DE2508196C2

DE2508196C2 - Verfahren zum Herstellen eines Nahrungsmittels aus Molke-Protein

Info

Publication number: DE2508196C2
Application number: DE2508196A
Authority: DE
Inventors: Keith Melton Mowbray Leicestershire Buckley; Philip John Dunkirk Nottinghamshire Lowe
Original assignee: Mars GB Ltd
Current assignee: Mars GB Ltd
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-26
Publication date: 1984-09-27
Also published as: IT1033140B; NL182933B; IE40667B1; DK147137C; FR2261712B1; DK147137B; NL7502356A; IE40667L; CA1063863A; FR2261712A1; GB1494502A; CH621924A5; AU7860775A; ATA153575A; AT347217B; DE2508196A1; DK78975A; BE825709A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Nahrungsmittels zur Verwendung insbesondere als Tiernahrung, aber auch als Nahrung für Menschen, aus Mfllke-Protein.

Molke-Protein (also der Proteinanteil, der von aus Milch herrührender Molke gewonnen werden kann) wird wegen seiner verschiedenen günstigen Eigenschaften z. B. durch Abtrennen von Sauerkäse und Kaseinmolke mit anschließender Sprühtrocknung gewonnen. Von den bisher angewendeten Trennverfahren ist die Säurefällung von konzentrierten Molkelösungen bei erhöhter Temperatur zu nennen, wie die Fällung von Säuremolken als Metall-Protein-Komplexe, z. B. als Eisenil I-Molke-Niederschlag bei einem pH von 2,5, und die Fällung des Proteins durch Zugabe eines Salzes, beispielsweise von Ammoniumsulfat, bei einem pH von 4,0. Auch die Gewinnung von Molke-Protein durch Ultrafiltration von sauren Molken ist beschrieben worden.

Nach diesen Verfahren erhaltenes saures Molke-Protein ist hitzekoagulierbar, liefert aber normalerweise ein hartes, brüchiges Erzeugnis, das als Bindemittel nur verhältnismäßig geringen Wert hat. Das gewonnene Molke-Protein wurde deshalb kaum verwendet und im allgemeinen als Abfall angesehen.

Die DE-PS 8 17 547 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Speiseeiweiß aus Molke, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Molke vor der Eiweißfällung eindickt und dann durch Erhitzen das Eiweiß ausfällt. Aus der auf di<: Hälfte eingedickten süßen Molke soll das Eiweiß bedeutend leichter ausfallen wie aus frischer Molke, weil der Salzgehalt höher ist. Das ausgefällte Eiweiß ist bereits das fertige Speiseeiweiß, das einen leichten Kondensgeschmack hat, der an Kondensmilch erinnert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, nach dem gefälltes saures Molke-Protein zu einem annehmbaren Nahrungsmittel weiterverarbeitet werden kann.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung mit einem Ver

fahren gelöst, wie es durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Mit der Erfindung wird gezeigt, daß, wenn der pH-Wert des Molke-Proteins zu irgendeinem Zeitpunkt vor der Koagulationserhitzung auf einen Wert zwischen 6 und 9 eingestellt und die Koagulation bei diesem pH-Wert vorgenommen wird, das Koagulationsprodukt ein festes, zusammenhängendes Gefüge aufweist und so als

to Proteinausgangsstoff für Nahrungsmittel oder als Grundstoff für ein dem Aussehen nach tierisches Produkt dienen kann. Die Substanz eignet sich sehr gut als Bindemittel bei fleischhaltigen Produkten. Die pH-Einstellung läßt sich durch Neutralisieren von normalem handelsüblichem, getrocknetem saurem Molke-Protein herbeiführen, z. B. während der Herstellung des Produkts, kann aber auch an dem frisch gefällte*· ,Protein vor dessen Trocknung vorgenommen werden.
Zum Neutralisieren des sauren Molke-Proteins läßt sich eine Vielzahl von alkalischen Stoffen verwenden. Alkalimetallhydroxide, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid sind verwendbar, aber es lassen sich auch andere Hydroxide einsetzen, wie beispielsweise. Kalziumhydroxid oder Salze mit alkalischer Reaktion, wie Natrium- oder Kaliumkarbonate, Natriumtripolyphosphat oder Trikaliumorthophosphat Wenn die Neutralisation schon im Ansatz des Produkts vorgenommen wird, kann die Verwendung von Karbonaten eine Auflockerung des Produkts zur Folge haben und dazu führen, daß seine Struktur derjenigen eines Stücks Hackfleisch nahekommt

Wenn die Lösung oder Dispersion von Molke-Protein genügend zähflüssig ist — was durch eine hohe Konzentration von Molke-Protein oder durch Zugabe von Dikkungsmitteln in die Dispersion, der man auch Fette, Ge-. schmacksstoffe. Farbstoffe und sonstige Zusätze, einschließlich Nährstoffe, zufügen kann, erzielbar ist —, kann die Dispersion leicht in siedendem Wasser gebrüht werden (z. B. nach dem Strangpressen), um feste, zusam-

ίο menhängende Stücke zu bilden, die wie Abfallfleisch, etwa wie Niere, aussehen und für Futtermittelkonserven verwendet werden können. Die Molke-Protein-Dispersion mit einem pH-Wert von 6—9 vermag Fettstoffe gut zu emulgieren, so daß erhebliche Mengen Fett, das nahrhaft und dabei verhältnismäßig billig ist, in das Produkt eingebaut werden können, ohne daß sich ein abstoßendes Gefühl von Fett einstellt

Das neutralisierte Molke-Protein kann vorteilhafterweise auch mit pflanzlichen Proteinen · ermischt werden, z. B. mit Mehlen von Weizenkleber, Baumwollsaatprotein und ganz besonders Sojabohnenprotein, als Konzentrat oder .-eine Substanz. Diese Proteinsorten selbst geben beim Brühen in Wasser keine festen, zusammenhängenden Stücke, aber in einer Dispersion mit Molke-Protein bei einem pH-Wert zwischen 6 und 9 verändern sie das Gefüge des Stückes und machen es elastischer und zäher.

Bei einem vorzugsweise verwendeten Ansatz wird Fleisch, Abfallfleisch oder sonstiges Protein tierischen Ursprungs, z. B. Natriumcasein, in die Molke-Protein-Lösung oder -Dispersion gegeben, oder es kann, umgekehrt, neutralisiertes Molke-Protein als Bindemittel in ein Produkt auf Fleischgrundlage gegeben werden, um dessen Gefüge oder Geschmack zu verbessern. Derartige Erzeugnisse können als Nahrungsmittel für den Menschen oder als Tierfutter verwendet werden. Werden Fleisch oder Abfallfleisch vermischt mit Molke-Protein verwendet, so verwendet man vorzugsweise denaturier-

tes Fleisch oder Protein oder ein Fleisch mit niedrigem Eisengehalt (ζ. B. Hühnerfleisch) oder ein chelatbildendes Agens für Eisen, ζ. B. Trinatriumcitrat oder EDTA, proportional zu dem Anteil an nicht denaturiertem tierischen Protein. Als Beispiel für die Verwendung von neutralisiertem Molke-Protein in einem Erzeugnis auf Fleischgrundlage sei Wurst erwähnt, bei der Molke-Protein zur Festigung des Gefüges und Herabsetzung der erforderlichen Menge an härtendem Fleisch dienen kann. Die einzubringende Menge Molke-Protein wird dadurch begrenzt, daß ein hoher Gehalt an chelatbildendem Agens erforderlich ist, wenn viel Fleisch vorhanden ist

Bei fleischhaltigen Erzeugnissen dieser Art sind in den bevorzugten Ansätzen vorgesehen: 15 bis 60 Gew.-% Molke-Protein, 40 bis 80% Fleisch oder Abfallfleisch, 0 bis 40% Wasserzusatz, 0 bis 20% sonstige eßbare Substanzen und 0 bis 7,5% Sequestriermittel. Unter der Bezeichnung »Fleisch« soll nicht nur Fleisch von Säugetieren verstanden -werden, sondern auch das Fleisch von anderen Tieren, ζ. B. von Fisch, Geflügel oder Krustentieren. Unter »Abfallfleisch« ist entsprechend nicht nur Blut und Abfälle von Säugetieren zu verstehen, sondern auch die entsprechenden Teile anderer Tiere.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung dient das bei einem pH-Wert zwischen 6 und 9 koagulierte Molke-Protein als Proteingrundlage, um andere Nahrungsstoffe zu einem zusammengesetzten Nahrungsmittel zu verbinden. Zu diesen anderen Nahrungsstoffen sind Körnerfrüchte, Getreideerzeugnisse, wie Zwieback und KeIu, sowie Nüsse zu rechnen. Die zugefügten festen Nahrungsstoffp. können als gemahlenes Pulver, als Mehl oder als Körner oder Stücke vorliegen. Fett, Geschmacksstoffe, Farbstoffe unr sonstige Zusätze können ebenfalls hinzugegeben werden, und die Produkte können dann als Vollnahrung dienen. Sie lassen sich z. B. als Hundevollfutter anstelle üblicher trockener Hundevollfutter verwenden, aber Erzeugnisse dieser Art sind, je nach den benutzten festen. Nahrungsstoffen, auch für die menschliche Ernährung verwendbar.

Nach einer weiteren Abwandlung der Erfindung kann in dem Molke-Protein-Erzeugnis ein Gehalt an mindestens einer wasserlöslichen feuchthaltenden Substanz vorgesehen sein, der ausreicht, um einen vorgeschriebenen Feuchtigkeitsgehalt und eine verminderte Wasseraktivität (Aw) in dem Produkt aufrecht zu erhalten, z. B. im trockenen oder halbtrockenen Bereich zwischen 5 und 20% und im halbfeuchten Bereich zwischen etwa 20% und ungefähr 45%. Auf diese Weise lassen sich Erzeugnisse von einer gewissen Weichheit herstellen, die ohne komplizierte Verpackung gelagert werden können und die nicht hart werden oder von Bakterien zerstört werden. Zu den geeigneten feuchthaltenden Mitteln gehören mehrwertige Alkohole, Zucker, Salze, weitere wasserlösliche Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, Polypeptide mit niedrigem Molekulargewicht, einschließlich Fischleim, und Mischungen aus den genannten Stoffen.

Besonders bevorzugte Erzeugnisse dieser Art weisen einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 5 und 20%, insbesondere zwischen 15 und 20% auf, und ihre Wasseraktivität liegt zwischen 0,50 und 0,75, vorzugsweise bei etwa 0,65. Dazu ist im allgemeinen ein Gehalt an feuchthaltenden Substanzen zwischen 15 und 20Gew.-% des Produkts erforderlich. Bei bevorzugten Ansätzen für diesen halbtrockenen Produkttyp werden als wesentliche Bestandteile vorgesehen: 5 bis 50Gew.-% Molke-Protein, 15—60 Gew.-% stückige oder körnige feste eßbare Nahrungsstoffe, 0 bis 20% Fett und 5 bis 25% feuchthaltende Substanzen, bei einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 5 und 20% und einer Wasseraktivität von 0,60 bis 0,75.

Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren bei. der Herstellung von Erzeugnissen mit höherem Feuchtigkeitsgehalt zu verwenden, wobei der Gehalt an feuchthaltender Substanz so hoch gewählt wird, d^ß in dem Produkt eine Wasseraktivität entsteht, die bakteriologisch stabile Zustände ermöglicht, vorzugsweise eine Wasseraktivität im Bereich zwischen 0,75 und 030. In bevorzugten Ansätzen für derartige halbfeuchte Produkte sind enthalten: 10 bis 40 Gew.-% Molke-Protein, 10 bis 40% feuchthaltende Substanz und 0 bis 20% sonstiges eßbares Material, wobei Feuchtigkeitsgehalt und Wasseraktivität sich in den angegebenen Grenzen halten.

Die verschiedenen Modifikationen der Erfindung können miteinander kombiniert werden. Eine Molke-Protein-Ausgangssubstanz kann z. B. eine Anzahl stükkiger oder körniger Nahrungsstoffe enthalten und kann außerdem einen passenden Anteil feuchthaltender Stoffe aufweisen, damit das Produkt eine weichere Konsistenz erhält, die während der Lagerung des Produkts bei gewöhnlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsverhältnissen aufrechterhalten wird. Ein bevorzogter Ansatz für ein derartiges Produkt sieht vor: 5 bis 50 Gew.-% Molke-Protein, 0 bis 20% Fett, 15 bis 60% Nahrungsstoffe oder eßbares Material, 5 bis 20% feuchthaltende Substanz und 5 bis 20%- Wasser, wobei das Produkt eine Wasseraktivität von 0,60 bis 0,75 aufweist.

Nachstehend werden einige Beispiele für die praktische Ausübung der Erfindung gegeben.

B e i s ρ i e 1 1

Dieses Beispiel führt zu einem vom Aussehen her tierischen Produkt aus einer Molke-Protein-Dispersion mit zugefügtem Dickungsmittel.

saures Molke-Protein

Wasser

getrocknetes Blut

Farbstofflösung Fleisch-Bratenfett

Guar-Gummi

Natriumhydroxid

30,0 Gew.-%

53,7 Gew.-%

l,7Gew.-%

2,4 Gew.-%

10,0Gew.-%

1,0 Gew.-%

1,2Gew.-%

Die Bestandteile wurden in einem schnellaufenden

so Homogenisiergerät miteinander vermischt, wobei das Natriumhydroxid zunächst in dem Wasser gelöst worden war. Die Mischung, die einen pH von 74 aufwies, wurde dann durch einen Fleischwolf in ein Bad mit heißem Wasser von 95 bis 100⁰C gedrückt. Die ausgepreßten zylindrischen Stränge wurden an der Fleischwolfplatte zu Stücken von IS mm Länge zerschnitten, in dem heißen Wasser 3 Minuten lang gebrüht und dann abgekühlt.
Das Erzeugnis war fest und zusammenhängend und wies ein glattes Gefüge auf_s das dem von Organfleisch, etwa von Niere, sehr nahe kam. Nötigenfalls kann es durch eine Schneidmaschine getrieben werden, um ihm die scharfen Kanten wie bei geschnittener Niere zu verleihen.

es Das Produkt war so zäh, daß es maschinell behandelt werden konnte. Nach dem Sterilisieren in Dosen in einem Flcischgcmisch zeigte die Oberfläche des Produkts genau den Fleischsaft- und Fleischfaseruntergrund wie

bet der Oberfläche von echter Niere.
Beispiel 2

Der Ansatz nach Beispiel 1 wurde verändert durch die Verwendung von 83% Frischblut und 1,0% Trinatriumcitrat anstelle von Trockenblut Die Wassermenge wurde dementsprechend auf 46,1 % reduziert.

Das dadurch gewonnene Produkt ähnelte dem Produkt nach Beispiel 1.

Beispiel 3

Der Ansatz nach Beispiel 1 wurde dadurch verändert, daß Kaliumkarbonat anstelle von Natriumhydroxid bis zum Erreichen eines pH-Wertes von 8,0 zugefügt wurde.

Das gewonnene Produkt wies ein lockeres Gefüge nach Art von Hackfleisch auf.

Beispie! 4

In diesem Beispiel wird die Verwendung von pflanzlichem Eiweiß in Verbindung mit dem Molke-Protein untersucht

Ausgangspunkt war der Ansatz nach Beispiel 1, jedoch wurde anstelle von 30% Molke-Protein aus dem ersten Beispiel ein Gemisch von 20% Molke-Protein und 10% Soja-Protein verwendet

Es entstand ein sehr zähes Stück mit dichtem, lungeähnlichem Gefüge.

Beispiel 5

In diesem Beispiel wird die Verwendung von Molke-Protein als Bindemittel für Fleisch in einem wurstähnlichen Erzeugnis gezeigt

5000 U/min zentrifugiert, um den Niederschlag zu sammeln. Nach zweimaligem Waschen mit verdünnter Salzsäurelösung wurde das das Molke-Protein enthaltende Sediment mit Natriumhydroxidlösung auf pH 7,0 neutralisiert und bei 60° C im Trockenschrank getrocknet
Dann wurde folgender Ansatz zusammengestellt:

Neutralisiertes Molke-Protein 30,0 Gew.-%
Wasser 643 Gew.-%

ίο Trockenblut l,7Gew.-%

Farbstofflösung 2,4 Gew.-% Guar-Gummi l,0Gew.-% Die Mischung wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben,

durch Erhitzen zur Koagulation gebracht; es entstanden zusammenhängende feste Stücke. Im Gegensatz dazu ergaben sich, wenn das Molke-Protein abgetrennt und ohne Neutralisation getrocknet wurde, bei Verwendung des gleichen Ansatzes keine Stücke sondern lediglich ein breiartiges Gebilde.

Die beiden folgenden Beispiele zi£gen die Herstellung einer Vollnahrung mit feuchthaltend.-n Substanzen und pilzhemmenden Mitteln; diese Produkte können in normaler Umgebung aufbewahrt werden, ohne dsß ihre Struktur sich verändert

saures Molke-Protein 253 Gew.-%

Fleisch;J)fälle 23,7 Gew.-o/o Kutteln 113Gew.-% Schweinsfüße 15,4 Gew.-%

Blut 15.2 Gew.-%

Salz 23 Gew.-%

Trinatriumcitrat 5,0 Gew.-% NatriEmhydroxid

Natriumhydroxid und Trinatriumcitrat wurden in dem Blut aufgelöst und unmittelbar danach mit dem Fleisch vermischt, das ravor gut zerkleinert worden war. Das Gemisch, das einen pH von 73 aufwies, wurde durch einen Fleischwolf gegeben und entsprechend Beispiel 1 gebrüht Als Produkt ergab sich ein festes einzelnes Stück nach Art eines Fleischkloßes, der in ähnlicher Weise hergestellt ist, bei dem aber das Molke-Protein durch das teure verbindende Fleisch ersetzt ist. Der Endwert des pH bei dem Produkt betrug etwa 6,6.

Beispiel 6

In diesem Beispiel wird die Verwendung von Molke-Protein gezeigt, das vor dem Trocknen neutralisiert ist

Einer Menge von 31 Käsemolke wurde so viel Salzsäure hinzugefügt, daß der pH der Lösung auf 4,0 abfiel. Die Lösung wurde zum Sieden erhitzt und unter Rühren wurden 3 ml 30%iges Calciumchlorid tropfenweise zugegeben. Nach 15 Minuten wurde die Mischung auf Zimmertemperatur abgekühlt und 10 Minuten lang mit

Beispiel	7	12,6 Gew.-o/o
Trockene Mischung:		12,6 Gew.-o/o
Molke-Protein	44,1 Gew.-%
Natriumcasein	5,0 Gew.-%
Zwieback	4,6 Gew.-o/o
Bratensaft	02 Gew.-o/o
Vitamingemisch	5,0 Gew.-o/o
Cholinchlorid-Lösung	133 Gew.-o/o
Glycerin	13 Gew.-o/o
Saccharose	03 Gew.-o/o
Salz	0,6 Gew.-%
Kaliumsorbat	,
Farbstofflösung	78,03 Gew.-%
Nasse Mischung:	21,14 Gew.-o/o
Trockene Mischung
Wasser	0,83 Gew.-o/o
Nalriumhydroxidlösung
(25% Gew7Gew.)

Die Trockenbestandteile wurden in einen Bechermischer eingewogen, der mit einer Spatenanordnung versehen war, und der Bratensaft (bei 60⁰C), die Farbstofflösung und das Glycerin, Wasser und die Natriumhydroxidlösung während des Mischens zugegeben.

Das nasse Gemisch, dessen pH bei 63 lag, wurde in einer \% mm hohen Schicht auf gefetteten Schalen ausgebreitet, die Oberfläche mit Fett bestrichen und das Gemisch bei 190⁰C 21 Minuten lang in einem Umluftherd gebacken.

Das fertige Produkt wurde in 18mm-Stücke zerschnitten und verpackt. Das Produkt wies einen Feuchtigkeitsgehalt von 15,2% und eine Wasseraktivität (Aw) von 0,70 auf.

Bei einem Versuch, das Erzeugnis an Hunde zu verfüttern, zeigte es sich, daß das Produkt lieber angenommen wurde als ein übliches Hundevollfutter auf Getreidegrundlage.

Das Erzeugnis erschien dem menschlichen Gaumen süß und nußartig und hatte ein festes, zusammenhängendes Gefüge, während ein ähnliches, aber nicht mit

neutralisiertem Molke-Protein hergestelltes Produkt nicht nur hart und brüchig war sondern auch sauer und unerfreulich schmeckte.

Nachdem das Erzeugnis einen Monat lang bei Zimmertemperatur unter 55 bis 80% relativer Feuchtigkeit aufbewahrt war, erwies es sich noch als bakteriologisch stabil; es hatte sein festes, zusammenhängendes Gefiige bewahrt

Beispiel 8 Trockene Mischung: Molke-Protein Natriumcasein

Erdnußöl

Geröstete Erdnüsse Vitamingemisch Cholinchlorid- Lösung

Glycerin

Saccharose Kaliumsorbat Farbstofflösung

Nasse Mischung:
Trockene Mischung
Wasser

Natriumhydroxidlösung
(25% GewyGew.)

13,0Gew.-%

13,0 Gew.-% 5,0 Gew.-%

45,0 Gew.-% 4.6 Gew.-% 0,2 Gew.-% 5,0 Gew.-%

13,5Gew.-% 0,1 Gew.-% 0,6 Gew.-%

78.03 Gew.-% 21.14 Gew.-%

0,83 Gew.-%

10

15 20 25

Das Produkt wurde, wie in Beispiel 7 beschrieben, 30 zubereitet (das Gemisch hatte einen pH-Wert von 6,8); es zeigte einen festen Zusammenhalt und ließ sich leicht in Stücke passender Größe zerschneiden. Der pH des fertigen Erzeugnisses lag bei 6,0.

35 40

55 60 65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Nahrungsmittels aus Molke-Protein, dadurch gekennzeichnet, daß gefälltes, saures Molke-Protein in wäßriger Lösung oder Dispersion auf einen pH-Wert zwischen 6 und 9 eingestellt und durch Erhitzen im Beisein anderer eßbarer Stoffe wie von Fetten, Dickungsmittel!!, Geschmacksstoffen, Farbstoffen und/oder Nährzusätzen zur Koagulation gebracht wird, um ein diese anderen eßbaren Stoffe einbettendes kohärentes Moike-Protein zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 15 bis 60 Gew.-% Molke-Protein im Beisein von 40—80 Gew.-% Fleisch oder Fleischabfällen, 0 bis 20 Gew.-% sonstigen eßbaren Materialien, 0—40% Wasserzusatz und 0—7,5 Gew.-% Sequestriermitteln zur Koagulation gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß 5—50 Gew. -% Molke-Protein im Beisein von 15—60Gew.-% stückigen oder körnigen, festen eßbaren Nahrungsstoffen, 0—20Gew.-% Fett und 5—25Gew.-% feuchthaltenden Substanzen zur Koagulation gebracht wird.