JPH0226950B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

食品加工工業における望ましい高い目標は顧客
の要請の高い製品を得る方法において栄養のある
しかも安価な材料を使用することである。植物性
および／または動物性タンパク質から肉擬似製品
の生産に特殊な努力が向けられている。これらの
肉擬似製品は時に肉類似体と呼ばれている。肉類
似体は鶏肉、牛肉、豚肉または海産食物のような
食用肉材料に類似するように製造された食用製品
である。 肉類似体を生成する主要な方法の１つはプラス
チツク工業で使用される技術を適応した熱可塑性
押出しによるものである。押出し法はまた手軽に
食用となる穀類食品の製造に使用される。熱可塑
性押出し法はタンパク質、水、フレーバーおよび
他の小量の成分の混合物を調製し、次にこれを加
熱、加圧続いて押出し加圧を行うクツカー押出機
に供給することからなる。押出し物は大気中に入
る際膨張する。押出し物組織は肉類似繊維の特徴
を持つている。押出機中の加熱およびせん断と押
出機排出に際して超大気圧環境から大気圧への急
激の変化とが組合わされこれらが、繊維の外観を
作り上げる要因となつている。 次の特許には熱可塑性押出し技術を繊維状肉類
似体の生成に利用した記載がある。 米国特許第3814823号（ヤング等）では平行し
た単一方向の繊維を与えるためにクツカー押出機
中で非乱流状に伸張し引かれる凝集作用のドウの
製造に熱凝固性の動物性または植物性タンパク質
を使用している。 米国特許第3886299号（フエルドフラゲ等）で
は繊維の急膨張を最少にする方法で押出機から回
収される濃厚な肉類似繊維構造を形成するように
押出機中で伸張し、引張り、熱セツトされるドウ
を形成するための未変性のタンパク質を最少％含
有した熱凝固性の動物性または植物性タンパク質
を使用している。 典形的に上記押出し法では卵アルブミンのよう
な若干の極めて望ましいタンパク質材料は特に単
一スクリユー押出機を使用する時高い汚損および
閉塞の問題が起るため回避された。先行技術は粘
着凝集性タンパク質を押出す際に発生する操業上
の問題には言及していないため本発明以前は限定
されたタンパク質源のみがオーガー式押出法に使
用されたと考えられる。 限定されたタンパク質源からの肉類似体の製造
には更に固有の問題がある。例えば大豆のような
植物性タンパク質材料を使用する場合に植物性タ
ンパク質の組織化に先立つて植物性タンパク質源
材料からタンパク質濃縮物を製造する必要があ
る。また、植物性タンパク質材料は望ましいアミ
ノ酸均衡または栄養的に望ましい品質を持つこと
は出来ない。この場合、望ましい栄養均衡を与え
るために他のタンパク質材料またはアミノ酸を添
加する必要がある。植物性タンパク質材料中のフ
レーバーもまた時々問題を発生する。例えば大豆
フレーバーは製造中に残留する。本発明ではかゝ
る問題を類似体押出物中に望ましいフレーバーを
与えるためマスキングまたは配合の出来るフレー
バーを保持するタンパク質源から製造することに
よつて回避した。本発明の好ましい実施態様では
小えび類似体に適した栄養価の高い凝集性の繊維
状材料を提供している。 こゝに提出した方法は肉類似体の使用に適する
押出し繊維中に栄養価の高い熱凝固性タンパク質
を混合する新規な方法である。本発明の押出しタ
ンパク質繊維は広く押出しに先行してアルカリ金
属亜硫酸塩とデンプンを十分に混合する変性タン
パク質からなる。押出し工程には一列に配列した
繊維の得るため加熱、加圧の十分な条件下に変性
タンパク質含有物質の機械的な操作が含まれてい
る。アルカリ金属亜硫酸塩はフレバー悪化および
着色不良の発現を抑制するため調整した量を添加
する。熱凝固性タンパク質の変性前処理によつて
卵アルブミンのような粘着性、凝集性の処理困難
なタンパク質をスクリユー型押出機に供給する場
合に発生する困難は克服できる。 本方法は熱凝固性タンパク質30−100％を含む
乾燥水溶性出発材料を形成し、水を添加し、タン
パク質含有水溶液を生成するため溶解したタンパ
ク質分子を十分に混合し、熱凝固性タンパク質
が、粘着性の少ない非凝集性の水に不溶性となる
ように溶液中で変性し、変性したタンパク質含有
混合物をフリーフローイングの粉末を形成するよ
うに乾燥粉砕し、かつ天然の肉様繊維を形成する
ために設計された押出機中で変性タンパク質−含
有混合物を押出す工程からなつている。 こゝに使用した“乾燥タンパク質混合物”の用
語は水を排除した乾燥成分をすべて包含すること
を意味する。乾燥混合物には100％タンパク質ま
たはタンパク質と他の食用物質との組合せが包含
される。これら各成分の量は以後乾燥混合物のみ
の重量％として限定される。 乾燥、タンパク質含有混合物は100％以下のタ
ンパク質が熱凝個性である時は30−100重量％の
熱凝固性タンパク質からなり残部のタンパク質留
分は非熱凝固性タンパク質である。もし、熱凝固
性タンパク質の量を30重量％以下に使用すると次
の処理工程で肉類似繊維を生産するためのタンパ
ク質が不充分となる。本発明の出発原料として使
用されるタンパク質はすべて十分に水溶性であつ
て水性媒体中でタンパク質分子の混合が有効に行
われるようにせねばならない。 例えば本発明の好ましい実施態様では乾燥タン
パク質混合物は等量の卵アルブミンのような熱凝
固性タンパク質とカゼインナトリウムのような非
熱凝固性タンパク質とからなつている。望ましけ
れば、タンパク質混合物は非熱凝固性タンパク質
を70％まで包含出来る。非熱凝固性タンパク質に
対する熱凝固性タンパク質の比率を調整して繊維
組織の変性を行うことが出来る。非熱凝固性タン
パク質と熱凝固性タンパク質の分子水準の混合に
より次の工程中に熱凝固性タンパク質分子の他の
各分子に対する結合に極めて有益な変化が得られ
ると思われる。 本発明のためのタンパク質源に関して、タンパ
ク質が人間の摂取用の肉類似体に混入される場合
は食用に適していなければならない。その他の場
合はタンパク質は動物性、植物性または単細胞質
源のものでよく他の食用材料と配合出来る。本発
明の熱凝固性タンパク質はまた変性処理によつて
水不溶性にすることが可能でなければならない。
適当な熱凝固性タンパク質源の例は牛乳、卵、家
禽、肉および／または海産食物から誘導した代表
的には卵アルブミン、血しよう液アルブミン、牛
乳ホエータンパク質などの動物性タンパク質であ
る。熱凝固性タンパク質の適当な植物源または単
細胞源の例は大豆、サフラワー種子、とうもろこ
し、落下生、小麦、えんどう、ひまわり種子、綿
実、ココやしの実、なたね、ごま種子、葉状タン
パク質、酵母のような単細胞タンパク質等であ
る。適当な非熱凝固性タンパク質の例はカゼイン
化合物、ゼラチン等である。 肉類似繊維の生産の見地からは本発明の方法に
は重要ではなくて顧客の満足と方法の効率の見地
から好ましいが、乾燥タンパク質混合物は過半量
のタンパク質のほかに小量の亜硫酸塩およびデン
プン包含させることが出来る。 乾燥タンパク質混合物にとうもろこし、アミオ
カ、タピオカ、小麦、サゴ、米等からなる群から
選択されたデンプン約10−30重量％（乾燥ベー
ス）を追加する時、押出物組織が改質される。 乾燥タンパク質混合物中乾燥ベースで2.5重量
％以下を含む他の１種の小量成分は亜硫酸ナトリ
ウム、亜硫酸カリウム、重亜硫酸ナトリウム、重
亜硫酸カリウム等のような金属亜硫酸塩である。
代表的には乾燥タンパク質混合物の重量をベース
にして0.1−2.5％の亜硫酸塩が適当であり0.3−
0.5％が、好ましい。カゼインナトリウムおよび
卵アルブミン供給材料に適当な亜硫酸塩を添加す
ると不快なフレーバーが除去され押出し中のかつ
変を防止することが観察される。 例えばナトリウムカゼイン化合物と卵アルブミ
ンを乾燥タンパク質混合物に使用する時、混合成
分のPH値は6.0および8.0の間に維持される。8.0以
上の高PH水準では押出し物は軟質の粘着組織を持
ち、6.0以下のPH水準ではこの同一押出し物の組
成は乾燥した硬質組織となる。アルカリ金属亜硫
酸塩は上記の限定した量ではこの混合物の所望の
PH値に著しく変更を与えない。 概括すると乾燥タンパク質混合物の組成は一般
に次の如くなる。 乾燥タンパク質混合物 重量％ 熱い凝固性タンパク質 30−100 非熱凝固性タンパク質 ０−70 デンプン ０−30 亜硫酸塩 ０−2.5 タンパク質混合物の含水量は乾燥タンパク質混
合物を生成した後に調整される。“タンパク質水
溶液”の用語は乾燥タンパク質含水混合物を示す
のに使用され、使用した水分量は水分を包含する
全湿潤混合物の重量％で表わされる。生成したタ
ンパク質水溶液は水溶液の40−90重量％の範囲内
の含水量を保有している。タンパク質水溶液の含
水量が40％を超過する限度は重要ではなく次の工
程で含水量が、20−40％の範囲に減少するため乾
燥費用の増加となる。40重量％以下の含水量のタ
ンパク質水溶液は変性工程で処理が極めて困難と
なる程粘性となるため望ましくない。更に含水量
が40％以下の場合には分子量基準での成分の混合
が、達成されない。このため製品は粒状となり不
満足な組織となる。処理効率と最適の繊維形成の
見地からタンパク質水溶液の含水量は変性前では
50−70重量％の範囲内が好ましい。 タンパク質水溶液を生成しその中に成分を十分
に混合した後、水溶液中の熱凝固性タンパク質は
変性されて粘着性の少ない非凝集性の水不溶性と
なる。変性はいずれの適当な手段で実施出来る。
例えばタンパク質水溶液を室温（23℃）でメタノ
ール、エタノールまたはプロパノールのような非
水性の水と混合する溶媒に接触させることが出来
る。溶媒の量は十分に使用して、存在する水の全
重量をベースにして30−70％を含有するタンパク
質水溶液／溶媒混合物を生成する。二者択一的に
変性はタンパク質水溶液を加熱技術を使用するこ
とにより熱凝固温度以上に短時間例えば30分まで
数秒間加熱することにより達成することが出来
る。この処理の目的は熱凝固性タンパク質を水不
溶性状態に変換するため温和な条件を使用するこ
とである。タンパク質の水の溶解度が、さらに適
度の変化の得られなくなる水準まで減少した時に
変性処理を停止する。これ以上の処理は時間とエ
ネルギー消費ならびにタンパク質の栄養価の下降
の見地から有益でも経済的でもないと考えられ
る。 正確な熱凝固温度は使用するタンパク質源によ
り変化するが、本発明の方法の使用に適する大多
数のタンパク質の熱凝固温度は一般に約100℃以
下で一般に60℃以上の温度であることを見出し
た。例えば熱凝固性タンパク質15.7重量％、非熱
凝固性タンパク質15.7重量％、水63.0重量％、コ
ーンスターチ5.5重量％および亜硫酸ナトリウム
0.1重量％を含有するタンパク質水溶液を変性す
る時、該溶液を80℃および100℃の間の温度で１
−約30分間加熱する。 変性を完了した後、得られた水性混合物を適当
な含水量に減少させる。含水量を減少する一つの
方法は室温での空気乾燥である。変性と乾燥工程
はドラム乾燥機のような適当な装置によつて同時
に行うことが出来る。所望なれば変性タンパク質
を含有する水性混合物は乾燥して代表的には直径
１mmの粒子に細別する。変性に先立ちデンプンお
よびアルカリ金属亜硫酸塩が、タンパク質水溶液
の成分の場合は押出しに先行してタンパク質／亜
硫酸塩混合物の水分水準を単に混合物の全重量を
ベースとして約20％−約40％に調整する必要があ
る。もしタンパク質水溶液が、タンパク質のみか
らなる場合はデンプンおよびアルカリ金属亜硫酸
塩を変性後に添加する。変性したタンパク質／デ
ンプン／亜硫酸塩混合物は次に水分水準が、混合
物の全重量をベースにして約20％および約40％の
間にあるように水分調整が行われる。 水分調整を行い、変性したタンパク質／デンプ
ン／亜硫酸塩の生成混合物は通常湿潤したフリー
フローイング粉末の外観を保持している。本材料
は繊維状肉類似組織をもつ押出し物を与えるため
少なくとも約140℃の最大温度に維持した押出し
装置に容易に供給される。 本発明の方法に適した押出し装置は代表的には
プラスチツク工業に使用されるものである。これ
らは通常圧縮スクリユーにより行われる、徐々に
断面積を縮少する外部加熱型のみぞを備えたもの
でなければならない、みぞの末端には大きな圧力
減少を起して膨張製品を与えるダイス型がある。
ダイス型は正方形平行四辺形、六角形または他の
都合のよい形状でよい。しかし最も通常の形体は
円形断面である。このような装置を使用する場
合、材料即ち湿潤フリーフローイング粉末は徐々
にプラグ流れで前方に移動し、その間に凝集性の
配列した繊維状材料を形成するため部屋の壁によ
り同時に加熱され、みぞの深さの減少によつて圧
縮される。 水溶性の熱凝固性タンパク質が、次に水不溶
性、凝固性となるように変性され押出しによつて
凝集性タンパク質繊維に形成されることを発見し
たことは驚くべきことであり予想されぬものであ
る。押出し前の混合物の組成の適当な調整によつ
て優秀なフレーバー、組織および着色を持つ押出
し物を生成出来る。熱凝固性タンパク質を非凝集
性の粘着の少ない水不溶性に変性する前処理によ
つてまた押出装置の閉塞や汚損無しに予め供給の
困難な高汚損性成分を押出すことが出来る。故
に、広範囲の原泉のタンパク質を押出し加工し、
高栄養、凝集性、肉類似繊維を食料品向けとして
得ることが現在可能となつた。 押出し加工された繊維は快いフレーバー、肉様
の外観および天然の食用肉の感覚の組織の性質を
保持している。天然の肉に類似する食用タンパク
質製品を調製するためこの繊維を水に浸漬し、細
かな繊維形態に細断し、香料、着色料などを混合
する。細断した繊維を含有する得られた混合物は
型にとつて成形した後セツトする。セツトは繊維
自体を熱セツトするかまたは充填剤を混合物に配
合し次に配合物をセツトして実施される。卵アル
ブミンのような熱セツト性充填剤およびアルギン
酸ナトリウムのようなゲル化性充填剤か本発明の
食用タンパク質製品の生成の使用に適している。 次の実施例は本発明による熱凝固性タンパク質
の変性および肉類似体の製造の具体例を示すが本
発明の範囲を限定するものではない。部および％
は他に明記せぬ限り重量で示す。 実施例 １ タンパク質水溶液のアルコールによる前処理 当量のカゼインナトリウム（425ｇ）と卵白
（425ｇ）を混合し水1000mlに溶解させる。190標
準エチルアルコール（1000ml）をタンパク質を変
性するためにカゼイン／卵白／水溶液に添加し
た。変性タンパク質を含有する得られた混合物を
トレー上に広げて室温（23℃）で風乾を行つた。
変性タンパク質の乾燥シートをウイリーミルのよ
うなミルで粗い肉組織になるまで粉砕を行つた。
乾燥し粉砕した変性タンパク質を次に水の重量を
ベースとして重亜硫酸ナトリウム1.0％を含有す
るコーンスターチ（150ｇ）および水（320ｇ）と
混合した。得られたタンパク質／コーンスター
チ／亜硫酸塩水性混合物を混合機（例えばホバー
ト混合機）に移し十分に混合して均一な混合物を
生成せしめた。 30％の含水量を持つタンパク質／コーンスター
チ／亜硫酸塩均一混合物は流動性粉末に類似して
いる。この湿潤流動性粉末を0.6cm直径のダイス
口と長さ対直径の比が20：１、スクリユー圧縮比
が、３：１を持つ1.8cmバーレルのブラベンダー
型押出機（ニユジヤージー州ハツケンサツクのシ
ー、ダブリユーブラベンダー社製）に供給する漏
斗に注入を行つた。３個の連続加熱区域をそれぞ
れ約100℃、180℃および140℃にセツトした。ス
クリユー速度は約１分間64回転（rpm）にセツト
した。得られた押出しタンパク質生成物はダイス
口を出る際に膨張して外観がロープ状となつた。
繊維状押出し物は白色を呈し、本質的に非フレー
バーで実施例８に説明するように肉類似体を生成
する次の工程に特に適する組織を保持している。 実施例 ２ 大豆タンパク質遊離物をカゼインナトリウムの
代りに使用し、2.5％亜硫酸ソーダ溶液を1.0％重
亜硫酸ナトリウム溶液の代りに使用した以外は本
発明の繊維状押出し物を製造する実施例１の方法
を反覆した。押出されたタンパク質生成物は肉類
似体の使用に満足な組織、フレーバーおよび着色
を保持した。 実施例 ３−６ タンパク質水溶液の熱による前処理 押出し工程に先行してタンパク質の変性に各種
の熱処理を使用し、実施例４−６はタンパク質、
コーンスターチおよび亜硫酸塩混合物の熱処理を
行つた以外は本発明の生成物を製造する実施例１
の方法を反覆した。限定条件を下の表１に略記し
た。

【表】 上記各実施例において熱処理後タンパク質溶液
は凝固した非粘着性カードに類似した。このカー
ドを実施例１のように空気乾燥しミル中で粉砕を
行つた。実施３からの生成物はコーンスターチ
（105ｇ）と重亜硫酸ナトリウム（２ｇ）を混合
し、次いでホバル混合機中で混合し湿潤均一流動
性粉末を生成した。実施例４−６の生成物は別に
空気乾燥し、ミル中で粉砕し、ホバルト混合機中
で混合して湿潤性フリーフローイング粉末を生成
した。実施例３−６のそれぞれから得た湿潤性フ
リーフローイング粉末は実施例１に記載したよう
に別に押出して白色の本質的に非フレーバーの肉
類似体の製造に適した組織を持つ繊維状押出し物
を生成した。 実施例 ７ タンパク質水溶液のドラム乾燥機による前処理 実施例１の方法に従い、当量の卵白（4.82Kg）
とカゼイン酸ナトリウム（4.82Kg）をホバルト大
混合機中で混合した。得られた混合物を直径
12″全長18″のドラムを備えたバフロツバクダブル
ドラムドライヤーを使用してドラム乾燥を行つ
た。ドラム圧力はゲージ平方インチ当り100ポン
ドにセツトした。回転速度は５単位（約65秒／回
転）にセツトした。十分に混合した粘性のタンパ
ク質混合物をドラムの収斂線上の空間に添加し
た。２個の木製ダムをドラムのエツジに沿つて設
置して原料の空間を包囲して供給原料を囲む助け
とした。得られた材料は約18％の水分を有するシ
ート状およびフレーク状の変性タンパク質の混合
物であつた。粉末化し、変性したタンパク質を次
に15％のアミオカデンプン、0.3％亜硫酸ナトリ
ウム（固体ベース）および水と混合し、更に実施
例１に記載したように処理した。白色の、本質的
に非フレーバーの繊維状押出し物を得た。 上記の方法により２ 1/2″プロデツクス押出機
（オハイオ州、マウント ガイレツドのHPM社
にて製造）に十分供給出来る量が生産された。 実施例 ８ 小えび類似体の製造 実施例１による白色の口当りの良い繊維状タン
パク質を水に浸漬し、細かな繊維状に細断し香料
と着色剤等と混合した。細断した繊維を含有する
生成した混合物は小えび状の型の中で成形し、
100℃10分間熱セツトして良好な組織を持つ小え
び類似体を製造した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 熱−凝固性タンパク質約30重量％−約
   100重量％と水約40重量％−約90重量％とを含
   有する固形物約10重量％−約60重量％を有する
   タンパク質材料の水溶液を調製し、 (b) (a)工程において生成した溶液中の熱−凝固性
   タンパク質を変性し、前記タンパク質の顆粒状
   粉末を乾燥形成し、 (c) デンプンおよびアルカリ金属亜硫酸塩を(a)工
   程または(b)工程のタンパク質含有材料と混合
   し、 (d) タンパク質／デンプン／亜硫酸塩混合物の水
   分水準を混合物の総重量をベースにして約20−
   約40％に調節し、 (e) (d)工程の含水混合物を最高温度が少なくとも
   約140℃である抽出機中で押出して繊維組織を
   有する凝集押出し物を提供する、 各工程を特徴とするタンパク質組織繊維を製造す
   るための方法。 ２ タンパク質材料が、熱−凝固性および非熱凝
   固性タンパク質材料を含有する特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３ 熱−凝固性タンパク質は卵アルブミン、血清
   アルブミンおよび牛乳ホエータンパク質からなる
   群から選択される特許請求の範囲第２項記載の方
   法。 ４ 熱−凝固性タンパク質が、卵アルブミンであ
   る特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ タンパク質材料が、卵アルブミンとカゼイン
   ナトリウムとからなる特許請求の範囲第２項記載
   の方法。 ６ (c)工程において使用するデンプン量が、乾燥
   ベースで全混合物重量の約10％−約30％である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ７ デンプンはとうもろこし、アミオカ、タピオ
   カ、小麦、サゴおよび米からなる群から選択され
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ デンプンが、コーンスターチである特許請求
   の範囲第７項記載の方法。 ９ (b)工程の変性は(a)工程において生成したタン
   パク質溶液を約80℃−約100℃の温度で約１分−
   約30分間加熱して達成される特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 １０ (b)工程の変性は(a)工程において生成したタ
   ンパク質溶液を約20℃−約25℃の室温でメタノー
   ル、エタノールおよびプロパノールよりなる群か
   ら選択したアルコールと混合して達成される特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 １１ アルコールがエタノールである特許請求の
   範囲第１０項記載の方法。 １２ (c)工程のアルカリ金属亜硫酸塩が、重亜硫
   酸ナトリウムである特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 １３ (d)工程のタンパク質混合物は牛肉、豚肉、
   鶏肉および海産食物からなる群から選択された肉
   調味料により味付けされる特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 １４ タンパク質組織繊維が、形成され成形され
   ついでセツトされて食用タンパク質製品に形成さ
   れる特許請求の範囲第１３項記載の方法。 １５ (a) 卵アルブミン約10−約60重量％と水約
   40−約90重量％とを含有する溶液を調製し、 (b) 前記溶液を少なくとも約80℃の温度で少なく
   とも２分間熱処理し、 (c) 乾燥した卵アルブミン含有材料から粉末を乾
   燥形成し、 (d) デンプンおよびアルカリ金属亜硫酸塩を(a)、
   (b)または(c)工程の卵アルブミン含有材料と混合
   し、 (e) 卵アルブミン含有材料の水分水準を材料の総
   重量をベースにして約20−約40％に調製し、 (f) 卵アルブミン／デンプン／亜硫酸塩の含水材
   料を少なくとも約140℃の最高温度にある押出
   機中で押出して凝集繊維押出し物質を提供す
   る、 各工程から成る特許請求の範囲第１項記載の方
   法。