DE2152472A1

DE2152472A1 - Verfahren zur Herstellung eines hohlraumzellenfoermigen Lebensmittelerzeugnisses aus Protein

Info

Publication number: DE2152472A1
Application number: DE19712152472
Authority: DE
Inventors: Claude Giddey; Willy Rufer
Original assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Current assignee: Battelle Memorial Institute Inc
Priority date: 1970-10-29
Filing date: 1971-10-18
Publication date: 1972-05-04
Also published as: NL7114632A; FR2113296A5; CH531314A; GB1335812A

Description

Patentanwälte

Dipl.-!ng. Richard Müllsr-Börm ι Dipl.-5.g. Hcns-Ikinrich Wey lan, PodLielskiallee 68

Berlin, den 18. Oktober 1971

BATTELIE MEMORIAL INSTITUTE, Carouge/Genf (Schweiz)

Verfahren zur Herstellung eines hohlraumzellenförmigen Lebensmittelerzeugnisses aus Protein

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lebensmittelerzeugnisses mit hohlraumzellenförmiger Struktur, das wenigstens zum grössten Teil aus Proteinen besteht.

Es sind bereits Lebensmittelerzeugnisse mit hohlraumzellenförmiger Struktur bekannt, die grösstenteils aus Kohlenhydraten, beispielsweise Stärke, bestehen. Derartige Erzeugnisse, die von einigen Tagen bis zu mehreren Monaten aufbewahrt werden können, lassen sich industriell herstellen, sind bis zu ihrem Verkauf im Einzelhandel und darüber hinaus haltbar und können ohne weitere Zubereitung verbraucht werden, wofür sie lediglich aus der Verpackung herausgenommen zu werden brauchen.

Diese Erzeugnisse, die gewöhnlich mit dem englischen Wort "Snack" bezeichnet werden, verbreiten sich immer mehr und ihr Verbrauch nimmt stetig zu. Es sind zahlreiche Arten von "Snacks" bekannt wie z.B. Biskultwaren wie die

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Salzbiskuits, Kartoffelchips, verschiedene vorgekochte und in eine hohlraumzellenförmige Form verarbeitete Getreideerzeugnisse, insbesondere aus Weizen, Mais, Reis usw. oder als Ersatz für diese aus reiner Stärke.

Im Gegensatz zu den bisher bekannten "Snacks", die im allgemeinen aus Stärke oder Stärkeprodukten bestehen, besteht das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Lebensmittelerzeugnis vollständig oder zumindest zum grössten Teil aus Protein. Daher ist dieses Erzeugnis vom diätetischen Standpunkt aus betrachtet wesentlich wertvoller als die "Snacks" auf der Basis von Stärkeprodukten und es eignet sich besonders für Diäten, bei denen eine Herabsetzung der Kohlchydratmengen erforderlich ist. Ausserdem ist der zu seiner Herstellung verwendete Hauptgrundstoff das Protein der Sojabohne, das verhältnismässig billig ist. Dem Sojabohnenprotein können zur Herstellung des erfindungsgemässen Lebensmittelerzeugnisses weitere ebenfalls billige Proteingrundstoffe zugesetzt werden, wie beispielsweise Oelfrucht- oder Fischmehl oder auch aus an sich nicht geniessbaren Algen oder Mikroorganismen hergestellte Proteine. Somit gestattet das erfindungsgemässe Verfahren die Herstellung eines billigen Lebensmittelerzeugnisses von der Art der herkömmlichen "Snacks", aber von wesentlich höherem Nährwert.

Das erfindungsgemüsse Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass aus Sojabohnenproteinen und Wasser ein halbflUssiger Teig hergestellt wird, in dem die Sojabohnenproteine den grösseren Anteil ausmachen und auf ihren isoelektrischen Punkt isoliert sind, dass dieser Teig auf eine Temperatur zwischen 100 und l4o C erhitzt wird, um eine Koagulation der Sojabohnenproteine zu bewirken, dass der Wassergehalt des Teigs auf einen Wert zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent gebracht wird und dass der Teig auf eine Temperatur von wenigstens 100 C mit einer Temperaturerhöhung von wenigstens 10 C pro

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Sekunde erhitzt wird.

Als tierischer oder pflanzlicher Proteingrundstoff können sehr viele verschiedene Stoffe verwendet werden, beispielsweise Sojabohnenmehl, Milch, Hefe, Fleisch, Fisch, "Biomassen" usw.

Die Extraktion des Sojabohnenproteins bei seinem isoelektrischen Punkt ist ein an sich gekanntes Verfahren und bildet daher keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Vor der Erhitzung des Teigs zum Zwecke der Koagulation des Sojabohnenproteins wird der pH-Wert dieses Proteins vorzugsweise auf einen Wert oberhalb seines Isoelektrischen Punktes, insbesondere auf einen Wert zwischen etwa 5,9 und 7, gebracht. Durch die Erhöhung des pH-Wertes des Sojabohnenproteins auf einen Wert oberhalb seines isoelektrischen Punktes wird dessen Koagulationsvermögen erhöht und -die Herstellung eines Endproduktes mit neutralem Geschmack ermöglicht, was sonst nicht der Fall wäre. Zu diesem Zweck kann dem Teig eine geeignete Menge einer basischen Substanz, beispielsweise Natrium- oder Kalziumhydroxyd, zugesetzt werden.

Vorzugsweise wird dem Teig vor der Erhitzung zum Zwecke der Koagulation des Sojabohnenproteins eine geringe Menge eines mineralischen oder organischen Salzes, beispielsweise Natriumchlorid oder Natriumglutamat, zugesetzt, wobei der Anteil dieses Salzes im Verhältnis zum Gewicht des Sojabohnenproteins im Teig beispielsweise zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent betragen kann.

Durch den Salzzusatz trocknet der Teig später regelmässiger und es entstehen keine Risse beim Trocknen, wodurch später bei der endgültigen Trocknung des Teigs die Ausdehnung des Teigs und die damit einhergehende Bildung der Hohlraumzellen begünstigt werden. Es wurde festgestellt, dass durch sleichzeitigen Zusatz von Natriumchlorid und -glutamat nach dem Trocknen ein besonders homogener Teig erzielbar ist. Ausserdem

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sind die zur Verbesserung des Trocknens des Teigs geeigneten Natriumchlorid und -glutamatmengen im allgemeinen die gleichen Mengen, die erforderlich sind, um dem Endprodukt den besten Geschmack zu verleihen.

Ferner können dem Teig weitere Zutaten zugesetzt werden, beispielsweise natürliche und künstliche Aroma- und Farbstoffe, Speisefette, essbare Füllstoffe aus nicht proteinhaltigen Substanzen wie Kartoffelmehl usw., oder zusätzliche proteinhaltige Stoffe wie z.B. Milch, Hefe, Fleisch, Fischmehl, "Biomassen" usw. Es können auch verschiedene Proteine gemischt werden, beispielsweise aus Fischmehl gewonnene Proteine mit aus Fleisch gewonnenen Proteinen, so dass der Nährwert und das diätetische Proteingleichgewicht des Endproduktes nach Belieben verändert werden können.

Wenn dem Teig ein Protein zugesetzt wird,, das nicht so leicht koaguliert wie das Sojabohnenprotein, wie beispielsweise einen der obengenannten proteinhaltigen Stoffe, so werden dem Teig vorzugsweise gleichzeitig auch chemische Mittel zugegeben, insbesondere Polysäuren und Polysäurenderivate, beispielsweise Polyphosphate, saure Pyrophosphate der Alkalimetalle, Karrageenate usw., die die Koagulation des proteinhaltigen Zusatzstoffes bei der Erhitzung des Teigs auf 100-lAo C ermöglichen. Um die Koagulation des proteinhaltigen Zusatzstoffes zu erleichtern, können ferner bivalente Alkalimetallkationen, insbesondere Kalziumionen, zugesetzt werden.

Um den Teig in die gewünschte Form des Endproduktes zu bringen, die sehr unterschiedlich sein kann, beispielsweise zylindrisch, rohrförmig, lamellenförmig usw., kann jedes geeignete bekannte Verfahren, insbesondere das Strangpressver* fahren, benutzt werden.

Das Ausformen des Teigs kann entweder vor oder nach der Erhitzung zum Zwecke der Koagulation des Sojabohnenproteins erfolgen.

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Es ist auch möglich, das Verfahren zur Koagulation des Proteins durch Erhitzen mit dem Ausformen des Teigs zu kombinieren, indem beispielsweise zum Ausformen des Teigs eine Spritzgussform verwendet wird, die auf eine zur Koagulation des Proteins ausreichende Temperatur erhitzt wird.

Der zur Ausdehnung in die Hohlzellenform geeignete Wassergehalt des Proteinteigs liegt im allgemeinen zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent, meistens zwischen 10 und 15 Gewichtsprozent. Ein in diesem Bereich liegender Wassergehalt istim allgemeinen durch eine teilweise Trocknung des Teigs nach der Koagulation des Proteins und dem Ausformen des Teigs erzielbar.

PUr die Erhitzung des Teigs am Ende des Verfahrens mit der oben angegebenen Schnelligkeit der Temperaturerhöhung kann jedes geeignete Erhitzungsverfahren benutzt werden, beispielsweise kann ein heisses Oelbad verwendet werden, das etwa auf einer Temperatur von l6o bis 200 C gehalten wird und in das der Proteinteig rasch eingetaucht wird. Es kann auch eine Mikrowellen-Heizvorrichtung verwendet werden. Oder der Teig kann kurz und schnell mit einer heissen Fläche in Berührung gebracht oder durch einen Heisslufstrom geführt werden.

Nachstehend werden einige Beispiele zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens beschrieben.

Beispiel 1

Es wird ein halbflüssiger Teig der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsprozent zubereitet: Sojabohnenproteinpulver
(auf den isoelektrischen Punkt isoliert und auf einen pH-Wert von 5*9 eingestellt, dann durch Pulverisierungstrocknung in die Form eines feinen trockenen Pulvers gebracht) Natriumglut amat

Natriumchlorid 0,9

Wasser 209819/0612

Zu diesem Zweck werden die obengenannten Zutaten in dem angegebenen Verhältnis mit Hilfe eines Rühr- und Knetgeräts innig vermischt. Der auf diese Weise zubereitete halbflüssige Teig wird mit Hilfe einer Zahnradpumpe in eine Spritzgussmaschine eingebracht, die mit einer im Schnitt zylindrischen Spritzdüse mit einem Durchmesser von 0,5 cm versehen ist. Vor der Spritzdüse befindet sich ein beheiztes Rohr, das mit Hilfe einer Heizvorrichtung unter Verwendung von umlaufendem heissen OeI auf l4o C erhitzt wird. Die Extrusionsgeschwindigkeit der Spritzgussmaschine beträgt 10 cm/sec.

Der gespritzte Teig hat die Festigkeit eines festen Gels. Er wird in einem Trockenofen 5 Stunden bei 4o C gehalten, um seinen Wassergehalt auf einen Wert zwischen 10 und 15 Gewichtsprozent herabzusetzen. Der trockene Teig wird dann kurz und schnell in ein Speiseölbad getaucht, das bei l8o C gehalten wird, wodurch eine Ausdehnung des Teigs um etwa 500$ hervorgerufen wird. Die Dichtigkeit des so gewonnenen hohlraumzellenförmigen Erzeugnisses beträgt etwa 0,2.

Beispiel 2

In gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben wird ein Teig folgender Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) zubereitet:

Sojabohnenproteinpulver

(auf den isoelektrischen Punkt isoliert, auf einen pH-Wert von 5*9 eingestellt und durch Pulverisierungtrocknung in die Form eines feinen trockenen Pulvers gebracht) 17*6$

Natriumglutamat 0,35$

Natriumchlorid ' 0,9 %

Wasser ' 79*^ %

Speisefett (hydrogeniertes Erdnussöl mit

einem Schmelzpunkt von 40 C) 1

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Ehe dieser Teig in das Proteinkoagulationsrohr eingespritzt wird, wird er mit einem Homogenisierungsgerat homogen gemischt. Die Ausdehnung des trockenen Teigs wird durch schnelle Erhitzung in der Masse mit Hilfe eines Mikrowellenofens, der mit einer Wellenlänge von 12 cm arbeitet, erreicht. Während dieser Erhitzung wird die Innentemperatur des Erzeugnisses in etwa 6 Sekunden auf einen Höchstwert von etwa 100 C gebracht.

Das gewonnene Erzeugnis gleicht dem gemäss Beispiel l hergestellten Erzeugnis, hat jedoch noch einen angenehmeren Geschmack.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines hohlraumzellenförmigen Lebensmittelerzeugnisses aus Proteinen, dadurch gekennzeichnet, dass aus Sojabohnenproteinen und Wasser ein halbflüssiger Teig hergestellt wird, in dem die Sojabohnenproteine den grösseren Anteil ausmachen und auf ihren isoelektrischen Punkt isoliert sind, dass dieser Teig

auf eine Temperatur zwischen 100 und 140 C erhitzt wird, um eine Koagulation der Sojabohnenproteine zu bewirken, dass der Wassergehalt des Teigs auf einen Wert zwischen 5 und 20 Gewichtsprozent gebracht wird und dass der Teig auf eine Temperatur von wenigstens 100 C mit einer Temperaturerhöhung von wenigstens 10 C pro Sekunde erhitzt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert des Sojabohnenproteins auf einen Wert zwischen 5*9 und 7 gebracht wird, ehe der Teig zum Zwecke der Koagulation des Proteins erhitzt wird.

J>. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teig wenigstens ein Salz in einer Menge von 1 bis 10$ im Verhältnis zur Gesamtgewi chtsmenge des Teigs zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch J5, dadurch gekennzei chnet, dass als Salz Natriumchlorid und/oder Natriumglutamat zugesetzt wird.

5· Verfahren nach Patentanspruch 1,dadurch gekennze ichnet, dass dem Teig wenigstens ein Aroma und/oder Lebensmittelfarbstoff zugesetzt wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teig wenigstens ein essbarer Füllstoff zugesetzt wird.

7· Verfahren nach Patentanspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass der essbare Füllstoff

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aus wenigstens einem Kohlehydrat besteht.

8. Verfahren nach Patentanspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass der essbare Füllstoff aus einer proteinhaltigen Substanz besteht, die nicht durch das Sojabohnenprotein gebildet ist.

9· Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass die proteinhaltige Substanz aus Kasein/ Hefe, Fleisch, Fisch oder Biomasse besteht,

1-0. Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Teig ein chemisches Mittel zugesetzt wird, das die Koagulation der zusätzlichen proteinhaltigen Substanz während der Erhitzung des Teigs auf eine Temperatur zwischen 100 und l4o C ermöglicht.

11. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung des Teigs am Ende des Verfahrens durch schnelles und kurzes Eintauchen des Teigs in ein Oelbad erzielt wird, das auf einer Temperatur zwischen l6o und 200 C gehalten wird.

12. Verfahren nach Patentanspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung des Teigs am Ende des Verfahrens mit Hilfe einer Mikrowellenheizvorrichtung erzielt wird.

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