DE3028371C2 - - Google Patents

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DE3028371C2
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Description

Die Erfindung betrifft simulierte Nahrungsmittelprodukte, die Fleisch-, Fisch-, Frucht- oder Gemüsestücke in zerkleinerter Form enthalten und durch Reaktion von wasserlöslichen Alginaten mit Calciumsalzen sowie Zucker oder ein- oder mehrwertigen Alkoholen geliert sind, und zwar insbesondere als einzeln geformte Stücke für Dosen oder als Gefrierkost konservierte Erzeugnisse, Tierfutter, Marmeladen, Süßigkeiten oder Desserts.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Herstellung dieser Produkte.
Im Laufe der Jahre sind viele Versuche unternommen worden, formhaltige, simulierte Nahrungsmittelprodukte herzustellen, deren Grundmasse aus geliertem Calciumalginat oder anderen, zweiwertigen Metallalginaten bestand. Ein Aspekt des Verfahrens ist die Möglichkeit des Neuformens fleischartiger Stücke aus zerkleinerten Fleischabfällen. Allgemein wurden zwei alternative Verfahrenswege beschritten.
Beim ersten wird eine Mischung auf diese Weise in unterteilte Einheiten ausgeformt, die jeweils mit einer Haut umgeben werden. Dies wird in der britischen Patentschrift 14 74 629 beschrieben, wobei eine wäßrige Mischung, die fein zerkleinerte Nahrungsmittelmasse, z. B. Fleisch, sowie ein lösliches Alginatsalz enthält, in Fleisch simulierende Stücke ausgeformt wird. Diese Stücke werden anschließend mit einer Calciumionen enthaltenden Lösung behandelt. Hierdurch bildet sich eine gelierte Calciumalginat-Haut um jedes Stück und umhüllt es, so daß es seine Form besser behält.
Eine Verfahrensvariante, die ebenfalls in der britischen Patentschrift 14 74 629 beschrieben wird, besteht darin, daß dem alginathaltigen Fleischgemisch ein wasserunlösliches Calciumsalz zugesetzt wird. Sobald die Oberfläche dieser Mischung mit Speisesäure behandelt wird, setzt sie Calcium frei, so daß sich auch hierbei eine Haut um das Produkt bildet.
In der Praxis ergeben die in 14 74 629 beschriebenen Verfahren simulierte Fleischstücke mit einem weichen und klebrigen Inneren. Außerdem sind die derart gewonnen Fleischstücke rundlich. Sie ähneln zerschnittenen Stücken Fleisch oder Fleischabfall nicht sehr stark. Außerdem sind lange Kontaktzeiten zwischen der Calciumsalzlösung und den Original­ stücken erforderlich, um umhüllte Stücke ausreichender Festigkeit zu erhalten, die eine nachfolgende Verarbeitung und Manipulation aushalten. Derartig lange Kontaktzeiten sind für die kontinuierliche, industrielle Verarbeitung ungeeignet.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung formhaltiger Nahrungs­ mittelstücke wird in den britischen Patentschriften 14 84 562 und 13 02 275 beschrieben. Hierbei wird ein calciumlösliches Salz mit einem Nahrungsmittelprodukt, etwa Fruchtpulpe, vermischt. Tropfen der Mischung werden dann mit einer wasserlöslichen Alginatlösung in Kontakt gebracht, so daß künstliche Früchte mit pulpeartigem Kern und geleeartiger Haut entstehen. Die bereits erwähnten Probleme mit der langen Kontaktzeit wurden jedoch noch nicht gelöst.
Beim zweiten Verfahrensweg zur Herstellung simulierter Nahrungs­ mittelprodukte auf der Grundlage einer Alginatgelmasse werden alle Bestandteile miteinander gemischt, um unterteilte Einheiten zu erhalten, die durch und durch geliert sind.
Typisch hierfür ist, daß sowohl eine Calciumionien-Quelle als auch ein wasserlösliches Derivat der Alginsäure mit einer zerkleinerten Nahrungsmittelmasse gemischt werden. Dies geschieht im allgemeinen in Gegenwart eines Verzögerungs­ mittels, das eine sofortige Reaktion zwischen Calcium und Alginat verhindert.
Viele "Instant"-Puddinggemische sind von dieser Art. Ein hier geeigneteres Beispiel für den zweiten Verfahrensweg ist jedoch die britische Patentschrift 13 02 432. Hier wird die Herstellung eines simulierten Fettgewebes durch Reaktion (a) der wäßrigen Lösung eines Alkalimetallsalzes von Alginsäure mit (b) einem alkalischen Erdalkalimetallsalz in Gegenwart von Fett und eines Verzögerungsmittels beschrieben.
Aus der US-PS 41 43 171 ist die Herstellung gelatinierter Nahrungsmittelprodukte bekannt, wobei Zucker und mehrwertige Alkohole neben Gelbildnern zum Einsatz kommen.
Es soll jedoch ein thermoreversibles Gel gebildet werden, und Alginate kommen hierfür nicht in Betracht.
Aus DE-PS 8 39 593 ist die Herstellung verfestigter Nahrungs­ mittelkörper durch die Bildung von Calciumalginat bekannt, wobei verschiedene Zucker wie auch Glycerin mitverwendet werden können. Allerdings betrifft das Herstellungsverfahren im wesentlichen die Bildung einer Haut und unterscheidet sich dadurch von beanspruchten Verfahren. Entsprechendes gilt für die DE-OS 20 33 545, wo entsprechend verfahren wird und neben dem Alginat Zucker und Propylenglykol zum Einsatz kommen.
Aus GB-PS 11 42 808 ist das Vermischen verschiedener Nahrungsbestandteile mit einem löslichen Alginat und einem Calciumsalz bekannt, wobei ebenfalls Zucker als Verzögerungs­ mittel anwesend sein können. Allerdings wird zusätzlich mit dem Verdickungsmittel Stärke gearbeitet, und es muß ein Calcium fällendes Salz vorhanden sein.
Zu den typischen Substanzen, die im Schrifttum als Verzögerungs­ mittel für den zweiten Verfahrensweg beschrieben werden, gehören Salze von Phosphorsäure, Ethylen-Diamin-Tetra- Essigsäure oder Salze der Zitronensäure.
Bekannte Verzögerungsmittel führen jedoch oft zur Bildung von Gelen ungeeigneter Qualität oder erfordern lange und/oder unterschiedliche Gelierungszeiten. Eventuell geben sie dem Nahrungsmittel auch ein unangenehmes Aroma, je nach Art des verwendeten Verzögerungsmittels.
Die Erfindung stellt ein geeignetes und kontinuierliches industrielles Verfahren der Herstellung simulierter Nahrungs­ mittelprodukte auf der Grundlage einer Alginatgelmasse vor. Zunächst wurde das "rasche Untermischen" schwerlöslicher Calciumsalze allein mit einem alginathaltigen, wäßrigen und gleichmäßigen Nahrungsmittelbrei untersucht. Obwohl das Gelieren simulierter Nahrungsmittel mit Calciumalginat in dieser Weise gelingt, geliert die Masse jeodch in einer für die kontinuierliche industrielle Herstellung unzuträglich kurzen Zeit, so daß ein besseres Verfahren zum Hinauszögern des Gelierens wünschenswert ist.
Bei dieser Erfindung wurde entdeckt, daß sich schnittfeste Nahrungsmittel formen lassen, wenn man einen Zucker oder einen mehrwertigen oder einwertigen Alkohol als Verzögerungsmittel nach folgender Difinition verwendet. Derartige Verzögerungsmittel, entsprechend der Erfindung eingesetzt, verlängern die Gelierzeit so ausreichend, daß die Nahrungsmittel vor dem Gelieren verarbeitet werden können. Auch ist die Zeit, nach der sich die Substanz zu einer schnittfesten Alginatgelmasse verfestigt, für ein gegebenes Nahrungsmittelgemisch verhältnismäßig konstant. Das Verfahren eignet sich deshalb zur kontinuierlichen, industriellen Herstellung.
Demgemäß besteht die Erfindung in der Schaffung von simulierten Nahrungsmittelprodukten, welche gemäß dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gebildet sind. Ihre Herstellung ist durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 16 gekennzeichnet.
Es ist von der chemischen Seite her möglich, daß der Zucker oder der Alkohol die Calciumionen geringfügig komplexiert, die aus dem schwerlöslichen Calciumsalz in die wäßrigen Breigemische gelangen, und somit die Reaktionsgeschwindigkeit mit dem wasserlöslichen Alginatsalz verlangsamt. Von der Verarbeitung her gesehen ist es erforderlich, daß während des Mischens beider Breimassen etwaige örtliche Überkonzentrationen an Calciumsalz durch geeignete, zeitweilige örtliche Konzentrationen an Verzögerungsmitteln ausgeglichen werden, da beide als eine pulpeartige Mischung vorhanden sind und die gleiche Verteilung kurzzeitiger Ungleichmäßigkeiten während der kurzen Zeitspanne vor dem vollständigen Vermischen aufweisen. Auf jeden Fall läßt sich ein annehmbar gleichmäßiges und reproduzierbares Erzeugnis kontinuierlich gewinnen. Andererseits läuft, ohne Verwendung eines Verzögerungs­ mittels, die Reaktion zwischen den in die Lösung gelangenden Calciumionen und dem Natriumalginat sehr rasch ab, und das Gelieren geht mit einem Ansteigen der Viskosität des Gemisches einher (dies wurde anhand der Stromaufnahme des Mischgeräts beim Mischen der Masse gemessen). Dieses sich bildende Gel wird durch das weitere Mischen zerstört, das zum Erreichen eines gleichmäßigen Endproduktes nötig ist, und aus der fertigen Mischung wird ein kaum oder gar nicht strukturiertes Produkt gebildet.
Mit der geeigneten Menge Verzögerungsmittel und nach der oben beschriebenen Methode erhält man ein gleichmäßig gemischtes Produkt, wobei die Geliereigenschaften der fertigen Mischung nicht abnehmen.
In der obigen Definition der Erfindung bedeutet "Zucker" ein beliebiges ein-, zwei- oder höherwertiges Oligosaccharid auf der Basis von Furanose- und/oder Pyranose-Ringsystemen. In der Praxis werden Saccharose, Glucose, Fructose bevorzugt, obwohl auch Maltose und Lactose möglich sind. Außerdem ist die Verwendung solcher Stoffe nicht nur in chemisch reiner Form, sondern auch in den Standardqualitäten handelsüblicher Stoffe, z. B. verschiedene Arten von Saccharose beabsichtigt. Die Erfindung läßt insbesondere die Verwendung flüssiger Zuckersubstanzen geeignet erscheinen, z. B. von aus der Hydrolyse von Getreidekörnern gewonnene Glucosesyruparten. Gemische von Zuckern können ebenfalls verwendet werden.
Der Begriff "einwertiger oder mehrwertiger Alkohol" umschließt eine beliebige, organoleptisch annehmbare, organische Hydroxyverbindung vorwiegend alkoholischer Funktion, z. B. geradkettige oder verzweigte Mono-Alkanole, z. B. Ethanol, Isopropanol, Diole, z. B. Propylen- oder Butylen- Glykol, oder Triole, z. B. Glyzerol (Glycerin). Diese sollten ausreichend wasserverträglich sein, da sie dem wäßrigen Brei eines zerkleinerten Nahrungsmittels beigemischt werden müssen. Obwohl sie gewöhnlich auf geraden oder verzweigten Alkylketten basieren, können sie auch carbocyclisch, alicyclisch, heterocyclisch oder aromatisch sein, vorausgesetzt, sie sind anderweitig für das Nahrungsmittel annehmbar. Sie können entweder in Verbindung mit einer bestimmten Wassermenge oder aber als wasserfreie Flüssigkeiten verwendet werden, um als Flüssigphase der Calciumsalzpulpe zu dienen.
Die genannten Verzögerungsmittel, vor allem die Zucker, geben dem Nahrungsmittel keinen schlechten Geschmack.
Als Träger des Verzögerungsmittel für den Calciumsalzbrei eignet sich eine wäßrige Lösung, d. h. eine mindestens 50% Verzögerungsmittel enthaltende Lösung. Normalerweise wird der Calciumsalzbrei in geringeren Mengen eingesetzt als die Pulpe aus zerkleinertem Nahrungsmittel, d. h. von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt zwischen 2 und 10 Gew.-%.
Im allgemeinen wird soviel wasserlösliches Alginatderivat im Gemisch vorhanden sein, daß sich eine Menge von 0,3 bis 5 Gew.-% Alginat im Endprodukt ergibt. Natriumalginat wird als wasserlösliches Alginat bevorzugt. Calciumsulfat ist das bevorzugte schwerlösliche Calciumsalz; der bevorzugte entsprechende Anteil im Endprodukt beträgt mindestens 0,5 Gew.-%.
Es wird einsichtig sein, daß ein "zerkleinertes" Nahrungsmittel einen beliebigen, annehmbaren Zerkleinerungsgrad haben kann, da das Alginatgel die eigentliche Struktur bewirkt. Es können Fleisch oder Gemüse in Stücken oder Scheiben, geschnitzelte oder kleingehackte Nahrungsmittel, zerstampfte, pürierte oder pulpeartige Produkte verwendet werden, nach Wahl zusammen mit festen oder flüssigen Aromastoffen.
Somit können grundsätzlich die meisten Nahrungsmittelprodukte in zerkleinerter Form für das Gemisch verwendet werden. Als simulierte Fleischstücke können proteinhaltige Stoffe verwendet und Fett zugesetzt werden. Bei der Proteinmasse, die zur Herstellung von simuliertem Fleisch in Tiernahrung benutzt wird, handelt es sich gewöhnlich, wegen der geringen Kosten, um gemahlene Abfälle. Simulierte Fruchtprodukte lassen sich durch Verwendung von Fruchtpulpe oder sogar eines vollständig künstlichen Stoffes mit Fruchtaroma herstellen.
Die bevorzugte Mischeinrichtung besteht aus einer Rotorpumpe, die mit hoher Geschwindigkeit (z. B. 3000 U/min) betrieben werden kann und so umgebaut wurde, daß sie als Rührwerk für das Gemisch fungiert, das mit Hilfe einer zweiten Pumpe durch sie hindurchgepumpt wird. Eine derartige Einrichtung erlaubt in einem kontinuierlichen System kurze Mischzeiten.
Das aus diesem Mischgerät austretende, gleichmäßige Gemisch (zerkleinerte Nahrungsmittel, Alginat, Calciumsalz und Zucker oder Alkohol als Verzögerungsmittel) kann auf ein Transportband fließen oder in Form gegossen werden. Anschließend bindet es zu einer festen, gelierten Masse ab. Je nach Zusammensetzung kann die Gelierung im wesentlichen innerhalb eines Zeitraums zwischen wenigen Sekunden und fünf Minuten abgeschlossen sein.
Das Nahrungsmittelprodukt kann vor Abschluß des Gelierens in die gewünschte Endform gegossen, oder das gelierte Produkt kann, nachdem die Gelierung den gewünschten Grad erreicht hat, d. h. nach teilweisem oder vollständigem Gelieren, in die gewünschte Form geschnitten werden.
Bei der kontinuierlichen Herstellung geschieht dies am besten, indem man das Material auf ein Transportband fließen läßt, auf dem es sich verteilt und als flacher Streifen geliert, der dann z. B. einer Würfelmaschine zugeführt wird.
Dieser Verfahrensablauf kann noch zu einer weiteren Variante der Erfindung ausgeweitet werden, wobei breiartige Gemische, wie oben, vor dem Gelieren, aus mehreren Ausgabevorrichtungen nacheinander auf ein einziges Transportband gegossen werden, und zwar in solchen Abständen, daß jede Schicht vor der Aufgabe des nächsten Gemisches geliert ist. Hierdurch erhält man eine mehrschichtige, gelierte Masse, wobei jede Schicht nach Wunsch anders zusammengesetzt sein kann.
Wir haben zu unserer Überraschung festgestellt, daß die gelierten Schichten nicht aneinander haften, so daß sie durch die gleiche Würfelschneidemaschine, wie beschrieben, hindurchgeführt werden können und sich trotzdem separate Würfel des gelierten Produkts sowie nach Wunsch beliebige Anteile unterschiedlicher Produkte herstellen lassen. Ein einziges Transportband kann demnach eine hohe Produktivität erbringen.
Die somit neugeformten Stücke simulierter Nahrungsmittel, die eine gleichmäßig verteilte Calciumalginat-Gelmasse enthalten, sind gegenüber normalen industriellen Gefrier- und Eindosverfahren stabil und können in dieser Form mit oder ohne Zusatz anderer Nahrungsmittel verkauft werden.
Ein besonderer Vorteil des Verfahren besteht darin, daß er bei Raumtemperatur ohne teure Heizapparate ablaufen kann.
Alle Prozentsätze sind Gewichtsprozente.
Beispiel 1
Ein Gemisch aus Fleischabfällen und Nebenprodukten, bestehend aus
Rindfleischabschnitten|20%
nassen Grieben 20%
Hühnereingeweiden 10%
Frischblut, unverdünnt 10%
gemahlenen Knochen 10%
Leber 10%
Rinderhals 10%
gekochten Hühnerabfällen 10%
wurde auf 3 mm fein aufgemahlen.
Dieses Gemisch wurde bei etwa 20°C mit einer Natriumalginat­ lösung vermischt, so daß sich ein Brei folgender Zusammensetzung ergab:
Gemahlenes Fleischgemisch (wie oben)|55%
Natriumalginat 1,5%
Wasser 43,5%
Danach wurde eine Calciumsulfat-Suspension (sehr feine Partikel) in einer Zuckerlösung mit folgender Zusammensetzung hergestellt:
Calciumsulfat|12%
Saccharose 43%
Guar-Gummi 0,8%
flüssige Karamelmasse 0,99%
Erythrosin 0,01%
Wasser 43,2%
Das Fleisch/Alginat-Gemisch (95%) wurde dann sehr rasch mit 5% der Calciumsulfat-Suspension bei 20°C vermischt. Nach einer Mischdauer von 3 s. wurde das Gemisch auf ein Transportband gegossen, wo es nach 1 min zu einer festen Masse abband. Die festgewordene Masse wurde nach weiteren 2 min in fleischähnliche Stücke geschnitten.
Beispiel 2
Verfahren wie unter Beispiel 1, ausgenommen, daß das Fleischgemisch durch Apfelpulpe ersetzt wurde.
Das Material band 20 s nach dem letzten Mischen und Ausgießen auf das Transportband zu einer festen Masse ab.
Beispiel 3
Nasse Grieben (Rückstand nach dem Ausschmelzen von Fett aus Fettgewebe) und Fleischmehl wurden fein aufgemahlen und das Mahlprodukt mit einer Alginatlösung untermischt, so daß sich ein Brei folgender Zusammensetzung ergab:
Fleischmehl|5%
gemahlene, nasse Grieben 45%
Natriumalginat 1,5%
Wasser 48,5%
Eine Suspension aus Calciumsulfat in einer Zuckerlösung wurde dann wie folgt hergestellt:
Calciumsulfat|12%
Saccharose 44%
Wasser 44%
95% des Breis aus Grieben/Alginat/Fleischmehl wurden anschließend rasch mit 5% der Calciumsulfat/Zucker-Suspension vermischt. Nach dem Ausgießen aus dem Mixer wurde die Masse in 1 min zu einem festen Gel, das dann in Stücke geschnitten wurde.
Beispiel 4
Verfahren wie unter Beispiel 3, ausgenommen, daß die nassen Grieben durch ein zu gleichen Anteilen aus gemahlenen Erbsen, Möhren und Kartoffeln bestehendes Gemisch ersetzt wurden.
Beispiel 5
Verfahren wie unter Beispiel 1, ausgenommen, daß das Gemisch aus Fleischabfällen und Nebenprodukten durch zerkleinerte Fischabfälle ersetzt wurde.
Die simulierten Fleisch-, Fisch-, Frucht- oder Gemüsestücke oder Formstücke, die nach den Beispielen hergestellt worden waren, wurden eingedost und erhitzt bzw. eingefroren, ohne daß sie sich auflösten.
Die eingedosten oder eingefrorenen Produkte wurden jeweils Haustieren oder Menschen verabreicht und von diesen akzeptiert.

Claims (16)

1. Simulierte Nahrungsmittelprodukte gebildet aus zerkleinerten Fleisch-, Fisch-, Frucht- oder Gemüsestücken im Gemisch mit wasserlöslichen Alginaten, Zucker oder ein- oder mehrwertigen Alkoholen sowie Calciumsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Produkte durch Vermischen eines wäßrigen Breis aus zerkleinerten Nahrungsmitteln, in welchem ein wasserlösliches Alginat gelöst ist, mit einem wäßrigen Brei aus schwer wasserlöslichem Calciumsalz, der als Verzögerungsmittel einen Zucker oder einen ein- oder mehrwertigen Alkohol enthält, und Gelierenlassen der Mischung hergestellt sind.
2. Verfahren zur Herstellung der simulierten Nahrungsmittelprodukte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese im wesentlichen aus folgenden Schritten besteht:
(a) Herstellung eines wäßrigen Breis aus zerkleinerten Nahrungsmitteln, in denen ein wasserlösliches Alginatsalz gelöst ist,
(b) Herstellung eines Breis aus schwer wasserlöslichem Calciumsalz, der zusätzlich als Verzögerungsmittel einen Zucker oder einen ein- oder mehrwertigen Alkohol enthält,
(c) Vermischen der beiden Breimassen,
(d) Gelierenlassen der Mischung.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumbrei ein Zuckergemisch enthält.
4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumbrei einen Glucosesyrup als Zuckeranteil enthält.
5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einwertige Alkohol Isopropanol ist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mehrwertige Alkohol aus Glycerin, Propylen- und Butylenglykol ausgewählt ist.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gelierte Mischung nach vollständiger oder fast vollständiger Gelierung in Stücke zerschnitten wird.
8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl der Konzentration des Alginatsalzes im wäßrigen Brei im fertigen Produkt 0,3 bis 5,0 Gew.-% des Alginats vorhanden sind.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Calciumsalz das Calciumsulfat dient.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase des Breis aus schwer wasserlöslichem Calciumsalz mindestens 50 Gew.-% an Zucker oder Alkohol enthält.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Phase des Calciumsalz- Breis einen ein- oder mehrwertigen Alkohol enthält, der bei Raumtemperatur flüssig ist und kein Wasser enthält.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus einem proteinhaltigen Stoff hergestellt wird.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermischen der beiden Breimassen nach 30 Sekunden beendet wird.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breigemische vor dem Gelieren auf eine laufende Transporteinrichtung bzw. ein Band aufgegossen werden, so daß sie sich darauf verteilen und in Form eines flachen Streifens gelieren.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß aus mehreren Aufgabeeinrichtungen nacheinander auf das gleiche Transportband die Breigemische nacheinander aufgegossen werden, so daß jede Schicht vor Aufgabe des nächstfolgenden Breigemisches geliert ist.
16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufgabe des Breigemisches auf ein Transportband in mehreren Schichten diese von unterschiedlicher Zusammensetzung sind.
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