DE102009059807A1

DE102009059807A1 - Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels und danach erhaltenes Produkt enthaltend viskoses Gel

Info

Publication number: DE102009059807A1
Application number: DE102009059807A
Authority: DE
Inventors: Johannes P. Dr.-Ing. 27321 Schlebusch
Original assignee: Mars Inc
Current assignee: Mars Inc
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: AU2010335569B2; AU2010335569A1; JP2013514790A; WO2011076341A1; EP2515678A1; CA2783766C; RU2511335C2; US20130171322A1; CN102665438B; EP2515678B1; JP5583785B2; CA2783766A1; DE102009059807B4; RU2012131407A; CN102665438A; US20170049129A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels, welches die Schritte umfasst: (i) Bereitstellen zumindest eines ersten Materialstroms, bevorzugt umfassend eine Fleisch- und/oder Fischemulsion, (ii) Herstellen eines viskosen Gels umfassend zumindest eine gelbildende Komponente und eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, durch Eintragen der gelbildenden Komponente und der Flüssigkeit in eine Mischkammer, wobei das Einbringen der Flüssigkeit mittels einer ersten Düseneinheit unter Hochdruck in die in der Mischkammer befindliche gelbildende Komponente erfolgt, (iii) Bereitstellen des in Schritt (ii) erhaltenen viskosen Gels als bzw. in zumindest einem zweiten Materialstrom, (iv) laminares Dispergieren des zweiten Materialstroms im ersten Materialstrom in einer Vorrichtung zur zumindest teilweise unvollständigen Vermischung der ersten und zweiten Materialströme, so dass sich der zweite Materialstrom in Form von Tröpfchen in einer Größe von mindestens 0,3 mm, bevorzugt 0,3 mm bis 8 mm, im ersten Materialstrom verteilt, (v) Austragen des den zweiten Materialstrom in Form von Tröpfchen enthaltenden ersten Materialstroms durch eine zweite Düseneinheit, und (vi) Verfestigen des den zweiten Materialstrom in Form von Tröpfchen enthaltenden ersten Materialstroms; sowie ein danach herstellbares Futter- oder Lebensmittel.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels und ein danach hergestelltes Produkt.
In der Futter- und Lebensmittelindustrie stellt sich in vielfältiger Weise das Problem, einfach und effizient Produkte herstellen zu können, die insbesondere das Aussehen von natürlichen bzw. ursprünglichen Fleisch- bzw. Fischstücken aufweisen, jedoch aus kleineren Fleisch- und Fischabschnitten oder fleisch- bzw. fischähnlichen Komponenten, insbesondere Komponenten, die nur einen geringen Fleischgehalt jedoch einen hohen Gehalt an Fett- und anderen Komponenten aufweisen, hergestellt werden.
Gut bekannt in diesem Zusammenhang sind Produkte, die unter Verwendung von Fleisch- oder Fischemulsionen hergestellt werden.
Fleischemulsionen werden in der Futter- und Lebensmittelindustrie, insbesondere auf dem Gebiet der Futtermittel für Haustiere, seit langem in großem Umfang eingesetzt. Dabei besteht das Bedürfnis, einen möglichst hohen Anteil an fleischlichen Rohmaterialien zu verwenden, ggf. in Kombination mit pflanzlichen Proteinen, da diese wichtige Nährstoffträger für Proteine, Mineralstoffe, Spurenelemente, Fett und Vitamine darstellen, hoch verträglich und hoch verdaulich sowie gleichzeitig sehr schmackhaft sind und damit eine optimale Basis für eine ausreichende Nährstoffaufnahme zur Verfügung stellen.
Wünschenswert ist es dabei, insbesondere die Textur und das Aussehen natürlicher bzw. ursprünglicher Fleisch- bzw. Fischstücke abzubilden, obwohl die herzustellenden Futter- oder Lebensmittel lediglich aus kleineren Fleisch- und Fischabschnitten, d. h. Resten, und anderen, ansonsten für die menschliche Ernährung nicht verwertbaren Komponenten des Tieres bestehen.
Aus der EP 2 037 754 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels bekannt, bei dem erste und zweite Materialströme miteinander laminar dispergiert, dann durch eine Düse ausgetragen und verfestigt werden. Unter einem laminaren Dispergieren wird dabei, wie auch in der vorliegenden Erfindung, ein Mischen zumindest eines ersten Materialstroms und zumindest eines zweiten Materialstroms verstanden, wobei sich einer der Materialströme im zweiten derartig als Phase verteilt, so dass diese Phase noch mit bloßem Auge erkannt werden kann. Es wird angenommen, dass entsprechende Phasentröpfchen mit einem Durchmesser von < 0,1 mm nicht mehr mit bloßem Auge erkannt werden können. Ist der Tröpfchendurchmesser kleiner oder gleich 0,1 mm wird davon ausgegangen, dass eine vollständige Vermischung, also keine laminare Dispersion, der Materialströme vorliegt.
Gemäß der EP 2 037 754 A1 können Fleisch- oder Fischemulsionen als erster Materialstrom verwendet werden, während ein viskoses Gel als zweiter Materialstrom eingesetzt werden kann. Dabei wird das viskose Gel durch inniges Vermischen der gelbildenden Komponente mit Wasser in einem Kutter hergestellt.
Hier hat sich jedoch gezeigt, dass der Einsatz eines auf diese Art und Weise hergestellten viskosen Gels im Eintrag von Gasblasen sowohl in den entsprechenden Materialstrom als auch in das Endprodukt, also das Futter- bzw. Lebensmittel, resultiert. Solche Gasblasen enthaltenden viskosen Gele verschlechtern jedoch die Authentizität der damit hergestellten Fleisch- oder Fischanaloga, da Gasblasen das erhaltene streifenförmige Fleischmuster (Fasern) stören, wenn diese Gasblasen in Fleisch- oder Fischstücken sichtbar sind.
Aus der EP 1 358 802 A2 ist eine Vorrichtung zur Teigbereitung aus für Lebensmittel vorgesehenen Zutaten und einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, bekannt. In dieser Vorrichtung wird die Flüssigkeit unter hohem Druck über eine Düseneinheit in die zur Herstellung des Teiges benötigten Zutaten eingebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Futter- oder Lebensmitteln bereitzustellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das den Eintrag von Gasblasen in die Herstellung von Fleisch- oder Fischanaloga verhindert oder zumindest reduziert, damit die Authentizität eines solchen Fleisch- oder Fischanalogons bewahrt wird. Ferner soll ein nach dem Verfahren hergestelltes Futter- oder Lebensmittel bereitgestellt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels, welches die Schritte umfasst:

(i) Bereitstellen zumindest eines ersten Materialstroms, bevorzugt umfassend eine Fleisch- und/oder Fischemulsion,
(ii) Herstellen eines viskosen Gels umfassend zumindest eine gelbildende Komponente und eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, durch Eintragen der gelbildenden Komponente und der Flüssigkeit in eine Mischkammer, wobei das Einbringen der Flüssigkeit mittels einer ersten Düseneinheit unter Hochdruck in die in der Mischkammer befindliche gelbildende Komponente erfolgt,
(iii) Bereitstellen des in Schritt (ii) erhaltenen viskosen Gels als bzw. in zumindest einem zweiten Materialstrom,
(iv) laminares Dispergieren des zweiten Materialstroms im ersten Materialstrom in einer Vorrichtung zur zumindest teilweise unvollständigen Vermischung der ersten und zweiten Materialströme, so dass sich der zweite Materialstrom in Form von Tröpfchen in einer Größe von mindestens 0,3 mm, bevorzugt 0,3 mm bis 8 mm, im ersten Materialstrom verteilt,
(v) Austragen des den zweiten Materialstrom in Form von Tröpfchen enthaltenden ersten Materialstroms durch eine zweite Düseneinheit, und
(vi) Verfestigen des den zweiten Materialstrom in Form von Tröpfchen enthaltenden ersten Materialstroms.

Dabei ist bevorzugt, dass die gelbildende Komponente ausgewählt wird aus Hydrokolloiden, Aspik, Gelatine, Kollagen, Stärke, Cerealien, Bouillon und Mischungen derselben, wobei Hydrokolloide bevorzugt sind, besonders bevorzugt Carboxymethylcellulose, Guargummi und Galactomannane. Als besonders bevorzugte gelbildende Komponente kann Carboxymethylcellulose genannt werden.
Besonders bevorzugt ist, dass die Viskosität des viskosen Gels zwischen 5.000 mPas und 500.000 mPas (10.000 mPas = 10.000 cP (Centipoise)) liegt, gemessen mit einem Brookfield Viskosimeter RVDVIII, Spindel 7, 20 UPM, Temperatur 20°C.
Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Einbringung der Flüssigkeit mittels der ersten Düseneinheit unter einem Druck von 30 bis 150 bar, bevorzugt 30 bis 50 bar, bevorzugter 30 bis 40 bar, erfolgt.
Auch wird vorgeschlagen, dass die erste Düseneinheit eine Runddüse oder Schlitzdüse umfasst, die bevorzugt so angeordnet ist, dass ein durch die Düsen tretender Flüssigkeitsstrahl sich über die Breite der Mischkammer erstreckt und/oder auf eine Gehäuseinnenwand der Mischkammer gerichtet ist.
Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass vor, während oder nach dem Verfestigen der den zweiten Materialstrom enthaltende erste Materialstrom in geeignete Stückgrößen, bevorzugt senkrecht zur Austragungsrichtung aus der zweiten Düseneinheit, geschnitten wird.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur zumindest teilweise unvollständigen Vermischung ein statischer Mischer ist.
Bevorzugt ist, dass der erste und der zweite Materialstrom in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 bis 95:5, bevorzugt 70:30 bis 90:10, bevorzugter 80:20 bis 85:15, eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Materialstrom zusätzlich faserartiges Material, faserhaltiges Material, Stärke und/oder Getreidemehl umfasst. Ein solcher Zusatz dient zur Viskositätserhöhung.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen zusätzlichen Schritt (iva), wobei nach dem laminaren Dispergieren in Schritt (iv) ein zusätzlicher zweiter Materialstrom in den in Schritt (iv) erhaltenen ersten Materialstrom in einer Vorrichtung eingebracht wird umfassend eine Hohlwelle, in die der zweite zusätzliche Materialstrom an einem Zugabeende derselben eingeführt und zu einem Austrittsende geführt wird, wobei die Hohlwelle zumindest am Austrittsende von einem Rohr im wesentlichen konzentrisch umgeben ist, über das der in Schritt (iv) erhaltene erste Materialstrom zum Austrittsende der Hohlwelle geführt wird, wobei am Austrittsende der Hohlwelle innerhalb des Rohres über eine Verteilungsvorrichtung der zweite zusätzliche Materialstrom in den in Schritt (iv) erhaltenen ersten Materialstrom eingebracht wird.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der zusätzliche zweite Materialstrom über ein Flügelrad in den in Schritt (iv) erhaltenen ersten Materialstrom eingebracht wird.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die zweite Düseneinheit eine Schlitzdüse ist.
Besonders bevorzugt ist auch, dass dem viskosen Gel vor, während oder nach dessen Herstellung in Schritt (ii) Fasern, bevorzugt Pflanzenfasern zugemischt werden,
Bevorzugte Fasern können beispielsweise Weizen- und/oder Haferfasern, Cellulosefasern oder dergleichen sein. Auch ist es denkbar, dass diese Fasern in Form von Pulvern, wie Cellulosepulvern, Zuckerrübenschnitzel-Pulver oder Chicoréeschnitzel-Pulver, eingesetzt werden, oder in Mischungen solcher Fasern und/oder Pulver.
Durch den Zusatz von Fasern und/oder Pulvern wird die Herstellung des viskosen Gels nicht nachteilig beeinflusst, vielmehr wird dafür gesorgt, dass die geeignete Viskosität des Gels bewahrt wird.
Erfindungsgemäß ist auch ein Futter- oder Lebensmittel, das mit einem oben beschriebenen Verfahren herstellbar ist.
Überraschenderweise wurde festgestellt, dass im erfindungsgemäßen Verfahren ein viskoses Gel bereitgestellt werden kann, das im wesentlichen frei von Gasblasen ist. Wird dieses viskose Gel als oder in einem zweiten Materialstrom eingesetzt, können Futter- oder Lebensmittelanaloga bereitgestellt werden, deren Authentizität im wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. Insbesondere wird das streifenförmige Muster, das auf der Faserstruktur von Fleisch und Fisch beruht, nicht beeinträchtigt. Durch die besondere Herstellungsweise des viskosen Gels wird der Einschluss von Gasblasen im wesentlichen vermieden. Ohne an eine Theorie gebunden werden zu möchten, wird angenommen, dass der Eintrag der Flüssigkeit in die gelbildende Komponente zu einer Hydratisierung dieser Komponente in einer (zeitlich begrenzten) geringen Viskositätsstufe führt, so dass ggf. noch enthaltene Gasblasen ohne Schwierigkeiten aus dem Gel entweichen können.
Somit können erfindungsgemäß Produkte hergestellt werden, die in ihrer Textur und ihrem Aussehen natürlichen bzw. ursprünglichen Fleisch- oder Fischstücken entsprechen.
Neben der blasenfreien Bereitstellung des viskosen Gels als oder in einem zweiten Materialstrom ist es erfindungsgemäß ebenfalls wesentlich, dass die Tröpfchen des zweiten Materialstroms sich in einer Größe von 0,3 mm bis 8 mm im ersten Materialstrom verteilen, was bevorzugt durch eine laminare Dispersion unter Einsatz eines statischen Mischers erreicht werden kann. Zum anderen ist wesentlich, dass der so erhaltene Materialstrom mit darin dispergierten Tröpfchen durch eine Düse, bevorzugt eine Schlitzdüse, ausgetragen wird, so dass die Tröpfchen des im ersten Materialstrom enthaltenen zweiten Materialstroms der Länge nach ausgezogen werden. Die aus der Düse ausgetragene Mischung kann dann erhärten woraufhin das Material aufgeschnitten werden kann, bevorzugt senkrecht zur Austragrichtung aus der Düseneinheit, um eine Textur des Produkts bereitzustellen, die einem ursprünglichen Fleisch- oder Fischstück sehr ähnelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es ebenfalls möglich, ein Futter- oder Lebensmittel auf Fischbasis herzustellen, das die fischtypische Grobstruktur von Fischfilet zeigt. Zu diesem Zweck wird nach dem laminaren Dispergieren des zweiten Materialstroms im ersten Materialstrom in Schritt (iv) eine weitere Vorrichtung eingesetzt, in der ein zusätzlicher zweiter Materialstrom in gröberer Form in den in Schritt (iv) erhaltenen ersten Materialstrom eingebracht wird.
Diesbezügliche Details sowie für das allgemeine Verfahren ergeben sich aus der EP 2 037 754 , die hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Unter dem Begriff Hydrokolloid soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Gruppe von Polysacchariden und Proteinen verstanden werden, die in Wasser als Kolloide in Lösung gehen und ein hohes Vermögen zur Gelbildung zeigen. Beispielhafte Hydrokolloide sind unter anderem Stärkemehle, Cellulose, Pektine, Gummi arabicum, Galactomanane, Agar, Carrageen, Alginate, Gelatine, Caseinate, Xanthan, Dextrane und Cellulosederivate wie Carboxymethylcellulose (CMC), Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Methylcellulose (MC).
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung.
Erster Materialstrom
Ein erster Materialstrom wurde hergestellt durch Vermischen von 11 Gew.-% Schweinemägen, 43 Gew.-% Hühnerleber, 36 Gew.-% Truthahn (Separatorenfleisch), 6 Gew.-% tierischen oder pflanzlichen Proteinextrakten und 4 Gew.-% Vitaminen, Salzen, Mineralstoffen und Fasern. Die Komponenten wurden durch Wolfen und Feinkuttern bis zu einer Endtemperatur von maximal 20°C hergestellt.
Zweiter Materialstrom
Der zweite Materialstrom besteht aus 2 Gew.-% Carboxymethylcellulose, ggf. Fasern, 2 Gew.-% Salzen, Mineralien, Pigmenten, Farbstoffen, Gewürzen, Bouillon und 95 Gew.-% Wasser.
Anstelle der ausschließlichen Verwendung von Carboxymethylcellulose als gelbildende Komponente können daneben oder anstelle von Carboxymethylcellulose auch andere gelbildende Komponenten eingesetzt werden. Beispielsweise ist eine gelbildende Komponente denkbar, die bis zu 4 Gew.-% Carboxymethylcellulose, bis zu 20 Gew.-% Cellulosefaser-Pulver und/oder bis zu 20 Gew.-% Pflanzenfaser-Pulver enthält.
Der zweite Materialstrom, d. h. das viskose Gel, wurde gemäß dem in der EP 1 358 802 A2 beschriebenen Verfahren hergestellt. Insbesondere wurde das Wasser unter einem hohen Druck von 70 bar in die in einer Mischkammer bereits befindliche gelbildende Komponente eingebracht. Das aus der Mischkammer ausgetragene viskose Gel wies keinerlei Gasblasen auf, war aber jedoch hoch viskos.
Die ersten und zweiten Materialströme wurden dann mit einer Vorrichtung, wie sie in der EP 2 037 754 beschrieben ist, laminar dispergiert, und zwar in einem Anteil von 80 Gew.-% des ersten Materialstroms und 20 Gew.-% des zweiten Materialstroms.
Nach Verfestigung weist das fertige Futter- oder Lebensmittel eine typische Fleischfaserung von Hühnerfleisch an allen Schnittflächen auf. Da im wesentlichen keinerlei Gasblasen in dem Produkt eingeschlossen sind, ist die Textur natürlichem Hühnerfleisch äußerst ähnlich.
Die in der vorstehenden Beschreibung und in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2037754 A1 [0006, 0007]
EP 1358802 A2 [0009, 0037]
EP 2037754 [0031, 0038]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Futter- oder Lebensmittels, welches die Schritte umfasst: (i) Bereitstellen zumindest eines ersten Materialstroms, bevorzugt umfassend eine Fleisch- und/oder Fischemulsion, (ii) Herstellen eines viskosen Gels umfassend zumindest eine gelbildende Komponente und eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, durch Eintragen der gelbildenden Komponente und der Flüssigkeit in eine Mischkammer, wobei das Einbringen der Flüssigkeit mittels einer ersten Düseneinheit unter Hochdruck in die in der Mischkammer befindliche gelbildende Komponente erfolgt, (iii) Bereitstellen des in Schritt (ii) erhaltenen viskosen Gels als bzw. in zumindest einem zweiten Materialstrom, (iv) laminares Dispergieren des zweiten Materialstroms im ersten Materialstrom in einer Vorrichtung zur zumindest teilweise unvollständigen Vermischung der ersten und zweiten Materialströme, so dass sich der zweite Materialstrom in Form von Tröpfchen in einer Größe von mindestens 0,3 mm, bevorzugt 0,3 mm bis 8 mm, im ersten Materialstrom verteilt, (v) Austragen des den zweiten Materialstrom in Form von Tröpfchen enthaltenden ersten Materialstroms durch eine zweite Düseneinheit, und (vi) Verfestigen des den zweiten Materialstrom in Form von Tröpfchen enthaltenden ersten Materialstroms.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gelbildende Komponente ausgewählt wird aus Hydrokolloiden, Aspik, Gelatine, Kollagen, Stärke, Cerealien, Bouillon und Mischungen derselben, wobei Hydrokolloide bevorzugt sind, besonders bevorzugt Carboxymethylcellulose, Guargummi und Galactomannane.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des viskosen Gels zwischen 5.000 mPas und 500.000 mPas liegt, gemessen mit einem Brookfield Viskosimeter RVDVIII, Spindel 7, 20 UPM, Temperatur 20°C.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbringung der Flüssigkeit mittels der ersten Düseneinheit unter einem Druck von 30 bis 150 bar erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Düseneinheit eine Runddüse oder Schlitzdüse umfasst, die bevorzugt so angeordnet ist, dass ein durch die Düsen tretender Flüssigkeitsstrahl sich über die Breite der Mischkammer erstreckt und/oder auf eine Gehäuseinnenwand der Mischkammer gerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Materialstrom in einem Gewichtsverhältnis von 50:50 bis 95:5, bevorzugt 70:30 bis 90:10, bevorzugter 80:20 bis 85:15, eingesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Materialstrom zusätzlich faserartiges Material, faserhaltiges Material, Stärke und/oder Getreidemehl umfasst.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen zusätzlichen Schritt (iva), wobei nach dem laminaren Dispergieren in Schritt (iv) ein zusätzlicher zweiter Materialstrom in den in Schritt (iv) erhaltenen ersten Materialstrom in einer Vorrichtung eingebracht wird umfassend eine Hohlwelle, in die der zweite zusätzliche Materialstrom an einem Zugabeende derselben eingeführt und zu einem Austrittsende geführt wird, wobei die Hohlwelle zumindest am Austrittsende von einem Rohr im wesentlichen konzentrisch umgeben ist, über das der in Schritt (iv) erhaltene erste Materialstrom zum Austrittsende der Hohlwelle geführt wird, wobei am Austrittsende der Hohlwelle innerhalb des Rohres über eine Verteilungsvorrichtung der zweite zusätzliche Materialstrom in den in Schritt (iv) erhaltenen ersten Materialstrom eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass dem viskosen Gel vor, während oder nach dessen Herstellung in Schritt (ii) Fasern, bevorzugt Pflanzenfasern zugemischt werden.
Futter- oder Lebensmittel, herstellbar mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche.