PL211455B1

PL211455B1 - Sposób wytwarzania substytutu mięsa zawierającego białko i zastosowanie włóknistego produktu wytworzonego tym sposobem

Info

Publication number: PL211455B1
Application number: PL373592A
Authority: PL
Inventors: Adriaan Cornelis Kweldam
Original assignee: Nug Nahrungs Und Genussmittel Vertriebsgmbh
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2012-05-31
Also published as: AU2002326207B2; DE20221020U1; WO2003061400A1; JP4336585B2; CA2474235C; HK1075181A1; ATE322175T1; US7998518B2; KR20070087241A; IL182324A0; JP2009106292A; NO20042848L; NZ538158A; US20110244090A1; DK1467628T3; ES2314571T3; EP1588626A1; DE60210509D1; DE20221021U1; DE60229308D1

Description

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 17.09.2002 (62) Numer zgłoszenia, z którego nastąpiło wydzielenie:

373025 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

17.09.2002, PCT/NL02/000594 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

31.07.2003, WO03/061400 (51) Int.Cl.

A23J 3/08 (2006.01)

A23J 3/10 (2006.01)

A23J 3/22 (2006.01)

A23L 1/0532 (2006.01)

Opis patentowy przedrukowano ze względu na zauważ one błędy

₍₅₄₎ Sposób wytwarzania substytutu mięsa zawierającego białko i zastosowanie ⁽⁵⁴⁾ włóknistego produktu wytworzonego tym sposobem
(30) Pierwszeństwo: 22.01.2002, NL, 1019816	(73) Uprawniony z patentu: NUG NAHRUNGS- UND GENUSSMITTEL VERTRIEBSGESELLSCHAFT MBH, Waiblingen, DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 08.08.2005 BUP 16/05	(72) Twórca(y) wynalazku: ADRIAAN CORNELIS KWELDAM, Heiloo, NL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.05.2012 WUP 05/12	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Agnieszka Marszałek

PL 211 455 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku są sposób wytwarzania substytutu mięsa zawierającego białko i zastosowanie włóknistego produktu wytworzonego tym sposobem do wytwarzania pikantnej lub słodkiej przekąski, oraz do wytwarzania gotowego do spożycia produktu zawierającego substytut mięsa. W szczególno ś ci, wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania substytutu mi ę sa zawierają cego biał ko, w którym:

1) łączy się substancję białkową, hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metali i wodę ;

2) kompozycję z etapu 1) przeprowadza się w jednorodną mieszaninę;

3) mieszaninę z etapu 2) miesza się z roztworem kationów metalu o wartościowości, co najmniej 2, z wytworzeniem włóknistego produktu;

4) wyodrębnia się włóknisty produkt.

Włóknisty produkt po ewentualnej dalszej obróbce stanowi substytut mięsa.

Podobny sposób jest znany z opisu NL-C-1008364, A.C. Kweldam.

We wspomnianym opisie patentowym przedstawiono sposób podobny do opisanego powyżej, dotyczący przetwarzania białek pochodzenia innego niż zwierzęce, np. białek pochodzących z soi, ryżu, kukurydzy itp. na substytut mięsa. Przyjmuje się, że wyżej opisana jednorodna mieszanina zawiera kompleksy białka i hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metali, które wytrąca się w postaci włókien w wyniku dodania roztworu kationów metalu o wartościowości co najmniej 2.

Podjęto próbę wykorzystania tego sposobu do przeprowadzenia białka z mleka lub produktów otrzymanych z białka z mleka, we włóknisty substytut mięsa.

W opisanym sposobie jednorodną mieszaninę białka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metalu i wody otrzymuje się zazwyczaj przez zmieszanie składników w temperaturze 20 - 90°C, korzystnie 30 - 90°C, zazwyczaj w temperaturze około 50°C.

W nieznacznie podwyż szonej temperaturze biał ko topi się tworzą c jednorodną mieszaninę z hydrokoloidem wytrącającym się pod wpływem kationów metalu i z wodą.

Należy podkreślić, że w niniejszym opisie określenie jednorodna mieszanina obejmuje emulsje, dyspersje i roztwory.

W przypadku niektórych białek, np. białka pochodzą cego z sera otrzymywanego z mleka, podwyższenie temperatury powoduje ich topnienie, w wyniku czego otrzymuje się jednorodną mieszaninę składającą się z dwóch składników ciekłych nierozpuszczalnych jeden w drugim, czyli emulsję. W przypadku innych białek z mleka nie obserwuje się topnienia, ale raczej rozpraszanie lub rozpuszczanie.

Poza korzystnymi wrażeniami organoleptycznymi substancja białkowa z mleka odróżnia się od białek pochodzenia roślinnego brakiem inhibitorów trypsyny (obecnych w roślinnych substancjach białkowych, np. z soji i kukurydzy) oraz znacznie korzystniejszym składem aminokwasów. Wskaźnik jakości białka PDCAAS (wskaźnik zawartości aminokwasów skorygowany o współczynnik strawności białka) w przypadku białka z mleka krowiego wynosi 1,21, podczas gdy dla soji wskaźnik ten wynosi 0,91, a dla pszenicy 0,42. Dla wołowiny wynosi on zwykle 0,92; z tego względu produkty białkowe uzyskane z mleka charakteryzują się zwykle wyższym wskaźnikiem niż mięso.

Jeżeli sposób opisany na wstępie zastosuje się w przypadku białka z mleka bądź pochodzących z niego produktów, otrzymanie pożądanych, jednorodnych mieszanin nie jest możliwe lub jest trudne do osiągnięcia.

Celem wynalazku jest rozwiązanie powyższego problemu i aby to osiągnąć dostarcza się sposób według wynalazku.

Zatem wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania substytutu mięsa zawierającego białko, w którym:

i) łączy się substancję białkową, hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu i wodę ;

ii) kompozycję z etapu i) przeprowadza się w jednorodną mieszaninę;

iii) mieszaninę z etapu ii) łączy się w trakcie mieszania z roztworem kationów metalu o wartościowości co najmniej 2, z wytworzeniem włóknistego produktu;

iv) wyodrębnia się włóknisty produkt; który to sposób charakteryzuje się tym, że

v) substancja białkowa obejmuje substancję białkową z mleka wybraną z grupy obejmującej mleko w proszku, białko z serwatki, kazeinian metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych i amonu, oraz mieszaniny tych substancji,

PL 211 455 B1 przy czym roztwór kationów metalu o wartościowości co najmniej 2 stopniowo dodaje się do jednorodnej mieszaniny w trakcie mieszania.

Korzystnie hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu dodaje się w ilości 0,1 - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę wszystkich składników jednorodnej mieszaniny.

Korzystnie jako hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu stosuje się alginian sodu.

Korzystnie pH jednorodnej mieszaniny białka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metalu i wody doprowadza się do wartości w zakresie 4 - 7.

Korzystnie w przypadku wytwarzania produktu o strukturze przypominającej mięso z substancji białkowej z mleka pH doprowadza się do wartości w zakresie 5,0 - 7,0.

Ponadto korzystnie w przypadku wytwarzania produktu o strukturze przypominającej rybę z substancji biał kowej z mleka pH doprowadza się do wartości w zakresie 4,5 - 6,0.

Korzystnie do otrzymanej jednorodnej mieszaniny wprowadza się składniki wykończeniowe wybrane z grupy obejmującej środki smakowo/zapachowe, środki barwiące, tłuszcz roślinny lub zwierzęcy, białko roślinne lub zwierzęce i/lub mieszaniny dwóch lub większej liczby tych składników.

Korzystnie otrzymuje się mieszaninę substancji białkowej z mleka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metalu i wody, w obecności substancji zdolnej do kompleksowania jonów wapnia.

W różnych konkretnych postaciach, w których stosuje się rozmaite składniki wyjściowe, opisany sposób przyjmuje następującą postać.

W jednej postaci sposób wytwarzania włóknistego produktu z kazeinianu sodu charakteryzuje się tym, że:

• przygotowuje się roztwór kazeinianu sodu o stężeniu 10 - 15% wagowych w wodzie o temperaturze 50°C (masa całkowita C) w obecności 0,2 - 0,4% wagowych polifosforanu sodu w stosunku do C, • dodaje się masł a w iloś ci 15 - 20% wagowych w stosunku do C, • dodaje się w trakcie mieszania 3-5% wagowych alginianu sodu w stosunku do C i wodę o temperaturze 50°C w iloś ci 80 - 95% wagowych w stosunku do C, • otrzymaną jednorodną mieszaninę łączy się w trakcie mieszania z roztworem chlorku wapnia o stężeniu 3-5% wagowych, w ilości 80 - 95% wagowych w stosunku do C, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz • powstały włóknisty produkt wyodrębnia się i poddaje obróbce wykończeniowej.

W innej postaci sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że w przypadku wytwarzania włóknistego produktu z białka z serwatki:

• przygotowuje się roztwór białka z serwatki o stężeniu 15 - 20% wagowych w wodzie o temperaturze 50°C (masa całkowita D) w obecności 0,2 - 0,4% wagowych polifosforanu sodu w stosunku do D, • dodaje się masł a w iloś ci 12 - 18% wagowych w stosunku do D, • dodaje się w trakcie mieszania 3 - 7% wagowych alginianu sodu w stosunku do D i wodę o temperaturze 50°C w iloś ci 80 - 85% wagowych w stosunku do D, • otrzymaną jednorodną mieszaninę łączy się w trakcie mieszania z roztworem chlorku wapnia o stężeniu 3 - 5% wagowych, w ilości 80 - 85% wagowych w stosunku do D, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz • powstały włóknisty produkt wyodrębnia się i poddaje obróbce wykończeniowej.

Zgodnie z wynalazkiem, w przypadku wytwarzania włóknistego produktu z mleka w proszku:

• przygotowuje się wodny roztwór odtłuszczonego mleka w proszku o stężeniu 25 - 35% wagowych (masa całkowita E) w obecności 0,5 - 1,0% wagowych polifosforanu sodu w stosunku do E, • dodaje się masł a w iloś ci 11 - 15% wagowych w stosunku do E, • dodaje się w trakcie mieszania 4 - 6% wagowych alginianu sodu w stosunku do E i wodę o temperaturze 50°C w iloś ci 65 - 75% wagowych w stosunku do E, • otrzymaną jednorodną mieszaninę łączy się w trakcie mieszania z roztworem chlorku wapnia o stężeniu 3 - 5% wagowych, w ilości 65 - 75% wagowych w stosunku do E, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz • powstały włóknisty produkt wyodrę bnia się i poddaje obróbce wykończeniowej.

W konkretnych wyż ej podanych postaciach iloś ci wagowe i procentowe podano jako dokładne liczby; jednak należy rozumieć, że odstępstwa od tych dokładnych wartości są dozwolone, a podano je przede wszystkim dla wskazania rzędu wielkości (wagowo) poszczególnych substancji względem siebie.

PL 211 455 B1

Korzystnie włóknisty produkt po wytworzeniu i wyodrębnieniu poddaje się pasteryzacji jako obróbce wykończeniowej.

Ponadto wynalazek dotyczy zastosowania włóknistego produktu wytworzonego zdefiniowanym powyżej sposobem do wytwarzania pikantnej lub słodkiej przekąski.

Ponadto wynalazek dotyczy zastosowania włóknistego produktu wytworzonego zdefiniowanym powyżej sposobem do wytwarzania gotowego do spożycia produktu zawierającego substytut mięsa.

Problem w przypadku stosowania wskazanych białek z mleka stanowi obecność wolnych jonów wapnia obecnych z natury w białku z mleka lub w produktach pochodzących z niego, bądź wprowadzonych podczas procesu przetwórstwa, gdyż mogą one przedwcześnie tworzyć osad z dodanym hydrokoloidem wytrącającym się pod wpływem kationów metali, co wywiera wysoce niekorzystny wpływ na dalsze etapy procesu i może spowodować znaczną niejednorodność produktu końcowego, o ile w ogóle otrzymanie nadającego się do uż ytku produktu końcowego okaże się moż liwe.

W opisanym powyżej sposobie według wynalazku, o ile stosuje się substancję zdolną do kompleksowania jonów wapnia to stosuje się ją w odpowiedniej ilości, to znaczy, że powstaje kompleks z wolnymi jonami Ca²⁺, co powoduje, że nie następuje przedwczesne wytrącanie się wprowadzanego hydrokoloidu. Jednorodną mieszaninę otrzymuje się następnie bez problemów.

Dogodnie jako substancję zdolną do kompleksowania jonów wapnia stosuje się fosforan wybrany spośród soli metali alkalicznych i soli amonowych kwasu fosforowego lub kwasu polifosforowego.

Poza tworzeniem kompleksu z wolnymi jonami wapnia fosforan wykazuje również zdolność trawienia białka. Trawienie białka objawia się między innymi zwiększoną chłonnością wody i ma pozytywny wpływ na wrażenia smakowe w jamie ustnej.

Dogodnie najpierw przygotowuje się mieszaninę substancji białkowej i wody, po czym do tej mieszaniny dodaje się substancji zdolnej do kompleksowania jonów wapnia. Następnie dodaje się hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu o wartościowości co najmniej 2 i mieszaninę miesza się aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Oprócz mieszania można stosować również inne sposoby rozprowadzania, takie jak homogenizacja, mielenie, dyspergowanie itp.

W tym sposobie moż na stosować rozmaite substancje biał kowe z mleka, takie jak mleko w proszku, kazeinian sodu, kazeinian wapnia (ogólnie kazeiniany metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych i kazeinian amonu), białko z serwatki, kazeinę usieciowaną itp.

Oczywiście dla wytworzenia substytutu mięsa można także stosować mieszaninę dwóch lub większej liczby substancji białkowych.

Gdy stosuje się fosforany ich obecność umożliwia uzyskanie jednorodnej mieszaniny, np. emulsji, z substancji białkowej, takiej jak np. substancja białkowa z mleka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metali i wody, w podwyższonej temperaturze.

Hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metali, będący polisacharydem, może być wybrany spośród pektyny o niskiej zawartości grup metoksylowych, gumy gellan i alginianów; korzystnie stosuje się alginian sodu. Alginiany są powszechnie dostępne w handlu; w sposobie według wynalazku stosuje się np. reagujące z wapniem alginiany np. typu otrzymywanych z brunatnic.

Jeżeli do jednorodnej mieszaniny, w której zasadniczo nie występują już wolne jony wapnia, zawierającej kompleksy substancji białkowej z mleka i hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu tego typu, doda się roztworu kationów metalu o wartościowości co najmniej 2, w sposób kontrolowany uzyskuje się włóknisty produkt mający, po ewentualnym przemyciu i usunięciu nadmiaru wilgoci, strukturę substytutu mięsa.

W nawią zaniu do wynalazku, jako odnoś nik moż na podać opis patentowy US-A 4559233. Opisano w nim wytwarzanie substytutu mięsa z białka z serwatki. W owym sposobie powstają kompleksy białka z serwatki z gumą ksantanową, wytrącane izoelektrycznie. W publikacji tej nie opisano zastosowania hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metali, powstawania kompleksu wolnych jonów wapnia obecnych w mieszaninie z fosforanem, ani etapu wytrącania z użyciem roztworu kationów metalu o wartościowości co najmniej 2.

W sposobie wedł ug wynalazku po wytworzeniu jednorodnej mieszaniny dodaje się roztworu kationów metalu o wartościowości > 2 dla uzyskania włókien złożonych z białka z mleka i hydrokoloidu, np. włókien z białka z mleka i alginianu.

Roztwór kationów metalu zawiera zwykle rozpuszczalne sole wapnia lub magnezu albo ich mieszaniny. Odpowiednimi solami wapnia są chlorek wapnia, octan wapnia i glukonian wapnia.

Jako fosforan dodawany do zawierającej wolne jony wapnia substancji białkowej z mleka stosuje się zazwyczaj fosforan zdolny do tworzenia kompleksu z kationami metali o wartościowości co najPL 211 455 B1 mniej 2, takich jak np. wapń lub magnez, korzystnie wybrany spośród soli metali alkalicznych i soli amonowych kwasu fosforowego lub kwasu polifosforowego.

Jako fosforan można np. stosować wodorofosforan disodowy, fosforan trisodowy lub heksametafosforan sodu.

Jako fosforan można również stosować polifosforan sodu o wzorze (NaPO3)n, w którym n ~ 25.

Fosforan stosuje się w ilości co najmniej wystarczającej do utworzenia kompleksu z obecnymi w mieszaninie wolnymi jonami wapnia. Z uwagi na opisaną powyż ej zdolność fosforanów do trawienia białek w niektórych przypadkach nadmiar fosforanu może być pożądany i nawet będzie powszechnie stosowany.

Dogodnie fosforan wprowadza się w ilości 0,1 - 1,5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę wszystkich składników jednorodnej mieszaniny.

Rodzaj i czystość wszystkich stosowanych soli, fosforanów itp. musi spełniać warunki obowiązujące dla produktów spożywczych.

W odniesieniu do fosforanu stosowanego do wytwarzania kompleksu z wolnymi jonami wapnia należy również podkreślić, że jest to łatwo dostępny produkt, co jest korzystne ze względu na cenę. Jednak nie wyklucza to stosowania innych środków tworzących kompleksy; np. z takim samym skutkiem można stosować w razie potrzeby znany środek tworzący kompleksy, taki jak spożywczy EDTA. Z powodzeniem można również stosować inne podobne środki.

Hydrokoloid wrażliwy na działanie kationów metali może być wybrany z wyżej podanej grupy; korzystnie jednak jako hydrokoloid stosuje się alginian sodu.

Do przykładowych odpowiednich alginianów należy alginian sodu DMB (Manugel) firmy Kelco oraz FD125 firmy Danisco Cultor. Można również stosować inne alginiany wytrącające się pod wpływem kationów metali.

Przy wytwarzaniu substytutów mięsa sposobem według wynalazku pH jednorodnej mieszaniny białka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metali i wody korzystnie doprowadza się do wartości w zakresie 4 - 7.

Dobór wartości pH z powyższego zakresu zależy od żądanej struktury wytwarzanego substytutu mięsa.

Jak podano powyżej, dla wytworzenia z substancji białkowej z mleka produktu o strukturze przypominającej mięso pH doprowadza się do wartości w zakresie 5,0 - 7,0.

W niniejszym opisie określenie „struktura przypominająca mięso oznacza strukturę odpowiadającą wołowinie, wieprzowinie lub mięsu drobiowemu z kurczaków.

Jak podano powyżej, dla wytworzenia z substancji białkowej z mleka produktu o strukturze przypominającej rybę pH doprowadza się do wartości w zakresie 4,5 - 6,0.

Różnego typu struktury przypominające mięso lub rybę można otrzymać zmieniając ilość wprowadzanego hydrokoloidu, np. alginianu sodu, jak również rodzaj alginianu i ilość chlorku wapnia.

Ogólnie można ponadto stosować składniki wykończeniowe; korzystnie dodaje się je do jednorodnej mieszaniny białka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metali i wody, uzyskanej w podwyższonej temperaturze. Jak podano powyżej, składnik wykończeniowy może być wybrany spośród środków smakowo/zapachowych, barwiących, tłuszczów roślinnych i zwierzęcych i/lub mieszanin dwóch lub większej liczby takich składników. Oczywiście składniki wykończeniowe można również dodać i wymieszać już po wytworzeniu włóknistego produktu.

Jak to omówiono powyżej, w przypadku przeróbki substancji białkowej z mleka we włóknisty substytut mięsa, bez użycia fosforanu, nie otrzymuje się jednorodnej mieszaniny bądź powstaje ona z duż ym trudem, gdyż jony wapnia obecne z natury lub wprowadzone w trakcie procesu powodują przedwczesne wytrącanie się użytego hydrokoloidu lub polisacharydu. W wyniku tego otrzymuje się produkt o mniejszej spoistości, trudniejszy do krojenia.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że w przypadku niektórych substancji białkowych z mleka sposób według wynalazku można prowadzić nawet bez dodatku fosforanu i otrzymać przy tym bez problemów jednorodną mieszaninę i włóknisty produkt o dobrej jakości.

Zatem w konkretnej postaci, w wyżej opisanym sposobie substancja białkowa obejmuje substancję białkową z mleka, wybraną spośród mleka w proszku, białka serwatki i kazeinianu (w szczególności spożywczego kazeinianu metalu alkalicznego lub kazeinianu amonu), a proces prowadzi się bez dodatku fosforanu.

Jest to wynikiem ustalenia, że powyższe substancje zawierają jako takie mało wapnia (jak kazeinian metalu alkalicznego lub kazeinian amonu, a zwłaszcza kazeinian sodu, oraz białko z serwatki)

PL 211 455 B1 lub stosunkowo niewielkie ilości wolnych jonów wapnia (jak mleko w proszku) i wówczas uzyskuje się dobre wyniki nawet przy pominięciu fosforanu. Jedno z wyjaśnień tego zjawiska opiera się na tym, że składniki tego typu są poddawane obróbce, w której obecny w nich wapń zostaje w znacznym stopniu usunięty (kazeinian metalu alkalicznego lub amonu oraz białko z serwatki) i/lub wapń jest związany w pewien sposób (mleko w proszku).

Ponieważ przedmiot ten ma również niezależną wartość wynalazczą, sposób, który można zastosować w przypadku tego wyboru składników, przedstawiono poniżej.

Sposób wytwarzania substytutu mięsa zawierającego białko, w którym:

1) łączy się składnik białkowy, hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metali i wodę,

2) kompozycję otrzymaną w etapie 1) przeprowadza się w jednorodną mieszaninę,

3) mieszaninę z etapu 2) łączy się w trakcie mieszania z roztworem kationów metalu o wartościowości co najmniej 2, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz

4) ten włóknisty produkt wyodrębnia się, charakteryzuje się tym, że

5) substancja białkowa obejmuje substancję białkową z mleka, wybraną z grupy obejmującej mleko w proszku, białko z serwatki i kazeinian;

przy czym roztwór kationów metalu o wartościowości co najmniej 2 stopniowo dodaje się do jednorodnej mieszaniny w trakcie mieszania.

Wymieniony na końcu kazeinian korzystnie stanowi spożywczy kazeinian metalu alkalicznego lub kazeinian amonu.

Powyższa grupa substancji białkowych z mleka stanowi grupę produktów, które można z powodzeniem stosować bez dodatku fosforanu. W tym przypadku nie obserwuje się wykazywanych przez fosforan właściwości trawienia; tym niemniej uzyskuje się produkt nadający się do spożycia.

Poszczególne postacie sposobu przedstawione w zastrzeżeniach zależnych w niniejszym zgłoszeniu, o ile nie odnoszą się bezpośrednio do stosowania fosforanu, dotyczą również „bezfosforanowego” sposobu opisanego powyżej.

Włóknisty produkt otrzymany sposobem według wynalazku korzystnie pakuje się po nadaniu mu żądanego kształtu, wyodrębnieniu i odpowiedniej obróbce wykończeniowej. Odpowiednim sposobem pakowania jest pakowanie próżniowe, w którym produkt umieszcza się w opakowaniu z tworzywa sztucznego, np. wykonanym z polietylenu, w warunkach próżniowych i opakowanie szczelnie zamyka się. Można stosować również inne odpowiednie sposoby pakowania.

Przed zapakowaniem lub po zapakowaniu włóknisty produkt można poddać obróbce konserwującej, np. pasteryzacji lub sterylizacji. W wielu przypadkach pasteryzacja jest wystarczająca (np. w temperaturze 62,8 - 65,5°C przez 30 minut). Oprócz pasteryzacji można stosować inne sposoby konserwacji, np. dodatek konserwantów lub stabilizatorów (askorbinian sodu, kwas benzoesowy), nastawianie wartości pH itp.

Produkt otrzymany sposobem według wynalazku można bez problemów poddawać pieczeniu w piekarniku, opiekaniu na rożnie, gotowaniu, wędzeniu itp., bądź przerabiać go na przekąski, kiełbaski itp. W odniesieniu do przekąsek należy podkreślić, że mogą być one pikantne, co wymaga dodatku środków smakowo/zapachowych. Jednak z uwagi na nabiałowy charakter substancji wyjściowych włóknisty produkt otrzymany sposobem według wynalazku doskonale nadaje się do formowania słodkiego produktu deserowego.

Włóknisty produkt stanowi substytut mięsa lub ryby, pikantną lub słodką przekąskę typu deserowego, w których powstałe włókna przylegają do siebie w sposób naturalny. Wygląd otrzymanych produktów jest odpowiedni dla środków spożywczych, są one białej barwy, a włókna przypominają wyglądem włókna mięsa. Po obróbce przez pieczenie, duszenie, wędzenie, ogrzewanie w kuchence mikrofalowej lub innej obróbce uzyskuje się w pełni wygląd i wrażenia smakowe mięsa lub ryby, bądź wyczuwa się smak włóknistego deseru, o ile zastosuje się substancję osłodzoną lub możliwą do osłodzenia.

Jednorodna mieszanina wytworzona sposobem według wynalazku zawiera zazwyczaj 0,1 - 50% wagowych substancji białkowej, np. białka z mleka lub produktów otrzymanych z niego, korzystnie 1 - 40% w przeliczeniu na suchą masę.

Hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metali, taki jak np. alginian sodu, stosuje się w ilości 0,1 - 10% wagowych, a zwłaszcza 1 - 5% wagowych; fosforan lub polifosforan stosuje się w ilości 0,1 - 1,5% wagowych; wszystkie wartości procentowe odnoszą się do całkowitej masy jednorodnej mieszaniny, przygotowywanej w celu wytworzenia włóknistego produktu stanowiącego substytut mięsa.

PL 211 455 B1

Roztwór stosowany dla uzyskania włókien, czyli wyżej opisany roztwór kationów metalu o wartościowości co najmniej 2, stosuje się zwykle w stężeniu 0,01 - 15% wagowych, korzystnie 0,05 - 10% wagowych.

Wytrzymałość włókien, która ma wpływ na wrażenia smakowe podczas gryzienia, zależy od stężenia soli. Przykładowo wyższe stężenie soli zwiększa wytrzymałość włókien.

Po wytworzeniu jednorodnej mieszaniny, co zachodzi w temperaturze 20 - 90°C, korzystnie w 30 - 90°C, a zwł aszcza w 50°C, jednorodną mieszaninę utrzymuje się w tej temperaturze i dodaje się do niej roztwór kationów metalu o wartościowości co najmniej 2, np. roztwór chlorku wapnia, również w tej samej temperaturze.

Roztwór soli stopniowo dodaje się w trakcie mieszania.

Roztwór soli do wytrącenia włókien zawiera zwykle 0,01 - 15% wagowych soli, np. CaCl2 lub octanu wapnia. Stężenie CaCl2 dogodnie wynosi 0,5 - 8% wagowych; korzystnie stężenie wynosi nie więcej niż 4% wagowych.

Całkowitą ilość roztworu soli wprowadza się zazwyczaj w ciągu 0,5-5 minut, a zwłaszcza w ciągu 1 minuty w przypadku partii 1 kg.

Dodawanie dogodnie prowadzi się przez natryskiwanie roztworu soli na jednorodną mieszaninę utrzymywaną w stosunkowo wysokiej temperaturze; korzystnie temperatura roztworu soli jest zbliżona do temperatury jednorodnej mieszaniny.

Jednorodna mieszanina może zawierać tłuszcz, np. tłuszcz z mleka, z którego wydzielono białko. W takim przypadku zawartość tłuszczu wynosi 1 - 6% wagowych, korzystnie 2,5 - 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę jednorodnej mieszaniny.

Oczywiście w przypadku stosowania produktu białkowego, który (już) nie zawiera tłuszczu, można wprowadzić do jednorodnej mieszaniny dodatek tłuszczu. Wówczas można dokonać wyboru pomiędzy tłuszczem roślinnym i zwierzęcym; korzystnie stosuje się nasycony lub nienasycony tłuszcz roślinny. Można także stosować mieszaniny tłuszczów.

Do jednorodnej mieszaniny można ponadto dodać środki barwiące i smakowo/zapachowe.

Po uzyskaniu włóknistego produktu poddaje się go dokładnemu przemywaniu dla usunięcia resztek kationów metalu, a ponadto usuwa się nadmiar wilgoci, np. przez sprasowanie. Produkt końcowy można zapakować próżniowo i poddać pasteryzacji w celu zwiększenia jego spoistości i osiągnięcia dobrej trwałości. Dodatkową zaletą pakowania próżniowego jest poprawa struktury produktu, osiągana dzięki ściśnięciu włókien.

W produkcie włóknistym po przemyciu i odciśnięciu zawartość wilgoci wynosi 1 - 80% wagowych, korzystnie 40 - 60% wagowych. Tym niemniej można stosować produkty o wyższym lub niższym poziomie wilgoci, zależnie od potrzeb.

Wynalazek zostanie wyjaśniony w poniższych przykładach nieograniczających jego zakresu.

W doświadczeniach, jako hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu stosowano alginian sodu (Kelco DMB); jako roztwór do wytrącania stosowano wodny roztwór CaCl2 o stężeniu 4% wagowych.

Jako fosforan stosowano polifosforan sodu o wzorze (NaPO3)n, w którym n ~ 25. Wszystkie wartości procentowe są wagowe, o ile nie zaznaczono inaczej.

P r z y k ł a d I. Kazeinian sodu jako substancja wyjściowa

W tym przykł adzie, jako substancję wyjś ciową zastosowano 85 g kazeinianu sodu (DMV International) o zawartości wapnia 76 mg/100 g, zawartości białka 90% i zawartości wilgoci 5%. Kazeinian sodu rozpuszczono w 600 ml wody o temperaturze 45°C. Dodano 2 g polifosforanu sodu, a następnie 110 g masła. Po wymieszaniu dla otrzymania jednorodnej mieszaniny dodano 30 g alginianu sodu i 600 ml ciepłej wody, w trakcie intensywnego mieszania. Otrzymaną mieszaninę zadano 600 ml roztworu chlorku wapnia o stężeniu 4% wag. aż do uzyskania długich, mocnych włókien. Po przemyciu, odciśnięciu, dodaniu środków smakowo/zapachowych i pasteryzacji otrzymany substytut mięsa o strukturze i smaku kurczaka zawierał 68 - 78% wody.

Stosowanie kazeinianu sodu jest korzystne z uwagi na to, że w zakładzie nie ma potrzeby stosowania urządzeń do przetwórstwa serwatki.

P r z y k ł a d II. Koncentrat białka z serwatki jako substancja wyjściowa

125 g koncentratu białka z serwatki (Aria, Lacprodan 80, zawartość wapnia: 374 mg/100 g, zawartość wilgoci 5,5%) o zawartości białka 82% rozpuszczono w 600 g wody w temperaturze 45°C i wymieszano z 2 g polifosforanu sodu oraz 110 g masła. Po sprasowaniu i wymieszaniu do mieszaniny dodano 40 g alginianu sodu i 600 ml wody w temperaturze 45°C, w trakcie intensywnego mieszania.

PL 211 455 B1

Otrzymaną mieszaninę połączono z 600 ml roztworu chlorku wapnia o stężeniu 4% wag. Po przemyciu i odciśnięciu do produktu mięsnego dodano środka smakowo/zapachowego. Po zapakowaniu próżniowym i pasteryzacji otrzymano substytut mięsa nadający się do obróbki kuchennej, o strukturze mięsa z kurcząt. Zawartość wilgoci w produkcie końcowym wynosiła 70 - 75%.

W oddzielnej próbie powyższy koncentrat białka z serwatki rozpuszczono w wodzie i poddano obróbce denaturacyjnej przez ogrzewanie w temperaturze 95°C przez 10 minut. Następnie ochłodzono go do temperatury 45°C i kontynuowano próbę w sposób opisany powyżej. Osiągnięto wynik podobny jak w próbie pierwotnej opisanej powyżej; w ten sposób udało się ograniczyć straty białka przy przemywaniu wodą.

P r z y k ł a d III. Mleko w proszku jako substancja wyjściowa

Jako białko z mleka zastosowano odtłuszczone mleko w proszku (zawartość wapnia: 1160 mg/100 g, zawartość wilgoci: 4%, zawartość białka: 30%). 250 g mleka w proszku rozpuszczono w 600 ml wody, do której dodano 4 g polifosforanu sodu i 110 g masła. Następnie do otrzymanej masy dodano 40 g alginianu sodu i 600 ml wody. Otrzymaną emulsję zadano 600 ml 4% roztworu chlorku wapnia i uzyskano białe włókna o przyjemnym wyglądzie. Po przemyciu, odciśnięciu, dodaniu środków smakowo/zapachowych, zapakowaniu i pasteryzacji otrzymano przyjemnie wyglądający produkt o właściwościach zbliżonych do mięsa. Bez dodatku środków smakowo/zapachowych produkt miał neutralny smak zbliżony do mleka.

W powyż szej recepturze na bazie mleka w proszku zastosowano 4 g polifosforanu sodu. Jeż eli przy uwzględnieniu ilości obecnego wapnia stwierdzono, że ilość tę można zwiększyć do 8 g, gdyż, podobnie jak w przypadku innych surowców, w mieszaninie jest nadmiar fosforanu.

W tabeli 1 podano wyniki przeprowadzonych badań oraz najważniejsze parametry.

W powyższych przykładach, w przypadku mleka w proszku, białka z serwatki i kazeinianu sodu można zrezygnować z dodatku fosforanu i w dalszym ciągu otrzymać możliwy do zaakceptowania produkt, chociaż produkty otrzymane z użyciem fosforanu mają nieco lepsze oceny jakościowe.

W przypadku stosowania mleka w proszku zwykle moż liwe jest otrzymanie dobrego produktu przy niższych stratach białka w wodzie do przemywania, dzięki pasteryzacji roztworu mleka w proszku w wysokiej temperaturze.

PL 211 455 B1 '£ (Ο

Ό <ϋ

Ό χ:

ο

Σ>Ί

C ο

Ν

Ό ο

Η α

0)

Ν

Μ α

1) •Η

C φ

Ή ο

4->

W

Φ tS] (ϋ r*H

Φ

X) (ΰ

Η

Różni- ca w ilości. Ca(g)	3,8	ci	ci
Ilość wapnia na wyj- ściu (g)	ci	ci	<zi
Ilość wapnia na wej- ściu (g)	0,06	0,47	CM
Skład produktu	Popiół w suchej masie	6,8	r~-‘	oC
Popiół (%)	©_Λ ci		cy ci
Wilgoć (%)	70,6	74,7	64,8
Tłuszcz w suchej masie	k© -4-	52,2	-4^ 0© C~>
Tłuszcz (%)	ci	13,2	13,5
	CM ©	CM^ ©	cy ©
Wapń (mg/ 100 g)	634	568	1060
(X	6,13	5,83	5,58
Masa produktu końcowego (g)	613	645	561
Masa netto (g)	997	1027	983
Zaw. Ca w surowcu (mmole)	1,50	r-	72,3
Fosfo- ran (mmole)	19,6	19,6	39,2
Fosfo- ran (g)	CM	CM	-4-
Alginian (g)	O ΠΊ	40	40
Suro- wiec	Kaze- inian sodu	Białko z serwatki	Mleko w proszku

PL 211 455 B1

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania substytutu mię sa zawierają cego białko, w którym:

i) łączy się substancję białkową, hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu i wodę ;

ii) kompozycję z etapu i) przeprowadza się w jednorodną mieszaninę;

iii) mieszaninę z etapu ii) łączy się w trakcie mieszania z roztworem kationów metalu o wartościowości co najmniej 2, z wytworzeniem włóknistego produktu;

iv) wyodrębnia się włóknisty produkt; znamienny tym, że

v) substancja białkowa obejmuje substancję białkową z mleka wybraną z grupy obejmującej mleko w proszku, białko z serwatki, kazeinian metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych i amonu, oraz mieszaniny tych substancji, przy czym roztwór kationów metalu o wartościowości co najmniej 2 stopniowo dodaje się do jednorodnej mieszaniny w trakcie mieszania.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu dodaje się w ilości 0,1 - 10% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę wszystkich składników jednorodnej mieszaniny.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako hydrokoloid wytrącający się pod wpływem kationów metalu stosuje się alginian sodu.
4. Sposób według zastrz. 1 - 3, znamienny tym, że pH jednorodnej mieszaniny białka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metalu i wody doprowadza się do wartości w zakresie 4-7.
5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w przypadku wytwarzania produktu o strukturze przypominającej mięso z substancji białkowej z mleka pH doprowadza się do wartości w zakresie 5,0 - 7,0.
6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w przypadku wytwarzania produktu o strukturze przypominającej rybę z substancji białkowej z mleka pH doprowadza się do wartości w zakresie 4,5 - 6,0.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e do otrzymanej jednorodnej mieszaniny wprowadza się składniki wykończeniowe wybrane z grupy obejmującej środki smakowo/zapachowe, środki barwiące, tłuszcz roślinny lub zwierzęcy, białko roślinne lub zwierzęce i/lub mieszaniny dwóch lub większej liczby tych składników.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ż e otrzymuje się mieszaninę substancji białkowej z mleka, hydrokoloidu wytrącającego się pod wpływem kationów metalu i wody, w obecności substancji zdolnej do kompleksowania jonów wapnia.
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w przypadku wytwarzania włóknistego produktu z kazeinianu sodu:

• przygotowuje się roztwór kazeinianu sodu o stężeniu 10 - 15% wagowych w wodzie o temperaturze 50°C (masa całkowita C) w obecności 0,2 - 0,4% wagowych polifosforanu sodu w stosunku do C, • dodaje się masł a w iloś ci 15 - 20% wagowych w stosunku do C, • dodaje się w trakcie mieszania 3 - 5% wagowych alginianu sodu w stosunku do C i wodę o temperaturze 50°C w iloś ci 80 - 95% wagowych w stosunku do C, • otrzymaną jednorodną mieszaninę łączy się w trakcie mieszania z roztworem chlorku wapnia o stężeniu 3 - 5% wagowych, w ilości 80 - 95% wagowych w stosunku do C, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz • powstały włóknisty produkt wyodrę bnia się i poddaje obróbce wykończeniowej.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w przypadku wytwarzania włóknistego produktu z białka z serwatki:

• przygotowuje się roztwór białka z serwatki o stężeniu 15 - 20% wagowych w wodzie o temperaturze 50°C (masa całkowita D) w obecności 0,2 - 0,4% wagowych polifosforanu sodu w stosunku do D, • dodaje się masła w ilości 12 - 18% wagowych w stosunku do D, • dodaje się w trakcie mieszania 3 - 7% wagowych alginianu sodu w stosunku do D i wodę o temperaturze 50 w iloś ci 80 - 85% wagowych w stosunku do D, • otrzymaną jednorodną mieszaninę łączy się w trakcie mieszania z roztworem chlorku wapnia o stężeniu 3 - 5% wagowych, w ilości 80 - 85% wagowych w stosunku do D, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz • powstały włóknisty produkt wyodrębnia się i poddaje obróbce wykończeniowej.
11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w przypadku wytwarzania włóknistego produktu z mleka w proszku:

PL 211 455 B1 • przygotowuje się wodny roztwór odtłuszczonego mleka w proszku o stężeniu 25 - 35% wagowych (masa całkowita E) w obecności 0,5 - 1,0% wagowych polifosforanu sodu w stosunku do E, • dodaje się masł a w iloś ci 11 - 15% wagowych w stosunku do E, • dodaje się w trakcie mieszania 4-6% wagowych alginianu sodu w stosunku do E i wodę o temperaturze 50°C w iloś ci 65 - 75% wagowych w stosunku do E, • otrzymaną jednorodną mieszaninę łączy się w trakcie mieszania z roztworem chlorku wapnia o stężeniu 3-5% wagowych, w ilości 65 - 75% wagowych w stosunku do E, z wytworzeniem włóknistego produktu, oraz • powstał y wł óknisty produkt wyodr ę bnia się i poddaje obróbce wykończeniowej.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że włóknisty produkt po wytworzeniu i wyodrębnieniu poddaje się pasteryzacji jako obróbce wykończeniowej.
13. Zastosowanie włóknistego produktu wytworzonego sposobem zdefiniowanym w zastrz. 1 - 12 do wytwarzania pikantnej lub słodkiej przekąski.
14. Zastosowanie włóknistego produktu wytworzonego sposobem zdefiniowanym w zastrz. 1 - 12 do wytwarzania gotowego do spożycia produktu zawierającego substytut mięsa.