NO781204L - Fremgangsmaate for aa forhindre gelering i hermetiserte proteinholdige matvarer - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å forhindre gelering i hermetiserte proteinholdige matvarer.

Foreliggende oppfinnelse angår en . f remgangsmåte for å • forhindre g.elering av den flytende fase i en hermetisert proteinholdig matvare. ■ Spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for å redusere eller eliminere gelering, hvorved spesielle midler tilsettes direkte til det proteinholdige, faste stoff, hvilke midler tjener til å dispergere, nedbryte, absorbere eller koagulere gelatinet deri.

Uteksperimentering av hermetiserte, kjøttholdige matvarer, slik.som oksekjøtt og lapskaus samt mat av kjøtt- og saustype for kjæledyr er et resultat av kontinuerlig forskning av matvare-teknologer og spesialister på mat for kjæledyr for utvikling av lettvint servert kjøtt og matvarer- inneholdende tilberedt kjøtt. Hovedsakelig på grunn av behandlingsmåten som er forbundet med proteininnholdet i slike produkter,. har det.oppstått problemer med tendensen hos den flytende:del av hermetiserte, væske- og proteinholdige faste matvarer til å gelere når disse lagres ved romtemperatur eller lavere temperatur. Eksempelvis vil i tilfellet med hermetisert kjøtt- og saustypemat for kjæledyr,, når et slikt produkt behandles ved oppvarming i de vanlige hermeti-seririgsoperasjoner, gelatinet.i kjøttet frigis og utvaskes i den ledsagende saus.. Ved avkjøling har gelatinen tendens til å gelere sausen og. ødelegge sausens utseende og konsistens. Endog i tilfellet med "hjemmelagde" sauser tilberedt hjemme fra kraften av.det kokte kjøtt, er et alminnelig fenomen geleringen.av sausen ved frysing. I alle tilfeller skyldes dette proteinet som er blitt

ekstrahert fra kjøttet,, eller generelt sagt fra det proteinholdige faste stoff når dette utsettes for forhøyede temperaturer.

■I tilfellet av hermetiserte produkter skyldes ekstraksjonen først-og fremst sterilrseringsprosessen som nødvendiggjør høye temperaturer", hvorved kollagenet eller gelatinen som er avledet fra kollagenet, ekstraheres Og hydrogenbinding finner sted, noe som resulterer i tverrbinding av samme ved avkjøling og til slutt gelering.

Det er funnet at direkte tilsetning av visse spiselige proteinreaktanter og absorbenser til den proteinholdige, faste fase av et hermetisert, flytende og proteinholdig fast produkt hindrer gelering av den- flytende del. under lagring..

I henhold til oppfinnelsen er det derfor tilveiebrakt en fremgangsmåte for å forhindre gelering i hermetiserte proteinholdige. produkter som har en.flytende og en' fast proteinholdig fase hvorved det før sterilisering tilsettes en spiselig proteinreaktant eller -absorbens til den faste, proteinholdige fase, idet mengden herav er tilstrekkelig til å forhindre•gelering av den flytende fase etter sterilisering.

Innbefattet i uttrykket "proteinreaktanter" er proteindispergeringsmidler, proteinkoaguleringsmidler og proteinnedbrytende midler. Spesielt når proteindispergeringsmidler, slike som enverdige salter, spesielt natriumjodid, tilsettes til. det proteinholdige, faste stoff, har disse tendens til å forhindre gele ring ved disaggr.egering av proteinet. Protei-nets geleringspotensial nedsettes således- når temperaturen senkes, hvilket muliggjør at gelering bare opptrer ved betraktelig lavere temperaturer enn'normalt. Proteinkoaguleringsmidlene, f.eks. de lavere ester-pe.ktiner og gummier som inneholder sure grupper, slik som'gummi

■ arabicum e.l.,' bevirker aggregering heller enn. disaggregering av gelatinet ved■forhindring av geldannelse. Selv om proteiri-dispergeringsmidlene og -koaguleringsmicllene virker på fullstendig forskjellige måter, har de imidlertid til felles en effektivitet ved frigj^ringspunktet for gelatinet i det faste stoff. Dvs. at oppvarming utløser frigjøringen av gelatin, og det~er ved dette punkt at dispergeringsmidlene.og koaguleringsmidlene tjener til henholdsvis enten å disaggregere eller å aggregere gelatinmole-kylene, slik at de forhindrer dannelsen av en gel ved.å blokkere gelatinets frigjøring til væsken. Proteinnedbryt.ende midler, f.eks. proteinaser, tjener på den annen side til å nedbryte kollagenet og gelatinen. Dette opptrer i det proteinholdige faste stoff før steriliseringstemperaturen økes til enzymproteinets denaturer.ings-punkt, hvorved mengden av'ekstrahert gelatin begrenses.

Absorbentene som ikke er inkludert; i uttrykket "proteinreaktanter", omfatter gummi som ikke inneholder syregrupper, f.eks.

metylcellulose 'og f rie absorbent-stivelser,. hvori er inkludert

.rå stivelser så vel. som pregelatinerte stivelser. Med "fri" menes en absorbent-stivelse hvis funksjon som en absorbent ikke er bestemt ved noen ting. utover den egen natur. Eksempelvis inneholder mel en absorbent-stivelse, men den eksisterer som'partikler intimt forbundet med gluten. Stivelsens absorbs j onsege.nskaper forhindres av glutenet, hvorfor stivelse i form av mel ikke kan betraktes som en' fri■absorbent-stivelse. Tverrbundet eller granu-lert, stabilisert stivelse tjener spesielt' godt til å gjøre gelatinet i det faste stoff ubevegelig, hvorved, dets ekstraksjon inn i væsken forhindres. Denne siste kategori av antigelerings-material foretrekkes fremfor proteinreaktantene.hovedsakelig på grunn av deres lettvinte bruk og ,på grunn av økonomien. Dessuten hår de tverrbundne stivelser vist seg å ha en antibruningseffekt på proteinholdige, faste stoffer som er underkastet varmebear-beiding og således utsatt for'en tørkende atmosfære. Av den grunn er de de foretrukne forbindelser i denne klasse av anti-geleringsstof f er.'

Anioniske polymerer, slike som gummi arabicum, gummi ghatti eller en kombinasjon derav, når tilsatt sausdelen av matvaren, er generelt funnet både i' betraktelig grada forhindre' ekstraksjon av protein' fra kjøttet og inn i sausen når blandingen' utsettes for høye temperaturer av hensyn til sterilisering et.c;. , og å forhindre geldannelse i den minimale mengde geldannende protein som måtte bli ekstrahert.

Mekanismen av denne side av oppfinnelsen er ikke helt ut

■forstått, men det er blitt fastslått at disse polymerers evne til å forhindre gelering, er direkte beslektet med både de anioniske egenskaper til disse forbindelser og mengden av ekstraherbart ..protein som er til stede i systemet.. Mår som følge herav .visse anioniske polymerer kan .være effektive i ett område av protein-,

innholdet, kan de være delvis eller fullstendig ineffektive i et høyere område av samme. Gummiene i foreliggende - oppfinnelse er funnet å være spesielt effektive når proteininnholdet varierer

fra ca. 15 til.ca. 35%. Det er imidlertid ikke ønskelig å be-. grense oppfinnelsen hverken til dette proteinområde eller til gummiene som er funnet å være effektive deri s.iden tallrike andre anioniske polymerer, .slike som nåtriumkarragenat, xantan-'gummi, "tragant, natriumalginat og karayagummi, skjønt.ikke så merkbart effektive i det forannevnte proteinområde, vil de. ha en- kraftig virkning ved deres .maksimale effektivitetsnivå hvor proteinområdet er vesentlig variert. Det er likeledes ikke ønsket å begrense oppfinnelsen til grensene for et kjøtt- og saussystem, men er' heller ment å omfatte alle matvarer' og kjæledyrfor som har som en felles parameter et proteinholdig fast stoff i et flytende system.

For korthets skyld vil det for den del av oppfinnelsen som angår tilsetning av proteinreaktanter og -absorbenter til den faste fase,i det følgende bare bli referert, til et kjøttbolle- og saussystem, men det er ikke,meningen å begrense oppfinnelsen bare til et slikt system. Tvertirnot er foreliggende oppfinnelse ment å omfatte elle matvarer og kjæledyrfor som har som en felles .parameter et animalsk,proteinholdig,fast stoff i et flytende system.

I' henhold til fremgangsmåten ifølge denne side av oppfinnelsen tilsettes effektive mengder av en proteinreaktant eller

-absorbent direkte til .kjøttbollen og blandes dermed.. Klassen- av spiselige proteinreaktant-er . omfatter proteindispergeringsmidler, proteinkoagu.leringsmidler og proteinnedbryt.ende midler. Proteindispergeringsmidler omfatter urea og spiselige, enverdige salter som f.eks. natriumtiocyanat, natriumsalicylat og natriumjodid, idet sistnevnte er det foretrukne dispergerings-middel i denne klasse av proteinreaktanter. Som .tidligere nevnt, er ctspergeringsinidlene aktive etter oppvarming av kj øt tbollen, siden det er ved dette tidspunkt at gelatinet aktiveres. Dis- ' pergeringsmidlene tjener til å dispergere gelatinaggregaten.e. Proteinkoaguleringsmidlene er lik disperg.eringsmidlene ved at deres effektivitet utløses av pppvarmingsprosessen -.ved hvilket tidspunkt.gelatinet frigjøres. Denne klasse av proteinreaktanter - bevirker at' det gelatinholdige materiale aggregerer, til en sammen-hengende masse i. kj øttbollen heller enn å dispergere de potensielle geleringskomponenter. Gelatinet forhindes derfor i å bli vasket ut i sausen, hovedsakelig på grunn av at gelatin-partiklene innfanges av bindemiddelet.-'Inkludert i denne klasse av proteinreaktanter er -tanni.nene,' tanninsyre, lavere est.erpek-tiner som lavere metoksy.lpektin, toverdige og treverdige salter' .som magnesiumsulfat' og kalsiumklorid og gummier som inneholder sure' grupper,.slik som gummi arabicum, karragenater og-alginater, idet gummi arabicum er det foretrukne proteinkoaguleringsmiddel.

De proteinnedbrytende midler er den.tredje og siste klasse iv proteinreaktanter. Disse forbindelser er forskjellige fra dis-pergeringsmidlene og" koaguleringsmicllene ved åt de tjener til å, forhindre gelering før kjøtte.t gjennomgår noen som helst slags varmebehandling. Ved således å nedbryte gelatinet forhindrer de efféktivt gelering ved å' begrense mengden av gelatin som er . ekstrahert under oppvarmingsprosessen. Enkel varmenedbrytning er ett middel for proteinnedbrytning, men ei1 tidkrevende, kostbar og utgjør ingen del av foreliggende oppfinnelse. ' Proteinnedbrytende midler i foreliggende oppfinnelse omfatter spiselige proteinaser, spiselige syrer og spiselig alkali. På grunn'av bismaken som ofte-ledsager bruken av disse syrer og baser, er proteinasene de foretrukne proteinnedbrytende midler i foreliggende oppfinnelse.

Av de tre kategorier av proteinreaktanter er proteinkoaguleringsmidlene de- foretrukne. Dette skyldes hovedsakelig at. dis-, pergeringsmidlene og nedbrytningsmidlene har skadelige virkninger på det proteinholdige, .faste stoff hvori de inkorporeres. Spesielt når det brukes dispergeringsmidler, vil det faste stoffs kohesjon forandres, frembringende et-krumlet, smuldret, produkt som er meget uønsket i en kjøttbolle eller et kjøttboll.e.typeprodukt hvor beva- ring av fasongen er ønsket. I tilfelle av proteinnedbrytnings-' midler er konsist.enskontroll hovedproblemet,. idet det er vanskelig å.fastslå den nøyaktige grad av nedbryting og følgelig korisiptens-reduksjon som vil finne sted.

Den annen hovedkategori av forbindelser . for denne del av oppfinnelsen er, som tidligere nevnt, absorbentene, spesielt gummier som inneholder ikke-sure grupper,. f.eks, ■me tylcellulose, propyl- • cellulose og de fri-absorbént-stivel,ser..'De fleste stivelser er effektive for bruk i foreliggende oppfinnelse. Mest foretrukket, er imidlertid dé kjemisk modifiserte, gr.anulære eller tverrbundne stivelser., slike som. oppnås ved behandling med epiklorhydrin eller fosfatene. På grunn av sin tverrbundne struktur har de stabiliserte' stivelser generelt mindre tendens til svelling og sprengning når de.absorberer gelatinløsningen under steriliseringen.

Konsentrasjonsområdene for forbindelsene som brukes ved 'denne del av oppfinnelsen, kan variere i stor utstrekning både-med

hensyn til effektiviteten av den spesielle proteinreaktant eller

-absorbent og med hensyn til proteinkonsentrasjonene i det spesielt aktuelle system. Generelt krever imidlertid et typisk kjøttbolle-

og saussystem vanligvis fra 0,01.?! til 5% av antigeleringsforbindel-sen på basis av- kjøttbollens vekt, idet et område på fra 1% til 3% foretrekkes. Konsentrasjoner høyere enn<<>5% kan naturligvis anvendes, men vil være upraktisk ut fra et økonomisk synspunkt og vil i noen tilfeller frembringe kons.istensproblemer..

Mens forskjellige metoder for kombinering av det proteinholdige faste stoff, spesielt kjøttbollen, med proteinreaktan-tene og -absorbentene kan .brukes, slik sorn å' strø antigelerings-forbindelsene på utsiden av kjøttbollen eller'sprøyte løsninger

.av disse midler på samme, er den mest bekvemme og- effektive metode ganske, enkelt,, å blande disse midler med kjøttet før det tilberedes.. Når alt er homogent blandet, vil disse midler tjene til enten å dispergere, oppfmge, utfelle eller.nedbryte gelatinen. Resul-

tatene av flere forsøk utført for bestemmelse av effektiviteten til.disse forbindelser,, er angitt i tabell I. Konsentrasjonene

■ av forbindelsene er basert på vekten av kjøttbollen. Sausens geleringspotensial ble fastslått på et "Gel Characterization . Apparatus" ("GC.A") etter at gelen var blitt dannet, separert og avkjølt under standardbetingelser ved 1Q°C. Gelkarakteriserings^apparatet ("GCA") er i det vesentlige et g^lometer bestående av et stempel som måler gelstyrken av en væske etter at stemplet har

gjennomtrengt væsken til.en dybde av ca. A mm. Mengden av- "GCA"-enheter representerer.derfor proporsjonalt graden av gelering som har funnet sted, vurdert mot en blindprøve. I det umiddelbare forsøk ble additivene tilsatt til kjøttet i en pulverlserings-blander, og ele formede kj øttboller. ble kokt under lufttilgang ved ca. 315°C i 3g min.

Selv om alle forbindelser som omfattes av foreliggende oppfinnelse, er effektive med hensyn.til en betraktelig reduksjon av geleringspotensialet for sausen etter behandling,' er det .'funnet at visse av disse forbindelser har tendens til å påvirke den tilberedte kjøttbolles konsistens ved. å frembringe en svak gummi-karakter. Av denne grunn og på grunn av tallrike fordeler ved bruken av absorbent-stivelsene er disse de foretrukne åntigele-■ringsmidler i foreliggende oppfinnelse.. I tillegg til at de .er. lettere å arbeide med og mer økonomiske i bruk, reduserer absorbent-stivelsene sjangsene for -kjøttbruning når kjøttet utsettes .for atmosfæren.. Dette vil være tilfelle når kjøtt forblir utildekket i kjøleskapet eller holdes ved romtemperatur på en hundetallerken. Dette skyldes først og fremst den vesentlige ekstraksjon av aminosyrer og lavere polymere aminosyrer fra

■kjøtte<t>. Dessuten resulterer deres- bruk i en fuktigere kjøttbolle på grunn av stivelsens vannretensjon når kjottbdlene utsettes-

for luft. På grunn av, de tverrbundne eller stabiliserte stivelsers evne til å absorbere gelatinen og vannet under steriliseringen

med mindre tendens til svelling og bristing, foi^etrekkes disse stivelser, spesielt slike sorn oppnås ved behandling med epiklorhydrin. Bruken av epiklorhydrinrnod i f iserte, tverrbundne stivelser 1 konsentrasjoner varierende fra . 1% til 2% på basis av vekten av det

proteinholdige, faste stoff representerer derfor den fore-

trukne utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

For en klarere forståelse av oppfinnelsen vises det,til de følgende eksempler som illustrerer representative metoder av. oppfinnelsen-, men som ikke er ment å være uttømmende for samme.

Eksempel 1

Fem separate og like porsjoner av frossent kjøtt ble malt med passende mengder av vitaminer, mineraler og mel for oppnå-

else av grunnmasser som veiet 1,135 kg. og hvorav kjøttet utgjorde' 95%. Til disse grunnmasser ble tilsatt ett av de følgende anfi-geleringsmidler.hvis konsentrasjoner' var beregnet på vekten av.grunnmassen.

.Prøve 1 ,- 0,5% tanninsyre (56,8 g)

Prøve 2 - 1,0% gummi arabicum (113,5 g)

Prøve -3 - 1,0% stabilisert stivelse (113,5 g)-Prøve 4 - 1,0% natriumjodid (113,5 g)

Prøve 5 _ blindprøve ingen tilsetning Blandingene ble grundig Uåndet inntil oppnåelse ■ av- homogene blandinger. Hver blanding ble deretter ekstrudert og kuttet i stykker. Kjøttstykkene ble stekt -i 3g rnin. ved 315°C.

Det ble fremstilt en tørr sausblanding ved å -blande hydro-lyserte stykker av grønnsaker, krydder, smakstoffer og salt...Varmt vann ble så tilsatt til den tørre blanding og oppvarmet under omrøring til ca. 85°C og holdt ved d.enne temperatur i ca. 10 min.

Kjøttstykkene ble så tilsatt til såusblandingen, pakket i bokser og sterilisert ved 121°C i 75 min. Etter avkjøling

ble fem bokser åpnet, og bare blindprøven kom til kort når det gjaldt å gi utseende og.konsistens av et hermetisert kjøtt- og sausprodukt på grunn av at det var gelert. De øvrige fire prøver oppviste ingen sausgelering og hadde den ønskede hellbarhet.

Eksempel II

Det ble brukt samme fremgangsmåte som i eksempel I med unntagelse av at en prøve inneholdende 1 vektprosent MgSO^ på-basis av grunnmassen ble vurdert mot en blindprøve som ikke inneholdt noen tilsetning. For blindpr^vens vedkommende ble det oppnådd de 9

samme resultater med gelering, hvilket var fullstendig eliminert ved bruken av MgSO^.

EKSEMPEL III'

Det ble brukt samme fremgangsmåte, som. i eksempel I for tilberedning og koking av kjøttbolledelen av et kjøtt- og saus-, typeprodukt.I dette forsøk,ble en stivelse som var blitt modifisert med epiklorhydrin sammenlignet med en blindprøve på 1 nivået. Kjøttbollene ble vurdert med hensyn på både smak og utseende. Når de ble utsatt, for en tørrende atmosfære etter hermetisering, kunne bruning ikke iakttas i prøven med modifisert stivelse,og dessuten inneholdt denne prøve mer fuktighet. •

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for å forhindre gelering i hermetiserte, proteinholdige matvarer som har en flytende fase og en fast,-proteinholdig fase, karakterisert ved at det før sterilisering tilsettes en spiselig proteinreaktant eller -absor bent til den faste, proteinholdige fase, idet mengden herav er tilstrekkelig til å forhindre gelering av den flytende f,ase etter sterilisering.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, - karakterisert ved at proteinreaktanten er et proteindispergeringsmid-del, et proteinkoaguleringsmiddel eller et proteinnedbrytende middel..

3. Fremgangsmåte soni angitt i krav 2, karakterisert ved at proteinreaktanten er urea, et enverdig.salt, et tannin, tanninsyre, et lavere esterpektin, et toverdig eller tre-verdig salt, en sur-gruppe-holdig gummi, en proteinase, en spiselig' syre eller et spiselig alkali..

4 i Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakteri-sje.r t ved a-t proteinreaktanten er natriumtiocyanat, natriumsalicylat, natriumjodid, magnesiumsulfat, kalsiumklorid, gummi arabicum, karragenat eller" alginat.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at absorbenten er en fri-absorbentstivelse eller en ibke-syre-gruppeholdig gummi.

6. Fremgangsmåte•som angitt i krav 5, karakterisert ved at absorbenten er en kjemisk modifisert, tverrbundet stivelse eller metylcellulose.

7. Fremgangsmåte som.angitt i krav 6, karakterisert , ved at absorbenten•er en stivelse kjemisk modifisert med epiklorhydrin.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav. 1 til 7, karakterisert ved at den ikke-toksiske proteinreaktant eller -absorbent tilsettes i en mengde av fra 0,01 til 5 vekt%. på basis av det proteinholdige, faste stoff.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakt -eri-s'e r t ved at reaktanten eller absorbenten tilsettes i en mengde av fra .1 til 2 vekt% på basis av det proteinholdige, faste stoff.