DE2713375C2

DE2713375C2 - Verfahren zur Herstellung von Kasein enthaltenden, gemischten Proteinfasern

Info

Publication number: DE2713375C2
Application number: DE2713375A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Vlaardingen Dijkstra; Jan Willem Dordrecht Groeneweg; Raoul Henricus Josephus Rotterdam Oosthoek; Johannes Maassluis Visser
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1986-09-11
Also published as: CA1090075A; FR2345086A1; IE44898B1; NL7703073A; DK122577A; BE852911A; IE44898L; NL186918B; JPS6250095B2; DE2713375A1; LU77023A1; NL186918C; IT1082479B; US4118520A; GB1572395A; SE456474B; SE7703473L; FR2345086B1; JPS52118033A

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtbare Protein ein Protein ist, das von ölsaaten stammt

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sojaprotein verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmehärtbare Protein aus Eieralbumin besteht

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Kasein und das wärmehärtbare Protein in hydratisierter Form bei einer Temperatur in dem Bereich von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur gerade unter der Gelierungstemperatur der Mischung gemischt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung 0,1 bis 0,64 mMol Calciumionen enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Protein in der Mischung aus 10 bis 70% Sojaprotein und 90 bis 30% Kasein besteht

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Protein und üblichen Farbstoffen, Aromatisierungsmitteln und Konservierungsmitteln Triglyceride von mehrfach ungesättigten Fettsäuren eingeschlossen werden.

9. Verwendung von Proteinfasern nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von fleischähnlichen Produkten, wobei sie Zusammensetzungen als texturerteilendes Fasermaterial einverleibt werden.

10. Verwendung von Proteinfasern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern verwendet werden, die in Wasser bei einer Temperatur über der Wärmehärtungstemperatur des Proteins rehydratisiert worden sind.

11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine 3- bis 10%ige wäßrige Lösung von Calciumchlorid verwendet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Kasein enthaltenden, gemischten Proteinfasern sowie auf die Verwendung solcher Fasern zur Herstellung von fleischähnlichen Produkten.

In der BE-PS 8 19 432 ist das Trockenspinnen von

Kasein zur Erzielung von Kaseinfasern, die nachgebildetem Fleisch einverleibt werden können, beschrieben. Seit dieser Zeit sind Versuche gemacht worden, das gleiche Trockenspinnverfahren auf andere Proteine anzuwenden. Die Ergebnisse waren insofern enttäu schend, als die Fasern, falls sie erhalten wurden, nicht die Erfordernisse zur Einverleibung in fleischähnliche Produkte hinsichtlich gewebe- und strukturbildenden Eigenschaften erfüllten.

ίο Aus CPI-Basic-Abstr.-Journal 1975, Referat DL 111 514, ist ein Naßspinnverfahren für Fasern aus Kasein und Sonnenblumenöl bekannt Entsprechend dem Prinzip eines solchen Naßspinnverfahrens werden die extrudierten Fasern durch Hindurchführen durch ein Koagulierungsbad stabilisiert Nachfolgend müssen die Fasern in einem gesonderten Bad gewaschen werden, um den Überschuß an Stabilisierungsflüssigkeit von den Fasern abzutrennen. Dieses Verfahren ist in verschiedener Hinsicht nachteilig, weil wertvolle Nährstoffe durch Auflösung in dem Kcaguüemngsbad verlorengehen können, das Koagulierungsbad und das anschließende Waschbad in regelmäßigen Zeitabständen zu erneuem sind, sowie das Risiko einer mikrobiologischen Verunreinigung der nassen Fasern und der Bäder beträchtlich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Kasein enthaltenden, gemischten Proteinfasern anzugeben, das sehr einfach durchführbar und kostengünstig ist und bei dem ein

Verlust an Nährstoffen weitestgehend verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein solches Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

(a) eine wäßrige Mischung mit einem Gehalt von 30 bis 60% Protein aus Kasein und wenigstens einem wärmehärtbaren Protein, die je Gramm Kasein 0,1 bis 1 mMol Calciumionen und 0,04 bis 0,34 mMol eines Metallsalzes von Orthophosphorsäure ent hält und einen pH-Wert von 5,0 bis 6,6 aufweist, herstellt,

(b) die Mischung bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur gerade unter ihrem Gelierungspunkt durch die öffnungen einer Spinndüse in ein gasförmiges Medium spinnt, und

(c) die erhaltenen Fasern trocknet

Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil es

weder ein Koagulierungsbad noch ein Waschbad benötigt. Durch das Feb'en dieser Bäder kann auch das bei dem bekannten Verfahren festgestellte Herauslösen von Nährstoffen aus den Fasern im Falle der Erfindung nicht auftreten.

Das wärmehärtbare Protein kann aus irgendeinem Protein, vorzugsweise in im wesentlichen nicht denaturiertem Zustand, bestehen, das fähig ist, sich zu verfestigen oder zu härten, wenn es erhitzt wird, wie Muskelproteine, Eieralbumin und Pflanzenproteine, z. B. Prote- ine, die ihren Ursprung in ölführenden Saaten haben, insbesondere Sojaprotein, in Form eines Proteinisolats oder Proteinkonzentrats in Gegenwart von Kohlenhydraten. Wenn die wäßrige Mischung aus Kasein und wärme härtbarem Protein hergestellt wird, wird vorzugsweise das Protein in hydratisierter Form, z. B. in Form von frisch gefälltem Protein, verwendet und die Mischung entlüftet, so daß die Bildung von schwachen Punkten in

dem Endprodukt vermieden wird. Die Mischung wird bei einer Temperatur homogenisiert, die von Raumtemperatur zu dem Gelierungspunkt der Proteinmischung variieren kann. Es ist zu beachten, daß die Gelierungstemperatur der Mischung nicht notwendigerweise mit dem Gelierungspunkt des wärmehärtbaren Proteins übereinstimmt

Wenn Sojaprotein in der Mischung verwendet wird, liegt die Gelierungstemperatur der Mischung oberhalb 85° C, was gut über der normalen Gelierungstemperatur der 7S-Fraktion von Sojaprotein in Abwesenheit von anderem Material ist

Die wäßrige Mischung (Spinnlösung) enthält 30 bis 60% Protein. Der Anteil an wärmehärtbarem Protein kann variiert werden, und zwar in großem Umfang in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften, der Anwendung der Fasern und wirtschaftlicher Überlegungen usw_

Anteile von wärrnehärtbarem Protein, die von 10 bis 70% variieren, ufuS Anteile von Kasein von 90 bis 30%. berechnet auf die Gesamtmenge an Protein, sind geeignet. Wenn die binäre Mischung Kasein-Sojaprotein verwendet wird, scheint ein Anteil von 20 bis 50% Sojaprotein besonders geeignet zu sein.

Calciumionen sind in der Mischung vorzugsweise in Form von leicht zur Verfügung stehendem Calciumkaseinat enthalten, aber auch als Calciumhydroxid, das saurem Kasein oder in Form von Calciumchlorid zugesetzt werden kann, das man mit Natriumkaseinat reagieren läßt Die Calciumionen werden in einer Menge von 0,1 mMol bis 1 mMol, vorzugsweise von 0,1 bis 0,64 mMol, je Gramm Kasetw zugesetzt und führen zu Fasern, die sich für verbesserte Fleischzusammensetzungen eignen.

Orthophosphationen werden der Proteinmischung vorzugsweise in der Form einer wäßrigen Lösung eines Alkaliphosphats mit einem pH-Wert von 5,0 bis 6,6 zugegeben. Wenn man Calciumkaseinat in situ sich bilden läßt, wird die Phosphatlösung vorzugsweise nach Zusatz der Calciumionen zu dem Kasein zugegeben. Die Gegenwart der Orthophosphationen hat einen günstigen Einfluß auf die endgültigen Fasereigenschaften.

Der Anteil von 0,04 mMol bis 0,34 mMol Orthophosphat je Gramm Kasein kann mit Vorteil in Form von NaH2PC>4, Na2HPO4 oder Mischungen davon, in Abhängigkeit von dem gewünschten endgültigen pH-Wert der Mischung zugegeben werden.

Die Temperatur, bei welcher der Trockenspinnvorgang ausgeführt wird, liegt unter dem Gelierungspunkt der Proteinmischung.

in dem Fall, in dem Sojaprotein als wärmehärtbares Protein verwendet wird, kann zweckmäßig eine Spinntemperatur in dem Bereich von Raumtemperatur bis zu etwa 85° C und vorzugsweise zwischen 40 und 70⁰C angewandt werden.

Der Trockenspinnvorgang wird dadurch ausgeführt, daß man durch Pumpen die Spinnlösung durch Spinndüsenöffnungen von 0,05 bis 2 mm Durchmesser hindurchdrückt. Die kontinuierlichen Fäden aus gemischtem Protein, die aus den Spinndüsen austreten, werden getrocknet sowie auf eine Haspel gewickelt und auf dieser transportiert.

Falls dünne Fasern erforderlich sind, werden die kontinuierlichen Fäden, die aus der Spinndüse austreten, durch eine Konditionierungszone, vorzugsweise Luft, mit einer Naßtemperatur, die gleich oder niedriger als die Spinntemperatur ist und vorzugsweise wenigstens 5°C unter der Spinntemperatur liegt, geführt. Die Trocknungstemperatur, welche einem verhältnismäßig raschen Trocknungsvorgang dient beträgt 100" C bis 120⁰C. Es ist gefunden worden, daß ein Trocknen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 11 % und vorzugsweise von 0 bis 9% zu Fäden oder Fasern mit guter Stabilität führt

Vor Verwendung dieser Fasern bei der Herstellung von fleischähnlichen Produkten werden die Fasern in Wasser mit einer Temperatur oberhalb der Wärmehärtungstemperatur des Proteins und vorzugsweise oberhalb 90⁰C rehydratisiert Die Stabilität gegenüber siedendem Wasser und Natriumchlorid enthaltenden Mischungen wird dadurch erhöht daß man das RebydratisieTingsmedium mit 3 bis 10% Calciumchlorid versetzt oder gewöhnliches Leitungswasser verwendet welches in manchen Gebieten eine genügende Menge von Calciumionen enthält

Im Zusammenhang mit der Erfindung sind sämtliche Prozentsätze und Anteile auf das Gewicht bezogen, soweit nichts anderes angegeben ist

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert

Beispiel 1

Es wurde eine Spinrinischung, ausgehend von den nachstehend aufgeführten Bestandteilen, hergestellt:

160 g Sojaproteinisolat (50% Protein), erhalten durch Extraktion von entfettetem Sojaboh

nenmehl mit Wasser und Erniedrigung des pH-Wertes auf den isoelektrischen Punkt zur Ausfällung des Proteins,

320 g Calciumkaseinat mit einem Gehalt an 0,5 mMol Calciumionen je Gramm Kasein,

520 g einer wäßrigen Lösung mit einem Gehalt an 8,8 g NaH₂PO₄-H₂O.

Der pH-Wert der Mischung betrug 5,9.

Die Mischung wurde kräftig gerührt, in einen Sigma-Kneter überführt, auf 60⁰C erhitzt und unter verringertem Druck entlüftet.

Die erhaltene Spinnmischung wurde in einen Behälter mit einer Trockenspinnvorrichtung, weiche auf eine Temperatur von 60⁰C gebracht worden war, gegeben. Über eine Zahnradpumpe wurde die Masse durch eine Spinndüse mit öffnungen von 0,5 mm Durchmesser in einen mit einer Klimaanlage ausgestatteten Raum gepreßt. Die Naßtemperatur betrug dort etwa 55⁰C. Die austretenden kontinuierlichen Fasern durchliefen eine Trocknungszone von etwa 100⁰C, wo sie auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20% getrocknet sowie von einer Transporthaspel aufgenommen und weiter auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 11 % getrocknet wurden.

Es wurden Streckverhältnisse von etwa 40 erreicht und Fasern von 100 μιτι Durchmesser erhalten. Die Fasern wurden vor der Verwendung in siedendem Wasser, das 4%iges Calciumchlorid enthielt, rehydratisiert.

Beispiel 2

Es wurde eine Spinnmischung mit den nachstehend aufgeführten Bestandteilen hergestellt:

240 g sprühgetrocknetes Sojaisolat,
160 g Calciumkaseinat mit einem Gehalt von 0,5 mMol Calciumionen je Gramm Kasein,

£ 60Og einer wäßrigen Lösung aus 4,6 g

I^s NaH₂PO₄-H₂O und

£ 4,0 g Na₂PHO₄JZH₂O.

.;'; Die Proteinbestandteile wurden getrennt mit der

f;i Phosphatlösung gemischt, be/or sie zusammengemischt

;;; wurden. Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Mischen und die Spinn-

S.' vorgänge bei 70" C durchgeführt wurden.

;;■:

il Beispiels

V; Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit der Ausnah-

■V me wiederholt, daß eine aus 80% Calciumkaseinat und

;-..- 20% Eieralbumin bestehende Proteinmischung verwen-

i;[ det wurde.

''/■ Das Mischen und Spinnen wurde bei 55° C durchge-

::' führt

•fe BeispieI4

rill Zubereitung eines Bruststücks eines Huhns. t% Ein Bündel von rehydratisierten Kasein-Sojabohnen-S; Fasern in einem Verhältnis von 4:1 wurde in kleine |:5 Stücke geschnitten und in einem Bindemittel unter Verj| wendung eines Hobart-Mischers gemischt

H 40 Teile rehydratisierte Fasern wurden mit

% 40 Teilen eines Eiweiß enthaltenden Bindemittels,

|| bestehend aus 15% getrocknetem Eieral- 30

;§ bumin, 2% Aromastoffen, 10% Fett und

H 73% Wasser, und

|; 20 Teilen einer wäßrigen Fleischmischung, welche

% 10% rohes Hühnerfleisch, Salz und Ge-

yi würze enthielt, 35

% gemischt.

|;i Die erhaltene Mischung wurde in die Form einer

% Hühnerbrust gebracht und während 15 min bei 85° C

If wärmegehärtet Nach der Wärmeverfestigung wurde 40

|| das Produkt mit Teig versehen und in tiefgefrorenem

t?f Zustand gelagert.

i «

50

55

60

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kasein enthaltenden, gemischten Proteinfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) eine wäßrige Mischung mit einem Gehalt von 30 bis 60% Protein aus Kasein und wenigstens einem wärmehärtbaren Protein, die je Gramm Kasein 0,1 bis ImMoI Calciumionen und 0,04 bis 0,34 mMol eines Metallsalzes von Orthophosphorsäure enthält und einen pH-Wert von 5,0 bis 6,6 aufweist, herstellt,

(b) die Mischung bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zu einer Temperatur gerade unter ihrem Gelierungspunkt durch die Öffnungen einer Spinndüse in ein gasförmiges Medium spinnt, und

(c) die erhaltenen Fasern trocknet