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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines Fleischemulsionsprodukts
mit einem Aussehen und einer Textur, die fleischartig sind.
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Es
ist in der Lebensmittelindustrie bekannt, Fleischemulsionen herzustellen.
Fleischemulsionen werden in weitem Umfange bei der Herstellung von Produkten
wie Bologna-Brühwurst,
Frankfurtern und anderen Wurstprodukten verwendet. Zusätzlich werden
derartige Fleischemulsionen zur Herstellung von Haustiernahrung
verwendet.
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Typischerweise
werden Fleischemulsionsprodukte hergestellt durch Vermischen, Zerkleinern und
Emulgieren einer Mischung von Fleisch-Rohmaterialien wie magerem
Skelett-Rindfleisch und Schweinefleisch sowie von Fleischnebenprodukten, mit
Eis, Salz, Gewürzen
und Pökelsalzen
auf eine solche Weise, dass eine Emulsion hergestellt wird, die
feine Fettteilchen enthält,
die mit Protein überzogen
sind, das aus den Fleischbestandteilen gelöst wurde. Im Falle eines Wurstprodukts
wird die erhaltene Fleischemulsion in eine geeignete Hülle gestopft, die
als Verarbeitungsform dient. Die Hülle wird dann über längere Zeiträume auf
steigende Temperaturen, beispielsweise 55 °C bis 77 °C, erhitzt, wobei die Zeit zwischen
1 bis 8 Stunden oder mehr variieren kann, und zwar in Abhängigkeit
vom Volumen der verarbeiteten Fleischemulsion.
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Das
Erhitzen der Fleischemulsion bewirkt die Koagulation oder Aushärtung des
darin enthaltenen Proteins. Dieser Vorgang bindet die Fettteilchen
in der Proteinmatrix, wodurch ein festes Fleischemulsionsprodukt
gebildet wird. Das erhaltene Fleischemulsionsprodukt ist eine gleichförmige, homogene
Masse, die keine diskreten Fleischteilchen enthält und die Form der Hülle beibehält, wenn
sie gehärtet
ist.
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Um
die Kosten bestimmter Lebensmittelprodukte für die Verbraucher zu vermindern,
bestand in jüngerer
Zeit eine Nachfrage nach Fleischemulsionsprodukten, die bezüglich Aussehen,
Textur und physikalischer Struktur Brocken oder Stücken von
natürlichem
Fleisch ähneln.
Derartige Produkte werden als teilweiser oder vollständiger Ersatz
der teueren natürlichen
Fleischbrocken in Lebensmittelprodukten wie Stews, Pasteten, Kasserollen,
Dosenlebensmitteln und Haustierprodukten verwendet. Brockenartige
Fleischprodukte sind in Lebensmitteln für Menschen und Haustiere außerordentlich
erwünscht,
und zwar sowohl aus Gründen
der Ästhetik
als auch um den Verbraucher anzusprechen. Diese brockenartigen Produkte
liefern ein wirtschaftlicheres Produkt als Versuche, natürliche Fleischbrocken
bezüglich Form,
Aussehen und Textur zu simulieren. Es ist außerordentlich erwünscht, dass
diese Produkte ihre Form, ihr Aussehen und ihre Textur behalten,
wenn sie kommerziellen Arbeitsweisen zum Füllen und zur Wärmebehandlung
von Dosen unterzogen werden.
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Anstrengungen,
die sich auf die Bereitstellung derartiger simulierter natürlicher
Fleischbrocken richten, beinhalteten die Herstellung von Produkten aus
Pflanzenproteinquellen unter Verwendung von Extrusions-Expansions-Techniken.
Derartige Produkte wurden in der Lebensmittelindustrie in gewisser
Weise akzeptiert, ihre Verwendung ist jedoch primär auf eine
Verwendung als Fleisch-Streckmittel begrenzt. Produkte, die unter
Verwendung von Pflanzenproteinquellen bei einer Extrusions-Expansions-Prozedur hergestellt
wurden, weisen nicht das Aussehen und die Textur von natürlichem
Fleisch auf und sind daher im Allgemeinen nicht als vollständige Fleischersatzstoffe
geeignet.
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In ähnlicher
Weise sind Fleischextrusionsprodukte, die auf Fleischprotein basieren
und nach herkömmlichen
Arbeitsweisen hergestellt wurden, nicht völlig befriedigend. Diese Produkte
weisen die Form einer gleichförmigen,
homogenen Masse auf und ihnen fehlt die Struktur, Textur und das
Aussehen von natürlichen
Fleischbrocken. Diese Produkte sind daher nicht zur Verwendung bei
Anwendungen geeignet, bei denen die Verwendung von simulierten Fleischbrocken
gewünscht
wird.
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Ein
Versuch zur Verbesserung derartiger Fleischemulsionsprodukte ist
beschrieben im
US-Patent Nr.
4 781 939 . Dieses Patent beschreibt die Verarbeitung einer
Fleischemulsion unter Bedingungen, die zur Herstellung eines geschichteten
nicht expandierten Produkts in Form von Brocken oder Stücken führt, die
bezüglich
Textur, Aussehen und Konsistenz natürliche Fleischbrocken simulieren.
Das Fleischemulsionsprodukt liegt in Form von getrennten Brocken
oder Stücken
mit einer Vielzahl von aneinander anliegenden, manuell voneinander
trennbaren fleischartigen Schichten vor, die bezüglich Aussehen, Textur und
Konsistenz einem Brocken von natürlichem
Fleisch ähneln.
Die Fleischemulsionsprodukte sind geeignet zur Verwendung als teilweiser
oder vollständiger
Ersatz für
teuere natürliche
Fleischbrocken sowohl bei Lebensmitteln für Menschen als auch für Tiere.
Sie behalten ihre Integrität
und Form, wenn sie den kommerziellen Prozeduren zum Füllen und
zur Sterilisierung von Dosen unterzogen werden, wie sie bei der
Herstellung von Lebensmittelprodukten mit einer hohen Feuchtigkeit
in Dosen erforderlich sind.
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Obwohl
die nach den im
US-Patent Nr.
4 781 939 erläuterten
Produkte Fleischemulsionsbrocken liefern, die als Ersatz für teuere
natürliche
Fleischbrocken sowohl in Lebensmitteln für Menschen als auch für Tiere
verwendet werden können,
simulieren derartige Produkte immer noch nicht vollständig ein
fleischartiges Produkt und können
immer noch nicht einen festen Biss und ein Mundgefühl eines
tatsächlichen
Fleischbrockens aufweisen. Diesbezüglich simulieren derartige
Produkte Muskelfleisch nicht vollständig, das eine Vielzahl von
linearen Fasernbündeln
oder Strängen
enthält.
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Es
besteht daher ein Bedarf für
ein verbessertes Fleischemulsionsprodukt und ein Verfahren zu dessen
Herstellung.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt verbesserte Verfahren zur Herstellung
von Fleischemulsionsprodukten bereit, wie sie in den Ansprüchen 7 bis
11 beansprucht werden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Fleischemulsionsprodukten mit
einem wirklichkeitsgetreuen fleischartigen Aussehen bereit. Das
Verfahren umfasst die Stufen: Bilden einer Fleischemulsion, die
Protein und Fett enthält; Zerkleinern
und Erhitzen der Emulsion auf eine Temperatur von wenigstens 132 °C, Einführen der
Emulsion in eine Verarbeitungszone, wo sie einem Druck von wenigstens
100 psi (689 kPa) ausgesetzt wird; und Abgeben der Emulsion aus
der Zone.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens wird die Emulsion einem unvollständigen Zerkleinern unterzogen.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet
die Stufe des unvollständigen
Zerkleinerns das Anordnen der Emulsion zwischen Druckwalzen. Die
Zerkleinerungsstufe kann nach der Abgabe aus der Zone erfolgen.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens beinhaltet die Fleischemulsion wenigstens 29 Gew.-%
Protein und 4 bis 7 Gew.-% Fett.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
eine Fotografie eines Fleischemulsionsprodukts des Standes der Technik.
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2 ist
eine Fotografie einer Ausführungsform
eines Fleischemulsionsprodukts der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens
zur Herstellung von Fleischemulsionsprodukten der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON GEGENWÄRTIG
BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung stellt Verfahren zur Herstellung von Fleischemulsionsprodukten
bereit. Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen sind die Fleischemulsionsprodukte
für Haustier-Dosennahrung
bestimmt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die vorliegende
Erfindung auch bei der Herstellung von Fleischemulsionsprodukten für den menschlichen
Verzehr angewandt werden kann. Die Fleischemulsionsprodukte können irgendeinen
Fleischtyp simulieren, einschließlich Geflügelfleisch, Rindfleisch, Schweinefleisch
und selbst Fisch.
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Wie
nachfolgend im Einzelnen erläutert
wird, werden die Fleischprodukte der vorliegenden Erfindung im Allgemeinen
hergestellt durch Emulgieren von Fleisch, Protein und Wasser und
verschiedenen Zutaten. Die so hergestellte Emulsion wird dann durch
eine Hochgeschwindigkeitsemulsionsmühle geführt, worin die Emulsion rasch
erhitzt wird, um sie thermisch zu gelieren. Die erhitzte Emulsion
wird dann in ein Halterohr abgegeben, in dem sie zu einer streifenartigen
fleischartigen Struktur verfestigt wird.
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Wie
in näheren
Einzelheiten nachfolgend erläutert
wird, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Fleischemulsionsprodukt hergestellt, das eine verbesserte
Faserdefinition (sichtbare Faser mit kleinem Durchmesser) aufweist,
die dem Produkt ein sehr wirklichkeitsgetreues fleischartiges Aussehen verleiht.
Diesbezüglich
weist das erhaltene Fleischemulsionsprodukt Faserbündel oder
Stränge
auf, die dem Fleischemulsionsprodukt ein sehr wirklichkeitsgetreues
Aussehen von Muskelfleisch verleihen. Es wird angenommen, dass für ein erhaltenes
Geflügelfleischemulsionsprodukt
das Produkt der vorliegenden Erfindung das Aussehen eines zarten
langsam gekochten Hühnchens
oder Truthahns aufweist, das per Hand vom Knochen abgelöst wurde
und mit seiner eigenen Brühe,
dem eigenen Saft bedeckt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird zusätzlich ein
Fleischemulsionsprodukt hergestellt, das eine Form und Dimensionen
aufweist, die irregulär
sind, und das einen Biss/Mundgefühl
aufweist, die fester sind als Produkte des Standes der Technik,
und das nicht pastenförmig,
musartig oder spröde
ist.
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Bezugnehmend
auf die Figuren, zeigt 1 ein Fleischemulsionsprodukt
des Standes der Technik. Wie auf der Fotografie zu erkennen ist,
enthält das
Produkt keinerlei Fasern, sondern weist stattdessen eine homogene
Struktur auf.
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2 illustriert
ein Fleischemulsionsprodukt der vorliegenden Erfindung. Wie auf
der Fotografie zu erkennen ist, weist das Produkt eine Vielzahl
von lang gestreckten Strängen
von Fasern auf, die im Allgemeinen linear in Bündeln angeordnet sind. Dieses Produkt
liefert ein wirklichkeitsgetreueres fleischartiges Produkt als die
Fleischemulsion von 1.
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Beim
Herstellen des Fleischemulsionsprodukts gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird
eine Mischung von natürlichen
Fleischmaterialien, einschließlich
Fleisch von Säugetieren,
Fisch oder Geflügel
und/oder Fleischnebenprodukten, die die erforderliche Qualität, Zutatenkosten
und Genießbarkeit
aufweisen, formuliert, gemahlen und emulgiert. Das Fleisch und/oder
die Fleischnebenprodukte, die verwendet werden, können ausgewählt werden
aus einem weiten Bereich von Bestandteilen, wobei der Typ und die
Menge von Fleischmaterial, das in der Formulierung verwendet wird,
von einer Anzahl von Überlegungen
abhängt,
wie beispielsweise der beabsichtigten Verwendung des Produkts, dem
gewünschten
Aroma des Produkts, der Genießbarkeit,
den Kosten, der Verfügbarkeit
von Zutaten und dergl. Zweierlei Fleisch (d.h. Skelettgewebe und Nicht-Skelettmuskel)
von einer Vielzahl von Säugetieren,
Geflügel
und Fisch und/oder Fleischnebenprodukten (d.h. die nicht gewonnenen
sauberen Teile, die kein Fleisch sind, die sich von geschlachteten Säugetieren,
Geflügel
oder Fisch ableiten) können als
Fleischmaterial verwendet werden. Somit ist der Begriff Fleischmaterial,
wie er hierin verwendet wird, zu verstehen, dass er sich auf nicht-dehydratisiertes Fleisch
und/oder Fleischnebenprodukte bezieht, einschließlich gefrorener Materialien.
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Wenn
das Produkt für
den menschlichen Verzehr bestimmt ist, können irgendwelche Fleischarten
oder Fleischnebenprodukte, die bei der Herstellung von herkömmlichen
Fleischemulsionsprodukten verwendet werden, in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, einschließlich von Fleischarten wie
dem gesamten Rind- und Hammelfrischfleisch, magerem ausgelöstem Schweinefleisch,
Rindfleisch-Haxen, Kalbfleisch, Rind- und Schweine-Backenfleisch
und Fleischnebenprodukten wie Lippen, Kutteln, Herzen und Zungen.
Wenn das Produkt für
eine Verwendung als Haustierfutterprodukt bestimmt ist, kann die
Fleischmischung zusätzlich
zu den oben beschriebenen Fleischmaterialien irgendwelche derjenigen
Fleischnebenprodukte enthalten, die für eine Verwendung in Tierfutter
zugelassen sind, wie beispielsweise mechanisch vom Knochen getrenntes
Rindfleisch, Hühnerfleisch
oder Fisch, Rinder- und
Schweineleber, Lungen, Nieren und dgl. Typischerweise wird das Fleischmaterial
so formuliert, dass es ein Maximum von etwa 15% und vorzugsweise
unter etwa 10 Gew.-% Fett enthält.
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Zusätze, die
bei herkömmlichen
Fleischemulsionsprodukten verwendet werden, können mit dem Fleischmaterial
vermischt werden und der Fleischemulsion der vorliegenden Erfindung
beigegeben werden. Diese Zusätze
schließen
ein Salz, Gewürze, Würzmittel,
Zucker und dgl. in Mengen, die ausreichen, um dem Produkt die gewünschten
Geschmackseigenschaften zu verleihen. Zusätzlich können der Fleischemulsion geringfügige Mengen anderer
trockener Zutaten wie beispielsweise funktionelle Zutaten wie Vitamine, Antioxidantien,
Präbiotika,
Mineralstoffe, Aromen und dgl. zugesetzt werden.
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Die
Fleischemulsion kann auch eines oder mehrere trockene proteinische
Materialien enthalten, wie beispielsweise Weizengluten, Sojamehl,
Sojaproteinkonzentrat, Sojaproteinisolat, Eialbumin und Nichtfett-Trockenmilch,
um die Emulsionsstabilität und
das Binden zu verbessern, Aroma zu verleihen und die Formulierungskosten
zu vermindern. Die Einarbeitung der trockenen proteinischen Materialien
in die Fleischemulsion ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung
eines Produktes, das zur Verwendung als Haustierfutter bestimmt
ist. Das trockene proteinische Material ermöglicht es dem Verarbeiter,
Fleischmaterialien zu verwenden, die ein Protein-zu-Fett-Verhältnis und
ein Myosin-zu Gesamtprotein-Verhältnis
aufweisen, die ansonsten nur eine geringe Akzeptanz zur Verwendung
bei der Herstellung von Fleischemulsionsprodukten aufweisen würden. Wenn
ein trockenes, proteinisches Material der Fleischemulsion beigegeben
wird, kann die verwendete Menge von etwa 5 bis 35 Gew.-% der Emulsion
variieren, und zwar in Abhängigkeit
von Faktoren wie der beabsichtigten Verwendung des Produkts, der
Qualität
des verwendeten Fleischmaterials in der Emulsion, Überlegungen
zu den Kosten der Zutaten und dgl. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
liegt der Anteil an trockenem proteinischen Material zwischen etwa
25 bis etwa 35 Gew.-%. Im Allgemeinen wird, wenn der Fettgehalt
und/oder der Feuchtigkeitsgehalt des verwendeten Fleischmaterials
ansteigen, der Anteil an trockenem proteinischem Material in der Emulsion
entsprechend erhöht.
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Während die
Formulierung der Fleischemulsion weit variieren kann, sollte die
Emulsion ein Verhältnis
von Protein zu Fett aufweisen, das ausreichend ist, um bei der Koagulation
des Proteins ein festes Fleischemulsionsprodukt ohne Anzeichen einer
Emulsionsinstabilität
zu bilden. Außerdem
muss der Proteingehalt der Emulsion ein solcher sein, dass die Emulsion
in die Lage versetzt wird, beim Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb
des Siedepunkts von Wasser zu koagulieren und ein festes Emulsionsprodukt
innerhalb eines kurzen Zeitraums zu binden, d.h. innerhalb von etwa
5 min und vorzugsweise innerhalb von 3 min, nachdem es auf eine
derartige Temperatur erhitzt wurde. Somit werden die Fleischmaterialien
und die Zusätze,
einschließlich
des trockenen proteinischen Materials (wenn es verwendet wird) in
solchen Anteilen vermischt, dass das Fleischmaterial in einer Menge
von zwischen etwa 50 bis 75 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 60
bis etwa 70 Gew.-% der Fleischemulsion vorhanden ist. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
umfassen die Ausgangsbestandteile der Fleischemulsion etwa 20 bis etwa
31 Gew.-% Protein und etwa 4 bis etwa 6 Gew.-% Fett. Das erhaltene
Fleischemulsionsprodukt sollte ein im Wesentlichen ähnliches
Profil aufweisen wie das der Ausgangszutaten. Wenn jedoch eine Bratensoße oder
Brühe zu
dem Produkt zugegeben wird, könnte
sich das Profil aufgrund der Feuchtigkeit, des Proteins und/oder
des Fettgehalts der Bratensoße/der
Brühe verändern.
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Außerdem sollte
die Fleischemulsion so formuliert sein, dass sie zwischen etwa 45
bis 80 Gew.-% Feuchtigkeit enthält,
wobei der Feuchtigkeitsgehalt vorzugsweise zwischen etwa 49 bis
53 Gew.-% der Fleischemulsion, d.h. der Fleischmaterialien und -zuätze, eingeregelt
wird. Die genaue Konzentration an Wasser in der Emulsion hängt natürlich von
der Menge an Protein und Fett in der Emulsion ab.
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Die
für die
Verwendung ausgewählte Fleischmischung
wird durch eine Zerkleinerungsvorrichtung geführt, um das Fleischmaterial
zu Stücken einer
im Wesentlichen gleichförmigen
Größe zu zerkleinern.
Im Allgemeinen ist es bevorzugt, das Fleischmaterial durch eine
Mahlvorrichtung zu führen,
die mit einer Mahlplatte von 1 cm oder kleiner ausgerüstet ist.
Auch wenn befriedigende Ergebnisse durch Mahlen des Fleischs auf
eine Teilchengröße von mehr
als 1 cm erhalten werden können,
ist die Verwendung derartig großer
Fleischteilchen im Allgemeinen nicht bevorzugt. Wenn die zu verwendenden Fleischmaterialien
in einem gefrorenen Zustand vorliegen, müssen sie erst in Stücke vorgebrochen
oder geschnitten werden, um die Größe der Stücke, die in die Mahlvorrichtung
eintreten, zu vermindern. Weil die Größe der Stücke von der Größe des Eingangs
in die Fleischmahlvorrichtung abhängt, wird das gefrorene Fleischmaterial
normalerweise in Stücke
von etwa 10 cm im Quadrat geschnitten.
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Nach
dem Mahlen wird die Mischung aus Fleischteilchen einem Mischtank
zugeführt,
in dem das Fleisch gemischt wird, bis es gleichförmig ist. Es wird vorzugsweise
auf eine Temperatur von zwischen etwa –1 °C bis etwa 7 °C erwärmt, beispielsweise durch
einen Heißwassermantel,
durch Dampfinjektion und dgl., um das Pumpen der Fleischmischung
zu erleichtern. Die gleichförmige
Mischung aus gemahlenen Fleischteilchen wird dann unter Bedingungen zerkleinert,
die dazu führen,
dass das Fleischmaterial emulgiert wird und eine Fleischemulsion
bildet, in der das Protein und das Wasser der Fleischmischung eine
Matrix bilden, die die Fetttröpfchen
verkapselt. Das Fleischmaterial kann mit irgendeiner herkömmlichen
Arbeitsweise und Ausrüstung
emulgiert werden, wie sie üblicherweise
bei der Fleischemulgierung verwendet werden, wie beispielsweise
durch Verwendung eines Mischers, Blen ders, einer Mahlvorrichtung,
einer Hochleistungskutter-Zerkleinerungsvorrichtung, einer Emulsionsmühle und
dgl., die in der Lage sind, das Fett aufzubrechen und als Tröpfchen in
der Proteinaufschlämmung
zu dispergieren, um eine Emulsion zu bilden.
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Typischerweise
erhöht
sich die Temperatur der Fleischemulsion während des Emulgierprozesses.
Dieses Erhitzen der Fleischemulsion ist nicht zu beanstanden, solange
die Temperatur nicht bis zu dem Punkt ansteigt, dass es in einem
unerwünschten Ausmaß auf dieser
Stufe des Prozesses zum Einsetzen der Proteindenaturierung kommt.
Die Temperatur der Fleischmischung während der Emulgierung sollte
unter etwa 49 °C
gehalten werden, um eine Proteindenaturierung auf dieser Stufe des
Prozesses minimal zu halten. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das Fleischmaterial durch eine Emulsionsmühle zur
Emulgierung des Fleischmaterials geführt, wobei die Emulsion auf
eine Temperatur zwischen etwa 10 °C
bis etwa 49 °C,
vorzugsweise zwischen etwa 21 °C
bis etwa 38 °C,
erwärmt
wird.
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Die
in die Fleischemulsion einzuarbeitenden Zusätze, einschließlich des
trockenen proteinischen Materials (wenn es verwendet wird), können der Fleischmischung
vor der Emulgierung zugesetzt werden. Alternativ ist es häufig bevorzugt,
die Zusätze, insbesondere
das trockene proteinische Material, der Fleischmischung nach der
Emulgierung des Fleischs zuzusetzen. Da die Zugabe des trockenen
proteinischen Materials die Viskosität der Emulsion erhöht, wird
eine bessere Emulgierung erhalten, wenn die Fleischmischung emulgiert
wird, bevor das trockene proteinische Material zugesetzt wird, was
zur Bildung eines viskosen Fleisch"teigs führt.
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Dieser
Fleischemulsionsteig wird seinerseits zerkleinert, um die Feinheit
der Emulsion zu erhöhen, und
wird rasch auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunkts von Wasser
erhitzt. Bei dieser Temperatur läuft
die Koagulation von Protein in der Emulsion so rasch ab, dass die
Emulsion aushärtet
und ein festes Emulsionsprodukt innerhalb einer sehr kurzen Zeit, z.B.
von 20 s oder weniger, gebildet wird.
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Es
wurde gefunden, dass die rasche Erhitzung der viskosen Fleischemulsion
auf eine Temperatur von wenigstens 132°C, und vorzugsweise zwischen
etwa 140 °C
bis etwa 154 °C,
dazu führt,
dass das Protein in der Emulsion koaguliert, so dass die Emulsion
aushärtet
und ein erstes festes Emulsionsprodukt innerhalb von etwa 5 min
und typischerweise von wenigen Sekunden bis etwa 3 min nach dem
Erhitzen bildet. Auf dieser Stufe des Verfahrens steht die Emulsion
unter einem Druck von etwa 100 psi (689 kPa) bis etwa 500 psi (3448
kPa) und vorzugsweise von 200 psi (1379 kPa) bis 350 psi (2413 kPa). Die
höhere
Temperatur, zusammen mit dem erhöhten
Druck, führt
zu einer Faserausbildung im Produkt. Es wurde überraschenderweise gefunden,
dass je höher
die Produkttemperatur und der Druck sind, umso besser die Faserentwicklung
ist. Darunter wird eine lineare Ausrichtung mit kleineren, feineren,
langen Fasern verstanden.
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Vorzugsweise
wird die Emulsion in einer Apparatur verarbeitet, in der die Emulsion
auf eine derartige erhöhte
Temperatur erhitzt wird, während
sie zerkleinert wird, wie beispielsweise durch mechanisches Erhitzen
und/oder Dampfinjektion. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
wird die viskose Fleischemulsion, die sich auf einer Temperatur
zwischen etwa 30 °C
bis etwa 40°C
befindet, durch eine Emulsionsmühle
gepumpt, in der die Fleischemulsion einer Scherung ausgesetzt wird,
um die Feinheit der Emulsion zu erhöhen, und in der nahezu gleichzeitig
die Emulsion auf eine Temperatur auf wenigstens 132 °C, vorzugsweise
140 °C bis
etwa 154 °C, erhitzt
wird, und zwar durch rasches mechanisches Erhitzen und/oder durch
Dampfinjektion. Die Emulsion wird dabei auf derartige erhöhte Temperaturen
in einem Zeitraum von weniger als 60 s erhitzt. Wenn die Emulsion
auf eine derartig erhöhte
Temperatur auf die angegebene Weise erhitzt wurde, sollte eine weitere
nennenswerte Scherung und Zerkleinern der Emulsion vermieden werden.
Die Kontrolle der Emulsionstemperatur innerhalb des gewünschten
Bereichs kann erreicht werden durch Einstellung von Faktoren wie
beispielsweise der Einspeisgeschwindigkeit in die Emulsionsmühle, der
Rotationsgeschwindigkeit der Emulsionsmühle und dgl., und kann leicht
von Fachleuten bestimmt werden. Die heiße Fleischemulsion, die sich
auf einer Temperatur von wenigstens 132 °C, vorzugsweise von etwa 140 °C bis etwa
154 °C,
befindet, wird mit einer Verdrängungspumpe,
z.B. einer Zahnrad- oder Drehkolbenpumpe, in ein Halterohr überführt, das
eine begrenzte Verarbeitungszone definiert. Das Produkt wird bei hohen
Drucken von wenigstens 100 psi (689 kPa), vorzugsweise etwa 150
psi (1034 kPa) bis etwa 450 psi (3103 kPa), und besonders bevorzugt
von 200 psi (1379 kPa) bis etwa 350 psi (2413 kPa) in die Verarbeitungszone
gepumpt. Bei derartig hohen Drucken arbeitet das Verfahren bei oder
in der Nähe
des oberen Konstruktion-Grenzdrucks des Emulgierers. Aus diesem
Grund wird vorzugsweise eine Verdrängungspumpe (Druckgrenze von
500 psi (3448 kPa bis über
2500 psi (17238 kPa)) direkt nach dem Emulgierer angekoppelt. Das
gestattet die Verwendung des Emulgierers zur Entwicklung der hohen Temperatur
ohne den hohen Druck. Der Druck wird nach der Zahnradpumpe entwickelt.
Dadurch wird auf diese Weise der Druck im Emulgatorgehäuse auf 60
psi (414 kPa) bis 100 psi (689 kPa) vermindert.
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Die
begrenzte Verarbeitungszone weist vorzugsweise die Form eines gestreckten
Rohres auf. Die Emulsion wird in der gestreckten Verarbeitungszone
bei einem Druck oberhalb des Dampfdrucks der Emulsion gehalten,
bis das Protein in der Fleischemulsion ausreichend koaguliert ist,
um die Emulsion zu härten
und ein festes Emulsionsprodukt zu bilden, das seine Form und Struktur
beibehält,
wenn es aus der begrenzten Verarbeitungszone abgegeben wird. Bei
einer derartig erhöhten
Temperatur läuft
die Proteinkoagulation mit einer sehr raschen Geschwindigkeit ab.
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Während der
Zeitraum, der erforderlich ist, damit die heiße Emulsion ausreichend härtet um
ein festes Produkt zu bilden, von einer Anzahl von Faktoren abhängt, wie
beispielsweise der Temperatur, auf die die Emulsion erhitzt wird,
sowie der Menge und dem Typ des Proteins in der Emulsion, reicht
im Allgemeinen eine Verweilzeit zwischen wenigen Sekunden bis etwa
3 min, und üblicherweise
zwischen etwa 1 bis etwa 1,5 min, in dem langgestreckten Rohr aus,
damit das Protein ausreichend koaguliert und ein festes Emulsionsprodukt
bildet, das seine Form, Integrität
und seine physikalischen Eigenschaften beibehält. Die Verweilzeit in dem
langgestreckten Rohr kann dadurch kontrolliert werden, dass man
die Fördergeschwindigkeit
der Emulsion in das langgestreckte Rohr steuert und/oder die Länge des
langgestreckten Rohrs einstellt.
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Die
Struktur des langgestreckten Rohrs trägt dazu bei, die Faserstruktur
des Produkts auszubilden. Das langgestreckte Rohr sollte einen verminderten
Querschnittsdurchmesser über
seine Länge
aufweisen, so dass der Umfang des Rohrs kleiner wird, wenn sich
das Produkt weiter in das Rohr hineinbewegt. In der Praxis wird
angenommen, dass Rohre mit einer Länge zwischen etwa 2,5 m und
etwa 6 m und vorzugsweise zwischen 3 m bis 5 m und einem Innendurchmesser
zwischen etwa 12 mm und etwa 75 mm befriedigend unter Bildung eines
festen Emulsionsprodukts funktionieren. Da das Rohr einen Querschnittsdurchmesser
aufweist, der über
seine Länge
abnimmt, oder über
einen Teil davon, wird das Produkt, während es in das Rohr eintritt,
zusammengedrückt,
während
es durch das Rohr hindurchströmt.
Die Fließgeschwindigkeit
und die unterschiedlichen Drücke
auf das Produkt tragen dazu bei, die Faserstruktur auszubilden.
Beispielsweise wird ein Rohrmaterial verwendet, das einen Durchmesser von
etwa 62 mm an der Öffnung
aufweist, wo das Produkt in das Rohr eintritt, und das sich durch
einen konischen Reduzierabschnitt auf einen Durchmesser von 25 mm
verengt. Rohre von unterschiedlichen Querschnittsformen können verwendet
werden, beispielsweise kreisförmig,
quadratisch, rechteckig und dgl.
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Vorzugsweise
wird das Rohr gekühlt.
Das ermöglicht
es, dass das Produkt gekühlt
wird, während es
durch das Rohr gedrückt
wird. Typischerweise kann das Rohr durch einen externen Mantel oder eine
andere Einrichtung gekühlt
werden. Ein rechteckiges Rohr oder ein rundes Dreifachrohr (mit
einem Kühlrohr
innerhalb eines Produktrohrs innerhalb eines Kühlrohrs) stellen bevorzugte
Konstruktionen dar, die eine wirksame Kühlung des Zentrums des Produkts
erleichtern. Das Kühlen
erhöht
die Prozessstabilität,
und, ähnlich
einer Verminderung der Querschnittsfläche, kann die Faserdefinition
und Ausrichtung verstärken,
indem Variationen der Produktviskosität und der Fließgeschwindigkeit
bewirkt werden. Die gehärteten
Fleischemulsionsstücke,
die aus der begrenzten Verarbeitungszone abgegeben werden, weisen
daher die Form von langen Produktstreifen mit einer Temperatur von
etwa 65 °C
bis 100 °C
auf, wobei der Feuchtigkeitsgehalt etwa 47 bis 60% beträgt und die
Stücke
in ihrer Größe variieren.
Bei der Abgabe aus der Verarbeitungszone werden die Stücke rasch
durch Verdampfungskühlung
auf eine Temperatur im Bereich von 60 °C bis 93 °C abgekühlt. Gewünschtenfalls kann eine geeignete
Schneidvorrichtung, wie beispielsweise ein rotierendes Schneidmesser,
ein Wasserstrahlmesser, ein Messergitter oder dergl. an das Abgabeende
des langgestreckten Rohrs montiert werden, um das Produkt in Stücke einer
gewünschten
Form zu schneiden, z.B. von etwa 150 mm bis etwa 350 mm. Gewünschtenfalls
kann das Produkt entlang des Zentrums geschnitten werden, um eine
raschere Abkühlung
des Produkts zu ermöglichen.
Die so gebildeten Fleischemulsionsbrocken weisen eine hervorragende
Integrität
und Festigkeit auf und behalten ihre Form und ihre Fasereigenschaften,
wenn sie kommerziellen Prozeduren zum Einfüllen in Dosen und deren Wärmebehandlung
unterzogen werden, wie sie erforderlich sind bei Herstellung von
Lebensmitteln mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt in Dosen.
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Um
die Fasergestalt des Produkts zu verbessern, kann ein Satz von Druckwalzen,
der aus zwei schwach-texturierten Zylindern (Walzen) besteht, die sich
mit ähnlichen
Geschwindigkeiten drehen, verwendet werden, bevor das Endprodukt
wieder größensortiert
oder gewürfelt
wird. Das Produkt, das aus der begrenzten Verarbeitungszone abgegeben
wird, wird in eine in engen Grenzen einstellbare Öffnung zwischen
den sich drehenden Zylindern fallengelassen, die die Fasern öffnen oder
teilweise trennen oder zerreißen.
Es wurde gefunden, dass diese unvollständige Form der Zerkleinerung
im Sinne einer Hervorhebung der linearen Fasern funktionierte.
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Die
aus der begrenzten Verarbeitungszone abgegebenen Emulsionsstücke können gewürfelt werden
und einem Trockner zugeführt
werden, um einen großen
Teil der Feuchtigkeit aus ihnen zu entfernen, und das getrocknete
Produkt wird gesammelt und gelagert.
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Die
Feuchtigkeitsverminderung kann auch dadurch erreicht werden, dass
man die Stücke
einer trocknen Hitze aussetzt, so dass die erhaltenen Produktstücke, obwohl
sie Fasern zeigen, ein im Allgemeinen happenartiges Aussehen aufweisen.
Die trockene Hitze kann durch Rösten,
Backen, Grillen oder Frittieren des Körpers erzeugt werden. Vorzugsweise wird
der Körper
blitzfrittiert. Die Dauer beträgt
typischerweise weniger als 1 min und liegt vorzugsweise im Bereich
von 15 bis 35s, wenn sich das Öl
in einem Temperaturbereich von 150 bis 200°C befindet.
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Alternativ,
bei der Herstellung eines "nassen" Produkts, können die
Fleischemulsionsstücke
aus dem langgestreckten Rohr direkt einer Dosenfüllverarbeitung zugeführt werden,
wo die Brocken zusammen mit anderen Bestandteilen in Dosen gefüllt werden,
wie beispielsweise einer Soße,
einer Bratensoße
und dgl., und die Dosen wärmebehandelt
werden. In jeder Situation kann die Größe des Produkts gewünschtenfalls
neu festgesetzt werden.
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Beispielsweise
kann bei der Herstellung eines Haustierfutterprodukts in Dosen eine
geeignete Soße
dadurch hergestellt werden, dass man eine Mischung aus Wasser, Stärke und
Gewürzzubereitungen
erhitzt. Die Fleischemulsionsbrocken und die Soße werden in den gewünschten
Anteilen in Dosen gefüllt,
die Dosen werden vakuumversiegelt und dann unter Zeit-Temperaturbedingungen
wärmebehandelt,
die ausreichend sind, um eine kommerzielle Sterilisierung zu erreichen.
Es können
herkömmliche Wärmebehandlungsprozeduren
zur Anwendung kommen. Typischerweise reicht eine Wärmebehandlungstemperatur
von etwa 118 °C
bis 121 °C
für etwa 40
bis 90 min aus, um ein kommerziell steriles Produkt herzustellen.
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3 zeigt
ein Fließbild,
das die Verfahrensstufen der vorliegenden Erfindung in allgemeiner Form
illustriert.