DE2355141A1

DE2355141A1 - Verfahren zur herstellung von proteinhaltigen lebensmittelprodukten

Info

Publication number: DE2355141A1
Application number: DE19732355141
Authority: DE
Inventors: Gerardus Bernardus Driessen
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-11-05
Publication date: 1974-05-16
Also published as: GB1453699A; NL7315114A

Description

PAf-NTAN¹WKLTS

DR. E. WiEGAND DIPL4NG. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DfPL-ING. C GERNHARDT 2355141

MDNCHEN HAMBURG TE LE FOk: 55 5476 ' 8000 M D N CH E N 2, TELEGRAMME: KARPATENT . MATHILDENSTRASSE 12

W 41 818/73" 7/az , -5.'November 1973

Unilever N .V.

Rotterdam (Niederlande)

Verfahren zur Herstellung von proteinhaltigen Lebensmittelprodukten

In der DT-OS 2 23o 866 ist ein Verfahren zur Herstellung eines proteinhaltigen Lebensmittelprodukts beschrieben, bei dem man eine wäßrige Masse, die Wasser, _t eßbare Proteine und eßbare Nicht-Proteine enthält, wobei der Proteingehalt bezogen auf das vorhandene nicht wäßrige Material wenigstens 25 Gew,-% beträgt, insbesondere einen aus Wasser und Sojamehl gebildeten Teig gleichzeitig einer erhöhten Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur,(die als die höchste Temperatur definiert ist , bei welcher Wasser bei Atmosphärendruck zurück·

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gehalten wird) , einem Druck welcher die Verdampfung von Wasser bei dieser erhöhten Temperatur verhindert und Scherkräften in

einem Extruder unterwirft und dann in eine Umgebung über führt _t wo das Material vorzugsweise durch Zwangskühlung auf eine Temperatur unter seiner kritischen Temperatur unter Bedingungen gekühlt wird, die eine vollständige oder nahezu vollständige Verdampfung des Wassers verhindert. Danach wird die extrudierte Masse im allgemeinen getrocknet und in jedem Fall schließlich auf Raumtemperatur, vorzugsweise ohne Zwangskühlung gekühlt. Dieses proteinhaltige LebensiruLttelprodukt kann als einzige Proteinkomponente in einer Lebensmittelzubereitung benutzt werden und ist auch zum teilweisen Ersatz von Fleisch oder Gemüse in Fleischzubereitungen wie Eintopfgerichten oder Schmorgerichten brauchbar»

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens umfaßt einen Extruder, beispielsweise einen Wenger-Extruder-Kocher, dar zum Extrudieren in eine Druckkammer eingerichtet ist, in der ein solcher Druck vorhanden ist, daß das Wasser in dem Extrudat nicht in irgendeinem wesentlichen Ausmaß verdampft, und in der ein Kühler beispielsweise einer Kaltwasserbesprühung, zum Abkühlen des Extrudats auf eine Temperatur unterhalb seiner kritischen Temperatur und ein Druckverschluß angeordnet ist, durch den das Extrudat an den Atmosphärendruck abgegeben wird. Ein Schneidgerät ist vorzugsweise innerhalb der Druckkammer angebracht, um das extrudierte Material in zweckmäßige Längen beispielsweise von o,5 bis 1,5 cm Länge, zu schneiden.

Ein Beispiel eines Wasser gekühlten proteinhaltigen Lebensmittelprodukts, wie es vorstehend beschrieben ist, das Stücke mit Abmessungen von annähernd 8 χ 8 χ 2 mm bei Ver- ^; lassen der Düse umfaßt, enthält vor dem Trocknen etwa 2ö bis 6o% Wasser und befindet sich auf einer. Temperatur von etwa

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65°C. Bei dieser Temperatur ist die Struktur des Produkts fixiert worden und es befindet sich nicht langer ih einem plastischen Zustand, In diesem Stadium kann es sofort zur Einverleibung in nasse Lebensmittelzubereitungen verwendet werden, die dann im allgemeinen sterilisiert werden. Die Sterilisierung führt zur Aufnahme von mehr Wasser (Hydratation) bis der Wassergehalt etwa 7o% beträgt (dvh, das Produkt ^; umfaßt dann etwa 3o Gew.-% Trockenmasse und etwa 7 ο Gew.-% Wasser) » In diesem Zustand hat das Produkt entsprechend der Wärme und dem. Druck, denen es in einem Extruder unterworfen■" worden ist, eine Textur, die derjenigen von Gemüse oder Fleisch ähnelt.

In den meisten Fällen ist es jedoch erwünscht, das proteinhaltige Lebensmittelprodukt zu lagern und/öder zu transportieren bevor es in einer Lebensmittelzubereitung verwendet wird,, und zu diesem Zweck wird es getrocknet, im allgemeinen durch Heißluft, un es aufeinen Wassergehalt von 11% oder niedriger zu bringen. In diesem Zustand, ist es eine verhältnismäßig harte.amorphe Substanz, die unbegrenzt in Berührung mit der Luft in temperierten Zonen gelagert werden kann. ■ ·

Wenn man. dieses harte getrocknete Produkt in Lebensmittel ζ übe reitungen zu verwenden wünscht, muß es mit Wasser ,im allgemeinen mit siedendem Wasser, behandelt werden, bis sein Wassergehalt etwa 7o Gew.-% beträgt (Rehydratation). Dies nimmt etwa eine halbe Stunde in Anspruch, was nicht zufriedenstellend ist> v/enn das Produkt z.B. .in Trockensuppen verwendet wird, bei denen gegenwärtig der Trend in Richtung auf Zubereitungen geht, die nur wenige Minuten zum Kochen benöti-* gen. Außerdem wird in Abhängigkeit von der Größe und der Gestalt ,der Stücke des Produkts- ein-,Teil, des, festen Produkts , ausgelaugt, was ^unerwünschtisfe-, ^da^es;. praktisch unmöglich ist

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das ausgelaugte Material wiederzugewinnen und in einem Lebensmittel zu verwenden.

Es ist daher sehr erwünscht, daß diese Rehydratation auf "etwa 7o Gew.-% Viassergehalt rascher erweicht wird.

Es ist jetzt überraschenderweise gefunden worden, daß wenn proteinhaltigen Lebensmittelprodukten/ wie sie in der DT-OS 2 23o 866 beschrieben sind, die etwa 2o bis 6o Gew,-% Wasser enthalten, eine Schicht- oder Laminarforra gegeben wird und nachdem die Struktur der Produkte fixiert worden ist (was im allgemeinen bei einer Temperatur ranter der kritischen Temperatur eintritt) einen nicht gleichförmig verteilten Druck unterworfen werden, wie er auftritt, wenn die Produkte zwischen einem Paar von Walzen hindurchgeführt werden, die mit einem Spalt der geringer als die Dicke der Schicht ist, versehen sind und danach auf einen Wassergehalt von etwa 5 bis 11 Gew.-% getrocknet werden im Vergleich mit ähnlichem Material, das nicht gewalzt worden ist, nicht nur rascher getrocknet werden, sondern was noch wichtiger ist, auch rascher auf einen Wassergehalt von etw-a 7o Gew.-% rehydratisieren und ein mehr faserartiges Gefüge haben, v/as dazu führt, daß sie besser Fleisch und Gemüse ähneln. Der nicht gleichförmig verteilte Druck kann auch durch andere Mittel als Walzenpaare angewendet v/erden; so kann z.B. das Schichtmaterial auf einer Förderbandoberfläche oder einer umlaufenden Scheibe transportiert werden, die ein Hindurchführen des Materials unter einer oder mehreren Walzen herbeiführt. Die Verwendung eines einzigen Walzenpaares hat sich jedoch bisher als die einfachste und v/irksamste Arbeitsweise erwiesen.

Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Schichten aus proteinhaltigen Lebensmittelprodukten vor, die durch Extrusion hergestellt worden sind, wie dies

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in der DT-OS 2 23ο 866 beschrieben worden ist und ein Wassergehalt von, 2obis 6o Gew.-%, vorzugsweise etwa 55 bis 6ö Gew..-^ haben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man sie nachdem die Struktur der Produkte fixiert worden ist, einem nicht gleichförmig verteilten Druck,wie er auftritt,wenn sie zwischen Walzen hindurchgeführt werden, die mit einem Spalt eingestellt sind,-der geringer als die Dicke der Schicht ist.

Die Erfindung unfaßt auch:

a) die Schichten, die sich aus dem Verfahren gemäß

der Erfindung ergeben {nachstehend als gewalzte Schichten bezeichnet) , sowohl vor als nach dem Trocken auf.einen Wassergehalt vpn 11 Gew.-%oder weniger,

b) nasse öder getrocknete Lebensmittelzubereitungen, welche gewalzte Schichten mit einem Wassergehalt von etwa 70 Gew.-% -bzw. einem Wassergehalt , der nicht 11 Gew.~% übersteigt, enthalten.

Die getrockneten, gewalzten Schichten sind besonders als Komponenten von Trockensuppen und Trockenmahlzeiten brauchbar.

Die. Wirkung das Ttfalzens von proteinhaltigen Lebensmittelproduktschichten gemäß der Erfindung kann vermutlich wie folgt erklärt werden: -

Der größere Teil der proteinhaltigen Masse in einem Extruder wird kontinuierlich in Teilmengen durch den Schneckengang des Extruders unterteilt und dann werden.diese Teilmengen zusammengedrückt. Die Oberflächen, die zusammengedrückt werden, ergeben jedoch keine vollständige Homogenität der Masse, wenn sie sich wiedervereinigen, sondern führen zur Erzeugung einer geschichteten Struktur innerhalb der Masse. Die Schichten die-

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ser Struktur erscheinen, wenn die Masse in Form eines Bandes extrudiert wird, als Schichten, die parallel zu der Extrusionsrichtung verlaufen, die auch die Längsachse des Bandes ist und mehr oder weniger senkrecht zu den Flächen des Bandes verläuft. Zwei Effekte des Walzens scheinen eine schwache Verschiebung dieser Schichten mit Bezug aufeinander und eine schwache Deformation oder Einbuckeln der Schichten zu sein, so daß Leerräume zwischen den Schichten erzeugt werden, die eine beschleunigte Rehydratatlon im Vergleich mit extrudierten Bändern ergibt, die nicht gewalzt sind.

Wahrscheinlich wird auch eine gewisse Unregelmäßigkeit in der Oberfläche der Schichten erzeugt, welche den Durchgang von Feuchtigkeit zu und von ihrem Innern erleichtert.

Wenn das Material von einer kreisförmigen Düse extrudiert und in. sehr kurze Längen geschnitten wird, befindet sich das Produkt in Form von Scheiben anstelle von kurzen Stäben. Das Walzen von extrudierteia Material in dieser Scheibenform gibt auch ein Produkt mit der Fähigkeit zur rascheren Rehydratation im Vergleich mit nicht gewalzten Scheiben, während das Fäsergefüge, das in Lebensmittelzubereitungen erwünscht ist, verbessert wird.

Es ist daher ersichtlich, daß die Erfindung auch als ein Verfahren zur Schaffung von extrudierten proteinhaltigen

Lebensmittelprodukten angesehen werden kann, die fähig sind,, hydratisiert öder rehydratisiert zu v/erden und ein Lebensmittel mit einem Gefüge zu ergeben, das demjenigen von Fleisch oder Gemüse ähnlich ist, z.B. ein Produkt, das durch Hindurchführen von Sojamehl durch einen Kocher-Extruder in der Form von Schichten erzeugt worden ist und eine geschichtete Struktur mit Leerräuiaen zwischen den Schichten hat.

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Das proteinhaltige Schichtprodukt gemäß der Erfindung kann auch dadurch gekennzeichnet werden, daß es eine Schutt-. ■ dichte im Trockenzustand (Feuchtigkeitsgehalt etwa 8 Gew.-%) hat, die 2 bis 3% niedriger ist, als diejenige eines Produkts, das auf die gleiche Weise erzeugt worden ist, mit der Ausnahme., daß die Anwendung von nicht gleichförmigem Druck nachdem

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die Struktur fixiert worden ist, fortcielassen wird.

Das proteinhaltige Lebensmittelprodukt kann zweckmäßig . . in Schichtform durch Anwendung einer schlitzförmigen Extrusionsöffnung erzeugt werden, die einen kontinuierlichen Streifen von extrudiertem Material von etwa 1 cm Breite und 2 mm Dicke erzeugt. Dieses Band wird bei Verlassen der Extrusionsdüse zweckmäßig in Stücke von .etwa o,5 bis 15 cm Länge geschnitten. Die sich ergebenden rechtwinkligen Schichten des Produkts haben vorzugsweise annähernd die Abmessung von 8 χ 8 χ 2 mm und v/erden dann unter ihre kritische Temperatur, wie oben beschrieben, gekühlt und zwischen zwei Walzen hindurchgeführt, die mit einem Spalt von etwa 1 ima eingestellt sind* Die Walzen.haben zweckmäßig einen Durchmesser von etwa 12 cm und laufen beide mit der gleichen Geschwindigkeit um, die etwa 4o U/min beträgt. Die Absorption von Kühlwasser führt im allgemeinen in dem Pro~ dukt zu einem Quellen auf Abmessungen, die etwas größer als 8 χ 8 χ 2 mm vor dem Hindurchführen, zwischen den Walzen sind.

Es kann eine schwache Profilierung oder Oberflächenaufrauung bei einer oder b*ei beiden Walzen zur Anwendung gelangen, um zu bewirken, daß die S.chicht des Produkts ergriffen und in den Spalt zwischen den Walzen zwangsweise geführt werden. Der Grad der Profilierung oder Aufrauung ist jedoch sorgfältig mit Bezug auf das zu behandelnde Produkt zu wählen, weil sonst unzulässige Verluste infolge des Anhaftens der Schichten an den .Walzen und einer Zerkleinerung eintreten.

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Vorzugsweise ist nur eine Walze eines Walzenpäares profiliert oder geraut.

Der Spalt zwischen einem Paar von Walzen kann von etwa ' 35 bis 7o% der ursprünglichen Dicke des Schichtprodukts variieren (d.h. der Dicke vor der Absorption von Kühlwasser), obwohl wie oben angegeben, 5o% ein bevorzugter Wert in den meisten Fällen ist.

Es können erhitzte Walzen zur Anwendung gelangen in Abhängigkeit von der /irt der Schichtprodukte, so daß das Walzen mit einem Trocknen kombiniert v/ird.

Sowohl bei erhitzten als auch nicht-erhitzten Walzen können die Produktschichten mehr als einen Durchgang durch einen Walzenspalt erfahren.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher veranschaulicht. Jedes der Beispiele wurde rait Lebensmittelproduktschichten rait Abmessungen von annähernd 8 χ 8 k 2 mra ausgeführt, die durch Extrudieren eines aus Sojamehl hergestellten Teigs gebildet und zwischen einem Paar von Walzen von 12 era Durchmesser, welche sich mit 4o U/min ■ umdreht, gewalzt wurden. Die Ergebnisse wurden mit verschiedenen Spalten zwischen den Walzen und verschiedenem Fettgehalt des dem Extruder zugeführten Teigs erhalten. Diese Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengefaßt, welche den Grad der Rehydratation zeigt, die bei verschiedenen Kochperioden erzielt wurde und auch die Seit aufführt, welche erforderlich ist, damit getrocknete Schichten einen Wassergehalt von etwa 71,6 Gev/,-% (als 25o%ige Rehydratation bezeichnet) erreichen.

Es sind auch Vergleichsbeispiele eingeschlossen, um die durch die Erfindung herbeigeführte Verbesserung zu zeigen.

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Tabelle I

Einfluß des Walzens auf die Rehydratation von Lebensraittel-

produktschichten .

Beispiel	Walzen spalt mm	Fett	Wasserge halt des ' Produkts nach Trocknen	Rehydratation in % Wasser am trockenen Produkt nach 5 Min ^Λ 15 Min Kochen . Köchen	247	Kochzeit zur Er reichung von 25o%~ iger Rchy- dratation
1 (Vergleich)	nicht gewalzt	1	9,9	151	4o8	15.
2	o, 7	1	6,4	248	417	5
3	l,o	1	5,3 '	258	312	5
4	1,3	1	6,6	2o4	313	9
5	1,6	1	5,2	190	274	Ιό
6 (Vergleich)	nicht gewalzt	5	lo,o	19 ο	5o6	12
7	o,7	5	4,7	344	37 3	3
8	l,o	5	5,ο	274	378	5
9 ... ·	1,3	5	4,1	249 -	_t 326 1	5
Io ' ■■"'/	1,6	-'5	8, ο	2o7	8

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß Lebensmittelzuberaitungen, die Schichten von proteinhaltigen Produkten umfassen, welche geraäß

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- Io -

der Erfindung gewalzt sind, formuliert werden können, so daß sie in drei bis fünf Minuten kochen,. während nicht gewalzte Produkte 12 bis 15 Minuten zum Kochen erfordern und nach nur drei bis fünf Minuten Kochen unannehmbar hart sein würden.

Die erhöhte Trocknungsgeschwindigkeit, die gemäß der Erfindung erzielt wird, ist in Tabelle II veranschaulicht.

Tabelle II

Trocknungszeit benötigt in Luftstrom bei 6o C für Lebensmittelproduktschichten von 8 χ 8 χ 2 ram (mit 1 und 5% Fett)

als Funktion des Walzens

Walzenspalt

Fett

nicht ge walzt	6	6
1,	3 .	3
	7
	nicht ge walzt
i-t

o,7

1 1 1 5

5 5 5 5

Trockenzeit benötigt für endgültigen Feuchtigkeitsgehalt von. 8% (Anfangs-=· feuchtigkeitsgehalt etwa 5o — 6o%) "~ in min

14o

Io6 116 Io2 loo 134

12o 94 94 83

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Das proteinhaltige Lebensmittelprodukt gemäß der Erfindung ist ,wie gefunden wurde-, anderen ähnlichen Produkten überlegen, die durch Extrudieren von Mischungen auf Sojamehlbasis als Bestandteil von feinverteilten Fleischprodukten z.3. Hackfleisch- oder TrockenwurstfülLungen, da sie wenn sie sich in Form von Stücken mit einem Volumen von 1 bis Io, vorzugsweise 2 bis 8 ram befinden^zufriedenstellend mit Wasser bei etwa O C, wie es im allgemeinen in Cutter-Mixern vorhanden ist, hydratisieren oder rehydratisieren. ·

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Claims

" 2355U1 Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung von Schichten von protein— haltigen Lebensmitte!produkten, welche durch Extrusion gemäß der DT-OS 2 23o 866 hergestellt worden sind und einen Wassergehalt von 2o bis 6o Gew«-% haben, zur Verbesserung ihrer Rehydratationsgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schichten, nachdem die Struktur des Produkts fixiert worden ist, einem nicht gleichförmig verteilten Druck unterwirft. '

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der nicht gleichförmig verteilte Druck dadurch erzeugt wird, daß man die Schichten zwischen Walzen hindurchführt, die mit einem Spalt eingestellt sind, der geringer als die Dicke der Schichten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Walzen 35 bis 7o% der Dicke der Schichten beträgt.

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