DE2522786A1

DE2522786A1 - Verfahren zur herstellung proteinhaltiger materialien

Info

Publication number: DE2522786A1
Application number: DE19752522786
Authority: DE
Inventors: Arthur Ernest Hawkins
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1974-05-22
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1975-12-11
Also published as: FR2271771A1; US3987213A; AR212428A1; ZA753198B; JPS5839505B2; IE41243L; IE41243B1; JPS5129241A; AU8130475A; CA1030803A; IT1032945B; FR2271771B1; NL7505982A; BE829336A; GB1506846A

Description

£>R. E. WIEGAND D!?L.-!^G. W.

PR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN

TELEFON : 555476 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX: 529 048 KARPD

¥ 42 326/75 - Ko/Ja

HAMBURG

8000 MÖNCHEN 2, MATHILDENSTRASSE12

22. Mai 1975

Unilever N.V.,
Rotterdam (Niederlande)

Verfahren zur Herstellung proteinhaltiger Materialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung proteinhaltiger Materialien sowie die nach diesem Verfahren erhaltenen proteinhaltigen Materialien, wobei diese Materialien zur Bildung einer Masse, die einem Fleischprodukt ähnelt, kombiniert werden können und die insbesondere, jedoch nicht ausschließlich als strukturerteilende Komponenten in fleischähnlichen Produkten der Art, die üblicherwei-

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se eine faserartige Komponente und einen Proteinbinder, wie fein zerteiltes Rohfleisch oder eine pflanzliche Proteinlösung umfaßt, geeignet sind. Wenn Rohfleisch als Proteinbinder verwendet wird, sind die Produkte allgemein als reformiertes Fleisch (bisweilen als "Semianaloge") bekannt und sind wesentlich, da sie häufig das Mittel bieten, womit Fleischtypen von niedriger Qualität in Produkte mit den organoleptischen Eigenschaften von Fleischtypen von hoher Qualität umgewandelt werden können. Falls eine pflanzliche Proteinlösung als Binder verwendet wird und die Fasern gleichfalls vom pflanzlichen Ursprung sind, sind die Produkte allgemein als Fleischanaloge bekannt und sind von Interesse als fleischartige Produkte', die vollständig aus pflanzlichen Materialien hergestellt sind. Der Ausdruck "Fleischanaloge" wird jedoch auch bisweilen auf Produkte auf der Basis von pflanzlichen Proteinfasern und Eialbumenbinder angewandt. Sowohl reformiertes Fleisch als auch Fleischanaloge haben beträchtliches technisches Interesse im Hinblick auf die erneut angestiegenen Preise für Frischfleisch.

Es ist bekannt, daß Pflanzenproteine, wie Soja in die Form von flüssigen Proteinmassen umgewandelt werden können, die wiederum zu einem Feststoff oder einem gehärteten Material überführt werden, welches als Komponente von Nahrungsprodukten wertvoll ist. Dieses Sojaprotein kann in Lösung durch Alkalien gebracht werden und die alkalische Lösung (pH 9 bis 13,5) kann in ein Säure/Salz-Bad zur Bildung von Proteinfasern versponnen werden. Diese Fasern sind stabförmige Körper von praktisch isomorphem Charakter (Stabdurchmesser etwa 100 μ) und haben keine Feinstruktur, wie sie in den Muskelfasern von natürlichem Fleisch gefunden wird. Es ist schwierig, derartige Fasern in einem Ansatz zu verwenden, welche zu einer glatten, leicht schluckbaren Masse nach dem

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Kauen zusammenbricht. Weiterhin halten die extrudierten Fasern Flüssigkeiten nicht so gut bei wie natürliche Muskelfasern, so daß reformierte Fleischprodukte oder Fleischanaloge häufig ein unerwünschtes Mundgefühl haben, insbesondere da Geschmacksstoffe und Säfte rasch freigegeben werden und die Fasern sich von den anderen Komponenten des reformierten Fleisches abtrennen und an der Oberfläche des Mundes anhaften.

In der US-Patentschrift 3 674 500 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels mit fleischartiger Struktur angegeben, in dem eine Proteinlösung mit einer Lösung, ■welche freie Calciumionen enthält, vermischt wird, rasch das Gemisch bei einem pH-Wert oberhalb von 9, vorzugsweise zwischen 11,0 und 12,0 umgesetzt wird, wobei dieser pH-Wert als wichtig zur Erzielung eines Produktes der gewünschten Textur betrachtet wird, der Überschuß an Alkali neutralisiert wird und da koagulierte Proteinmaterial filtriert wird.

Das zur Durchführung rascher Reaktionen angegebene Verfahren umfaßt kräftiges Rühren, wenn die Reaktionsteilnehmer in Kontakt gebracht werden. Die Reaktionsteilnehmer werden in Kontakt durch allmähliche Zugabe der Proteinlösung zu dem Koagulierbad, welches Calciumionen enthält, gebracht, wobei die Proteinlösung durch einen Schlitz oder eine poröse Platte zu extrudieren ist. Ein ernsthafter Nachteil des vorstehenden Verfahrens liegt darin, daß es, insbesondere wenn es auf die Wechselwirkung von Proteinkoaguliersystemen angewandt wird, worin der pH-Wert unterhalb etwa 8 gehalten wird, schwierig wird, ein Produkt mit fleischartiger Textur und im Zusammenhang mit der Anwendung mit Fetten und anderen Zusätzen reproduzierbaren Freigebeeigenschaften zu erhalten.

Es wurde jetzt ein Verfahren gefunden, wobei die vorstehend aufgeführten Nachteile vermieden werden und welches reproduzierbare Materialien mit aufeinanderfolgendem Zusammenbruch während des Kauens erhalten werden, welche das üb-

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liehe Mundgefühl von Fleisch ergeben. Das Verfahren, welches die Kontaktierung einer koagulierbaren Proteinlösung mit einem Koaguliermedium und Sammlung des erhaltenen proteinhaltigen Materials umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß Einzelteilchen, insbesondere Tröpfchen der Proteinlösung zu dem koagulierbaren Medium unter solchen Bedingungen zugesetzt werden, daß das zugesetzte Material ausgezogen wird, so daß sich ein Produkt mit starkem Oberflächenbereich im Vergleich zu dem ursprünglich zugesetzten Material ergibt. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete koagulierbare Protein kann Protein von^>jeiner pflanzlichen Herkunft, wie Soja, Speisebohne und dgl. ₍ oder von einer tierischen Herkunft, wie Blutplasma, sarcoplasmische Proteine, die sich von Muskeloder Fischproteinen und dgl. ableiten, sein.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können sowohl globulare Proteine als auch myofibrillare Proteine "oder Gemische beider Arten erfolgreich verwendet werden.

Als Koaguliermedium kann von heißem flüssigen Wasser Gebrauch gemacht werden, dessen Temperatur ausreichend gewählt wird, um das der Koagulierung unterliegende Protein zu koagulieren. In den meisten Fällen ist eine Badtemperatur zwischen 70 und 100⁰C geeignet. Falls Sojaprotein in Wasser eingebracht wird, wird bevorzugt eine Temperatur zwischen 91 und 98^CC angewandt. Die Koagulierung des Proteins kann in Gegenwart eines Salzes eines zweiwertigen Kations, wie Calciumchlorid, in geeigneter Konzentration durchgeführt werden. Diese Verbindung wurde erfolgreich verwendet, insbesondere wenn Fischproteine oder Muskelproteine verwendet wurden. Die geeignete Konzentration an Calciumchlorid kann leicht in jedem Fall ermittelt werden. Eine konstant im Bad gehaltene Konzentration von 10 mM Calciumchlorid erwies sich in den meisten Fällen als brauchbar.

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Die Koagulierung des Proteins kann auch unter Anwendung anderer chemischer Mittel, wie z.B. einer beispielsweise in Form einer wäßrigen Lösung verwendeten Säure durchgeführt werden. Der pH-Wert des Bades kann variiert werden. Ein pH-Wert zwischen 1 und 3 kann in den meisten Fällen angewandt werden. Die Koagulierung kann auch erreicht werden, wenn der Effekt von Wärme und chemischen Mitteln kombiniert wird.

Die Viskosität des zum Koaguliermedium zugesetzten Proteinisolats erfordert Beachtung; falls sie zu niedrig ist, dispergiert sich die Lösung zu rasch im heißen Wasser und das Produkt wird so zerbrochen, daß es wertlos wird; falls die Viskosität zu hoch ist, dispergiert sich die Lösung nicht ausreichend und das Produkt ist zu dick, um eine ausreichende Simulierung von Fleischfasern zu ergeben. Die Viskosität kann durch Änderung der Konzentration des Proteins in der wäßrigen Lösung des Proteinisolates oder durch Dispergierung unterschiedlicher Mengen an Öl oder Fett in der wäßrigen Lösung des Proteinisolates mit variierenden Ausmaßen der Feinheiten der Dispersion oder durch Variierung des pH-Wertes der wäßrigen Lösung des Proteinisolates variiert werden. Der pH-Wert kann die Härte des koagulierten Proteins beeinflussen, beispielsweise im Fall, wo Sojaproteine verwendet werden. Niedrigere pH-Werte der wäßrigen Proteinisolatlösung ergeben ein härteres koaguliertes Protein als höhere pH-Werte und umgekehrt.

Wenn bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 6,0, vorzugsweise zwischen 4,8 und 5,4 gearbeitet wird, hat die Sojaproteinisolatlösung gemäß der britischen Patentschrift 1 265 661 ausreichende Viskositäten. Falls eine Sojaproteinlösung mit 27 % mit einem Gehalt von 2 bis 5 % Natriumchlorid verwendet wird, ist eine Viskosität unterhalb 10 Poisen bei einer

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Schergeschwindigkeit von 7 sek bei 2CK! geeignet.

Falls ζ. B. Blutplasma verwendet wurde, ergab eine Viskosität, die niedriger als etwa 200 cP bei 20⁰C bei einer Schergeschwindigkeit von 7 sek lag, für eine Lösung mit einem.Gehalt von 30 % Protein gute Ergebnisse.

Nach der Erfindung wird das proteinhaltige Material als einzelne Anteile, insbesondere Tropfen zugesetzt. Das Volumen der Anteile bzw. Tropfen kann entsprechend der gewünschten Größe der Materialien und der Anwendung beispielsweise als Nahrungsmittelkomponente variieren. Anteile von 0,005 bis 0,5 ml, vorzugsweise 0,01 bis 0,1 ml, stärker bevorzugt 0,01 bis 0,06 ml werden zu dem Koaguliermedium zugesetzt.

Es ist selbstverständlich, daß sogar noch kleinere Tropfen als 0,005 ml hergestellt werden können, jedoch gibt bei den meisten Anwendungen diese-Tropfengröße Materialien, die zu klein sind, um die vorstehend aufgestellten Erfordernisse zu erfüllen.

Unter Anwendung von Anteilen zwischen 0,1 bis 0,5 ml ist es möglich, brauchbare Materialien zu erhalten, jedoch wird, wenn die Anteilsgröße ansteigt, es zunehmend schwieriger, Materialien mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Außer den Verfahrensbedingungen muß insbesondere die Geschwindigkeit der Strömung des Koaguliermediums in der Weise angepaßt werden, daß das aus relativ großen Anteilen herstammende Material ausreichend im Koaguliermedium diffundieren kann, um Elemente mit einem stark erhöhten Oberflächenbereich zu erhalten, bevor die Beendigung der Koagulierung stattfindet. Die zuzusetzenden Anteile können von jeder üblicherweise von den Fachleuten verwendeten Einrichtung herstammen, beispielsweise einem Hahn. Im vorliegenden Fall wurden beispielsweise hypodermische Nadeln verwendet.

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Es ist bisweilen günstig, wenn das Verfahren gemäß der Erfindung ausgeführt wird, in den gleichen Strom des Koaguliermediums Tropfen einer proteinhaltigen Flüssigkeit, die hinsichtlich der Größe und/oder hinsichtlich der Art des vorhandenen Proteins und der Viskosität variieren, einzuführen, so daß ein Gemisch von Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften, beispielsweise von unterschiedlicher Härte oder unterschiedlichen Formen, gebildet wird. Fette, Geschmacksmittel, Salze, Färbungsmaterialien und Konservierungsmittel können gleichfalls in der proteinhaltigen Flüssigkeit vorliegen.

Um die gewünschten Materialien mit wesentlich erhöhtem Oberflächenbereich zu erhalten, wird vorzugsweise eine Strömung des Koagulierbades angewandt.

Das Koaguliermedium strömt vorzugsweise entlang einem praktisch geraden Kanal mit praktisch laminarer Strömung. Es ist jedoch möglich, eine Relativbewegung von Wasser und Proteinisolat in anderer Weise sicherzustellen, indem beispielsweise ermöglicht wird, daß das Protein durch eine bestimmte Tiefe des Koaguliermediums tropft oder eine Rotierung anzuwenden, beispielsweise eine gerührte Masse des Koaguliermediums. Es muß darauf geachtet werden, daß die Relativbewegung des Koaguliermediums und des Proteins so ist, daß die gebildeten Materialien ihre Integrität beibehalten (wobei dies durch sehr gelindes Rühren des Koaguliermediums erreicht wird) und daß praktisch das gesamte Proteinmaterial, welches von einem Anteil herstammt, sich in dem entsprechend gebildeten Element findet. Zum gleichen Zeitpunkt, wie die Tropfen der Proteinlösung in dem Strom des Koaguliermediums ausgezogen werden, koaguliert die Wärmeübertragung aus dem heißem Medium das Protein, so daß Materialien gebildet wer-

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den, welche aus dem Koagul^eraedium beispielsweise durch Filtration entfernt werden.

Die erhaltenen Elemente haben einen stark erhöhten Oberflächenbereich im Vergleich zum Oberflächenbereich des ursprünglich zugesetzten Anteiles. Unter stark erhöht wird ein Verhältnis von mindestens 10:1, vorzugsweise 10 bis 40:1 verstanden.

Diese beträchtliche Erhöhung des Oberflächenbereiches dürfte an erster Stelle auf die Anwendung von diskreten Anteilen, insbesondere Tropfen mit dem vorstehend geschilderten Volumen zurückzuführen sein.

Die dabei erhaltenen Materialien sind zur Anwendung auf zahlreichen Anwendungsgebieten geeignet. Sie können gewünscht enfalls zur Entfernung der Oberflächenfeuchtigkeit beispielsweise durch Luftblasen oder Zentrifugieren behandelt werden. Nach dieser Behandlung bilden diese Materialien eine flauschige Masse, die leicht in der Masse des Binders und gegebenenfalls fein zerteiltem Fleisch und Fett unter Bildung eines reformierten Fleisches durch Anwendung üblicher Mischer verteilt wird. Die Materialien können auch in solchem Ausmaß getrocknet werden, daß ihr Gesamtfeuchtigkeitsgehalt unterhalb 10 Gew.%, beispielsweise 5 Gew.%, liegt.

Der Vassergehalt der Materialien gemäß der Erfindung, falls sie aus Sojaproteinisolat gefertigt sind, dürfte optimal zwischen 65 und 75 Gew.% des Materials liegen. Ein höherer Vasserwert verringert die mechanische Festigkeit der Materialien, während ein niedrigerer Wassergehalt sie härter macht und ein weniger zufriedenstellendes Mundgefühl ergibt. Soweit festgestellt werden konnte, sollte ein Wassergehalt von 45 bis 75 Gew.% im allgemeinen ausreichend sein.

Die Materialien gemäß der Erfindung können von unterschiedlicher Größe gemacht werden und haben häufig die Form von Bögen oder sehr zackigen geknäuelten Membranen, die in

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variierendem Ausmaß verdreht oder gerollt sind. Dies ist in Fig. 1 gezeigt. Die Materialien gemäß der Erfindung können zu Formen und Größen verarbeitet werden, die sie zur Anwendung anstelle der früher zur Anwendung in fleischnachahmenden Produkten vorgeschlagenen gekochten Fleischfasern geeignet machen. Die für diesen Zweck geeigneten Materialien haben eine Stärke, die zwischen 10 und 100 μ, vorzugsweise zwischen 20 und 30 μ liegt, eine Länge von 10 bis 50 mm, vorzugsweise 10 bis 30 mm, eine Breite von 1 bis 10 mm, d.h. die Breite eines im Koaguliermedium gebildeten Elementes; wenn es aus dem Medium entfernt wird, erscheinen die Elemente infolge von Faltung und Aufwicklung enger. Die Dichte der Materialien beträgt in den meisten Fällen etwa 1 g/ml.

Materialien von etwa 10 mm Länge und mit einer Breite von etwa 2 mm sind zur Bildung der strukturerteilenden Komponente in simuliertem Hühnchenfleisch und simuliertem ge-

Rindhacktem/fleisch geeignet. Materialien von etwa 30 mm Länge und mit unterschiedlichen Breiten von 5 bis 10 mm sind für simuliertes Rindfleisch geeignet.

Die relativ große Oberfläche der Elemente gemäß der Erfindung trägt zusammen mit ihren verzweigten Kanten und gefaltetem oder verwickelten Zustand zu ihren Flüssigkeitsbeibehaltungseigenschaften bei, die mehrmals größer als diejenigen der bisher vorgeschlagenen stabförmigen Fasern sind, und sie ergeben infolgedessen ein weit besseren Eindruck der Saugfähigkeit während des Essens als die bisher hergestellten stabartigen Fasern. Dies wird weiter erhöht, falls die Materialien auch Oberflächenunregelmäßigkeiten oder Poren besitzen. Die Feinstruktur der Materialien scheint auch ein stark verbessertes Mundgefühl im Vergleich zu bekannten extrudierten Fasern zu ergeben.

Die Erfindung ergibt auch fleischähnliche Produkte, die eine Masse aus den vorstehend geschilderten Materialien ent-

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halten. Diese Produkte können durch Vermischen der Materialien mit einem Binder, wie Eialbumen, fein zerteiltem Rohfleisch oder einer pflanzlichen Proteinlösung. Sie können auch hergestellt werden, indem die Materialien mechanisch miteinander vereinigt v/erden oder filzartig verbunden v/erden. In den meisten Fällen werden geeignete Mengen an Fett, Geschmacksmitteln, Färbungsmitteln und Salzen zugesetzt.

Diese Eigenschaft der Verfilzung, die von den Materialien gemäß der Erfindung aufgewiesen wird, insbesondere der Zusammenverfilzung von orientierten oder praktisch parallelen Materialien, dürfte einzigartig für synthetische strukturerteilende Komponenten in fleischnachahmenden Produkten sein, wie es auch die erhaltene fleischartige Masse ist.

Falls die Materialien gemäß der Erfindung zusammen unter Bildung einer fleiöchsimulierenden Masse verfilzt werden, ist es günstig, die Materialien so zu orientieren, daß die Hauptabmessungen sämtlicher Materialien praktisch parallel zueinander sind, was in der folgenden Strömung eines Koaguliermediums erfolgen kann, indem Hindernisse, wie relativ dünne Stäbe oder Wellen, die in das Bad vorspringen, angebracht werden, wobei diese Stäbe oder Wellen die Materialien anhalten, während das strömende Koaguliermedium sie orientiert, Die Massen der um derartige Stäbe oder Wellen gebildeten Materialien werden periodisch entfernt, in.Kontakt miteinander und parallel zueinander gebracht und einem mechanischen Druck unterworfen, um das Wasser auszubreiten und eine fleischartige Struktur auszubilden.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Herstellung der Materialien aus Sojaprotein. Herstellung des Ausgangsmaterials.

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Ein durch Lösungsmittelextraktion bei niedriger Temperatur entfettetes Sojabohnenmehl wurde zu einer Aufschlämmung mit Wasser, welches 0,1 % Natriumsulfit und 0,04 Gew.% einer Silicon-Antischaumlösung enthielt, verarbeitet. Die Aufschlämmung wurde während 30 min gerührt und dann zentrifugiert (15 000 χ g). Die überstehende Flüssigkeit wurde abgetrennt und auf pH 4,8 durch sorgfältige Zugabe von HCl eingestellt und der gebildete Niederschlag durch Zentrifugierung (15 000 χ g) abgetrennt. Das dabei erhaltene Sojaproteinisolat hatte die folgende Zusammensetzung:

Gesamtfeststoff 50 %, wovon

44,5 % aus Protein,

4,5 % aus organischen Nichtproteinmaterial (hauptsächlich Kohlehydraten)
1 % Aschefeststoff bestanden und

50 % Wasser.

Das Sojaprotein (1 080 g) wurde allmählich in einem Hobart-Planetenmischer mit Natriumchlorid (42 g) und weiterem Wasser (878 g) vermischt.

Diese Salzlösung wurde zum Isolat im Verlauf von 15 min zugesetzt und das Produkt durch ein Sieb filtriert, wobei eine Proteinlösung mit pH 4,8 mit einem gelösten Proteingehalt von etwa 25 % praktisch ohne suspendiertes Material erhalten wurde.

Ausrüstung; und Verfahrensbedingrungen

Die verwendete Ausrüstung ist in der Zeichnung (Fig. 2) gezeigt.¹ Die Ausrüstung bestand im wesentlichen aus einem Reservoir für die zu verwendende Proteinlösung, welches über ein Pumpsystem (Keßpumpe LW) mit hypodermischen Nadeln der

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Größen 1OG "bis 16G verbunden war_;und einem praktisch horizontalen ummantelten Kanal mit im Kreislauf geführten Arbeitswasser, welches über ein Strömungsmeßgerät mit einem Wassertank mit einer Heizspirale verbunden war. Die Enden der Nadeln waren 3,5 bis 9,5 cm oberhalb der Wasseroberfläche angebracht. Eine einheitliche laminare Wasserströmung (Wassergeschwindigkeit 5 bis 20 cm/sek) wurde eingestellt. Die Badtemperatur wurde konstant bei 94^0,2⁰C gehalten. Die Wassertiefe im Kanal betrug 3 cm. Eine Emulsion von Dow Corning Antifoam M10 wurde zu dem Wassersystem zugesetzt , so daß eine Konzentration von 200 ppm erhalten wurde.

Tropfen der Sojaproteinlösung (25 % Protein) mit einem Durchmesser von 2 bis 4 mm wurden in einer Geschwindigkeit von 90 bis 120 Tropfen/min eingetropft. Die Materialien wurden in einem Siebkorb gesammelt, von verbliebenem Badwasser ablaufen gelassen und mit reinem kalten Wasser gewaschen. Das Material wurde abgezogen und dann bei 1000 U/min während 4 min getrocknet. Das Material enthielt etwa 63 % Feuchtigkeit. Die erhaltenen Materialien hatten einen Oberflächenbereich, der die mindestens 1Ofache Oberfläche der ursprünglichen Tropfen betrug.

Beispiel 2

Herstellung von Materialien, ausgehend von Blutplasmaproteinen.

100 1 frisches Ochsenblut wurden gesammelt und mit Natriumcitrat als Antikoaguliermittel zu 0,02 Gew.% versetzt. Das Blut wurde durch ein Käsetuch filtriert und das Plasma von den roten Zellen unter Anwendung eines Sahnetrenngerätes Alfa Laval Modell 36E abgetrennt. Das Plasma wurde zu einer Proteinkonzentration von etwa 30 Gew.% durch Ultrafiltration

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konzentriert. Natriumchlorid wurde zu etwa 4 Gew.% (auf Wasser bezogen) zugesetzt und der pH-Wert sorgfältig auf 4,8 mit verdünnter HCl eingestellt.

Die erhaltene Proteinlösung hatte eine scheinbare Viskosität unterhalb 200 cP bei 2O³C bei einer Schergeschwindigkeit von 7 sek~ . Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml wurden in einen Strom von heißem Wasser unter Anwendung der gleichen Apparatur und Reaktionsbedingungen, wie vorstehend angegeben, getropft. Materialien mit einem Oberflächenbereich, der mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der zugesetzten Tropfen war, wurden erhalten und waren zur Einverleibung in fleischartige Produkte geeignet.

Beispiel 3

Herstellung der Materialien, ausgehend von Proteinen aus dem sarcoplasmischen Reticulum von Rindermuskeln.

15 kg gehacktes Vorderviertelochsenfleisch wurde während 20 min in 100 1 gekühltem Wasser homogenisiert. Der Extrakt klärte sich beim Stehen und die klare überstehende Flüssigkeit, die die sarcoplasmischen Proteine enthielt, wurde durch Ultrafiltration bei 20⁰C zu einer Endkonzentration von etwa 10 Gew.% konzentriert. Festes Natriumchlorid wurde zu einer Konzentration von etwa 4 Gew.% zugesetzt und der pH-Wert auf 4,8 mit verdünnter Salzsäure eingeregelt. Die Proteinlösung hatte eine scheinbare Viskosität von 5 cP bei 7 sek und 2O³C. Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml wurden in einen Strom von heißem Wasser unter Anwendung der gleichen Apparatur und Verfahrensbedingungen wie in Beispiel 1 eingeführt. Die erhaltenen Materialien hatten einen Oberflächenbereich, der mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

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Beispiel 4

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Lösung, welche Sojaproteine und Blutplasmaproteine enthält.

Eine Lösung von Sojaprotein mit einem Gehalt von etwa 27 Gevr.% Protein und 4 Gew.% NaCl mit einem pH-Wert von 4,8 wurde hergestellt. Gesamtes Ochsenblut wurde einer Zentrifugation bei 10 000 g während 15 min unterworfen und das überstehende Plasma dekantiert. Ausreichend NaCl und Salzsäure wurden sorgfältig zu dem Plasma zugegeben, um eine Lösung mit einem pH-Wert von 4,8 zu erhalten, welche 4 Gew.% NaCl und etwa 7 Gev.% Protein enthielt.

Gleiche Volumen der Soja- und Plasmalösungen vmrden zur Bildung einer Lösung mit einer scheinbaren Viskosität niedriger als 200 cP bei einer Schergeschwindigkeit von 7 sek vermischt. Dieses Material wurde tropfenweise (Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml) in einen Strom von heißem Wasser unter den gleichen Bedingungen und unter Anwendung der gleichen Apparatur wie in Beispiel 1 eingeführt. Die erhaltenen Materialien hatten einen Oberflächenbereich, der mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 5

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Sojaproteine und Sarcoplasmaproteine, abgeleitet vom Muskel, enthaltenden Lösung.

Eine Lösung mit einem Gehalt von etwa 9 % Muskelprotein und 4 % Natriumchlorid (pH 4,8) wurde hergestellt.

Eine Sojaproteinlösung mit einem Gehalt von 27 Gew.% Protein, 4 Gew.% Salz, einem pH-Wert von 4,8 wurde wie in Beispiel 1 geschildert, hergestellt. Gleiche Volumen der bei-

den Lösungen wurden zur Bildung einer Lösung mit einer Viskosität niedriger als 200 cP bei 7 sek"¹ und 2σο vermischt und (als Tropfen von 0,03 "bis 0,04 ml) in einen Strom von heißem Wasser unter den gleichen Bedingungen und unter Anwendung der gleichen Apparatur wie in Beispiel 1 eingeführt.

Es wurden Materialien gebildet, die einen Oberflächenbereich hatten, der mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 6

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Lösung, welche von Fleischmuskel abgeleitete Proteine enthält.

Eine Lösung von Fleischmuskelproteinen mit einem Gehalt von etwa 5 % Protein (pH 7,0) mit einer scheinbaren Viskosität unterhalb 10 cP bei einer Schergeschwxndigkeit von 7 sek~ bei 20⁰C wurde tropfenweise (als Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml) zu einem Strom von heißem Wasser unter den gleichen Bedingungen und unter Anwendung der gleichen Apparatur wie in Beispiel 1 geschildert, zugesetzt. Es wurden Materialien erhalten, die einen Oberflächenbereich hatten, der mindestens 10fach größer als der Oberflächenbereich der zugesetzten Tropfen war.

Beispiel 7

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Lösung von Proteinen, die von Gesamtblut abgeleitet sind.

Eine 4%ige Lösung von Proteinen, die von Gesamtblut abgeleitet sind, pH 4,8, scheinbare Viskosität 250 cP bei einer Schergeschwindigkeit von 7 sek und 20⁰C, wurde tropfenweise (als Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml) unter den Bedingungen und unter Anwendung der gleichen Apparatur,wie in Beispiel 1 geschildert, zugesetzt.

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Die erhaltenen Materialien hatten einen Oberflächenbereich, der mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 8

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Lösung, die ein Geraisch von Sojaproteinen und Natriumcaseinat enthält.

Eine Sojaproteinlösung wurde wie in Beispiel 1 hergestellt und enthielt 27,5 Gew.% Protein, 3 % KaCl (bezogen auf Wasser) bei einem pH-Wert von 4,8. Eine zweite Lösung mit einem Gehalt von 20 Gew.% Natriumcaseinat und 4 Gew.% Chlorid bei einem pH-Wert von etwa 4,8 wurde gleichfalls hergestellt. Eine Proteinlösung mit einem Gehalt von 25 g an Caseinat und 75 g der Sojalösung wurde mit einer scheinbaren Viskosität von 840 cP bei einer Schergeschwindigkeit von 7 sek~ hergestellt. Diese Lösung wurde tropfenweise (0,03 bis 0,04 ml) zu einem Strom von heißem Wasser unter den gleichen Bedingungen und unter Anwendung der gleichen Apparatur,wie in Beispiel 1 geschildert, zugesetzt.

Die erhaltenen Materialien hatten eine Oberflächenbereich, der mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 9

Herstellung von Elementen, ausgehend von einer Lösung von Proteinen, die sich von Fisch ableiten.

Eine Lösung mit einem Gehalt von etwa 9 % Fischproteinen (pH 8,9) wurde tropfenweise (Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml) in einem Strom von heißem Wasser (Badtemperatur oberhalb 90⁰C), v/elcher gelöstes Calciumchlorid mit einer

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Konzentration von 10 mM oder größer enthielt, eingeführt, wobei diese Konzentration konstant während des Verfahrens gehalten wurde. Unter Anwendung der gleichen Apparatur,wie in Beispiel 1 geschildert, wurden die Materialien erhalten, welche einen Oberflächenbereich hatten, welcher mindestens 1Ofach größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 10

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Lösung sich von Fleisch ableitender Proteine .

Eine Lösung mit 6 Gew.% Fleischproteinen (pH 9,0) wurde hergestellt. Die scheinbare Dichte der Lösung lag unterhalb 10 cP bei einer Schergeschwindigkeit von 7 sek bei 2.CPC. Dieses Material wurde tropfenweise (Tropfen von 0,03 bis 0,04 ml) in einen Wasserstrom mit einer Temperatur oberhalb 9CPC zugesetzt, welcher 10 mM Calciumchlorid enthielt. Die erhaltenen Materialien hatten einen Oberflächenbereich, der mindestens 10mal größer als der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 11

Herstellung von Materialien, ausgehend von einer Lösung, welche Proteine aus dem sarcoplasmischen Reticulum von Ochsenmuskel enthielt.

Eine Lösung wurde nach dem in Beispiel 3 angegebenen Verfahren hergestellt. Diese Lösung wurde tropfenweise (Tropfen von 0,03 bis I,04 ml) zu einem heißem Wasserstrom mit einem Gehalt von 10 mM Calciumchlorid unter Anwendung der gleichen Apparatur und gleichen Bedingungen,wie in Beispiel 1

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angegeben, zugefügt.

Die erhaltenen Materialien hatten einen Oberflächenbereich, der mindestens 1Ofach so groß wie der Oberflächenbereich der ursprünglichen Tropfen war.

Beispiel 12

Herstellung der Materialien, ausgehend von einer Lösung, die sarcoplasinische Proteine von Rindermuskeln enthielt.

Eine Lösung wurde nach dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 3 hergestellt. Mit Natriumhydroxid wurde auf den pH-Wert 11 gebracht und tropfenweise (Tropfen mit 0,03 bis 0,04 ml) in einen heißen Wasserstrom, welcher 4 % Natriumchlorid enthielt, (pH 2 bis 3) bei einer Temperatur oberhalb 9O³C zugesetzt, wobei Materialien, mit einem Oberflächenbereich erhalten wurden, der mindestens 10mal größer als der Oberflächenbereich der zugesetzten Tropfen war.

Beispiel 13

Die gleichen Versuche/Wie in den Beispielen 1 bis 12 beschrieben, wurden unter Anwendung von Tropfen mit Größen, die zwischen 0,03 ml und 0,1 ml variierten, wiederholt, wobei in jedem Fall die Geschwindigkeit des Stromes des Koaguliermediums und die Tropfhöhe eingestellt wurden. Es wurden entsprechende Materialien mit stark erhöhtem Oberflächenbereich erhalten.

Beispiel 14

Die gleichen Versuche, wie in den Beispielen 1 bis 13 beschrieben,wurden wiederholt, wobei anstelle der laminaren Strömung eine turbulente Strömung des Koaguliermediums ange-

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wandt wurde, welche mittels eines Magnetrührers in einem
kreisförmigen Aufnehmbehälter erzeugt wurde. Es wurden gleiche Materialien mit stark erhöhtem Oberflächenbereich erhalten.

Beispiel 15

Herstellung eines verfilzten Analogen.

Eine Lösung wurde praktisch wie in Beispiel 1 hergestellt.

Gewünschtenfalls kann die Lösung zugesetztes Färbematerial, beispielsweise Karamel, mit 1 bis 2 % Nahrungsmittelsfärbungsfarben bei etwa 0,5 % enthalten.

Diese Brühe wurde aus einem hypodermischen Nadelrohr aus rostfreiem Stahl mit rechteckigem Ende 12G in Wasser, welches mit etwa 140 mm/g bei etwa 94⁰C zu einer Tiefe von etwa 20 mm eingetröpfelt.

Gegebenenfalls wurden zwei Tropfsysteme angewandt, wobei die Nadeln eng Seite an Seite standen, wobei eine die ungefärbte Brühe mit niedriger Geschwindigkeit tropfte, während die andere mit normaler Geschwindigkeit von 1 bis 2 Tropfen/ sek tropfte. Die im Wasser ausgebildeten Materialien wurden
an einem Metallstab mit 1 mm Durchmesser, der etwa 10 mm vom Boden des Troges einiger 100 mm stromabwärts von der Teigeintropfungsstelle aufstieg, gefangen. Die Materialien bildeten eine Materialmatte mit wesentlicher und natürlich aussehender Anordnung. Die Matte wurde mit anderen Matten in einer Metallform praktisch parallel zueinander seitwärts und oberhalb angeordnet.

Gewünschtenfalls wuchs eine große Matte auf und wurde in die Form gegeben. Wenn die Form praktisch voll zu einer Starke von etwa 10 mm war, wurde das Material mit 500 kN/m zwischen Papierhandtüchern zur Vermeidung einer glasartigen

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Oberfläche an dem fertigen Bogen des Materials von 3 bis 4 mm Stärke gepreßt.

Gewünschtenfalls kann ein Kunststoffbogen oder blankes Metall zum Pressen verwendet werden. Der verpreßte Materialbogen wurde während einigen Minuten in einem Geschmacksmittel /Texturisier-Bad eingeweicht.

Gewünschtenfalls kann der Geschmacksmittelbadinhalt über den Bogen gegossen werden. Der Bogen wurde dem Ablauf überlassen, bevor er in einem Binderbad während einigen Minuten eingeweicht wurde.

Gewünschtenfalls kann der Badinhalt auch über den Bogen gegossen werden. Der Bogen wurde dem Ablauf überlassen. Der Bogen wurde in Dampf während 10 min wärmeverfestigt.

Gewünschtenfalls kann die Textur durch Wärmeverfestigung unter Druck eingestellt werden. Das Analoge wurde gefroren gelagert. Wenn es in Soße und Gemüse gekocht wurde, schaute das Analoge wie eine Schnitte eines H-Beinrindfleisches aus und kaute sich so und ließ sich so schlucken.

Beispiel 16

Herstellung eines Meerestieranalogen.

Das Produkt wurde hergestellt, indem Densothene-Taschen mit 100 g Materialien aus Sojaprotein und 200 ml einer Geschmacks- und Texturisierflussigkeit gefüllt wurden, die aus den folgenden Bestandteilen bestand:

natürliche Meerestierextrakte 3,0 bis 4,0 Meerestiergeschmacksstoffe 1,5 bis 3,0, pH 5,8

bis 6,2

Salz 0,1 bis 0,3

Wasser 95,4 bis 92,7

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Die Pakete wurden verschlossen und gefroren bei -20⁰C gelagert, bis sie zum Gebrauch erforderlich waren.

Ein Meerestieranalog-Cocktaii wurde hergestellt, indem die Pakete herausgenommen (in kaltem Wasser während 30 bis 40 min) wurden, sämtliche Flüssigkeit^ zum Ablauf gebracht wurde , die verworfen wurde, und das abgelaufene Material mit einer Soßen-Dressing aus

Mayonnaise 94,9 %

Tomatenketchup 5,0 %

Zitronensaft 0,1 96

vermischt wurden.

Das Verhältnis der Bestandteile betrug 25 g Materialien aus Sojaprotein auf 75 g Dressing.

Das Produkt wurde kalt serviert und war hinsichtlich Aussehen, Textur und Geschmack weißem Krabbenfleisch oder zerkleinertem Hummerfleisch sehr ähnlich (in Abhängigkeit von Art und dem in der Behandlungsflüssigkeit verwendeten Geschmacksgemisch).'

Gewünsentenfalls kann auch ein "Semi-Analog"-Produkt durch Vermischen der Materialien aus Sojaprotein mit Hummeroder Krabbenfleisch hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von proteinhaltigen Materialien, wobei eine koagulierbare Proteinlösung mit einem Koaguliermedium kontaktiert wird und das gebildete Material aus dem Koaguliermedium gesammelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß einzelne Anteile, beispielsweise Tropfender koagulierbaren Proteinlösung zu dem Koaguliermedium unter solchen Bedingungen zugesetzt werden, daß das zugesetzte Material unter Bildung eines Produktes mit stark erhöhtem Oberflächenbereich ausgezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Tropfen von 0,005 ml bis 0,5 ml, vorzugsweise 0,01 ml bis 0,1 ml, stärker bevorzugt 0,01 ml bis 0,06 ml zu dem Koaguliermedium zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Material durch eine praktisch laminare Strömung des Koaguliermediums ausgezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Material durch eine turbulente Strömung eines Koaguliermediums ausgezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte Material durch eine Strömung eines Koaguliermediums mit ausreichender Geschwindigkeit, um ein Produkt mit einem mindestens 1Ofach erhöhten Oberflächenbereich im Vergleich zum Oberflächenbereich

des zugesetzten Materials ausgezogen wird, wobei die Geschwindigkeit der Strömung so ist, daß die gebildeten Materialien ihren Zusammenhang beibehalten.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte Material durch eine heiße Flüssigkeit, vorzugsweise heißes Wasser, koaguliert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte Material durch eine wäßrige Lösung von chemischen Mitteln koaguliert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte Material durch die kombinierte Einwirkung von Wärme und chemischen Mitteln, die im Koaguliermedium vorliegen, koaguliert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine wäßrige Lösung von zweiwertigen Kationen, vorzugsweise Calciumionen, als chemisches Koaguliermittel verwendet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine wäßrige Lösung einer Säure als chemisches Koaguliermittel verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte proteinhaltige Material aus einer Lösung von einem oder mehr als einem globularen Proteinen besteht.

509850/0710
12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte proteinhaltige Material aus einer Lösung eines oder mehr als einem myofibrillaren Protein besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte proteinhaltige Material aus einer Lösung eines Gemisches von einem oder mehreren globularen und/oder einem oder mehreren myofibrillaren Proteinen besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß das zugesetzte proteinhaltige Material aus einer Lösung von Sojaprotein mit einer Konzentration zwischen 25 und 35 % Protein mit einem Gehalt von 2 bis 5 % Natriumchlorid bei einem pH-Wert von 4 bis 6, vorzugsweise 4,8 bis 5,4 besteht.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn zeichnet , daß das Material in Wasser einer Temperatur von mindestens 9O³C, vorzugsweise zwischen 91 und 98⁰C, eingeführt wird.
16. Material, erhalten nach dem Verfahren von Anspruch 1 bis 15.
17. Materialien, bestehend im wesentlichen aus koaguliertem Sojaprotein mit der Form eines Bogens oder einer sehr zackigen, gerollten Membrane einer Stärke von nicht mehr als 100μ praktisch über deren gesamte Fläche.
18. Material nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Stärke des Bogens nicht mehr als 50 μ beträgt.

SÖ3850/Ö716
19· Material nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß es gefaltet oder gedreht ist.
20. Material nach Anspruch 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß es eine Länge von 10 bis 50 mm, vorzugsweise 10 bis 30 mm besitzt.
21. Fleischähnliches Produkt, bestehend im wesentlichen aus einer Mehrzahl von Materialien nach Anspruch 16 bis 20, die durch einen eßbaren Binder vereinigt sind.
22. Fleischähnliches Produkt, bestehend im wesentlichen aus einer Mehrzahl von Materialien nach Anspruch 16 bis 20, wobei die Materialien durch eine mechanische Wirkung oder durch eine Verfilzungswirkung vereinigt sind.

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