FI59321C - Foerfarande foer framstaellning av fibroesa koettsurrogat - Google Patents

Description

Γβ1 „„ KUULUTUSJULKAISU C O 7 O-1

Vgfrg w utlAggningsskrift 59321 ^/45\ Patentti myönnetty 10 08 1931 ” Patent neidelat >s * ^ (51) K«fe.W3 A 23 J 3/00 SUOMI—»FINLAND (21) μμμμ-p»mei»ei«i*ii** 762222 (22) Hakwniapllvf — AnaMinlnpdag 0U.06.76 (23) AlkuptM—Gltogtitod** 0U.00.76 (41) Tullut JutktMluI — WlvK ofluncllg 07.02.77 ia rekisterihallitus (44) NlhttvitulpMI0n „ _

Patent· och register Styrelsen AiwSkan utiagd odi utL*kr«ftwi puMcmd 30. oU. 8l (32)(33)(31) PyrNny «uoilMM_B«glri prloritut 06.08.75 USA(US) 6023U7 (71) General. Foods Corporation, 250 North Street, White Plains, New York IO625, USA(US) (72) Marshall Miles Rankowitz, Bronx, N.Y., USA(US) (7U) Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä kuitumaisten lihankorvikkeiden valmistamiseksi - Förfarande för framställning av fibrösa köttsurrogat Tämän keksinnön kohteena on proteiinipitoisten kuitumaisten ravintotuottei-den valmistaminen, tarkemmin sanottuna menetelmä lihan rakennetta muistuttavien isojen proteiinikakkujen valmistamiseksi.

Ravintoaineteollisuus on jo vuosia yrittänyt tuottaa proteiinipitoista halpaa materiaalia lihan korvikkeeksi. Nämä yritykset ovat viime aikoina voimistuneet luonnollisten lihatuotteiden suhteellisen puutteen ja korkeiden hintojen vuoksi. Aikaisemmin yritettiin valmistaa lihan korviketuotteita jäljittelemällä luonnollisen lihan yksinkertaistettua rakennetta, joka käsitti sopivan sideaineen koossa pitämän kuitusysteemin. Luonnollisen lihan kuiturakenteen jäljittelemiseksi sovellettiin synteettisten tekstiilikuitujen teknologiaa proteiinikuitujen valmistukseen, jotka voitiin sitoa yhteen lihaa muistuttavaksi massaksi. Peruspatentti, joka esittää menetelmän proteiinikuitujen kehräämiseksi lihankorvikkeiksi, on Boyer'in US-patentti n:o 2 682 U66, julkaistu 29.06.195**· Siitä lähtien on jul- 2 59321 kaistu lukuisia samanlaisten kuitujen käyttöön perustuvia patentteja. Näistä voidaan mainita W. E. Hartmanille myönnetty US-patentti n:o 3 320 070, jossa selostetaan menetelmä kasvikuitujen sekoittamiseksi albumiinisideaineeseen, minkä jälkeen tapahtuu lämpökäsittely. Toisessa hiljattain julkaistussa A. E. Carp'in ym:n US-patentissa n:o 3 772 035 esitetään menetelmä lihankorvikkeen tuottamiseksi valmistamalla lukuisia nippuja määrätyllä tavalla kehrätyistä proteiinikuiduista, kyllästämällä nämä niput albumiinisideaineella, lämpökäsittelemällä näitten nippujen pintaosat ja sen jälkeen kokoamalla niput lopulliseen koaguloitumiskäsitte-lyyn lämmön ja paineen alaisena. Vaikkakin nämä kehruumenetelmät ovat tuottaneet tyydyttäviä lihankorvikkeita, ne vaativat kuitenkin laajoja pääomainvestointeja ja suuria käyttökustannuksia. Lisäksi näitten kuitujen perustuessa soijan proteiiniin aikaan saadut tuotteet ovat ravitsemuksellisesti vaillinaisia, ellei tär-keitten aminohappojen saantia modifioida sopivilla lisäaineilla. Lisäksi nirsommat kuluttajat pystyvät helposti erottamaan näitten tuotteiden rakenteen luonnollisten lihanpalojen rakenteesta,

Kehrättyihin proteiinikuituihin perustuviin lihankorvikkeisiin liittyvien luontaisten rajoitusten vuoksi on tutkittu muita menetelmiä tämän tyyppisten tuotteiden valmistamiseksi. Esimerkiksi Rusoffille ym:lle myönnetyssä US-patentissa n:o 3 097 395 esitetään autoklaavimenetelmä, jolloin ei tarvita kehrättyjä pro-teiinikuituja. Tämän suoritustavan mukaisesti lämmitettiin vetelää proteiini-massaa nopeasti sekoittamalla sitä jatkuvasti, jolloin saatiin proteiini koaguloi-t umaan k uit'.massaksi . Jäähdyttämällä proteiini nopeasti saatiin aikaan liuska-maista kuitumateriaalia, joka saatiin talteen melko matalasaantoisena.

Muissa viimeaikaisissa patenteissa on esitetty proteiinimateriaalien ekstrusioon perustuvia menetelmiä kuitumaisen rakenteen aikaansaamiseksi. Tällaisiin menetelmiin liittyvien säästöjen uskottiin korvaavan näitten tuotteiden kuitujen identiteetin mahdollisesti kärsimät häviöt kehrättyihin kuitukorvikkei-siin verrattuna. Ekstrudoimalla suurempia kuitumateriaaleja poistettiin pääosin tarve sitoa yhteen pienempiä segmenttejä. Esimerkiksi Atkinsonille, 3 980 912 ja 3 988 770 sekä Jenkinsille, 3 996 858 myönnetyissä US-patenteissa ehdotetaan kasviproteiinimateriaalin ekstruderikäsittelyä korkealta painetasolta alennetulle painetasolle huokoisen proteiinipitoisen massamaisen tai köysimäisen materiaalin tuottamiseksi. Äkillinen laajeneminen siirryttäessä korkeasta paineesta ilmakehän paineeseen aiheutti laajenemisen ulostulosuuntaan, jolloin syntyi kuituja.

Feldbrugge ym. esittävät US-patentissa n:o 3 886 299 menetelmän, jolla voidaan valmistaa ekstruderilla huomattavasti parannettu kuitumainen tuote. Tämän 3 59321 menetelmän mukaisesti tuotetaan runaasti kuituja sisältävä, olennaisesti paisumat on tuote, joka muistuttaa eläinten lihaskudosta tai kalan lihaa. Tämä menetelmä edellyttää sellaisen seoksen valmistamista, joka sisältää yli 35 paino-$ lämmössä koaguloituvaa proteiinia; seoksen kosteuspitoisuuden säätämistä ?5~ö5 %:iin; vesi-ja proteiiniseoksen sekoittamista taikinaksi, joka venytettynä on luonteeltaan kuitumaista; taikinan puristamista suljettuun tilaan, jolloin ruuvin siipien välinen putki pienenee 2:1 tai enemmän ekstruderin sylinterin syöttöaukosta poistoaukkoon (poistoputken tilavuus on korkeintaan puolet ruuvin syöttöaukon kohdalla olevan putken tilavuudesta) kaasun poistamiseksi ja taikinan tiivistämiseksi yhtenäiseksi kappaleeksi; sylinterin muodostuessa yli 121°C:een lämmitetystä ulkoseinämästä ja putkesta, jonka sisällä on pyörivä ruuvi; taikinan samanaikaista lämmittämistä ja venyttämistä taikinan ollessa paineen alaisena kunnes muodostuu kuumuuden vaikutuksesta termisesti koaguloitunut kuitumainen tuote, jonka kuidut ovat putken suuntaiset; tuotteeseen kohdistuvan paineen vähentämistä puristamatta tuotetta suulakkeen läpi paineen alentumisen ollessa alle 7 kg/cm^, jolloin aiheutuu tuotteen paisumista 20 % tai vähemmän ja jolloin säilytetään tuotteen kuidut samansuuntaisina; ja kuitumaisen tuotteen talteenottamista. Tässä esitettävä keksintö parantaa yllä kuvattua menetelmää ja saa aikaan tuotteen, joka jäljittelee tarkemmin luonnollisen lihan ja kalan rakenteellisia ominaisuuksin.

Vaikkakin Feldbruggen ym:n menetelmän mukaan on mahdollista valmistaa suuria kimpaleita tai jopa kakkuja kuitumaista proteiinia sisältävistä tuotteista, on nyttemmin ilmennyt, että on olemassa tiettyjä rakenteellisia etuja, jotka voidaan saavuttaa ekstrudoimalla tuotteet kokoon, joka poikkeaa tuotteen halutusta loppukoosta. Niinpä on havaittu, että valmistettujen tuotteiden rakenteellisia ominaisuuksia parannetaan huomattavasti käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää, jolloin suuri määrä olennaisesti paisumattornia, kuitumaisia proteiiniliuskoja valmistetaan seuraavasti: (i) valmistetaan lämmössä koaguloituvaa proteiinia sisältävä vesipitoinen seos, (ii) säädetään seoksen vesipitoisuus 20-65 paino-%:iin, jolloin saadaan vesi- ja proteiinipitoinen taikina, (iii) taikinaa puristetaan samalla kun se johdetaan lämmitetyn, tilavuudeltaan pienenevän kammion läpi, jolloin taikinaa samanaikaisesti venytetään ja kuumennetaan paineen alaisena ja muodostetaan puristuksessa termisesti koaguloituja kuitumaisia liuskoja, joissa kuidut ovat suuntautuneet liuskojen pituussuunlui-sesti, ja k 59321 (iv) hellitetään liuskoihin kohdistunut puristus, jolloin ne eivät oleellisesti paisu ja jolloin niiden kuitumainen luonne säilyy, ja jolle menetelmälle on tunnusomai sta, että a) liuskat hydratoidaan 65 %‘.n kosteuspitoisuuteen, b) liuskat mahdollisesti fibrilloidaan mekaanisesti työstämällä, jolloin liuskoissa olevat kuidut osittain erotetaan toisistaan, c) liuskoja liotetaan munanvalkuaista sisältävässä sideaineessa, d) liuskat kerrostetaan kuitujen oikaisemiseksi samaan suuntaan ja onteloi-den oleellisesti välttämiseksi, sekä e) sideaine lämpökovetetaan,

Keksinnön edullisimman suoritusmuodon mukaisesti on havaittu, että lämmittämisen tapahtuessa mikroaaltoenergialla koko jäljitellyn liharakenteen kutistuminen ja tiivistyminen näyttää saavan aikaan tuotteelle todenmukaisemman ulkonäön ja maun.

Tämän keksinnön menetelmää käyttämällä parannetaan huomattavasti US-patentin n:o 3 886 299 suoritusmuodon mukaan valmistettua olennaisesti paisumatonta kuitumaista proteiinimateriaalia.

Tämän menetelmän mukaan puristetaan siis kostea, koaguloituvaa proteiini-pitoista materiaalia oleva taikina tilavuudeltaan pienenevän sylinterin sisällä olevaan yhtenäiseen tilaan, jolloin sylinteri käsittää lämmitettävän ulkoseinämän ja sen sisällä pyörivän ruuvin (kierä). Tilavuus ruuvin pituussuuntaan pienenee edullisesti puoleen tai enemmän syöttöaukosta poistoaukkoon siirryttäessä. Sylinterin tilavuuden pienenemisen aiheuttama paine tiivistää proteiinin siitä, mikä on normaalia ruuviputkessa, saaden näin proteiinin putken suuntaiseksi. Samalla lämmitetty ulkoseinämä siirtää riittävästi lämpöä puristettuun ja venytettyyn proteiinimassaan materiaalin pehmentämiseksi ja koaguloimiseksi tiiviiksi kuitu-massaksi, joka puristetaan ulos ekstruderin sylinteristä. Koaguloitunut materiaali puristuu ulos ekstruderista sen tilavuuden oleellisesti lisääntymättä siitä, mitä se oli putkessa juuri ennen ulospuristusta. Lämmitettyjen pintojen välinen tila, joka tavallisesti on luonteeltaan sylinterimäinen tai kartiomainen, sekä pyörivä ruuvi säädetään siten, että proteiinipitoisen materiaalin palautussekoit-tuminen minimoidaan ja että proteiinipitoinen massa lämmitetään nopeasti, venytetään ja suunnataan ruuviputken suuntaiseksi.

Paine on välttämätön proteiinipitoisen materiaalin tiivistämiseksi siten, että siinä ei käytännöllisesti katsoen ole ontelolta, materiaalin asianmukaisen virtauksen ja lämmön nopean siirtymisen varmistamiseksi lämmitetystä pinnasta 5 59321 proteiinipitoiseen materiaaliin, Paine pidetään puristuksen aikaansaamiselle välttämättömässä minimissä materiaalin ajamiseksi tilavuudeltaan pienenevän sylinterin läpi koska liiallinen vastapaine hajottaa kuiduiltaan samansuuntaisen proteiinipitoisen massan.

Sylinterin pinta aiheuttaa valuvalle proteiinipitoiselle materiaalille kitkaa, jolloin materiaali venyy ruuviputken suuntaisesti muodostaen näin tiiviin, kerroksellisen, yhtenäisen kuitutuotteen. Proteiinin kehittyessä olemukseltaan kuitumaiseksi lämmitetyistä pinnoista siirtyvä lämpö koaguloi proteiinin palautu-mattomasti kuitumaiseksi massaksi. Sylinteristä tuleva tuote otetaan parhaiten talteen välttämällä olennaista paineen pudotusta, näin varmistuen siitä, ettei vastapaine, lämmitetystä seinämästä ja ruuvista johtuvaa lukuunottamatta, aiheuta proteiinin samansuuntaisten kuitujen hajaantumista. Tavanomaisia puhallukseen tarkoitettuja suuttimia ei käytetä, mutta haluttaessa tuotteesta määrämuotoista, voidaan käyttää Pagen ym:n US-patentissa 3 559 561 esittämän tyyppistä suutinta materiaalin muotoilemiseksi näin minimoiden tuotteen laajenemisen ja kuitujen hajaantumisen. Paineen putoaminen ilmakehän paineeseen pyörivän ruuvin ja seinämien puristamassa massassa vallitsevasta suurimmasta paineesta pitäisi minimoida rajoittamaan massan laajeneminen 20 #:iin tai sitäkin pienempään, mieluummin 10 $:iin tai vähempään ja kaikkein mieluimmin alle 5 #:iin lisääntynyttä tila-vuutta. Paineen putoaminen alle 7 kg/cm on tyypillistä.

Tämän keksinnön mukaisesti valmistettu materiaali puristetaan mieluimmin ohuina liuskoina ekstruderin läpi, jolloin liuskat ovat enintään 0,63 cm:n paksuisia, mieluimmin 0,25 cm, Kuitenkin haluttaessa materiaali voidaan puristaa kaksi tai kolme kertaa tämän paksuiseksi minkä jälkeen se voidaan ajaa telojen läpi materiaalin paksuuden saamiseksi ilmoitettuun suuruusluokkaan. Eduksi on myös, että telojen läpi kulkeutuminen jossakin määrin kuiduttaa liuskoja erottaen massan heikompia juovia pitkin näin selventäen fibrilloitunutta kuiturakennetta.

Valmistettaessa tämän menetelmän mukaisia proteiiniliuskoja proteiini-materiaalilla on oltava useita kriittisiä ominaisuuksia.

Sen on sisällettävä mahdollisimman vähän denaturoimatonta proteiinia, so. proteiinia, jota ei ole kuumakäsitelty eikä muutenkaan käsitelty sellaiseksi, ettei se enää koaguloituisi.

Kuitumudostukselle tarpeellinen proteiinikonsentraatio vaihtelee proteiinin laadun ja alkuperän mukaan. Raakaliha-, kala- ja kasviproteiinimateriaaleja voidaan käyttää. Sopivia kasviproteiinilähteitä ovat soijapapujauho, maapähkinäjauho, puuvillan siemen tai muut kasviproteiinimateriaalit, joita yleisesti saadaan sivutuotteina öljyn puristuksessa. Täysrasvaisia proteiinipitoisia raaka-aineita 6 59321 voidaan myös käyttää, mutta tiivistetyt proteiinimateriaalit ovat parempia, jotta taikinan proteiinipitoisuus tulisi mahdollisimman suureksi. Elinten lihaskudos ja liha, kalojen liha, soijan puristusjäte, gluteeni, albumiini, rasvattoman maitojauheen tapaiset meijerituotteet, hera yms, vehnäjauho ja muut proteiinia sisältävät tuotteet ovat käyttökelpoisia. Halpa liha, siipikarja tai kala, jota ei voi käyttää suoraan kuluttajille myytäväksi, kuten esimerkiksi munivista kanoista valmistettu lintutahna, ovat hyviä eläinproteiinilähteitä. Proteiini-jätteiden kaltaiset proteiinit, esimerkiksi rasvaton soijajauho ja etenkin vehnän gluteeni ovat suositeltavia kasviperäisiä proteiinilähteitä.

Proteiinipitoiset materiaalit jaoitellaan osiin (näitä tuotteita käytetään edullisesti jauhomaisina) ja sekoitetaan kosteaksi taikinaksi, jonka kosteuspitoisuus on 20-65 %. Hiukkaskooltaan 0,177 mm:n (80 mesh USS) jauhot tai vielä hienommat ovat erityisen hyviä yhtenäisen alkutaikinan muodostamiseksi. Liha-materiaaleja käytettäessä on tarpeen poistaa lihasta osittain vesi tunnetuilla kuivatusmenetelmillä tai sekoittaa liha kuivaan kasviproteiini- tai muuhun materiaaliin kosteuspitoisuuden alentamiseksi menetelmän vaatimaksi. Lämpökäsittely lihan tai kalan kuivattamiseksi aiheuttaa tietenkin denaturoitumista ja siksi onkin parasta käyttää lihaa vain lisäaineena tai kuivaa kasviproteiinia täydentävänä proteiinilähteenä, jolloin kasviproteiini muodostaa suurimman osan taikinaa.

Muitakin materiaaleja voidaan sekoittaa proteiineihin. Esimerkiksi tärkkelyksen tapaisia hiilihydraatteja, syötäviä lisäaineita, värejä, rasvoja ja maku-aineita voidaan lisätä proteiinipitoiseen materiaaliin. Vehnäjauhon on havaittu olevan erittäin hyödyllinen lisäaine, koska siinä on jonkin verran kuitujen muodostumiselle tarpeellista gluteenia ja sitä voidaan helposti keittää ja hyytelöidä prosessin aikana, jotta tuotteeseen saadaan haluttu maku ja rakenne. Kuitenkin rasvaton soijapapujauhokin antaa riittävästi hiilihydraatteja ja enemmän proteiineja valmiiseen tuotteeseen.

On tärkeää sekoittaa materiaali riittävään määrään vettä, jolloin vesi jakaantuu mahdollisimman tasaisesti proteiinipitoiseen materiaaliin.

Kuidut kehittyvät ja koaguloituvat saatettaessa kostea proteiinipitoinen taikina paineen alaiseksi tilavuudeltaan pienenevässä sylinterissä, jonka muodostaa lämmitetty ulkoseinämä ja pyörivä ruuvi. Taikinan puristaminen tällä tavoin sylinterissä synnyttää taikinaan paineen, joka riittää tiivistämään taikinan, mutta ei riitä aiheuttamaan olennaista laajenemista sylinterin poistoaukon luona. Puristus poistaa ontelot ja ilman sekä muodostaa tiiviin proteiinipitoisen massan. Samalla puristuminen lämmitettyä ulkoseinämää vasten saa lämmön nopeasti siirtymään 7 59321 massaan, pehmentäen massan sen puristuessa kohti ekstruderin poistoaukkoa. Ruuvin jatkuva pyöriminen, lämmitetyn seinämän vastus seka tilavuuden pieneneminen aiheuttavat pehmeän massan venymisen kuituiseksi rakenteeksi, joka tavallisesti on ruuvin putken suuntainen ja samalla kuidut kuumenevat kylliksi muodostamaan pysyvän proteiinipitoisen massan. Näin kuidut samalla sekä venyvät että asettuvat saman suuntaiseksi kerroksittain tai tasoittain, mikä on normaalia lämmitetylle pinnalle. Lämmössä koaguloituneet kuidut puhalletaan sitten ulos ekstruderista laajenematta, jotta ekstruderin sisällä muodostunut tiivis lihamainen rakenne-säilyy .

Kuitujen muodostaminen tapahtuu soveliaasti syöttämällä esisekoitettu taikina sen tyyppiseen ekstruderiin, joita tavallisesti käytetään muoviteollisuudessa, ja jonka ruuvin kehän ja lämmitetyn seinämän välinen tila on mahdollisimman pieni ja jossa myös mieluimmin ruuvin siipien ja lämmitetyn seinämän muodostaman putken pohjan välinen tila on mahdollisimman pieni. Tämän kaltaisessa koneessa lämpöä siirtävän pinnan ala käsiteltävän proteiinimassan tilavuuteen nähden on mahdollisimman suuri. Ekstruderi on suunniteltava siten, että sen tilavuus pienenee syöttöaukosta poistoaukkoon mentäessä ruuviputkessa suhteessa 1:2-1:10, edullisesti 1:2-1:5-

Normaalisti seinämä lämmitetään vähintään 121°C:n lämpötilaan ja mieluimmin 138°C:n tai korkeampaan keskilämpötilaan. On suositeltavaa käyttää monivyöhyk-keistä lämpöä, jotta lämpötilaa voidaan kunnollisesti tarkkailla koko ekstruderin putken mitalta. Kuumennettu pinta keittää taikinassa olevan hiilihydraatin ja nostaa taikinan lämpötilan niin korkeaksi, että proteiini koaguloituu. Samalla kuumennetun seinämän suhteen pyörivä ruuvi saa taikinan venymään pitkin ruuvi-putkea proteiinin koaguloituessa. Pyörivä ruuvi ja kuumennettu seinämä ovat lähekkäin saman suuntaisina liukumisen tai palautussekoituksen välttämiseksi kuitujen venyessä ja koaguloituessa,

Ruuvin minimipyörimisnopeus määräytyy sen nopeuden mukaan, jonka kyseinen ekstruderi tarvitsee estämään proteiinipitoisen materiaalin hiiltymisen tai ruskistumisen käsittelyn aikana, Tarkat käyttöolosuhteet eivät ole kriittiset, kunhan tilavuus pienenee riittävästi, jolloin taikina puristuu kunnollisesti tiiviiksi massaksi, ja proteiini venyy ja koaguloituu. Haluttaessa ekstruderin ruuvia voidaan lämmittää kuumennetun pinta-alan lisäämiseksi vielä enemmän käytettävissä olevaa proteiinipitoista materiaalimassaa kohti, ja se voidaan vielä suunnitella suorittamaan ensimmäinen sekoitusvaihe, jolloin proteiinipitoisen massan lämpötila nousee niin korkeaksi, että koaguloituminen alkaa ja tällöin ruuvi on suunniteltu aikaansaamaan tilavuuden supistuminen proteiinin purista- 8 59321 miseksi, venyttämiseksi ja kuitujen saattamiseksi samansuuntaisiksi koaguloitu-misen aikana. Ensimmäistä sekoitusvaihetta voidaan käyttää myös aineosien sekoittamiseksi ja kuituisen taikinan muovaamiseksi. Näin voidaan sekoittaa alustavasti suuria määriä materiaalia ruuvin syvissä siivissä ja taikinan muodostumisen sekä koaguloitumislämpötilan saavuttamisen jälkeen voidaan ruuviputken tilavuutta vähentää jotta saadaan kuumennettu pinta mahdollisimman suureksi massan suhteen proteiinin venyessä ja koaguloituessa.

Ekstruderin sisällä tapahtuva tilavuuden supistuminen vaikuttaa huomattavasti valmistetun kuidun laatuun. Putken tilavuuden pienetessä syntyy pitempiä, säiekkäämpiä kuituja. Käsiteltäessä ekstruderissa tiettyä seosta kuten esimerkiksi esimerkissä I käytettyä, tilavuuden supistus 2:1 (lopullinen tilavuus on puolet alkuperäisestä tilavuudesta) saa aikaan kuitumaisen lihamaisen liuskan, jossa on enemmän kudoskerrosta, kun taas supistus 5:1 (lopullinen tilavuus on viidesosa alkuperäisestä tilavuudesta) saa aikaan materiaalin, jossa on vähemmän kerroksia mutta pitemmät kuidut.

Taikinan kokonaiskosteuspitoisuus sen tullessa ekstruderiin voi olla n.

20 - n,. 65 %. Suuremmat kosteuspitoisuudet, tavallisesti U5 % tienoilla, ovat eduksi valmistettaessa kalamaista kudosta, jossa on suhteellisen lyhyet, erisuuntaiset kuidut. Uskotaan, että korkeampi kosteuspitoisuus saa aikaan plastisen massan paremman sekoittumisen koaguloitumisen aikana ja laimentaa taikinan proteiinipitoisuutta riittävästi vähentämään kuitujen venymistä ja oikenemista koaguloitumisaikana. Erittäin kalaa muistuttava massan rakenne saadaan aikaan käyttämällä taikinaa, joka sisältää n. 20 - U5 % vehnän gluteenia ja n. 38 - k9 % vettä käsiteltynä n. 135 - 199°C:n lämmössä käyttäen ruuvitilavuuden pienennystä n. 2:1-5:1. Ruuvin tilavuuden supistaminen edellä mainituissa rajoissa saa aikaan lihamaisen, kuiduiltaan samansuuntaisen, kuitumaisen tuotteen; toisaalta taas tilavuuden supistuksen lisääminen saa aikaan pitkän, säikeisen, kuitumaisen tuotteen. Kuiduiltaan samansuuntaiset tuotteet ovat sopivimmat jäljiteltäessä luonnossa esiintyviä, lihamaisia lihasrakenteita.

Tällä menetelmällä valmistettu tuote on tiivis ja olennaisesti paisumaton (alle 10 % ja mieluummin alle 5 % tilavuuden muutos tuotteen poistuessa ekstru-derista) vaikkakin voi esiintyä veden haihtumisen aiheuttamia pinnallisia ja sisäisiä kuplia.

Koska tästä materiaalista muodostuneita liuskoja on vaikea säilyttää kosteassa, ekstruderista tulleessa muodossa, nämä materiaaliliuskat on paras kuivattaa ennen jatkojalostusta. Kuituliuskoja on kuitenkin mahdollista käyttää jatkuva-toimisesti suoraan ekstruderista, Dehydratoitaessa liuskojen kosteuspitoisuus 9 59321 vähennetään alle 6 #:iin, edullisesti alle k JS:iin.

Olivat liuskat sitten dehydratoituja tai ei, on tavallisesti välttämätöntä hydratoida ne ennen jatkojalostusta n, 65 % kosteuspitoisuuteen. Tämä saadaan aikaan yksinkertaisesti ja tehokkaasti liuottamalla niitä kuumassa vedessä. Tavallisesti 66°C yläpuolella olevat lämpötilat ja n. 5-25 minuutin aika vaikuttavat tehokkaasti, kuitenkin ammatti-ihmisten on helppo määritellä liuotukseen tarvittava tarkka aika ja lämpötila kutakin liuskaerää varten erikseen. On hyvä leikata liuskat halutun pituisiksi, esimerkiksi 15,2 cm pituisiksi ennen uudel-leenhydratointia, Ammatti-ihmiset tietenkin ymmärtävät, että hydratointiliuos voi sisältää mausteita, säilöntäaineita, rasvoja ja öljyjä yms., jotka lisätään siihen tunnetulla tavalla ja haluttua käyttötarkoitusta silmällä pitäen. Tämän keksinnön etuna on, että kyllästämällä liuskat liuskoissa olevan proteiinin koaguloitumisen jälkeen mutta ennen munanvalkuaissideaineen lisäämistä mauste-aines lukkiintuu lihamaiseen rakenteeseen eikä juuri joudu väärään paikkaan eikä huuhtoudu pois siitä jatkuvissa keittovaiheissa, ei edes suurissa nestemäärissä.

Hydratoinnin jälkeen liuskat sijoitetaan albumiinipohjaiseen sideaine-liuokseen, joka myös kernaasti voi sisältää muita lisäaineita, esimerkiksi tärkkelyksiä, dekstriinejä ja kasviproteiinia, etenkin soijaproteiinia. Ammatti-ihmiset tuntevat lukuisia sideainekoostumuksia. Tämän keksinnön edullisimman suoritusmuodon mukaisesti proteiiniliuskat fibrilloidaan hydratoinnin jälkeen ennen liuotusta sideaineessa. Fibrilloinnilla tarkoitetaan liuskojen mekaanista työstämistä, jotta kuidussa saadaan aikaan määrättyä halkeilua kuitumuodostuksen suuntaan kuitujen erottamiseksi osittain liuskojen sisällä verkkomaiseksi onteloi-den ja toisiinsa kiinnittyneiden kuitujen sekä säikeitten muodostamiseksi järjestelmäksi. Liuskoihin imeytynyt sideaine täyttää nämä ontelot fibrilloidussa kuidussa saaden aikaan rakenteessa vaihtelua, joka tarkemmin jäljittelee luonnollisen lihan rakennetta. On kuitenkin huomattava, että fibrilloimisvaihe on vain suositeltava, koska sillä saadaan aikaan halutumman laatuinen tuote, mutta se voidaan jättää pois, jolloin liuskojen paksuus on joko ekstruderilla aikaansaatu tai ekstruderikäsittelyn jälkeen se on pienennetty pienemmäksi kuin n. 0,25 cm.

Tällöin tehtiin se tärkeä havainto, että luonnollisen lihan mahdollisimman tarkaksi jäljittelemiseksi piti jäljitellä lihan rakennetta, jossa muodostuneita kuitu-ryhmiä tai kuitukerroksia erottaa toisistaan sideaine. Niinpä vaikka ammatti-ihminen olisi luonnostaan taipuvainen käsittelemään liuskat ekstruderissa mahdollisimman lähelle sitä kokoa, jollaisena hän haluaa valmistaa kakkukimpaleensa, 1° 59321 on tämän keksinnön mukaan havaittu, että rakennetta voidaan parantaa vielä alku-peräisestäkin katkaisemalla kuitumateriaalin isot massat sideaineella.

Käytettäessä luonnonmunanvalkuaista sideaineena lisäämättä niihin mitään tai laimentamatta niitä, on suositeltavaa antaa liuskojen rauhassa saavuttaa tasapainotila nestemäisen munanvalkuaisen suhteen. Tavallisesti riittää n. 1-3 tuntia. Jos sideaineliuos on vetisempää ja huonommin koossapysyvää kuin luonnon-munanvalkuainen, on tietenkin mahdollista liuottaa lyhyempään.

Kun liuskat ovat täysin sideaineen kyllästämiä, ne oiotaan muottiin sideaineen lisäämistä varten edullisesti ei-määräsuuntaisesti. Liuskoja muottiin asetettaessa on välttämätöntä käyttää vain niin paljon painetta kuin tarvitaan ontelomuodostuksen välttämiseksi. On pidettävä huolta liuskoja muotteihin oiotta-essa, että saavutetaan oikea suunta siihen tasoon nähden, jolla lopullinen tuote katkotaan tai viipaloidaan.

Oiottuja liuskoja, jotka on liuotettu sideaineessa, kuumennetaan muotissa niin kauan, että proteiinisideaine täysin koaguloituu. Esimerkiksi noin 10,2 cm korkeuteen täytetty muotti kuumennetaan nopeasti tavallisessa konvekti©uunissa paistamalla n, 107~121OC:n lämmössä noin 1-2 tuntia. Tämän keksinnön mukaisesti on mahdollista, joskaan ei välttämätöntä, käyttää muotissa kuumentamisen aikana rajoitetusti tuotteeseen kohdistuvaa painetta, Useimmiten paineen käyttö neutraloi luonnollisen laajenemisen ja kosteuden kehittymisen. Muotissa oleva materiaali kuumennetaan edullisesti mikroaaltoenergialla. Odottamatonta kyllä, mikroaalto-energialla kuumentaminen aiheuttaa jäljitellyn liharakenteen yleistä kutistumista ja tiivistymistä, mikä huomattavasti parantaa järjestelmän yleisrakennetta. Näin mikroaaltokuumennus saa aikaan hyvän yhtenäisen tuotteen aiheuttamatta huomattavaa kosteuden menetystä. Tavallisia käyttöön sopivia mikroaaltolaitteita ovat Amana Radarange ja 2 1/2 KW Amperex (tavaramerkkejä). Muotissa oleva materiaali kuumennetaan edullisesti noin 60-82°C:n lämpöön, jotta varmistetaan proteiini-pitoisen sidemateriaalin tyydyttävä koaguloituminen.

Näin tuotettujen materiaalien jatkojalostamisen auttamiseksi on tavallisesti hyvä jäähdyttää tuotteita alentamalla tuotten lämpötila l,l°C:een alapuolelle.

Tämän keksinnön mukaan valmistetut tuotteet muistuttavat hyvin luonnollisesti lihan kuitumaista rakennetta viipaloitaessa. Leikkaussuunta vaikuttaa suuresti viipaleen ulkonäköön, struktuuriin ja tekstuuriin, Vinosti viipaloitaessa, so. kulmassa kuitujen suuntaa vastaan, saadaan aikaan erikoistuote, jonka tekstuuri ja ulkonäkö suuresti muistuttavat englantilaista paahtopaistia,

Seuraavien esimerkkien tarkoituksena on selostaa ja kuvata tätä keksintöä ja annetut osat ja prosenttiluvut ovat kaikki lasketut painon mukaan, ” 59321

Esimerkki I

Seos, jossa on vehnän gluteenia (60 %), jauhettua soijarouhetta (25 %) , vehnäjauhoa (12,6 %), ammoniumkarhonaattia (0,U %) sekä suolaa (2 %) sekoitetaan kuivana ja siihen lisätään vettä 30 % seoksen lopullisesta painosta. Saatua seosta sekoitetaan Sigma-mikserissä (tavaramerkki) 20 minuuttia. Seos syötetään sitten paineen avulla 19 mm:n laboratorioekstruderiin, jonka ruuvin pituuden suhde läpimittaan on 25:1. Suutinosa ja torpedo poistetaan, jotta estetään paineen aleneminen, joka aiheuttaisi jatkuvasti kuitujensa puolesta ojennuksessa olevan kuituisen tuotteen hajaantumisen, Ekstruderin putki käsittää kolme lämmi-tysvyöhykettä, joissa putken lämpötilat ovat 118°C, 15^°C ja 166°C syöttöaukosta purkuaukkoon luettuna. 2/1 ruuvi, joka saa aikaan tilavuuden pienenemisen ekstruderin sisällä puoleen, pyörii U0 r/min, 13°C:isena ekstruderiin syötetty taikina viipyy siellä noin 55 sekuntia ja tulee ulos ^^C^isena (29 g/min, kosteuspitoisuus 17 %). Ulos tuleva tuote on pitkä, jatkuvasti olennaisesti paisumaton nauha, joka on rakenteeltaan kuituinen, kuidut samaan suuntaan. Nämä liuskat leikataan 15,2 cm:n pituisiksi, hydratoidaan kiehuvassa vedessä 65 % kosteuspitoisuuteen ja liuotetaan sitten tuoreessa albumiinissa kolme tuntia. Sideaineella kyllästetyt liuskat ladotaan sitten päällekkäin toistensa kanssa yhdensuuntaisesti 5,1 cm:n paksuudelta uunipannuun ja paistetaan lämpötilassa 107-121°C 1 1/2 tuntia. Paistamisen jälkeen saadaan näkyviin hyvin lihainen, kuiduiltaan samansuuntainen tekstuuri.

Esimerkki II

Toistetaan esimerkissä I esitetty menettely, mutta tällä kertaa 1) liuskat fibrilloidaan hydratoinnin jälkeen (93°C:ssa vedessä, 10 minuuttia) ja 2) liuskoja liuotetaan munanvalkuaisessa vain 2 tuntia. Tuote on esimerkissä I esitetyn tuotteen kaltainen, mutta ominaisuuksiltaan lihamaisempi rakenteellisista eduista johtuen sekä liuskojen fibrilloinnin ansiosta näyttää marmoroidummalta.

Esimerkki III

Toistetaan esimerkin II menettely mutta tällä kertaa koagulointi suoritetaan mikroaaltoenergiaa käyttäen. Kerrostettuja liuskoja pyöritetään tasaisesti Amana (tavaramerkki) Radarangessa kuusi minuuttia. Tämän tuotteen tekstuuri on parantunut samalla tavalla kuin esimerkin II tuotteen tekstuuri, osittain tuotteen osittaisesta kutistumisesta johtuen.

Claims (2)

1. Menetelmä lihan korvikkeen valmistamiseksi, jolloin suuri määrä olennaisesti paisumattomia, kuitumaisia proteiiniliuskoja valmistetaan seuraavasti: (i) valmistetaan lämmössä koaguloituvaa proteiinia sisältävä vesipitoinen seos, (ii) säädetään seoksen vesipitoisuus 20-65 paino-$:iin, jolloin saadaan vesi- ja proteiinipitoinen taikina, (iii) taikinaa puristetaan samalla kun se johdetaan lämmitetyn, tilavuudeltaan pienenevän kammion läpi, jolloin taikinaa samanaikaisesti venytetään ja kuumennetaan paineen alaisena ja muodostetaan puristuksessa termisesti koaguloi-tuja kuitumaisia liuskoja, joissa kuidut ovat suuntautuneet liuskojen pituussuuntaisesta , ja (iv) hellitetään liuskoihin kohdistunut puristus, jolloin ne eivät oleellisesti paisu ja jolloin niiden kuitumainen luonne säilyy, tunnettu siitä, että a) liuskat hydratoidaan 65 %:n kosteuspitoisuuteen, b) liuskat mahdollisesti fibrilloidaan mekaanisesti työstämällä, jolloin liuskoissa olevat kuidut osittain erotetaan toisistaan, c) liuskoja liotetaan munanvalkuaista sisältävässä sideaineessa, d) liuskat kerrostetaan kuitujen oikaisemiseksi samaan suuntaan ja onteloi-den oleellisesti välttämiseksi, sekä e) sideaine lämpökovetetaan,

2, Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpökovettaminen suoritetaan mikroaaltoenergiaa käyttäen.