DE2541005A1

DE2541005A1 - Geformtes strukturiertes eiweissnahrungsmittel

Info

Publication number: DE2541005A1
Application number: DE19752541005
Authority: DE
Inventors: Rudolph William Youngquist
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1974-09-16
Filing date: 1975-09-13
Publication date: 1976-03-25
Also published as: GB1516733A; JPS5176455A; FR2284287B1; CA1059818A; FR2284287A1; US3953611A; US4061784A; IT1046975B

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den Io. September 1975 Fü/Fi/161

The Procter & Gamble Company, 3ol East Sixth Street, Cincinnati, Ohio, USA

Geformtes strukturiertes Eiweißnahrtmgsmitte1

Die Erfindung betrifft geformte strukturierte Eiweißnahrungsmittel, insbesondere aus strukturiertem Eiweiß gebildete Fleisch gleichende Nahrungsmittel.

Es wurde zur Herstellung von zufriedenstellenden, Fleisch gleichenden Nahrungsmitteln bisher viel Aufwand getrieben. Fleisch gleichende Produkte werden im allgemeinen aus strukturierten Eiweißteilchen hergestellt·

Eine Anzahl verschiedener Verfahren zum "Strukturieren" von pflanzlichem Eiweiß, d.h. dem pflanzlichen Eiweiß die Zartheit beim Kauen und das Gefühl im Mund, das mit Fleisch verbunden ist, zu geben und zum Formen des strukturierten Eiweißes in bekannte Fleischformen zur Herstellung von Fleisch gleichenden Produkten sind bekannt.

Die Faserspinntechnik ist eine Anpassung des Mehrlochdüsen ve rf ahrens bei der Herstellung von synthetischen Textilfasern. In der Anpassung dieses Verfahrens zur Herstellung von Fleisch gleichenden Produkten werden faserige Eiweißprodukte aus Proteinen, wie Sojaeiweiß, durch Bildung einer Spinnflüssigkeit aus einem alkaligelösten Eiweiß und Extrudieren der Flüssigkeit durch

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eine perforierte Scheibe (Mehrlochdüse) in ein saures (isoelektrisches) Fällungsbad hergestellt. Das saure Bad läßt die Filamente oder Fasern, wie sie aus der Mehrlochdüse austreten, erstarren. Danach werden die Fasern für die nachfolgende Behandlung gesammelt. Gewöhnlich werden die Fasern während des Sammelprozesses gestreckt, um die Molekülstruktur der Fasern zu orientieren. Danach werden die Fasern zu "Kabeln" zusammengestellt, Bündeln von einzelnen Fasern, die parallel ausgerichtet werden. Zu diesen Faserkabeln können Bindemittel, Farbstoffe, Fett und Geschmacksstoffe zugefügt werden und die gesamte Fasermasse wird dann geformt, um üblichen Fleischprodukten zu gleichen. Einzelheiten der Verfahrenstechniken werden beispielsweise in den US-PSen 2 682 466 und 3 482 998 beschrieben.

Das thermale plastische Extrusxonsverfahren zur Bildung Von strukturierten fleischgleichenden Produkten ist eine Übernahme aus dem Gebiet der Herstellung von Getreidefertigprodukten. Bei dem thermalen plastischen Extrusxonsverfahren wird ein Gemisch aus Eiweißmaterial, Wasser, Geschmacksstoffen und anderen Zusätzen hergestellt und auf einen Kocher-Extruder gegeben, wo es der Hitze und dem Druck ausgesetzt wird, und anschließend extrudiert. Sob.ald der extrudierte Faden in ein Medium mit vermindertem Druck (normalerweise Atmosphärendruck) austritt, expandiert er und bildet eine faserige Zellstruktur. Nach dem Wiederbewässern kann das faserige fadenförmige Produkt einen Biß und ein Mundgefühl besitzen, die mit denen eines gekochten Hamburgers (Frikadelle) vergleichbar sind. Einzelheiten über die thermalen plastischen Extrusxonsverfahren zur Bildung von fleischähnlichen Produkten werden beispielsweise in den OS-PSen 3 488 77o und 3 496 858 beschrieben. Unter Verwendung von geeigneten Bindemitteln können Produkte, die Hamburgern (Frikadellen), Fleisch-

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bällchen, Fleischbrät und dicken Fleischstücken ähnlich sind, gebildet werden. Eine Vielzahl anderer Verfahren zur Herstellung sehr ansprechender strukturierter Proteine, die die Struktur und das Aussehen des strukturierten Eiweißes von natürlichen Fleischsorten besitzen, sind bekannt.

Strukturierte Proteine werden im allgemeinen in Form von Teilchen, z.B. Faserteilen, faserigen Strangpreßfäden oder Körnern erhalten. Diese Teilchen müssen zur Bildung geformter fleischgleichender Produkte, wie z.B. großen Rindfleischstücken, Hähnchenfleisch, Hamburgern (Frikadellen) und Fleischbrät gleichenden Produkten miteinander verbunden werden. Um diese Teilchen zusammenzuhalten, wird ein geeignetes Bindemittel benötigt; Ein annehmbarer geeigneter Binder muß zumindest die folgenden Eigenschaften haben: Es muß einen annehmbaren milden oder fleischverträglichen Geschmack haben; er muß wirksam binden; er muß unter milden Bedingungen erhärten, ohne die Eiweißteilchen ungünstig zu beeinflussen; er muß ein Produkt ergeben, das eine annehmbare fleischähnliche Struktur und Mundgefühl nach der Hitzehärtung aufweist.

Die tatsächlich geeigneten Bindemittel fürFJeisch gleichende Produkte und natürliche verlängerte Fleischprodukte wie Fleischbrät und Kroketten enthielten Eiweiß aus Hühnerei, Eiweiß kann ein ausgezeichnetes Bindemittel sein, aber der Vorrat an Eiweiß ist begrenzt und seine Kosten sind hoch. Es wurden Versuche gemacht, um einen Teil des Eiweiß-Anteils als Bindematerial in fleischgleichenden Produkten zu ersetzen. Beispielsweise wird in der US-PS 3 343 ein Bindemittelsystem aus drei Bestandteilen beschrieben, das Eiweiß Gluten und ein besonders entfettetes ölsamenmaterial enthält. In der US-PS 3 594 192 wird ein Binder

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beschrieben, der Eiweiß aus Hühnerei und ein modifiziertes Sojabohnen-Eiweiß enthält.

Jedoch benötigen diese Bindemittel immer noch Eiweiß aus Hühnerei. Es wäre besonders erwünscht,ein Bindemittel zur Verfügung zu stellen, das aus einer in großem Überfluß zur Verfügung stehenden pflanzlichen Quelle erhältlich ist. Nach dem Stand der Technik sind aber keine pflanzlichen Stoffe bekannt, die als wirklich geeignete Bindemittel für strukturierte Eiweißnahrungsmittel geeignet sind.

Sojabohnen-Eiweiß steht in großen Mengen zur Verfügung. 7S.Sojabohnen-Eiweiß ist ein bekanntes Material und die Verfahren zu seiner Isolierung sind bekannt (s.z.B. Koshiyama, "Reinigung der 7S-Komponente von Sojabohnen-Eiweißen", Agricultural and Biological Chemistry, Band 29, Nr. 9, 885-887 /Ϊ9657)·

Es wurde nun gefunden, daß die in Wasser löslich gemachte 7S-Sojabohneneiweiß-Isolierung ein ausgezeichnetes Bindemittel für strukturierte eiweißhaltige Nahrungsmittel ist. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von geformten strukturierten Eiweiß-Nahrungsmitteln, das darin besteht, daß man

1. teilchenförmiges strukturiertes Eiweiß mit einem Binder beschichtet, der etwa Io bis 7o Gew.-% einer 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung und etwa 3o bis 9o Gew.-% Wasser enthält,

2. das beschichtete teilchenförmige Material zu einem einheitlichen geformten Produkt formt und

3. das geformte Produkt zur Wärmehärtung des Bindemittels erhitzt.

Ferner betrifft die Erfindung das durch dieses Verfahren hergestellte neue eiweißhaltige Nahrungsmittel.

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Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene geformte eiweißhaltige Nahrungsmittel enthält einzelne strukturierte Eiweißteilchen, die durch wärmegehärtetes 7S Sojabohneneiweiß- Isolat miteinander verbunden sind.

Der Ausdruck "teilchenförmiges strukturiertes Eiweißmaterial" bedeutet eine Vielzahl von eßbaren Eiweißteilchen, die eine Hydrationskapazität des ein- bis vierfachen ihres eigenen Gewichts an Wasser haben und nach der Bewässerung teilchenförmig bleiben (ihre strukturelle Unversehrtheit behalten) und die beim Kauen spürbare Struktureigenschaft von Fleisch besitzen.

Der Ausdruck "beim Kauen spürbare Struktur" bedeutet die physikalischen Eigenschaften des Eiweißmaterials, das solches Material beim Kauen im Mund hervorruft, wobei es die Eigenschaften der Spannung, Elastizität und des Widerstandes gegen Abscheren von Fleisch aufweist. Diese beim Kauen spürbare Struktur wird vorzugsweise durch Kauen des Eiweißes subjektiv bewertet. Jedoch kann diese Struktur des Eiweißmaterials in Scher-Spannungs-Werten ausgedrückt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren geeignetes strukturiertes Eiweißmaterial hat einen Scher-Spannungs-Wert im Bereich von 136 bis 680 kg (3oo bis I5oo pounds), gemessen nach dem in der US-PS 3 778 522 beschriebenen Meßmethode.

Der Ausdruck "Hydratationskapazität" bedeutet hier die Gesamtmenge an Wasser, die das trockene Eiweißmaterial festhalten kann. Diese wird durch Eintauchen der trockenen strukturierten Eiweißteilchen in überschüssigem Wasser Über 3o min und Abtropfenlassen über 5 min bestimmt. Die Hydratationskapazität ist das Gewicht des Wassers, das pro Gewichtseinheit des trockenen Eiweißmaterials zurückgehalten wird.

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Der Ausdruck "Formen" bedeutet hier irgendeine physikalische Verfahrensmaßnahme, wie Formpressen und Pressen, wodurch eine Mehrzahl von einzelnen strukturierten Eiweißteilchen zu einer Einheit aneinander gelagert werden und eine besondere Form annehmen.

Beim Herstellen vieler erwünschter Nahrungsmittelprodukte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verwendung von in einzelnen Teilchen vorliegenden strukturierten Eiweißmaterialien, die physikalische Eigenschaften haben, die den USDÄ-FNS-Richtlinien für strukturierten Fleischersatz, festgelegt im Federal Register, Band 39, 11297 vom 27.3.1974 entsprechen, bevorzugt.

Geeignetes teilchenförmiges strukturiertes Eiweißmaterial zur Verwendung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann aus 3o bis loo % Eiweiß, auf Basis des Trockengewichts, und ο bis 7o % mit dem Eiweißmaterial ursprünglich verbundenem Material oder zugefügten Zusätzen bestehen. Beispiel für Zusätze sind Kohlenhydrate, Vitamine, Geschmacksstoffe usw. Vorzugsweise bestehen die Eiweißteilchen aus 5o bis loo % Eiweiß und insbesondere aus 5o bis 8o % Eiweiß, bezogen auf das Trockengewicht.

Die Größe und Form der teilchenförmigen strukturierten Eiweißteilchen ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht entscheidend wichtig und kann so gewählt werden, daß die gewünschten Frodukteigenschaften erreicht werden. Das teilchenförmige Eiweißmaterial ist vorzugsweise faserförmig, da dieses Eiweiß zu den sehr erwünschten faserförmigen, fleischgleichenden Nahrungsmitteln geformt werden kann.

Fleisch ist ein Beispiel für strukturiertes Eiweißmaterial. Es muß aber betont werden, daß nicht strukturierte Eiweiße strukturiert werden können. Diese strukturierten Eiweiße

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sind beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt.

Geeignete nicht strukturierte Eiweißstoffe, die zu strukturierten Eiweißen verarbeitet werden können, sind aus einer größeren Anzahl von natürlichen Quellen erhältlich. Der bevorzugte Rohstoff für diese Eiweiße ist pflanzliches Eiweiß. Es kann jedoch auch tierisches Eiweiß verwendet werden. Beispiele für geeignete tierische Eiweißstoffe sind Kasein und Eiweiß. Beispiele für geeignete pflanzliche Rohstoffe sind Sojabohnen, Safflorsamen, Mais, Erdnüsse, Weizen, Erbsen, Sonnenblumensamen, Baumwollsamen, Kokosnüssen, Rapssamen, Sesamsamen, Blatteiweiße, Eiweiß aus Einzellern wie Hefe, usw. Im allgemeinen wird das Protein vor seiner Verwendung in relativ reine Form gebracht, wenn der Eiweißrohstoff ein pflanzliches Eiweiß ist. Wenn z.B. Sojabohnen als Rohstoff dienen-, werden diese geschält und mit Lösungsmittel, vorzugsweise Hexan, zur Entfernung des Öls extrahiert. Das dann erhaltene ölfreie Sojabohnenmefhl enthält etwa 5o % Eiweiß.

Das Sojabohnenmehl kann auf bekannte Art bearbeitet werden, um die Kohlenwasserstoffe zu entfernen und Produkte mit höheren Eiweißgehalten zu erhalten. Z.B. erhält man Eiweißkonzentrate, die 7o % Protein enthalten, oder Sojaproteinisolierungen, die etwa 9o oder mehr % Eiweiß enthalten. Ferner kann eine Vielzahl von geeigneten bekannten Verfahren angewendet werden, um Sojabohnenmehl, das Konzentrat, die Isolierung und andere eiweißhaltige Materialien in geeignete strukturierte teilchenförmige Eiweißstoffe umzuwandeln.

Geeignete Verfahren zur Umwandlung und Strukturierung tierischen und pflanzlichen Eiweißes zu teilchenförmigen» strukturiertem Eiweiß werden beispielsweise in den folgenden üS-PSen beschrieben: 2 682 466, 3 142 571, 3 488 77o, 3 498 794, 3 759 715, 3 778 522, 3 794 731, 3 814 823, 3 84o 679. Diese genannten Patentschriften werden hiermit

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zum Gegenstand der Beschreibung gemacht.

Die geeignetsten teilchenförmigen strukturierten Eiweißstoffe sind Eiweißfasern mit einem Querschnitt von etwa

2o bis etwa 5oo u . Die Fasern können in Form eines Faserbündels (Kabels) vorliegen, das aus zahlreichen Einzelfasern besteht und einen wesentlich größeren Querschnitt besitzt. Besonders geeignete teilchenförmige Eiweißstoffe sind faserförmige zellig strukturierte Proteine, die durch Expandieren von beispielsweise durch Extrusion geformtes strukturiertes Eiweiß, wie oben erwähnt, gebildet wurden.

Es wurde festgestellt, daß nach dem Befeuchten mit Wasser 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung besonders wirksam teilchenförmige strukturierte Eiweiße bindet und so die erwünschten geformten strukturierten Eiweißnahrungsmittel bildet.

Das verwendete 7S Sojabohneneiweiß-Isolat soll aus den Sojabohnen unter milden Bedingungen isoliert werden, so daß das Eiweiß im wesentlichen nicht denaturiert ist. Es sind mehrere Verfahren zum Isolieren von geeigneten 7S Sojabohneneiweiß-Isolierungen bekannt. Z.B. beschreibt Koshiyama, "Purification of the 7S Component of Soybean Proteins", Agricultural and Biological Chemistry, Band 29, Nr. 9, 885-887 (1965) ein Verfahren zur Herstellung eines geeigneten 7S Sojabohneneiweiß-Isolats. Zwei praktischere und. deshalb bevorzugte Verfahren zur Gewinnung einer geeigneten 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung werden im folgenden beschrieben.

Gemäß einem vorteilhaften Verfahren zur Gewinnung von geeignetem 7S Sojabohneneiweiß-Isolat schlämmt man entfettetes Sojabohnenmehl mit 8 bis Io Gewichtsteilen Wasser und genügend alkalischem Material zur Erzielung eines pH-Werts von 8,6 bis Io auf. Da dieser pH-Bereich oberhalb des

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isoelektrischen Punkts im wesentlichen des gesamten Eiweißes aus Sojabohnen liegt, wird im wentlichen alles Eiweiß gelöst. Das Wasser, das das gelöste Protein enthält, wird dann von dem Sojabohnenmehl auf irgendeine geeignete Weise, beispielsweise durch Zentrifugieren, entfernt. Das Wasser -enthaltende gelöste Protein wird dann auf pH 6 eingestellt und 24 h lang bei 34°C stehengelassen. Unter diesen Bedingungen fallen im wesentlichen alle IIS, 15S und höheren Proteine aus. Der Niederschlag wird von der wässrigen Lösung, die die übrigen gelösten Eiweiße enthält, abgetrennt. Die wässrige Lösung wird dann auf einen pH von 4,5 eingestellt. Bei diesem pH fällt das 7S Sojabohneneiweiß aus. Der Niederschlag ist zur Verwendung als Bindemittel geeignet, wenn der pH auf 5,5 bis 7,5 eingestellt wird (pH-Werte außerhalb dieses Bereichs geben zunehmend schlechteren Geschmack).

Gemäß einem anderen bevorzugten Verfahren zur Gewinnung von 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung wird entfettetes Sojabohnenmehl mit Wasser, das einen pH von 4,ο bis 5,o, vorzugsweise 4,5 besitzt, aufgeschlammt. Bei diesen pH ist das 7S Sojabohnenprotein im wesentlichen unlöslich; dagegen geht das Molkeprotein in Lösung. Das Wasser wird dann von dem Sojabohnenmehl abgetrennt. Das Sojabohnenmehl wird dann in Wasser vom pH 6,ο aufgeschlammt. Bei diesem pH löst sich das 7S Sojabohneneiweiß im Wasser und sämtliche noch enthaltenen IIS, 15S und höheren Sojabohneneiweiße sind im wesentlichen unslöslich. Diese wässrige Lösung wird dann vom Sojabohnenmehl abgetrennt. Diese 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung enthaltende wässrige Lösung kann gefriergetrocknet werden. Man erhält so geeignete trockene 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung, die erfindungsgemäß verwendet werden kann und für späteren Gebrauch gelagert werden kann; man kann aber auch den Wassergehalt vermindern. Dann erhält man einen gebrauchsfertigen Binder. Bei einer Alternativform wird die wässrige Lösung von 7S Sojabohneneiweiß auf einen pH von

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3,ο bis 4,5 eingestellt, wobei das 7S Sojabohneneiweiß-Isolat ausfällt.

Der 7S Niederschlag kann durch Zusatz von alkalischem Material, beispielsweise Calciumhydroxid, auf den zum Binden und für das Fleischaroma günstigen pH-Bereich von 5,5 bis 7,5 eingestellt werden. Während durch diese Verfahren im wesentlichen 7S Sojabohneneiweiß erhalten werden, kann das Isolat auch etwas 2S Sojabohneneiweiß enthalten. Die Anwesenheit geringer Mengen dieses Eiweißes (oder anderer Stoffe) beeinflußt die erwünschten Bindeeigenschaften des 7S-Eiweißes nicht ungünstig. Die verwendeten pH-Einstellungen können mit vielen geeigneten alkalischen und sauren Reagenzien durchgeführt werden, beispielsweise Natriumhydroxid bzw. Salzsäure.

Es kann von Vorzug sein, eßbare Salze wie Natrium-, Kalium- und Calciumchlorid, -sulfat und -phosphat dem Binder zuzusetzen. Solche Salze können den Nährwert erhöhen und den Geschmack verbessern. Ferner können Salze mehrwertiger Kationen, wie beispielsweise Calcium- und Aluminiumsalze, einen verbesserten Bindeeffekt hervorrufen. Mengen von etwa o,l bis 25 Gew.-%, bezogen auf 7S Sojabohneneiweiß, können erwünscht sein.

Das Bindemittel wird im allgemeinen durch Zugabe von ausreichend Wasser zur 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung für seinen Gebrauch zubereitet. Es bildet sich eine feuchte klebrige Bindermischung mit einem pH von 5,5 bis 7,5. Diese Bindermischung enthält im allgemeinen 3o bis 9o Gew.-% und vorzugsweise 5o bis 8o Gew.-% Wasser.

Verschiedene bekannte Verfahren können zum Überziehen des teilchenförmigen strukturierten Eiweißes mit dem Bindemittel angewendet werden. Beispielsweise kann das Bindemittel

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auf die strukturierten Eiweißteilchen gesprüht oder dosiert gegeben werden oder das Bindemittel und die Teilchen können zusammengefügt werden und beispielsweise durch gemeinsames Rotieren in einem geneigten Rollfaß vermischt werden.

Vorzugsweise wird das mit dem Bindemittel zu überziehende teilchenförmige strukturierte Eiweiß mit dem ein- bis dreifachen seines Trockengewichts an Wasser gewässert. Während nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform sowohl das teilchenförmige Eiweiß als auch das Bindemittel vor dem Vermischen angefeuchtet werden, können diese Stoffe vor Zugabe der benötigten Wassermenge trocken vermischt werden.

Der Binder wird in einer solchen Menge eingesetzt, daß ein Nahrungsmittelprodukt erhalten wird, das nach dem wärmehärtenden Schritt im gewünschten Maße zusammenhält. Notwendigerweise schwankt die spezielle Menge- des verwendeten Bindemittels mit dem speziellen Nahrungsmittelprodukt. Im allgemeinen liegt das Verhältnis auf Basis des Trockengewichts von Bindemittel zum teilchenförmigen Protein im Bereich von etwa 1:1 bis l:lo und vorzugsweise von 1:2 bis 1:8. Echte Frikadellen oder solche aus Fleisch gleichendem Eiweiß, Fleischbrät und Fleischbälle benötigen einen geringeren Bindungsgrad, und daher kann weniger Bindungsmittel eingesetzt werden. Dagegen benötigen Fleisch gleichende große Stücke einen höheren Bindungsgrad und entsprechend mehr Bindemittel, um das zarte Kaugefühl, das Rindfleischstücke hervorrufen, zu erreichen.

Das mit einer geeigneten Menge eines Bindemittels überzogene strukturierte teilchenförmige Eiweiß wird dann zu einheitlichen Nahrungsmitteln geformt, beispielsweise echten oder analogen Fleischfrikadellen, Fleischlaibern, Fleischbällchen, dicken Fleischstücken oder Scheiben.

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Das Formen kann durch Hand geschehen, oder mit Hilfe geeigneter Formen, Pressformen, Pressen oder zusammenlaufender Förderbänder. Vorzugsweise werden die Produkte so geformt, daß sie üblichen Fleischprodukten gleichen, wie beispielsweise Hamburgern (Frikadellen), Fleischklößen, oder Rindfleischstücken.

Diese feuchten, geformten, einheitlichen Nahrungsmittel, die teilchenförmiges Eiweiß enthalten, werden dann zur Vervollständigung des Bindevorgangs in der Wärme gehärtet. Durch Wärmehärtung denaturiert das 7S Sojabohneneiweiß, so daß es unlöslich wird und die geformten Proteinteilchen fest zusammenbindet. Im allgemeinen sind Temperaturen im Bereich von 48,9 bis 232 C, vorzugsweise 65,6 bis 2o4 C zur Wärmehärtung des Binders geeignet. Die für eine gute Wärmehärtung bei einer speziellen Temperatur nötige Zeit schwankt beträchtlich, je nach Temperatur und Dicke des„ geformten Eiweißprodukts. Eine relativ dünne Frikadelle kann im allgemeinen in zwei bis 3o min gehärtet sein, während ein dickes Stück, wie ein Fleischlaib, mehrere Stunden benötigen kann.

Geeignete Temperaturen für die Wärmehärtung werden beispielsweise beim Backen im Ofen, beim Braten oder mit Hilfe von Mikrowellen erreicht. Hierbei wird der Binder im geformten Produkt ausreichend wärmegehärtet.

Das so erhaltene einheitliche geformte Nahrungsmittel ist ein neues Eiweißnahrungsmittel, das eine Vielzahl von strukturierten Proteinteilchen enthält, die durch 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung durch Wärmehärtung zusammengehalten werden. Das Produkt kann gefroren oder dehydratisiert werden und für späteren Gebrauch gelagert werden. Das entwässerte Produkt kann wieder gewässert werden und gibt so ein sehr ansprechendes Nahrungsmittel.

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Die erfindungsgemäß erhaltenen Nahrungsmittel enthalten oft zusätzliche Ingredienzien, die ihnen den erwünschten Geschmack und das erwünschte Aussehen geben. Oft kann das Bindemittel ein Träger für diese Zusätze sein.

dieser Beziehung kann der Binder oft zusätzlich zu den oben beschriebenen Binderzusätzen andere eßbare Zusätze wie Geschmacksstoffe, Farbstoffe, öle, Fett usw. enthalten. Beispielsweise können verschiedene Fleischaromen, die handelsüblich erhältlich sind, zugesetzt werden. Typisch hierfür sind Brühwürfel, die Hühnchen-, Rind- und anderen Fleischgeschmack besitzen. Auch synthetischer Speck-, Schinken- und Würstchengeschmack kann verwendet werden. Zusätzlich können verschiedene Gewürze und Salze zur Verbesserung des Geschmacks zugesetzt werden. Die Färbemittel können Farbstoffe oder andere färbende Substanzen sein, die die Farbe des Fleisches nachahmen.

Ebenso können pflanzliche öle und tierische Fette und öle zu dem Bindemxttelgemisch zugesetzt werden. Beispiele hierfür sind Sojabohnenöl, Leinsamenöl, Maisöl, Kokosöl, PaImkernöl,Olivenöl, Erdnußöl, Sesamsamenöl, Saffloröl, Talg, Schmalz, Hühnerfett, Butter, Dorschleberöl usw. Die öle und Fette können partiell oder vollständig hydriert sein.

Eine z.B. Fett und Geschmacksstoffe enthaltende Bindemittelmischung kann emulgiert werden und das Gemisch mit dem teilchenförmigen strukturierten Eiweiß gemischt werden, was eine gleiche Verteilung des Bindemittels, Fettes und der Geschmacksstoffe ergibt. Falls gewünscht, kann ein eßbares Emulgiermittel zur Erleichterung der Emulsionsbildung zugesetzt werden. Beispiele für solche Emulgatoren sind: Mono- und Diglyzeride von Fettsäuren wie Monosterin- Monopalmitin-Monoolein- und Dipalmitinsäure, höhere Fettsäureester von Zuckern, wie teilverestertes Sucrosepalmitat und teilverestertes Sucroseoleat; Phosphor- und Schwefelsäureester,

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wie Dodecylglyzerylätliersulfate und Monosterinphosphate, Teilester von Glyzerin und sowohl höheren als auch niederen Fettsäuren, wie Glyzeryllactopalmitat; und Polyoxyalkylenäther von Fettsänreestern von mehrwertigen Alkoholen, wie die Polyoxyäthylenäther von Sorbitmonostearat und Sorbitdistearat.

Während die Menge der zusätzlichen Ingredienzien im Verhältnis zum Bindemittel über einen weiten Bereich schwanken kann, darf die Gesamtzahl dieser zusätzlichen Ingredienzien den Binder nicht so verdünnen, daß er wirkungslos wird.

Die folgenden Beispiele erläutern einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel 1

Durch Extrudieren eines handelsüblichen Soj-abohnenkonzentrats (das etwa 7o % Eiweiß enthielt) in bekannter Weise wurde ein teilchenförmiges strukturiertes Sojaeiweiß erhalten: 65 Teile Sojakonzentrat wurden mit 35 Teilen Wasser gemischt und der pH-Wert des Gemisches mit HCl auf 5,8 eingestellt.

Die erhaltene Mischung wurde in einem Brabender-Extruder, Modell 25o3_r mit einer Mitteldurckschnecke (2:1) und einer Spritzform mit einer Düse von 4,76 mm Durchmesser extrudiert. Der- Extruder wurde auf einer Temperatur von 175 C an der Spritzform und an dem vorderen Ende des Zylinders gehalten. Die Schnecke wurde mit einer Geschwindigkeit von 2oo Upm bewegt.

Das extrudlerte Produkt expandierte beim Verlassen der Spritzform schnell unter Freisetzung von Dampf. Das erhaltene Produkt war ein faserförmiger Eiweißfaden. Der

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Eiweißfaden wurde in Teile von etwa 2,54 cm Länge zerhackt. Der faserfönnige Eiweißfaden wurde 7 h lang in einem Ofen bei 6o°C zur Erzielung eines lagerfähigen Produktsgetrocknet. Bei Zugabe des Trockenprodukts zu Wasser absorbiert es die dreifache Menge seines Trockengewichts an Wasser. Das erhaltene hydratisierte Produkt gleicht lockerem gekochtem, durch den Wolf gedrehtem Fleisch für Hamburger (Frikadellen).

Durch Mischen von 4,ο Teilen 7S Sojabohneneiweiß-Isolat und Io Teilen Wasser wurde ein Bindemittel hergestellt. Der pH betrug etwa 6,5. Dieses Gemisch wurde gerührt, bis das Sojabohneneiweiß in Lösung gegangen war. Der erhaltene Binder ist ein feuchtes klebriges Material.

14,6 Teile dieses Binders wurden zu 31,4 Teilen des vollständig hydrytisierten Hamburger gleichenden Produkts gegeben und damit vermischt. So wurden die Teilchen mit dem Bindemittel beschichtet. 5o g dieses Gemisch wurden in eine Form gegeben und unter Druck zu runden Frikadellen mit einem Durchmesser von 85 mm und einer Dicke von 9,5 mm geformt.

Die geformte Frikadelle wurde dann in einen Mikrowellenofen getan und 3 min lang bei einer Tempern Wärmehärtung des Bindemittels erhitzt.

getan und 3 min lang bei einer Temperatur von etwa 93°C zur

Die extrudierten Eiweißteilchen waren fest aneinandergebunden und ergaben ein pflanzliches Eiweißnahrungsmittel, das einem Hamburger (einer Frikadelle) im Aussehen, in der Handhabung und im Gefühl beim Kauen sehr nahe kommt. Das Produkt wird als einem Hamburger gleichendes Produkt bezeichnet. Die Frikadelle besaß einen angenehmen milden fleischverträglichen Geschmack, so daß sie entsprechend mit Gewürzen und Geschmacksstoffen versehen werden kann.

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Beispiel II

Setzt man dem Bindemittel in Beispiel 1 o,6 Teile Natriumchlorid, Kaliumchlorid oder Calciumchlorid zu, so werden ähnliche Ergebnisse erhalten.

Beispiel III

Ein einem mit Geschmacksstoffen versehenen Hamburger gleichendes Produkt wurde durch Zusammenmischen der folgenden Bestandteile gebildet:

trockene Teilchen von Sojaproteinextrudat 2o g

Geschmacksstoffe 2,7g

flüssiges Sojabohnenöl 4,86g

7S Sojabohneneiweiß-Isolierung 5 g

Natriumchlorid ο,7 g

Calciumchlorid ο,4 g

Wasser 4o g

Die Bestandteile wurden mit Ausnahme des Wassers zusammengegeben und miteinander vermischt. Zu diesem Gemisch wurde das Wasser gegeben. Das Gemisch blieb Io min lang stehen, bis es hydratisiert war. Das Bindemittel wurde in situ gebildet. Das erhaltene Gemisch wurde leicht mit der Hand gemischt.

Dieses Gemisch wurde dann mit der Hand in kreisförmige Frikadellen mit einem Durchmesser von etwa 76 mm und einer Dicke von etwa 9,5 mm geformt. Die Frikadelle wurde dann 3 min lang in einen Mikrowellenofen gegeben und bei einer Tempe-

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ratur von etwa 93 C erhitzt, so daß das Bindemittel erhärtete,

Die extrudierten Eiweißteilchen waren fest miteinander verbunden und ergaben ein pflanzliches Eiweißnahrungsmittel,

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das einem Hamburger (einer Frikadelle) im Aussehen, Geschmack und ihm Gefühl beim Kauen sehr ähnlich war. Es wurde als einem Hamburger gleichendes Nahrungsmittel bezeichnet.

Dieses einem Hamburger gleichende Nahrungsmittel kann entwässert werden und ergibt so ein lagerfähiges Produkt. Das entwässerte Produkt kann zur Verwendung erneut gewässert werden, wenn gewünscht.

Beispiel V

Wenn in Beispiel II die geformten Frikadellen bei 116°C 2 min lang auf jeder Seite gebraten werden, wodurch die Frikadellen hitzegehärtet werden, erhält man ein sehr ansprechendes Produkt, das einem Hamburger gleicht.

Beispiel VI

Ein teilchenförmiges strukturiertes Eiweiß wurde hergestellt, indem man einen zusammenhängenden verformbaren Eiweißteig auf eine in der US-PS 3 814 823 beschriebene Art wie folgt laminar zog und der Wärme aussetzte:

Es wurde ein trockenes Eiweißgemisch mit der folgenden Formulierung hergestellt:

Bestandteil Menge Gew.-% des trockenen E iwe i ßgemi s ehe s

Weizenkleber

Sojabohnenöl (Jodzahl Io7) festes Eiweiß aus Hühnerei Rindfleischbrühe-Geschmack

Farbstoffe und andere Zutaten in geringen Mengen

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31 g	62
14 g	28
1,8 g	3,6
2,1 g	4,2
1,1 g	2,2

Die trockenen Bestandteile wurden mit 5o g Wasser (was einer Zusammensetzung von 5o Gew.-% Wasser und 5o Gew.-% Trockeneiweißgemisch entspricht) in einem Hobart VCM-Mischer etwa 2 min lang bei einer Temperatur von 38 C gemischt. Das Gemisch wurde dann durch einen Brabender-Kocher/Extruder Modell 25o extrudiert. Der Extruder wurde auf eine Temperatur von 68,3°C erwärmt und die Spritzdüse enthielt einen hohlen Kegelstumpf mit einem kreisförmigen Querschnitt. Der Kegelstumpf besaß kontinuierlich abnehmenden Durchmesser und sein weitester Durchmesser betrug 15,9 mm und der engste Durchmesser 4,8 mm. Aufgrund der Konstruktion des Extruderausstoßzylinders wurde kein Rückfließen oder Turbulenz festgestellt und daher stieg die Reynolds-Zahl niemals über 2ooo. Aufgrund der Konstruktion des Extruders wurde das Gemisch gleichzeitig gezogen und wärmegehärtet. Das Ausmaß der linearen Ausdehnung wurde nicht genau gemessen, aber auf etwa 15o % geschätzt.

Das entstandene Produkt wurde in einem üblichen Fleischwolf zerkleinert und gab teilchenförmiges Eiweißmaterial einer Größe, die besonders zur Bildung von Frikadellen geeignet ist.

Erfindungsgemäß wurde ein Bindemittel durch Zusammenmischen der folgenden Bestandteile hergestellt:

2o g 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung

5o g Wasser (pH 7,o)

Die strukturierten Eiweißteilchen und das Bindemittel wurden in eine Schüssel gegeben und solange zusammengemischt, bis die Teilchen mit dem Bindemittel beschichtet waren. 5o g dieses Gemische wurden in eine Form gepreßt und zu kreisförmigen Frikadellen mit einem Durchmesser von 86 mm und einer Dicke von 9,5 mm geformt.

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Die geformte Frikadelle wurde dann in einen Mikrowellenofen gegeben und 3 min lang bei einer Temperatur von etwa 93°C zur Härtung des Bindemittels erhitzt. Das entstandene Produkt ähnelte einem Hamburger (einer Frikadelle) im Aussehen, in der Handhabung und im Gefühl beim Kauen.

Beispiel VII

Ein teilchenförmiges strukturiertes Eiweißmaterial wurde gemäß der US-PS 3 84o 679 wie folgt hergestellt: Das folgende Gemisch wurde durch fünfminütiges Mischen bei 6o Upm in einem mit einem Teighaken ausgerüsteten Hobart A-2oo-Mischer hergestellt:

Bestandteile	Gew.-%
Soj abohneneiweiß-Isolat	41,ο
festes Eiweiß aus Hühnerei	27,ο
flüssiges Backfett	l,o
Farbstoffe	o,5
Rindfleischaroma	2,ο
Wasser	28,5

Ιοο,ο

Zur intensiven Mischung der Bestandteile wurde, das Gemisch durch einen Nudelextruder gegeben. Die aus der Düse kommenden Stränge waren homogen und hatten einen kreisförmigen Querschnitt von etwa 8 mm Durchmesser. Die Stränge wurden mit Hilfe eines rotierenden Messers, das an der Oberfläche der Spritzdüse schneidet, in etwa 3 mm lange Pellets geschnitten.

Die Pellets wurden durch einen Einfülltrichter, der zwischen den Walzen Nr. 1 und Nr. 2 angebracht war, auf einen Dreiwalzenstuhl gegeben. Die Drehgeschwindigkeit wurde so eingestellt, daß Walze Nr. 2 etwa 4 % schneller (ungefähr 3 Upm) als Walze Nr. 1 war und die Walze Nr. 3 etwa 4 % schneller

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- 2ο -

als die Walze Nr.2 war. Die Walzentemperaturen betrugen 24°C. Es schloß sich das Auswalzen zu einer Folie an, wobei eine zusammenhängende bearbeitbare Eiweißteigfolie erhalten wurde. Die Folie wurde nacheinander auf die Walze Nr. 2 und Walze Nr. 3 geführt. Die Abstände zwischen den Walzen wurden so eingestellt, daß eine Folie von ο,15 mm Dicke erhalten wurde. Die Folie wurde mit einer Rakel, die winkelförmig zur Walze Nr. 3 angebracht war, von der Walze Nr. 3 entfernt. Der Winkel zwischen der Oberfläche der Rakel und einer gedachten Ebene, die tangential die Walze Nr. 3 berührt und durch die Linie, die die Rakelecke und die Walze miteinander verbindet, läuft, betrug 113°. Es entstand eine braune gekreppte Folie, die aus zahlreichen kleinen, parallelen Falten von etwa o,84 mm Höhe und l,o mm Distanz bestand, die einer einzelnen Schicht von miteinander verschmolzenen parallelen Fasern glich. Die gekreppte Folie wurde von der Rakel mit Hilfe eines Fließbandes abgezogen.

Die gekreppte Eiweißfolie wurde zu einer mit 6 Klingen versehenen rundlaufenden Schneidmaschine gefördert, die bei etwa 75 Upm arbeitete. Die Schnitte wurden über die Breite der gekreppten Folie und parallel zu den kleinen Falten im Krepp getätigt, wodurch Stränge von 1,6 bis 3,2 mm Breite und etwa 3o,5 cm Länge erhalten wurden.

Das folgende Gemisch würde zur Verwendung als eßbares Bindemittel hergestellt:
Bestandteil Teile

7S Sojabohneneiweiß-Isolierung	609813/080	8,oo
flüssiges Sojabohnenöl	Ιο,οο
CaCl₂	1 ,oo
Farbstoff	o,5o
Rindfleischaroma	4 ,oo
Wasser	62,oo
85,5o

Das Bindemittel wurde durch lo-minütiges Mischen der Bestandteile in einem handelsüblichen Mischer gebrauchsfertig gemacht. Der pH lang bei etwa 6,5. Das Gemisch war homogen, besaß braune Farbe und hatte klebrige Konsistenz.

Die Eiweißstränge wurden parallel ausgerichtet und mit dem Bindemittel beschichtet.

Die Beschichtung wurde in der folgenden kontinuierlichen Reihenfolge durchgeführt:

a) eine dünne Schicht des Bindemittels wurde auf ein sich bewegendes Förderband gegeben,

b) eine Schicht von im wesentlichen parallelen Eiweißsträngen wurde auf die Bindemittelschicht gelegt,

c) eine dünne Schicht des Bindemittels wurde oben auf die Stränge gegeben.

Das Verhältnis von Bindemittel zur Faser betrug 1:1.

Die erhaltene Schicht, die aus Eiweißsträngen und Bindemittel bestand, wurde mit dem Förderband auf das untere Band eines kontinuierlichen Kocher-Förderers gegeben, der aus zwei sich bewegenden, beheizten, aufeinander zulaufenden Edelstahlbändern bestand. Die Temperaturen betrugen llo°C für das obere Band und 115,6 C für das untere Band. Der Kocher-Förderer wurde so eingestellt, daß das Material gepreßt und zu einer Tafel von etwa 1,3 cm Dicke geformt wurde. Die Verweilzeit im Kocher-Förderer betrug 45 min. Das den Kocher-Förderer verlassende Produkt hatte das Aussehen von 1,3 cm dicken Tafeln von gekochtem Rindfleisch. Die Prüfung des Produkts ergab eine faserige, fleischähnliche Struktur. Die Eßqualität war faserig und ähnlich der von gekochtem Rindfleisch.

Alle genannten Teile und Prozente sind Gewichtstelle und Gewichtsprozente, wenn nicht anders beschrieben.

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Claims

Patentansprüche

(l\ Verfahren zur Herstellung strukturierter geformter Eiweißnahrungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) teilchenförmiges strukturiertes Eiweißmaterial mit einem Binder beschichtet, der etwa Io bis 7o Gew.-% 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung und etwa 3o bis 9o Gew.-% Wasser enthält,

b) das beschichtete teilchenförmige Material zu einem einheitlichen geformten Produkt formt und

c) das geformte Produkt zur Wärmehärtung des Bindemittels erhitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das teilchenförmige strukturierte Eiweißmaterial mit einer solchen Menge des Bindemittels beschichtet, daß das Verhältnis von Bindemittel zu teilchenförmigem strukturiertem Eiweißmaterial 1:1 bis l:lo, bezogen auf Trockensubstanz, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das geformte Eiweißprodukt zur Wärmehärtung des Bindemittels auf Temperaturen von 49 bis 232°C erwärmt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das teilchenförmige strukturierte Eiweißmaterial mit dem ein- bis dreifachen seines Trockengewichts an Wasser hydratisiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als strukturiertes Eiweiß ein strukturiertes pflanzliches Eiweiß verwendet.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als strukturiertes Eiweiß ein faserförmiges strukturiertes Eiweiß verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als pflanzliches Eiweiß Sojabohneneiweiß einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man auf 6o bis 2o4°C erhitzt.
9. Ein geformtes Eiweißnahrungsmittel, das durchwärmegehärtete 7S Sojabohneneiweiß-Isolierung miteinander verbundene eßbare strukturierte Eiweißteilchen enthält.
10. Nahrungsmittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das strukturierte Eiweiß strukturiertes pflanzliches Eiweiß ist.
11. Nahrungsmittel nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß das strukturierte Eiweiß faserförmiges strukturiertes pflanzliches Eiweiß ist.
12. Nahrungsmittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das pflanzliche Eiweiß Sojabohneneiweiß ist.

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