DE4304652C2 - Verfahren zur Herstellung eines mit Collagen überzogenen Nahrungsmittelproduktes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines eßbaren, mit Collagen überzogenen Nahrungsmittelproduktes, bei dem man ein frisches Nahrungsmittelprodukt zusammen mit einer Collagenfaserdispersion unter Bildung eines Collagenüberzuges auf dem Nahrungsmittelprodukt koextrudiert, wo bei man eine Collagenfaserdispersion verwendet, die unter Lagerung im alkalischen Zustand bis zu 30 Tagen und anschließendem Ansäuern hergestellt wurde, und den Collagenüberzug auf dem Nahrungsmittelprodukt in einem Festigungsbad verfestigt.

Üblicherweise wurden umhüllte Produkte, wie Würste, durch Extrudieren von Wurstbrät in eine vorgefertigte Wursthülle hergestellt. Solche Hüllen wurden üblicherweise aus Schafs- oder Schweinedärmen, regenerierter Cellulose, regeneriertem Collagen für bestimmte Produkte ganz oder teilweise aus synthetischen Polymeren oder Copolymeren, wie Polyethylen, Polyvinyliden­ chlorid oder Nylon, hergestellt.

Die einzigen wirklich eßbaren, im Handel befindlichen Nahrungsmittelhüllen waren tierische Därme und regeneriertes Collagen.

Die Verwendung vorgefertigter Nahrungsmittelhüllen hatte bestimmte Nachteile. Diese Nachteile waren beispielsweise die mit der Herstellung der Hüllen, Verpackung der Hüllen, Konservierung der Hüllen und Benutzung der Hüllen auf Füllmaschinen verbundenen Kompliziertheiten. Ein besonders nachteiliges Problem war die erforderliche Fülleinrichtung, da es keinen Weg gab, kontinuierlich eine vorgefertigte Nahrungsmittelhülle zu füllen. Unbegrenzt lange Hüllen gibt es nicht und selbst wenn es sie gäbe, gibt es keine Möglichkeit, solche Hüllen zu füllen, da bei allen Füllmethoden auf irgendeine Weise Nahrungsmittel durch das Innere der Hülle vom einen zum anderen Ende gehen muß. Als Folge hiervon ist das Füllen vorgefertigter Nahrungsmittelhüllen notwendigerweise ein Ansatzverfahren.

Weitere Nachteile einer Verwendung vorgefertigter geraffter Collagenhüllen sind jene, daß die Querschnittsfläche, durch welche das Nahrungsmittel während des Füllens gehen kann, kleiner ist, wenn ein geraffter Strang verwendet wird, und die Herstellungskosten geraffter Stränge höher als erwünscht sind.

Es wurden Versuche gemacht, solche umhüllten Nahrungsmittelprodukte durch Erzeugung der Hülle, während das Produkt gefertigt wird, kontinuierlich herzustellen. Beispiele solcher Versuche waren die, einen flachliegenden Film in die Form eines Rohres zu bringen und zu versiegeln, während das Produkt hergestellt wird, und Materialien mit dem Nahrungsmittel gemeinsam zu extrudieren, die unter Bildung einer Hülle erstarren oder härten.

Ein Beispiel der letzteren Methode ist in der britischen Patentschrift 1 232801 beschrieben, bei dem ein Collagen mit dem Nahrungsmittelprodukt zusammen koextrudiert wird. Die hierzu verwendete Collagenfaserdispersion wird durch Extrahieren mit Natronlauge unter Vermeidung von Quellung, anschließendes Neutralisieren mit Salzsäure und sodann Quellung durch Ansäuern mit einer organischen Säure gewonnen. Der Collagenüberzug wird in einem ammoniakhaltigen Bad verfestigt. Solche Nahrungsmittelprodukte sind nicht bratbeständig und nicht frei von Ammoniakgeruch und -geschmack.

Ein ähnliches Verfahren beschreibt die CH-PS 644 495, bei dem mit Borsäure, Salzsäure, Weinsäure, Essigsäure oder Ameisensäure neutralisiert und anschließend mit einer organischen Säure angesäuert wird. Auch hier kann mit einem ammoniakhaltigen Bad verfestigt werden.

Schließlich betrifft die US-PS 3 073 702 kein Koextrudierverfahren, sondern ein Tauchver­ fahren und einen Aufschluß des Collagens mit Wasserstoffperoxid und nicht mit Alkali.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun darin, ein Nahrungsmittelprodukt mit einer eßbaren Collagenhülle zu bekommen, die bratbeständig und praktisch ammoniakfrei ist.

Erfindungsgemäß ist das Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Herstellung der Collagenfaserdispersion das mit Alkali behandelte Collagen mit einer starken anorganischen Säure ansäuert und den Collagenüberzug in einem im wesentlichen ammoniakfreien Festigungsbad verfestigt.

Geformte Nahrungsmittelsubstanzen nach der Erfindung liegen gewöhnlich, doch nicht wesentlich, in der Form von Zylindern oder Rohren vor, die gewöhnlich, aber nicht notwendi­ gerweise sich verjüngende oder abgerundete Enden haben. Solche Produkte schließen insbesondere Würste und Käse in Rohrform und insbesondere frische Nahrungsmittelprodukte, wie frische Würste, ein.

Für die Verwendung nach der Erfindung geeignetes Collagen kann aus irgendeiner dem Fachmann bekannten Quelle erhalten werden, z. B. aus Bindegewebe in Tieren, aus von Rinderhäuten abgespaltenen Coriumschichten oder aus Sehnen. Ein solches Collagen, das für die Verwendung nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist, wird in einer Endstufe immer mit einer starken anorganischen Säure, gewöhnlich bei einem pH von weniger als 3,5 und gewöhnlich von 2,5 bis 3,0, behandelt. Eine bevorzugte starke anorganische Säure ist Salzsäure, obwohl auch andere starke Säuren, wie Schwefelsäure oder Phosphorsäure, verwendet werden können.

Der Ausdruck "starke anorganische Säure", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine anorganische Säure, die bei 0,1 mol/l wäßriger Lösung einen pH-Wert von etwa 1,5 oder weniger hat.

"Im wesentlichen ammoniakfrei", wie hier verwendet, bedeutet, daß ungenügend Ammoniak in der Form von Ammoniumhydroxid oder anderer Form bei der Herstellung des Produktes verwendet wird, um nachteiligen Geschmack oder Geruch oder nachteilige physikalische Eigenschaften oder toxikologische Wirkungen zu erzeugen.

"Frisches Nahrungsmittelprodukt", wie hier verwendet, bedeutet ein Nahrungsmittelprodukt, das nicht in einer Hülle oder einem Überzug so stark erhitzt wurde, daß eine wesentliche Verfärbung des Proteins in dem Nahrungsmittelprodukt hervorgerufen würde.

Collagenprodukte, die für die Verwendung nach der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind wäßrige Dispersionen, die wenigstens 3 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 4,5 Gew.-% Collagen enthalten. Aufgrund von Viskositätsbetrachtungen enthält die Dispersion gewöhnlich weniger als 8 Gew.-%, oftmals weniger als 6 Gew.-% und manchmal so wenig wie 4,0 Gew.-% Collagen.

Die Herstellung angesäuerter Dispersionen von Collagenfasern in Wasser, die für die Verwendung nach der Erfindung geeignet sind, werden üblicherweise nach ein oder zwei allgemeinen Verfahren hergestellt. Solche Verfahren können etwas geändert oder miteinander vermengt werden, um trotzdem noch ein zufriedenstellendes Produkt zu erhalten.

In einem ersten derartigen Verfahren, das als das Verfahren mit geringen Feststoffen bekannt ist, wird ein collagenhaltiges Ausgangsmaterial, gewöhnlich die Coriumschicht von alkalisch enthaarten Rinderhäuten, während einer relativ kurzen Zeitdauer, z. B. 2 bis 10 Tagen, ein alkalischen Zustand (pH < 11 ,5) gelagert.

Das Produkt wird dann gewöhnlich durch Zerhacken und Vermahlen zu kleinen Teilchen zerkleinert, die zu einem relativ homogenen Gemisch vermengt werden können. Der Feststoff­ gehalt des Gemisches wird bestimmt, um die Mengen an Wasser, pulverisierter Cellulose und Säure zu definieren, die dem Gemisch zuzusetzen sind, um die erwünschte Zielzusammen­ setzung zu erhalten.

Die bevorzugte starke Säure für das Verfahren ist Salzsäure, obwohl auch Schwefelsäure verwendet werden kann. Genügend Säure wird zugegeben, um einen pH-Wert von 2,5 bis 3,0 zu erhalten. Wesentliche Mengen schwacher Säuren, wie Milchsäure oder Essigsäure, die gewöhnlich bei der Herstellung angesäuerter Dispersionen von Collagenfasern verwendet werden, werden bei der vorliegenden Erfindung ausgeschlossen.

Cellulose kann zu der Zusammensetzung in der Form feiner Fasern zum Zwecke einer Wärmestabilität und Kostenverminderung zugesetzt werden. Gewöhnlich sind etwa 0,3 bis etwa 3,0 Gew.-% Cellulose in der Collagendispersion vorhanden.

Das Gemisch wird 4 bis 16 h gealtert und dann durch Scherwirkung behandelt, um die Teilchengröße weiter zu vermindern. Das Gemisch wird dann erneut 18 bis 60 h gealtert, homogenisiert und filtriert. Gegebenenfalls wird eine zweite Homogenisierung und Filtration verwendet.

Der Collagengehaltsbereich in dem Schlamm mit niedrigem Feststoffgehalt liegt zwischen 3 und 8 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 4,5 und 6 Gew.-%.

In einem zweiten derartigen Verfahren, das als das Faserschlammverfahren bekannt ist, wird collagenhaltiges Material, wie Coriumschichten, lange Zeit, z. B. bis zu etwa 30 Tagen, in alkalischem Zustand, z. B. bei pH < 11,5, gelagert. Anschließend wird das Collagenmaterial zerhackt oder in Würfel geschnitten. Eine starke anorganische Säure, z. B. Salzsäure, wird zu den Collagenstücken zugegeben, um sie vor der Einwirkung mechanischer Kräfte zu quellen, um die Collagenfasern abzutrennen. Genügend Säure wird verwendet, um einen pH-Wert von 2,0 bis 3,0 zu erhalten.

Die Faserabtrennung erfolgt gewöhnlich durch ein Zerquetschen, wie es mit einer Walzenmühle erhalten werden kann. Das beim Zerquetschen erhaltene Produkt wird dann mit einem geeigneten Mischer, z. B. einem Schaufelmischer, vermischt.

Das resultierende Produkt wird verdünnt, und es kann weitere starke Säure zugegeben werden, um einen pH-Wert von 2,5 bis 3,0 zu erhalten.

Gegebenenfalls kann durch Enzymbehandlung löslich gemachtes Collagen an diesem Punkt zugegeben werden.

Das resultierende Produkt wird nach irgendeiner dem Fachmann bekannten Methode homogenisiert, z. B. durch Hindurchführung durch Platten oder Löcher. Die gleiche Einrichtung kann gegebenenfalls für die Homogenisierung verwendet werden, wie sie in dem Verfahren mit geringen Feststoffen verwendet wird.

Das homogenisierte Produkt wird filtriert, z. B. durch Hindurchleiten der Dispersion durch Schlitze zwischen Platten oder durch Drahtwicklungsfilter, je nach der Viskosität des Schlammes.

Der bevorzugte Bereich des Collagengehaltes in dem Faserschlamm liegt zwischen 4,5 und 8 Gew.-%.

Gemäß der Erfindung wird der Collagenschlamm auf die Außenseite eines geformten Nahrungsmittelproduktes, wie einer frischen Wurst, aufgebracht und koaguliert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Collagenschlamm mit dem Nahrungsmittelprodukt, wie Wurstbrät, bearbeitetem kaltem Fleisch oder Käse, derart koextrudiert, daß das Produkt mit einem Film des Collagenschlammes überzogen wird. Der Film wird durch Berührung mit einer Salzlösung koaguliert und anschließend bei unterhalb 35°C und einer relativen Feuchtigkeit von 10 bis 25% während 5 bis 20 min getrocknet. Gemäß der Erfindung ist das Koagulierbad im wesentlichen ammoniakfrei.

Beispiel

Eine von Rinderhäuten abgespaltene Coriumschicht, wobei die Häute im alkalischen Zustand enthaart wurden, war das Ausgangsmaterial zur Herstellung der angesäuerten Dispersion von Collagenfasern, die zur Gewinnung frischer Würste verwendet wurde. Die Coriumschicht wurde 8 Tage in dem alkalischen Zustand gelagert. Nach der alkalischen Behandlung erfolgte die Teilchenzerkleinerung der Coriumschicht durch Zerhacken und Vermahlen. Der Collagengehalt des Schlammes war 5,5%, der Gehalt an Cellulosepulver 0,60% und der pH-Wert 2,8. Salzsäure war die starke Säure, die in diesem Verfahren verwendet wurde. Das Gemisch wurde vermahlen und homogenisiert. Der Ausstoß aus dem Homogenisator wurde durch ein Drahtwicklungsfilter mit einem Abstand von 0,1 mm filtriert. Der Schlamm wurde vor der Verwendung in dem Koextrudierverfahren zweimal homogenisiert und filtriert. Der Schlamm wurde mit frischem Wurstbrät in einem Koextrudiersystem koextrudiert, das dem Fachmann bekannt und in der britischen Patentschrift 1 232 801 beschrieben ist. Eine frische Wurstemulsion wurde durch den Extruder mit 318 kg/h gepumpt, während Collagenschlamm mit etwa 14,5 kg/h gepumpt wurde. Die Wurstemulsion war auf 13°C und der Collagen­ schlamm auf 11,7°C. Beim Herauskommen aus dem Koextrudiermundstück ging das mit Collagen überzogene Fleisch durch ein Kochsalzbad von 20°C mit einer Verweilzeit von etwa 2 s. Der Wurstdurchmesser war 17,5 mm, die Länge 111 mm und das Gewicht 26 g. Nach dem Auftauchen aus dem Kochsalzbad wurden die Würste durch einen Trockenturm befördert, der auf 35°C bei einer relativen Feuchtigkeit von 18% gehalten wurde und wo die Würste 9,0 min verbrachten. Die Wursttemperatur beim Herauskommen aus dem Trockner war 24°C. Die mit Collagen überzogenen frischen Würste konnten ohne platzende Haut und Freilegung des Fleisches in der Pfanne gebraten werden.

Vergleichsweise waren Würste, die mit der gleichen Fleischemulsion und den gleichen Arbeitsbedingungen des Koextrudiersystems unter Verwendung von Collagenschlamm, der mit Milchsäure statt mit starker Mineralsäure hergestellt worden war, bereitet wurden, nach dem Braten in der Pfanne vollständig enthäutet.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines eßbaren, mit Collagen überzogenen Nahrungsmittel­ produktes, bei dem man ein frisches Nahrungsmittelprodukt zusammen mit einer Collagenfaserdispersion unter Bildung eines Collagenüberzuges auf dem Nahrungsmittel­ produkt koextrudiert, wobei man eine Collagenfaserdispersion verwendet, die unter Lagerung in alkalischem Zustand bis zu 30 Tagen und anschließendem Ansäuern hergestellt wurde, und den Collagenüberzug auf dem Nahrungsmittelprodukt in einem Festigungsbad verfestigt, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Herstellung der Collagenfaserdispersion das mit Alkali behandelte Collagen mit einer starken anorganischen Säure ansäuert und den Collagenüberzug in einem im wesentlichen ammoniakfreien Festigungsbad verfestigt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu koextrudierende Collagenfaserdispersion einen Collagenfeststoffgehalt von 3 bis 8 Gew.-% hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Collagenfaserdispersion 2 bis 3,5 ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Collagenfaserdispersion 0,3 bis 3 Gew.-% pulverisierte regenerierte Cellulose enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als starke anorganische Säure Salzsäure verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als das überzogene frische Nahrungsmittelprodukt eine frische Wurst herstellt.