatz von Lebensmitteln oder deren Extrakten natürlichen Ursprungs eingestellt werden, die dem Endprodukt Geschmack verleihen, jedoch nicht die Lagerdauer des Endproduktes herabsetzen.
Die ausgelaugten Klumpen werden aus dem heißen oder kochenden Wasser entfernt und vorzugsweise mit warmem Wasser nachgewaschen. Üblicherweise werden die ausgelaugten Klumpen aus dem heißen oder kochenden Wasser durch Aufgießen der Masse auf ein Filter, das die Klumpen zurückhält, entfernt Ein

geeignetes Sieb enthält Öffnungen von 0,32 cm. Sofern warmes Wasser verwendet wird, beträgt die Temperatur üblicherweise 54 bis 71⁰C. Große Mengen warmen Wassers sollten Verwendung finden. Das Nachwaschen

kann auch unter Verwendung von kochenden oder heißen Wassers mit Temperaturen bis zu 100⁰C durchgeführt werden. Die Dauer der Waschzeit hängt von der Größe des Ansatzes ab. Beispielsweise variiert sie von 1 Minute bis zu 2 oder 5 Minuten. Die Aufgabe des Waschens besteht in der Entfernung von im wesentlichen allen löslichen Stoffen und es bedarf einer breiten Variation des Verhältnisses von Wasser zu Klumpen um dieses zu erreichen, wobei beispielsweise ein Verhältnis von 6 :1 bis 9 :1 oder darüber verwendet werden kann. Der Waschvorgang kann chargenweise oder kontinuierlich durchgeführt werden und erfolgt bevorzugt bei Atmosphärendruck. Die gewaschenen Klumpen sollten nach dem Waschen mit oder ohne Bewegung trocknen gelassen werden. Der Feuchtigkeitsgehalt der abgelaufenen Klumpen beträgt bei dieser Verfahrensstufe im allgemeinen etwa 65 bis etwa 75 Gew.-%.

Die hydratisierten Klumpen werden anschließend auf einen niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt getrocknet, vorzugsweise bis zu 4 — 7 Gew.-% Endfeuchtigkeitsgehalt. Die Trocknung wird vorzugsweise unter Verwendung trockener Luft einer Temperatur von 66 bis 120⁰C normalerweise etwa 93° C durchgeführt Die trockene Luft sollte eine relativ geringe Feuchtigkeit z. B. 30%, aufweisen, um einen wirksamen Trocknungsbetrieb zu gewährleisten. Die Länge der Trockenzeit beträgt etwa 2 bis 4 Stunden in Abhängigkeit von der Ansatzgröße. Es kann auch ein kontinuierlicher Trocknungsbetrieb durchgeführt werden. Die Trocknung kann nach verschiedenen Verfahren, einschließlich der Vakuumtrocknung oder Gefriertrocknung erfolgen. Nach erfolgter Trocknung beträgt die Durchschnittsausbeute an Feststoffen des Gesamtverfahrens etwa 75 Gew.-°/o. Die Klumpen weisen in dieser Stufe einen erhöhten Proteingehalt von etwa 8 bis 10 Gew.-°/o (auf Trockenbasis) im Vergleich zu den Klumpen auf, die den Verfahrensstufen der Hydratisierung/Auslaugung (kochendes oder heißes Wasser), Waschen und Trocknung, noch nicht unterworfen worden sind. Dieser erhöhte Proteingehalt stellt möglicherweise einen der Gründe dar, weshalb die hydratisierten erfindungsgemäßen Klumpen in der Textur fleischartiger als die durch den Stand der Technik bekannten hydratisierten Klumpen sind. Die resultierenden Klumpen weisen eine goldbraune Farbe auf und besitzen ein sehr appetitanregendes Aussehen, sind relativ porös, mild, trocken, zusammenhaftend, lagerfähig, schnell kochbar und bei wesentlicher oder vollkommener Hydratisierung kaufähig, hellgefärbt, fleischartig texturiert, mild und schmackhaft Typischerweise beträgt der Feuchtigkeitsgehalt der verfestigten Klumpen zwischen 6 und 8%, während der Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten verarbeiteten Klumpen zwischen 4 und 8, vorzugsweise 4 bis 6% liegen kann. Beide Klumpentypen weisen normalerweise einen pH von 6 bis 7 auf.

Die Klumpen können während einer ausgedehnten Zeitdauer in Abwesenheit von Nässe oder sehr hoher Feuchtigkeit und bei Verpackung nahezu unbegrenzt lange gelagert werden. Es können Klarsichtpackungen verwendet werden, da die Klumpen eine .goldbraune Farbe und ein appetitanregendes Aussehen besitzen.

Die Klumpen können als Fleischersatz Verwendung finden, wenn sie in kochendes Wasser während etwa 5 bis 15 Minuten oder in heißes Wasser (vorzugsweise 88 bis 100⁰C) während 10 bis 15 Minuten eingebracht werden. Die Klumpen werden bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 65 bis etwa 75 Gew.-% hydratisiert. Die Rehydratations- bzw. Rehydratisierungszeit hängt von der Teilchen- (Klumpen)größe und Wassertemperatur ab, wenngleich sie im Vergleich zu dem nicht ausgelaugten Material eine kurze Hydratisierungszeit besitzen, z. B. in der Größenordnung von Minuten. Das gleiche gilt bei den verschiedenen Drücken, bei denen das Kochen durchgeführt werden kann. Das Verhältnis von Wasser zu Feststoffen kann variiert werden, um Unterschiede der Textur bei und für

ίο bestimmte Anwendungen zu erreichen. Das übliche Gewichtsverhältnis von Wasser zu Feststoffen variiert von 3 :1 bis 1 :1, wobei 3 :1 bevorzugt ist

Als Variation der vorliegenden Erfindung können Geschmackssysteme, einschließlich Geschmackszusatzstoffen und/oder Agentien, zugefügt werden, wenngleich sie normalerweise nicht nötig sind. Normalerweise werden die Geschmack verleihenden Komponenten bzw. Würzen in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-% zugefügt Geschmacksagentien können in der üblichen Menge von 10 bis 20 Gew.-% zugegeben werden.

Die einzige Aufgabe des letzten Kochens besteht in der Hydratisierung der Klumpen, um diese für das Auftragen zuzubereiten. Während Kochen über einen langen Zeitraum möglicherweise das Protein zerstören könnte, gibt es keine maximale Kochtemperatur in dem Sinn, daß obere Temperaturen vermieden werden sollen, um nicht das Protein zu desaktivieren, da die Klumpen, die gekocht werden, bereits denaturiertes Protein enthalten.

Die Klumpen können (obwohl dies üblicherweise nicht durchgeführt wird) nach dem Trocknungsschritt mit einem eßbaren ölhaltigen Material überzogen oder imprägniert werden. Eine derartige Behandlung kann die, für die Rehydratation erforderliche Zeit beeinflussen.

Die erfindungsgemäßen Klumpen können zum Verbrauch wiederhydratisiert werden, oder als Rohmaterial Verwendung finden.d. h. beispielsweise mit öl und Geschmacksstoffen versetzt und gemäß dem Verfahren, das in der US-PS 34 85 636 beschrieben ist behandelt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten, getrockneten Klumpen können in einer Vielzahl von Weisen unter Lieferung pflanzlichen Proteins als Fleischproteinersatz verwendet werden. Die getrockneten Klumpen können wider hydratisiert und kalt wenngleich bevorzugt heiß, gegessen werden. Die getrockneten Klumpen können vor oder nach der Rehydratisierung mit anderen Nahrungsmittelbestandteilen, Geschmackszusätzen und anderen eßbaren Komponenten vermischt werden.

Das dehydratisierte Produkt wird üblicherweise in vielwandigen Säcken oder Faserbehältern, und hydratisiert üblicherweise in Dosen oder ©efrierpacRungen geliefert Nach erfolgter Rehydratisierung behalten die erfindungsgemäßen Klumpen während dem-Braten, Grillen, Backen oder Erhitzen im allgemeinen ihren fleischähnlichen Texturzusammenhalt

Die rehydratisierten Klumpen besitzen ein zwei- bis dreifach größeres Gewicht als das trockene Material und lassen sich in der rehydratisierten Form leicht mit gemahlenem Fleisch, Reis, Maismehl oder anderen Proteinanreicherungen vermischen.

Ein sehr wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die getrockneten, verarbeiteten Klumpen oder die rehydratisierten Klumpen den üblichen Hitze- bzw. Destillierbedingungen für Dosenprodukte widerstehen (d. h, 120° C während 1 Stunde).
Sofern nicht anders angegeben, sind in dem Rest der

Beschreibung und den Ansprüchen alle Prozentsätze, Teile und Mengen auf Gewichtsbasis, bezogen auf das Gesamtgewicht ausgedrückt.

Beispiel 1

Flocken enthülster, mit Lösungsmittel extrahierter Sojabohnen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7,5% und einem NSI-Wert von etwa 50 werden in einem »modifizierten Anderson-Austreiber«, wie vorstehend beschrieben, bearbeitet.

Die Sojabohnen werden auf etwa 82° C in der Vorkonditionierungskammer während 1 Minute vorerhitzt, wobei Dampf eines Druckes von 4600 g/cm² in dem Dampfmantel verwendet wird. Die Sojabohnenflocken, die einen Feuchtigkeitsgehalt von 6,8% aufweisen, werden anschließend durch den vertikalen Zwangseingeber in die horizontale Hauptpreßkammer eingeführt, wo ein Druck von 140,6 kg/cm² während 2 Minuten angewandt wird und die Dicke des Kuchens etwa 0,95 cm beträgt. Der Kuchen weist während des Pressens eine Temperatur von 152° C auf. Der austretende Kuchen besitzt einen Feuchtigkeitsgehalt von 5,5%, wird abkühlen gelassen und mit Hilfe von Schneidklingen in Klumpen zerstückelt Die Klumpen weisen eine hellgelblichbraune oder lederartige Farbe auf und haben kein poröses Aussehen.

Die Klumpen werden mit Hilfe von Sieben getrennt, wobei die zurückgehaltenen Klumpen eine Klumpengröße aufweisen, die durch ein 2,54-cm-Sieb hindurchgeht und auf einem 1,27-cm-Sieb zurückgehalten wird.. 11,3 kg der Klumpen werden in 101 kg Wasser (pH 6,8), das heftig kocht (100°C) in einem Dampf umgebenen Kippkessel eingebracht und bei dieser Temperatur während 1,5 Stunden gekocht Die gekochten Klumpen werden durch Kippen des Kessels und das Abwerfen der gekochten Klumpen auf ein Sieb mit 0,32 cm großen öffnungen getrocknet,, wo sie mit 135 kg warmem Wasser von 66° C während eines Zeitraumes von 15 Minuten gewaschen werden. Die gekochten Klumpen werden getrocknet und weisen einen Feuchtigkeitsgehalt von 75 Gew.-% auf. Anschließend werden die gekochten Klumpen auf Siebe mit 032 cm Öffnungen in einem Gehäusetrockner aufgebracht Die Bettiefen betragen etwa 2^4 cm und der Trocknersiebbereich beträgt 1,28 cm². Zur Trocknung der Klumpen auf eine Endfeuchtigkeit von 5% wird Luft mit einer Temperatur von 93° C und einer relativen Feuchtigkeit von 30% derart verwendet, daß die Luft aufwärts durch die gekochten Klumpen während 2' Ii Stunden mit einer Geschwindigkeit von 255 cm/sec geführt wird. Die durchschnittliche Ausbeute an Feststoffen beträgt nach der Trocknung für das Gesamtverfahren 75%. Die Endklumpen, besitzen die in Tabelle I wiedergegebene Analyse (Gew.-% auf Trockenbasis), welche mit jener der Ausgangsklumpen verglichen wird.

Die angegebene Berechnungsbasis für das Protein ist N χ 6,25, wobei N der durch Analyse des Proteinstickstoffes unter Verwendung des Kjeldahl-Testes erhaltene Wert und 6,25 der Standardfaktor für Soja für den Erhalt des Gesamtproteins ist.

Im folgenden ist die Vitaminanalyse für die verfestigten Sojabohnenklumpen wiedergegeben:

Tabelle II

Vitamin	Mengen in mg	pro kg Klumpen
	Ausgangs-	End-Klumpen
	Klumpen
Thiamin	7,70	5,76
Riboflavin	4,80	2,35
Niacin	18,00	15,84
Vitamin B₆	5,00	1,36
Vitamin B₁₂	nicht	nicht
	festgestellt	festgestellt

Dies zeigt, daß ein hoher Prozentsatz an Vitaminen erhalten bleibt.

Der Vergleich dieser Analyse der getrockneten, ausgelaugten Klumpen, mit der Analyse, die für die eingegebenen Klumpen ausgeführt wurde, zeigt, daß die End-Klumpen einen Proteingehalt aufweisen, der 8% höher (bezogen auf den Proteingehalt der eingegebenen Klumpen) als der der eingegebenen Klumpen ist.

Eine Analyse der Mineralwerte der getrockneten verarbeiteten Klumpen zeigt 0,25% Magnesium verglichen mit 03% in den Klumpen vor dem Auslaugen. Dies zeigt, daß ein sehr hoher Prozentsatz an Mineralstoffen zurückgehalten wird.

Ein Teil der getrockneten Klumpen wird in zwei Teile kochenden Wassers während 11 Minuten eingebracht. (Die Klumpen können bis zum ein- bis dreifachen Eigengewicht an Wasser absorbieren.) Die resultierenden rehydratisierten Klumpen sind mild, hell gefärbt, in der Textur fleischartig und schmackhaft Sie enthalten keine merkliche bittere bohnenartige Würze und Geschmack. Darüber hinaus tritt kein unangenehmer Geruch auf, wenn die gelagerte Packung während der Rehydratisierung oder zu einer beliebig späteren Zeit geöffnet wird. Die rehydratisierten Klumpen weisen einen sehr hohen Proteingehalt auf.

Beispiel 2

Tabelle I	Verfestigte	Endklumpen
	Klumpen
	53,5	61,5
Protein (N X 6,25)		3,3
Fett	4,0	3,0
Faser	6,7	5,2
Asche	34,6	27,0
Kohlenhydrate
(Unterschied)

Durch ein Verfahren, bei welchem die getrockneten Endprodukte in luftdichten Plastiksäcken bei Raumtemperatur vor der Rehydratisierung gelagert werden, werden rehydratisierte Produkte mit Endeigenschaften erhalten, die ähnlich jenen des Beispiels 1 sind.

Beispiele 3 — 17

Das Verfahren des Beispiels 2 mit Lagerung wurde anschließend unter gleichen Bedingungen jedoch den Ausnahmen, die aus Tabelle ΠΙ zu entnehmen sind, wiederholt In jedem Fall waren die rehydratisierten Endprodukte mit jenen des Beispiels 1 vergleichbar. Nur in den Beispielen 5 und 8, bei höheren Drücken für die Auslaugung, wurden die Produkte dunkler und von schlechterer Konsistenz, wodurch gezeigt ist, daß

Drücke oberhalb Raumtemperatur keinen Vorteil bieten. In den Beispielen 13 und 14 wurden die pH-Werte mit Zitronensäure und Natronlauge modifiziert.

Verminderung auf 7,5% Feuchtigkeit auf eine Temperatur von 85° C vorerhitzt wurde.

In Beispiel 17 besteht, wenngleich ein gutes Produkt erhalten wurde, die große Gefahr bakterieller Verderb

in Beispiel 16 stellt das Ausgangsmaterial Sojaboh- 5 nis und eine wirtschaftliche Analyse zeigt, daß eine nenmehl mit 8,5% Feuchtigkeit dar, welches zur Temperatur von zumindest 66° C wünschenswert ist.

Tabelle III	Druck behandlung Zeit in Minuten	Druck in kg/cm²	Kuchen dicke in cm	Klumpengröße (in cm) durch auf	0,63	Auslaugungs/Hydratisie- rungsbedingungen	Rehydratisierungs(Endkoch)- vorgang in Minuten
Nr.	3	175,75	1,27		0,63
3				1,27	0,25		10
4				1,27			12,5 (bei 1,05-1,27 kg/cm²)
5				0,63			5
6					0,25		90
7					0,63		92,5 (bei 1,05-1,27 kg/cm²)
8				1,27			3,5
9				1,27			5
10							11
11						\^lti h bei 88⁰C
12						pH 5
13						pH 8,5
14						gewaschen bei 57°C während 10 Minuten
15	2	351,50
16					3 Tage bei 1,7°C
17

Beispiel 18

Die Wiederholung des Beispiels 2 ergab ein vergleichbares Ergebnis mit den Materialien: Sojabohnengries, Sojabohnenmehl, nicht vorerhitzte Sojabohnenflocken, Sojabohnenmehl mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 und 8,5% (in den Austreiber eingespeist) und Sojabohnenflocken, die nicht lösliches Färbemittel enthalten.

Beispiel 19

Rehydratisierte Sojabohnenklumpen wurden wie in Beispiel 1 erzeugt (Verhältnis von Wasser zu Klumpen 2:1). 135 kg rehydratisierter Sojabohnenklumpen, 324 kg roter Feuerbohnen, 435 kg Fleischsaft, 54 kg Tomatensoße, 9 kg Chilipulver und 4,5 kg Salz wurden in einen Kessel eingebracht und vermischt Der Kesselinhalt wurde auf 85° C erhitzt und anschließend eingedost Die Dosen wurden auf 121° C während einer Stunde erhitzt, abgekühlt und gelagert Nach einiger Zeit wurden dis Dosen geöffnet, in einen großen Behälter eingebracht und erhitzt Das warme Chili ist schmackhaft und weist keinen unangenehmen Sojabohnengeruch oder-geschmack auf. Die Sojabohnenklumpen weisen eine fleischartige Textur auf.

Beispiel 20

Ein experimenteller Ansatrim Labormaßstab wurde zur Bestimmung der Auslaugung/Hydratation der ursprünglichen verfestigten Klumpen unter Druck durchgeführt.

03 kg verfestigter Sojabohnenklumpen (die gemäß Beispiel 1 erhalten wurden) werden zu 8,2 kg vorgekochtem Wasser zugefügt und das Gemisch bei 1265 kg/cm² Druck während IV2 Stunden ausgelaugt. Bei Abkühlung fällt der Druck und das Gefäß wird geöffnet Überschüssiges Wasser läßt man abfließen, die ausgelaugten Klumpen werden mit warmem Wasser nachgewaschen. Die dampfgelaugten Klumpen enthalten etwa 75% Feuchtigkeit und sie weisen eine dunkelgraue Farbe auf (viel dunkler als das Produkt das durch Kochen bei Atmosphärendruck erhalten wurde).

Die Oberfläche besitzt eine aufgeweichte oder fein zerteilte Struktur. Im Geschmack beider Typen der Produkte kann kein deutlicher Unterschied festgestellt werden. Man nimmt an, daß die zerquetschte Oberfläche des unter Druck ausgelaugten Produktes sich nachteilig auf die Ausbeute des Produktes auswirkt, da bei der nachfolgenden Bearbeitung, z. B. Trocknung und Rehydratisierung sich weiterer Abrieb ergibt

Beispiel 21

Beispiel 1 wird zwei Mal bis zu der Rehydratisierungsstufe wiederholt, mit Ausnahme, daß die Trocknungszeiten der ausgelaugten Klumpen bei Probe A 50 Minuten und bei Probe B 4 Stunden betragen. Die verwendeten verfestigten Klumpen passieren ebenfalls ein 1,9-cm- Sieb und werden durch ein 0,95-cm-Sieb zurückgehal ten. 50 g getrockneter, verarbeiteter Klumpen von jeder Charge wurden durch Einbringen in 200 ml kochendes Wasser während 15 Minuten rehydratisiert Texturometerprüfungen wurden durchgeführt, wobei das geprüfte Material in lose verpackten einfachen Schichten auf der Gefäßplatte vorlag. Drei Proben jeder Charge der rehydratisierten Klumpen wurden geprüft, wobei bei jeder Probe 5 Versuche durchgeführt wurden.

15 Versuche werden somit für jede Charge der Klumpen angeführt. Die rehydratisierten Klumpen A (Trocknung 50 Minuten) hafteten geringfügig mehr zusammen als die rehydratisierten Klumpen B (Trocknung 4 Stunden).

Beispiel 22

Beispiel 1 wurde bis über den Trocknungsschritt hinaus wiederholt. 100 g der getrockneten verarbeiteten Sojabohnenklumpen werden durch Einbringung in 400 ml kochendes Wasser während 25 Minuten rehydratisiert. Auf diese Klumpen wird als rehydratisierte Klumpen C Bezug genommen. 200 g verfestigter Sojabohnenklumpen, die gemäß dem Verfahren der US-PS 21 62 729 erhalten wurden, wurden durch Kochen während 1 Stunde 45 Minuten vollkommen hydratisiert (in periodischen Abständen wurde ausreichend Wasser zugefügt, um die Klumpen bei Verdampfung des Wassers bedeckt zu halten.) Diese Klumpen werden als durch den Stand der Technik bekannte Klumpen 1 bezeichnet.

Texturometerprüfungen wurden bei 20 Proben des jeweiligen Typs der Klumpen durchgeführt, wobei die folgenden Meßergebnisse erhalten wurden:

Minuten und ein Ansatz während 150 Minuten hydratisert wurde. Diese werden als gemäß dem Stand der Technik bekannte Klumpen bezeichnet.

Texturometerprüfungen und Feuchtigkeitsanalysen, die an fünf Proben jeder Charge durchgeführt wurden, zeigten für die durch den Stand der Technik bekannten Produkte, geringfügig geringere Feuchtigkeit und ähnliche Textureigenschaften.

Beispiel 24

Als Ausgangsmaterial wird ein handelsübliches entfettetes, enthülstes, durch Lösungsmittel extrahiertes Sojabohnenmaterial in Klumpenform verwendet, das nach einem thermoplastischen Verfestigungsverfahren, wie es in der US-PS 21 62 729 beschrieben ist, erhalten wurde.

Die Klumpen werden durch Siebe getrennt, wobei Klumpen einer Klumpengröße erhalten werden, die durch ein Standardsieb von 2,5 cm hindurchfallen und auf dem Standardsieb von 1,2 cm zurückgehalten werden. Die eingespeisten Klumpen werden anschließend durch Hydratisierung behandelt und wie in Beispiel 1 unter Erhalt der Endklumpen getrocknet Die eingespeisten und die Endklumpen weisen die folgenden

Klumpen	Meßwert	Durchschnittliche	30 Protein (N X 6,25) Fett Faser 35 Asche Kohlenhydrate (Unterschied)	Eingespeiste Klumpen	Endldumpen
		Kohäsionswerte		52,5 1,0 3,0 6,5 37,0
Rehydratisierte Klumpen C Klumpen 1, gemäß Stand der Technik	^(Mittelwert) SD (Standard abweichung) X SD	0,738 0,067 0,606 0,041		61,5 3,3 3,0 5,2 27,0

Die hydratisierten Klumpen, die aus den verfestigten Klumpen, die gemäß US-PS 21 62 729 erzeugt wurden, weisen eine erheblich geringere Zusammenhaftung als die der rehydratisierten Klumpen C auf.

Beispiel 23

Beispiel 1 wird bis zu der Rehydratisierungsstufe wiederholt. Drei Chargen getrockneter, verarbeiteter Sojabohnenklumpen wurden in kochendem Wasser, einmal während 10 Minuten, einmal während 20 Minuten und einmal während 30 Minuten rehydratisiert Diese werden als erfindungsgemäße Klumpen bezeichnet

Mit Öl versetzte und verfestigte Sojabohnenklumpen, die gemäß der US-PS 34 85 636 hergestellt waren, werden in kochendem Wasser hydratisiert, wobei ein Ansatz während 105 Minuten, ein Ansatz während 120 Der Vergleich zeigt, daß die, gemäß der Erfindung hergestellten Klumpen einen höheren Proteingehah als die eingespeisten Klumpen aufweisen.

Die Endklumpen werden, wie in Beispiel 1, rehydratisiert Die resultierenden rehydratisierten Klumpen sind mild, hell gefärbt, fleischartig in der Textur und schmackhaft. Sie enthalten keinen spürbaren, bitteren, bohnenartigen Geschmack und Geruch. Darüber hinaus tritt kein unangenehmer Geruch auf, wenn eine gelagerte Packung während der Rehydratisierung oder zu einer beliebigen späteren Zeit geöffnet wird. Die rehydratisierten Klumpen weisen einen sehr hohen Proteingehalt sowie nach deren Hydratisierung eine verbesserte Texturometer-Zusammenhaftung gegenüber den »Ausgangs-Klumpen« auf und können wesentlich schneller rehydratisiert werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines pflanzlichen proteinhaltigen Produkts zur Fleischsimulierung, bei dem ein pflanzliches proteinhaltiges Material, welches Kohlenhydrate und Feuchtigkeit enthält, bei einem Druck von mindestens 1263 kg/cm² erhitzt wird, um die Feuchtigkeit in Dampf zu überführen und das pflanzliche Materal zu Klumpen eines harten, verdichteten, im wesentlichen geschmolzenen, pflanzlichen proteinhaltigen Materials umzuwandeln, dadurch gekennzeichnet, daß man die Klumpen mit Wasser mit einer Temperatur von zumindest 66° C auslaugt und hydratisiert und hierauf trocknet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser mit einer Temperatur von 88 bis 100⁰C verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man während VU bis I³A Stunden auslaugt und hydratisiert

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auslaugung und Hydratisierung unter Atmosphärendruck durchführt

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasser mit einem pH von 5 bis 10 verwendet

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Klumpen vor dem Trocknen wäscht

7. Verfahren nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Waschen mit Wasser einer Temperatur von 74 bis 100° C durchführt.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung mit Heißluft vornimmt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Trocknung bis zu einem Endfeuchtigkeitsgehalt von 4 bis 8 Gew.-% vornimmt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klumpen eine solche Größe aufweisen, daß sie durch ein Sieb mit öffnungen von 2,54 cm fallen und durch ein 0,63-cm-Sieb zurückgehalten werden.