NO139661B - Fremgangsmaate for fremstilling av et fiberprodukt som ligner kjoett - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av næringsmidler av fiberformet natur ut fra proteinholdig materiale.

Næringsmiddelindustrien har i mange år forsøkt å fremstille et høyproteinholdig, billig, fiberformet, proteinholdig materiale som erstatning for kjøtt. Kjøttsystemet anses i forenk-let form å bestå av et system av fibre som holdes sammen av et egnet bindemiddel. Syntetisk tekstil-fiberteknologi anvendes således for fremstilling av proteinfibre som senere kan formes til en kjøttlignende masse ved å anvende et egnet bindemiddel. Et eksempel på binding av spunne fibre i senere tid er US-patenter 3 498 79 3 og 3 559 561. En proteinløsning tvinges gjennom spinnedyser ned i et syrebad for fremstilling av fibre. De spunne fibre komprimeres til en fast masse og bindes slik at de ligner naturlige kjøtt-produkter avledet fra dyremuskler.

Det grunnleggende patent som angir midler for å spinne proteinholdige fibre er US-patent 2 682 466. Siden da er det kom-met en rekke patenter som omhandler anvendelse av spinnedyser.

Selv om spinneteknikkene gir tilfredsstillende fibre og, når de er bundet, akseptable kjøttprodukter, er det nødvendig med dyrt utstyr og omhyggelig regulerte prosessvariable, hvilket har den ulempe at sluttproduktene er relativt dyre.

Et middel for fremstilling av fiberformet protein uten anvendelse av spinneteknikk er omtalt i US-patent 3 047 395. Paten-tet vedrører hurtig oppvarmning av en proteinsuspensjon, enten animalsk eller vegetabilsk, i finfordelt tilstand til en temperatur på 149-204°C under kontinuerlig omrøring for koagulering av proteinet til en fiberformet masse. Hurtig avkjøling av proteinet resulterer i et trevlet, fiberformet materiale som oppnås i temmelig lavt utbytte.

Det er nylig utviklet teknikker for fremstilling av et billig, ekspandert, vegetabilsk proteinmateriale for anvendelse som kjøtterstatning. Proteiner som f.eks. soya underkastes for-høyet temperatur og trykk og tvinges gjennom en dyse for å gi en ekspandert masse eller et tau av proteinholdig materiale. Den hurtige ekspansjon fra høyt trykk til atmosfæretrykk forårsaker en ekspansjon i strømningsretningen som gir fiberutseende. Illustrerende for disse teknikker er US-patenter 3 480 442, 3 488 770 og 3 496 858.

En annen teknikk for fremstilling av kjøttlignende produkter er omtalt i US-patent 3 102 031 hvor en glutendeig anvendes ved fremstilling av en ikke-forarbeidet hamburgerlignende granul. - Fore-liggende oppfinnelse utgjør en forbedring overfor disse tidligere patenter, spesielt dem som etterligner kjøttpro-duktet ved ekspansjon gjennom en dyse fra høyt til lavt trykk.

Foreliggende oppfinnelse gir billige, varmefikserbare, fiberformede, høyproteinholdige materialer som ligner dyremuskler eller fiskekjøtt. En rekke fiberkonfigurasjoner som ligner natur-lig kjøtt eller fisk fremstilles ved regulering av fremgangsmåten og sammensetningsvariable. Disse fiberkonfigurasjoner kan beskri-ves som korte og ikke ensrettede, lange og ikke ensrettede, lange og ensrettede og lange, kjøttfulle og ensrettede. Det fiberformede, proteinholdige materiale har et mer kjøttlignende utseende enn det man oppnår ved de nåværende høytrykkekspanderte, ekstruderte materialer og gjør fremgangsmåten enklere og billigere enn det er mulig ved å anvende spunnet protein og gir høyere utbytte av fiberformet produkt enn man oppnår ved å anvende en suspensjon som angitt i US-patent 3 047 395.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatter komprimering og orientering av et høyproteinholdig materiale, etterfulgt av samtidig orientering og koagulering av materiale til fibre. Man får det orienterte og koagulerte proteinmateriale.

Orientering og koagulering av proteinet utføres samtidig, slik at man koagulerer og varmefikserer proteinet idet det strekkes eller forlenges og formes til en tett, trevlet, kontinuerlig, fiberformet tilstand. Dette oppnås ved å komprimere en deig av varmefikserbart eller koagulerbart protein i et kammer til minken-de volum, slik at trykket som utøves ved reduksjon i volum tvinger deigen i retning av kammerutløpet og samtidig fortetter og trykker deigen mot en oppvarmet flate, hvorved man varmekoagulerer proteinet og fremstiller termisk irreversible fibre idet deigen strekkes og/eller forlenges i retning mot utløpet av kanalen. Man oppnår et sjiktet, termisk irreversibelt, fiberformet, kjøttlignende materiale uten anvendelse av spinne- eller heveteknikker. Om ønsket kan det kjøttlignende materiale lett trekkes fra hverandre i trev-ler. Når man tillater en viss ekspansjon gir fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen et ekspandert, ensrettet, termisk irreversibelt, fiberformet, kjøttlignende materiale som er mindre porøst og mer ensrettet enn strukturerte, vegetabilske proteiner som er i handelen.

Mens orienteringen og varmefikseringen som anvendes ved foreliggende oppfinnelse vedrører prinsippene som fremgår av US-patent 3 047 395, er utbyttet av det resulterende, fiberformede materiale vesentlig forbedret. Produktet som fremstilles ifølge foreliggende oppfinnelse er en vesentlig forbedring overfor f.eks. US-patenter 3 488 770 og 3 496 858 ved at det proteinholdige materiale er ytterst fiberformet i natur og ligner på det som man oppnår ved å anvende spinneteknikk, det trenger ikke hevning slik som nåværende TVP ("Texturized Vegetable Protein") og ligner ikke på proteinholdige, ikke-tilberedte granuler i henhold til US-patent 3 102 031 som mangler fiberformede karakteristika.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en fremgangsmåte for fremstilling av et fiberformet produkt som ligner kjøtt, som består i at man justerer fuktigheten i en deig laget av proteinholdig materiale, til 20-65 % vann, komprimerer deigen mens man oppvarmer den og frigjør trykket kontrollert slik at trykkfal-

2

let er under 35 kg/cm .

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at deigen under komprimeringen avgasses slik at deigvolumet reduseres 0,5-10 ganger, hvoretter deigen forlenges til irreversibel, fiberformet tilstand.

Kjøttlignende fibre fremstilles således ifølge foreliggende oppfinnelse ved å underkaste et fuktig, varmefikserbart, fiberformende, proteinholdig materiale samtidig kompresjon, varme-fiksering og forlengelse i et kammer med avtagende volum slik at man får en kontinuerlig fiberformet struktur, som ytterligere kan behandles ved tørking, hydratisering eller ved hjelp av andre kjente teknikker for å gi en kjøtterstatning eller fiskeerstatning som er nyttig ved fremstilling av næringsmidler.

En fuktig deig av koagulerbart proteinholdig materiale komprimeres til enhétslegemer i et kammer med avtagende volum som utgjøres av en oppvarmet yttervegg og en innvendig roterende skrue. Volumet reduseres i området 0,5-10 ganger, fortrinnsvis for ikke-ekspandert produkt 1,0-10 ganger, fortrinnsvis 1-5 ganger. Trykket som øves ved reduksjon av volum i kammeret gir en komprimering av proteinet som er vinkelrett på skruekanalen og ensretter proteinet i kanalretningen. Samtidig overfører den oppvarmede yttervegg tilstrekkelig varme til å komprimere og strekke prbteinmas-sen, slik at materialet myknes, og materialet varmefikseres til en tett, fiberformet masse som føres ut fra kammeret. Det varmefikserbare materiale kan oppnås uten vesentlig økning i volum i forhold til det som er tilstede i kanalen like før utløpet. Klaringen mellom den oppvarmede overflate, vanligvis sylindrisk eller konisk, og den roterende skrue justeres vanligvis for å gjøre tilbakeblandin-gen av proteinholdig materiale minst mulig og for hurtig oppvarmning, strekking og orientering av den proteinholdige masse i en retning som er parallell med skruekanalen.

Trykk er nødvendig for å komprimere det proteinholdige materiale til et punkt hvor det er hovedsakelig fritt for hulrom og for å sikre hurtig varmeoverføring, ved ledning, fra den oppvarmede overflate til det proteinholdige materiale. Trykket holdes ved minst en utførelsesform lavest mulig for å gi komprimering og tvin-ge materialet gjennom kammeret med avtagende volum, da for stort mottrykk bryter opp den orienterte, proteinholdige masse og ødeleg-ger fibertilstanden til proteinet. Ved en slik utførelse anvendes vanligvis ikke dyser som gir tilstrekkelig mottrykk for å gi ekspansjon av det ekstruderte materiale, til et område med lavere trykk, siden det vil finne sted oppbrytning av den orienterte masse når det gjelder en ekspandert form, den fiberformede natur av proteinet fremstilles, i det minste delvis, inne i en ekstruder og krever ikke det store trykktap over en dyse for å utvikle fiberutseende så vel som for å utvikle en karakteristisk porøsitet som er så typisk for de tidligere produkter i henhold til US-patenter 3 488 770 og 3 496 858. Reduksjonen i ekstruderkammeret gir også en friksjonsmotstand mot strømmen av proteinholdig materiale som forårsaker forlengelse av materialet i ekstruderingsretningen.

Idet den fiberformede natur av proteinene utvikles, fikserer var-men som overføres fra den oppvarmede overflate proteinet irreversibelt til en fiberformet masse. Når det anvendes konvensjonelle dyser, gjøres trykktapet til atmosfæren som skyldes det høyere trykk som utvikles på innløpssiden av dysen, minst mulig for å begrense ekspansjon og derved redusere porøsiteten og også redusere den tilfeldige orientering av massen, og holdes under 35 kg/cm<2>, fortrinnsvis under 14 kg/cm<2>.

Som angitt, og spesielt for et ikke-ekspandert produkt, gir kammeroverflaten også en friksjonsmotstand mot strømmen av proteinholdig materiale som gir strekking eller forlengning av materialet i skruekanalretningen, og gir således et tett, sjiktet, kontinuerlig, fiberformet produkt.

En ikke-ekspandert form av produktet oppnås fortrinnsvis ved å unngå trykkfall av ethvert slag, og således sikre at mottrykk, bortsett fra motstanden i den oppvarmede vegg og skruen, ik-ke forårsaker oppbrytning av den orienterte.eller fiberformede natur av proteinet. Konvensjonelle dyser som anvendes for hevning anvendes ikke ved denne utførelsesform, men hvor det er ønskelig med en forming, kan det anvendes en innsnevring av den type som er angitt i US-patent 3 559 561 for å forme materialet, idet man gjør hevning og oppbrytning av fibrene minst mulig. Trykktapet til atmosfæren fra det største trykk som er utviklet i massen som er komprimert ved hjelp av den roterende skrue og veggen bør ved denne utførelsesform gjøres minst mulig for å begrense ekspansjonen eller hevingen til 20 % eller mindre, fortrinnsvis 10 % eller mindre og fortrinnsvis under 5 % volumøkning. Trykktapet er vanligvis godt under 4,1 kg/cm<2>.

Det termisk irreversible, tette, fiberformede proteinmateriale som man får fra kammeret kan tørkes, hydratiseres eller ytterligere forarbeides ved hjelp av en rekke kjente metoder. Produktet er nyttig for næringsmidler som erstatning for kjøtt eller fisk.

Proteinmaterialet som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse må ha visse kritiske egenskaper. Det må inneholde en viss prosentdel udenaturert protein, dvs. protein som hverken er blitt varmebehandlet eller på annen måte fored-let til et punkt hvor det ikke er koagulerbart. Proteinet må også være i stand til å danne en deig (partikkelformet eller ikke) som kan strekkes og dras eller forlenges til en fiberformet struktur.

Proteindeigen kan, avhengig av konsistensen, tilsettes til ekstruderen i en kontinuerlig masse og kan oppdeles i adskilte partikler for passende mating.

Konsentrasjonen av proteinet som er nødvendig for fiberdannelse vil variere alt etter kvaliteten og proteinkilden. Ferskt kjøtt, fisk og vegetabilske proteinmaterialer kan anvendes. Egnede vegetabilske proteinkilder er soyamel, jordnøttmel, bomulls-frø eller andre vegetabilske proteinmaterialer som vanligvis fås som biprodukter ved oljeekstraksjon. Proteinholdige kilder med fullt fettinnhold kan anvendes, men konsentrerte kilder for proteinmateriale er foretrukket for å gjøre proteininnholdet i deigen størst mulig. Dyremuskler, fiskekjøtt, isolert soya, gluten, egge-hvite, melkeprodukter slik som tørrmelk, myse, hvetemel og andre proteinkilder er anvendelig. Billig kjøtt, fjærfe eller fisk som ikke kan anvendes for direkte salg til forbruker slik som kjøtt-varer av verpehøner er en foretrukket kilde for animalsk protein. Proteiner slik som isolert protein, avfettet soyamel og partikkelformet hvetegluten er foretrukne, vegetabilsk avledede proteinkilder. Proteinholdige materialer oppdeles (fortrinnsvis anvendes mel av disse materialer) og blandes slik at man får en fuktig deig som har et fuktighetsinnhold mellom 20 % og 65 % vann, som en basis. Meltyper som har en partikkelstørrelse på 80 mesh eller finere er spesielt godt egnet for fremstilling av en jevn utgangsdeig spesielt for ikke-ekspandert produkt. Hvor det anvendes kjøttmateria-le, er det nødvendig delvis å dehydratisere kjøttet etter kjente tørremetoder eller blande kjøttet med tørre vegetabilske proteinkilder eller andre materialer, for å redusere fuktighetsinnholdet tilstrekkelig. Varmebehandling ved tørking av kjøtt eller fisk vil selvfølgelig forårsake denaturering, og det er derfor foretrukket å anvende kjøtt bare som en tilsetning eller tilleggskilde for protein til tørt vegetabilsk protein som vil utgjøre hovedmeng-den av deigen.

Gluten er det foretrukne vegetabilsk avledede protein.

Det er vanligvis foretrukket å anvende en minste konsentrasjon i en tørrmiks på 20 % til et maksimum på 75 % hvetegluten. Den øvre grense er bestemt av at blandingen ikke har evne til å inneholde en større mengde gluten, mens den lave konsentrasjon har vist seg å gi lite fiberdannelse i fravær av andre varmekoagulerbare proteiner. Lave nivåer av gluten, eller intet gluten i det hele tatt, kan anvendes forutsatt at tørrvektmengden av det fiberformende, varmekoagulerbare protein holdes over 35 vekt% (tørr basis) av deigen.

Flak av oljefrø anvendes vanligvis ikke ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, spesielt for det tette, ikke-ekspanderte produkt. Flak eller grovmalt oljefrø kan komme til syne i det resulterende, varmebehandlede produkt i sin opprin-nelige partikkelform og således forringe produktets fiberkarakter. Mens noe går igjennom når det anvendes grovmalt soya, er det tyde-lig at grovmalt soya gir et akseptabelt produkt. Det er imidlertid foretrukket å anvende proteinmel som har en partikkelstørrelse mindre enn 80 mesh. Mens dessuten vannløselig protein (WSP) eller nitrogenløselighetsindeks (NSI) av proteinet kan variere fra 25 til 85,foretrekkes protein, spesielt soya, som har en NSI på 50 eller mer, fortrinnsvis 60-75.

Andre materialer kan blandes med proteinene, f.eks. kan karbohydrater slik som stivelse-fyllstoffer, farvestoffer, fett og andre smaksstoffer tilsettes til det proteinholdige materiale. Hvetemel har vist seg å være en spesielt nyttig tilsetning siden det gir noe gluten som er nyttig ved fiberdannelsen og tilberedes lett og gelatineres under prosessen for å gi en ønsket smak og struktur i produktet. Avfettet soyamel gir imidlertid også tilstrekkelig av karbohydrater og en bedre proteinverdi i det resulterende produkt.

Proteinholdig materiale, fyllstoffer og andre tilset-ningsstoffer blandes med vann til en deig. Ingrediensene bør blandes i en kraftig blandemaskin, slik at minst noe fiber er visuelt synlig når deigen trekkes. Deigen kan være en enkelt masse slik som fremstilles i bakeriene og kan være partikke1formet slik som den fremstilles i porselenindustrien. Fuktighetsinnholdet av deigen kan variere innen grenser fra 20 til 65 vekt%, men holdes fortrinnsvis ved 25 til 49 vekt% for deiger som inneholder en hoved-mengde av vegetabilsk protein.

Det er viktig å blande materialet med tilstrekkelig vann slik at man får vannet fordelt så jevnt som mulig i det proteinholdige materiale.

Nøye undersøkelser av det blandede materiale kan vise et fiberholdig innhold i deigen som er en klar indikasjon på at den partikkelformede deig er i stand til å gi fibre i ekstruderen, spesielt for ikke-ekspanderte produkter. Nødvendig blandetid for fremstillingen av fiberformet deig er ikke kritisk, forutsatt at fibrene er til stede når deigen er strukket.

Fibrene utvikles ytterligere og fikseres ved å underkaste den fuktige, fiberformede, proteinholdige deig komprimering i et kammer med avtagende volum, dannet av en oppvarmet ytre vegg og en roterende skrue, slik at trykket som øves ved reduksjon i volum idet man nærmer seg utløpet av kammeret har fortettet deigen, men forårsaker ikke en vesentlig ekspansjon ved utløpet fra kammeret, fortrinnsvis ikke over 14 kg/cm ved utløpet. Kompresjonen sammentrenger deigen til et tett enhetslegeme som utfyller kammeret som dannes mellom skruen og veggen. Kompresjonen fjerner hulrom og driver ut luft og gir en tett, proteinholdig masse. Samtidig gir kompresjonen mot ytterveggen hurtig varme-overføring til massen og mykner massen idet den presses mot utløpet av ekstruderen. Den "kontinuerlige rotering av skruen, motstanden av den oppvarmede veggen og volumreduksjonen gir en strekking av den myknede masse og gir en fiberformet struktur som er usedvanlig rettlinjet i kanalretningen, og oppvarmer samtidig fibrene til et punkt hvor man får en varme-irreversibel, proteinholdig masse. Fibrene strekkes eller orienteres samtidig i sjikt eller plan vinkelrett på den oppvarmede overflate. De varmefikserte fibre fø-res ut av ekstruderen, fortrinnsvis uten heving, slik at man bibe-holder den tette, kjøttlignende struktur som ér dannet inne i ekstruderen.

Fremstilling av fibre utføres vanligvis ved å tilsette en på forhånd blandet deig til en ekstruder av den type som vanligvis anvendes i plastindustrien og som har en minst mulig klaring mellom omkretsen av skruen og den oppvarmede vegg og som fortrinnsvis har en minst mulig klaring mellom kanalbasis som utgjø-res av skruegjengene og den oppvarmede vegg. Ved denne konstruk-sjon er varmeoverføringsflaten til volumet av proteinmassen størst mulig. Ekstruderen bør konstrueres for å gi en reduksjon i volum fra innløp til utløp i skruekanalen, fra 0,5 til 10 ganger, fortrinnsvis 0,5 til 5 ganger, idet reduksjonen er minst 1 for et mer ekspandert produkt.

Veggen oppvarmes vanligvis til en temperatur på minst 121°C og fortrinnsvis til en gjennomsnittstemperatur på 138°C eller mer. Det er foretrukket å anvende flere varmesoner for å gi riktig temperaturregulering gjennom ekstrudersylinderen. Den første sone nær innløpet av ekstruderen kan således oppvarmes til minst 121°C og deretter kan en eller flere soner i nærheten av utløpet oppvarmes til en temperatur på 138°C eller mer. Den oppvarmede overflate koker karbohydratinnholdet av deigen og hever temperaturen av deigen til et punkt hvor proteinet koagulerer. Samtidig forårsaker skruerotasjonen i forhold til den oppvarmede vegg en strekkende virkning som ensretter materialet i skruekanalen idet proteinet blir koagulert. For et tett produkt er den roterende skrue og den oppvarmede vegg nokså ensrettet for å begrense slipp eller tilbakeblanding under strekking og koagulering av fibrene.

Minste skrue- eller spiralrotasjonshastighet er bestemt av den nødvendige hastighet for en gitt ekstruder til å forhindre forkulling eller brunfarvning av det proteinholdige materiale når det behandles. De eksakte driftsbetingelser er ikke kritiske, forutsatt at tilstrekkelig reduksjon i volum er tilgjengelig for å sikre egnet kompresjon til en tett masse, strekking og koagulering av proteinet. Om ønsket kan ekstruderskruen oppvarmes for ytterligere å øke det overflateareal som er tilgjengelig for en gitt masse av proteinholdig materiale, og kan ytterlig konstrueres for å gi et første blandetrinn hvor temperaturen av det proteinholdige materiale økes til et punkt før koaguleringen hvorved skruen konstrueres for å gi en reduksjon i volum for å komprimere, for-lenge og orientere proteinet under koaguleringen. Det første blandetrinn kan også anvendes for å blande bestanddelene og fremstille den fiberformede deig. Store materialmengder kan således blandes først i dype gjenger i en skrue, og etter fremstillingen av deigen og etter å ha oppnådd koaguleringstemperatur, kan volumet av skruekanalen reduseres for å gjøre den oppvarmede overflate i forhold til massen størst mulig under forlengelsen og koaguleringen av proteinet.

Et ekspandert, tett produkt, fremstilt ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, er vesentlig mindre hevet og mindre porøst enn kommersielt tilgjengelig, strukturert vegetabilsk protein. Kommersielt tilgjengelige strukturerte vegetabilske proteiner har en absolutt tetthet på 0,22-0,64 g/ml og en hydratise-ringshastighet på ca. 2,0 g H20/g TVP.

Reduksjonen i volum i ekstruderen har vist seg å ha

god effekt på den fibertype som fremstilles. Idet volumet i kanalen reduseres får man utviklet lengre og mer trevlete fibre. Ved ekstrudering av en gitt blanding, slik som i eksempel I, gir en 2:1 reduksjon i volum en fiberformet, kjøttfull, kjøttlignende strimmel som har flere vevsjikt, mens en 5:1 reduksjon i volum gir et materiale med færre sjikt, men med lengre fibre.

Det totale fuktighetsinnhold i deigen som går inn i ekstruderen varierer fra 20 til 65 % vann.

Høyere fuktighetsinnhold, vanligvis rundt 45 %, er passende ved fremstilling av en fiskelignende struktur som har relativt korte, ikke ensrettede fibre. Det antas at det høye fuktighetsinnhold tillater bedre blanding av den myknede masse under koaguleringen og fortynner proteininnholdet i deigen tilstrekkelig til å redusere graden av strekking og ensretting av fibrene under koaguleringen. En god fiskestruktur oppnås ved å anvende en deig som inneholder 20-45 % hvetegluten og 38-49 % vann, behandlet ved en temperatur på 135-163°C ved å anvende en IX reduksjon i volum under koaguleringen. Fiberlengden økes ved å anvende større mengder av hvetegluten og høyere temperaturer innenfor det foregå-ende område uten orientering av fibrene.

Ved fremstilling av et tettere produkt av et ensrettet, fiberformet produkt behandles en deig som består av hvetegluten-nivåer på 45-70 % (tørr basis), 25-38 % vann ved temperaturer fra 135-199°C ved å anvende skruevolumreduksjoner på IX til 5X. Avtagende volumreduksjon av skruen, innenfor det foran angitte område, gir et kjøttfullt, ensrettet, fiberformet produkt, mens økende volumreduksjon gir et langt, meget trevlet, fiberformet produkt. Disse ensrettede strukturer er mest anvendbare ved etterligning av naturlige eksisterende muskelstrukturer av kjøtt-type.

Det tette produkt, fremstilt ved en utførelsesform iføl-ge foreliggende oppfinnelse, er hovedsakelig ikke hevet (mindre enn 10 % og fortrinnsvis mindre enn 5 volum% forandring ut fra ekstruderen), skjønt overflate og indre bobler kan være tilstede og antas å skyldes fordampning av vann. Absolutte tetthetsmålinger kan utføres ved å veie strukturert protein og tilsette dette protein til 250 ml renset sand. Målingen av sandfortrengningen indi-kerer at kommersielt tilgjengelig TVP har en tetthet på 0,5 g/ml, mens produktet fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse, fremstilt som i eksempel I og VIII, har tettheter på 0,8 og 0,6 g/ml.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen. I eksemplene I til XI ble ekstruderne kjørt uten dyse eller torpedo for å hindre hevning eller oppbryting av produktet.

Eksempel I

En blanding av hvetegluten (60 %), grovmalt soya (25 %), hvetemel (12,6 %), ammoniumkarbonat (0,4 %) og salt (2 %) ble tørrblandet og tilsatt en vannmengde som tilsvarer 30 % av den resulterende vekt av blandingen. Totalblandingen ble blandet i en blander i 20 minutter. Blandingen ble deretter ført gjennom en 18,3 mm laboratorieekstruder som har et skrueforhold L:D på 25:1. Dyseseksjonen og torpedoen var fjernet for å hindre trykktap som forårsaker volumforandring eller oppbryting av det kontinuerlige, ensrettede, fiberformede produkt. Ekstrudersylinderen består av tre oppvarmningsoner med sylindertemperaturer på 118°C, 154°C og 166°C fra innløpet til utløpet. 2/1-skruen gir en 2:1 2M (IX) volumreduksjon inne i ekstruderen, ble kjørt med 40 omdreininger pr. minutt. Deig av 13°C går til ekstruderen, forblir i ekstruderen ca. 55 sekunder og forlater denne ved 124°C (29 g/min. ved 17 fuktighet). Produktet var en lang, kontinuerlig, hovedsakelig ik-ke hevet strimmel med en fiberformet, ensrettet struktur. Ved hydratisering i kokende vann lignet produktet på strimler eller trev-ler av kylling-, svine- eller kalvekjøtt.

Eksempel II

Eksempel I ble gjentatt, bortsett fra at ammoniumkarbonat ikke ble anvendt i blandingen. Det resulterende produkt viste seg ved rehydratisering å være fiberformet og kjøttlignende.

Eksempel III

20 % hvetegluten, 65 % grovmalt soya, 12,6 % hvetemel, 2,4 % salt, alle på tørr basis, ble blandet med vann for å gi en deig med 30 % fuktighet og behandlet som i eksempel I. Man fikk en kontinuerlig strimmel av produktet som ved hydratisering hadde synlig kjøttlignende fibre.

Eksempel IV

Den tørre blanding ble fremstilt av 60 % isolert soya,

25 % grovmalt soya og 15 % hvetemel. Det ble tilsatt tilstrekkelig vann til blandingen for å gi en deig med 35 % fuktighet som ble blandet i en "Sigma-blad"-blandemaskin i 20 minutter. Deigen ble ekstrudert ved hjelp av ekstruderen i eksempel I ved å anvende en 5/1-skrue med 70 omdreininger pr. minutt. Deigen ble tilsatt til ekstruderen ved 21°C, og oppvarmningsonene i ekstruderen var 143°C, 149°C og 154°C, henholdsvis fra innløp til utløp. En kontinuerlig strimmel av materiale ble fremstilt ved et trykk ved ekstruderut-løpet som var under 10,6 kg/cm . Ved rehydratisering viste produktet seg å være fiberformet og lignet kylling-skinn.

Eksempel V

Det ble fremstilt en deig i en "blad"-blandemaskin som besto av 33 % kjøtt fra gamle verpehøner, 50 % hvetegluten, 11 % grovmalt soya og 6 % hvetemel. Hønsekjøttet var tilgjengelig i frossen form og inneholdt 67 % fuktighet som var tilstrekkelig sammen med de andre ingredienser til å gi en resulterende deig med 40 % fuktighet. Frossent kyllingkjøtt ble kappet opp i små stykker, plassert i en blander og blandet med de tørre ingrediensene i 25 minutter. Den resulterende deig ble ekstrudert ved å anvende en skrue med et forhold på 2:1 ved 70 omdreininger pr. minutt.

Det ble anvendt en jevn sonetemperatur på 149°C. Man fikk en kontinuerlig strimmel av materiale som var jevn, jevnt kokt og var godt fiberformet og lignet på kyllingkjøtt når den ble hydratisert.

Eksempel VI

Frossen kyllingsuspensjon med 33 % tørrstoff ble fryse-tørret i en laboratorietørrer i 6 timer til et fuktighetsinnhold på 39 %. Den frysetørrede suspensjon ble deretter ekstrudert i det utstyr som ble anvendt i eksempel I ved å anvende en 2/1-

skrue og 80-100 omdreininger pr. minutt. Produktet ble resirkulert under ekstrudering for å øke temperaturen inntil det ble oppnådd en strimmel av meget fiberformet materiale, men med liten fiberens-retting som skyldes resirkulasjonen.

Eksempel VII

En suspensjon av hønsekjøtt fremstilt fra oppmalte verpe-høns ble knadd med hvetemel for å gi en blanding på tørr basis av 54 % hvetemel, 46 % faste stoffer av høns med et fuktighetsinnhold på 45 %. Blandingen ble ekstrudert ved å anvende en 18,3 mm ekstruder som i eksempel I. 2/1-skruen ble kjørt med 90 omdreininger pr. minutt. Sylindertemperaturen ble holdt på 143°C og ga et fiberformet, delvis ensrettet kjøttlignende produkt.

Eksempel VIII

Til 67 deler avfettet soyamel (60-75 NSI) ble tilsatt

33 deler vann i en "Sigma-blad"-blandemaskin. Materialet ble blandet i 20 minutter og ga en partikkelformet deig som hadde fiberformet karakter. Deigen ble kjørt gjennom ekstruderen som ble anvendt i eksempel I. Deigen ble ført gjennom ekstruderen ved å anvende en 4/1-skrue som roterer med 60 omdreininger pr. minutt.

Temperaturen i sylinderen ble holdt på 14 9°C ved innløpet og 163°C ved utløpet av ekstruderen. Ekstruderproduktet var fiberformet. Når det ble hydratisert, lignet det på kalvekjøtt.

Eksempel IX

En tørr blanding tilsvarende eksempel II ble fremstilt.

Til tørrblandingen ble tilsatt en mengde vann som tilsvarer

45 % av den resulterende blanding. Tørrblandingen og vannet ble

blandet i en "Sigma"-blandemaskin i 20 minutter. Den resulterende fiberformede deig ble ekstrudert som i eksempel I ved å anvende en 2/1-skrue som roterte med 50 omdreininger pr. minutt. Deigen gikk inn ved 21°C og gikk gjennom ekstruderen som var oppvarmet til

149°C og kom ut som en kontinuerlig strimmel, og produktet hadde en trevlelignende, ikke ensrettet, fiberformet struktur som lignet på krabbekjøtt.

Eksempel X

40 % dehydratisert kjøttmei (avfall fra slaktehuset) ble blandet med 45 % hvetegluten, 15 % avfettet soyamel og tilstrekkelig vann til å gi en resulterende fuktighet i deigen på 30 %. Denne deig ble behandlet som i eksempel I ved å anvende en

2/1-skrue med 60 omdreininger pr. minutt og en sylindertemperatur på 138°C. Sluttproduktet, etter hydratisering, var ensrettet, fiberformet og tett, og lignet på et stykke kjøtt av bedre kvalitet (grytestek). Den strukturelle forbedring av det billige kjøttmei gir en forbedret form for anvendelse i dyref6r (f.eks. hunde- og kattemat).

Eksempel XI

Sammensetningen i eksempel I ble anvendt for å gi en

deig med en fuktighetsprosent på 35 %.

Deigen (fiberformet når den ble trukket) var frosset og ble oppkappet i små stykker i en Fitzpatrick-mølle slik at man fikk passende stykker for tilsetning til ekstruderen. En skrue, 63 mm i diameter, med en 24/1 L/D ble anvendt med 22 omdreininger pr. minutt. Volumreduksjonen i senterskruene av skruen var 4:1. Spiralen hadde fire gjenger med konstant volum, innløpsgjengene, ti gjenger med avtagende volum 4:1 og ti med konstant volum, utløpsgjengene. Kanaldybden var 12,2 mm for innløpsgjengene og

3.0 mm for utløpsgjengene. Ekstrudersylinderen ble oppvarmet til 160°C ved innløpet, og de gjenværende seksjoner ble oppvarmet til

177°C, 168°C og 171°C. Den frosne blanding ble behandlet ved 68 kg/h og ga et hovedsakelig ikke hevet, kontinuerlig meget ensrettet, fiberformet produkt som lignet nøye på produktet i eksemplene 1 og 2. Tykkelsen av strimmelen ble målt til 3,2 mm, mens den teoretisk var 3,0 mm basert på dybden av utløpsgjengene. Dette representerer mindre enn 5 % økning i volum.

Eksempel XII

En tørr blanding av bestanddelene på vektbasis, 25 % grovmalt soya, 60 % innerste kjerne av hvetegluten, 12,6 % hvetemel, 2 % salt og 0,4 % cysteinhydroklorid ble fremstilt. De tørre bestanddeler ble blandet med vann til en deig med et vanninn-hold på 30 %. Deigen ble oppdelt, og de resulterende pellets ble tilsatt til en ekstruder som var utstyrt med en 1,5/1-kompresjons-skrue (spiral) utstyrt med en 150° torpedo. Skruen kjøres med 125 omdreininger pr. minutt. Materialet tilsettes til skruen med en hastighet som er tilstrekkelig til å holde den full. Ekstrudersylinderen oppvarmes til 180°C mens dyseplaten oppvarmes til 150°C. "Det anvendes en dyse med en diameter på 4,8 mm. Man får ekstrudert materiale som tørkes ved 110°C i 4 timer før undersøkelsen. Det resulterende ekspanderte produkt ligner, når det rehydratiseres i kokende vann, det hvite kyllingkjøtt i utseende og struktur. Det tørkede ekstruderte materiale hydratiseres, når det bløtes 1/2 time ved 50°C, til 2,0 g H20/g faststoff. Tettheten er 0,72 g/ml.

Eksemplet ovenfor gjentas ved å anvende en deig med

et fuktighetsinnhold på 25 %, og man får lignende resultater. Der-som cysteinhydroklorid fjernes, får man også tilsvarende resultater.

Eksempel XIII

Fremgangsmåten i eksempel XII gjentas, men det anvendes en skrue (spiral) med et kompresjonsforhold på 5:1 og en dyse med åpning 6,1 mm. Blandingen kunne lett behandles til et ekspandert produkt med fiberformet struktur. Tettheten var 0,74, og hydratiseringen var 1,7 g H20/g faststoff.

Eksempel XIV

Fremgangsmåten i eksempel XIII ble gjentatt ved å anvende den samme blanding og ved å anvende en 5/1-skrue med 125 omdreininger pr. minutt med en 150° torpedo. Det ble anvendt en dyse med diameter på 6,1 mm og oppvarmet til 120°C. Ekstrudersylinderen ble oppvarmet til 150°C. Det ble ekstrudert deiger med 25, 30 og 35 % fuktighet, og de beste resultater oppnår man ved 30 % fuktighet. Det resulterende produkt ble ekspandert, hadde en fiberformet struktur, en tetthet på 1,30 g/ml (absolutt) og en hydratisering på 1,13 g H20/g faststoff.

SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL

Den samme blanding ble ekstrudert i en konvensjonell ekstruder med korthodet spiral med to hull i dysen. Den består av tre skrueseksjoner (adskilt med to dampsluser nr. 28-324): (a) "nose cone"-skrue (skrue med konusform) 28-321, (b) skrue nr. 28-326, og (c) skrue nr. 28-330. "Nose cone"-skruen ble modifisert ved å skjære spalter inn i gjengen på ca. 10 cm. Man fikk typisk hevet, strukturert vegetabilsk protein med en tetthet som varierte fra 0,18 til 0,55 g/ml og en hydratisering som varierte fra 2,2 til 3,9 g H20/g faststoff. Disse produkter hadde tendens til å bli porøse med segmenter av fiberformet struktur som var tilfeldig orientert i forhold til ekstruderingsretningen. Produktene fremstilt i eksemplene XII-XIV er overlegne ved at de resulterende tau, som kommer ut fra dysen, er mindre ekspandert og har en kontinuerlig, fiberformet struktur med en høyere grad av ensretting parallell med ekstruderingsretningen.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et fiberformet produkt som ligner kjøtt og som består i at man lager en deig av proteinholdige materialer, justerer deigens fuktighetsinnhold til 20-65 % vann, komprimerer deigen under oppvarmning og frigjør trykket under kontroll slik at trykkfallet holdes under 35 kg/cm 2, karakterisert ved at deigen under komprimeringen avgasses slik at deigvolumet reduseres 0,5-10 ganger, hvoretter deigen forlenges til irreversibel, fiberformet tilstand.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at deigvolumet reduseres 1-5 ganger og at temperaturen holdes over 121°C.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at oppvarmningen foretas i høyst 3 minutter.