DE2623601A1 - Dichtes, gleichmaessig geschichtetes, aus pflanzlichen proteinen bestehendes fleischaehnliches produkt und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Dichtes, gleichmässig geschichtetes, aus pflanzlichen Proteinen bestehendes fleischähnliches Produkt und Verfahren zu dessen Herstellung ^;

Die vorliegende Erfindung betrifft aus pflanzlichen Proteinen in einem Extrusionsverfahren hergestellte Fleischersatzprodukte, die ein fleischähnliches Aussehen, einen fleischähnlichen Geschmack und fleischähnliche organoleptische Eigenschaften aufweisen, welche sie besonders geeignet machen zur Verwendung in Nahrungsmitteln, wie Suppen, Curry-Speisen, Eintopfgerichten, Formpasteten, Schmortopf speisen, Trockensuppenmischungen, Saucen, orientalischen Speisen, Konserven oder als gebackene, gegrillte ode-r panierte mun dp ort ionen grosse Stücke.

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Diese Produkte können auch rehydratisiert und anschliessend eingefroren oder in einzufrierenden Pertigmahlzeiten oder Dosenkonserven verwendet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung geschichtete, im wesentlichen undeformierte Fleischprodukte, deren Schichten im wesentlichen fleischähnlich gleichmässig sind und die aus pflanzlichen Proteinen, wie entfettetem Sojamehl, und Wasser bestehen, wobei dieses Gemisch nach einem Verfahren verarbeitet wird, womit man ein Produkt mit einer geschichteten fleischähnlichen Struktur erhält und bei dem die Bedingungen so gewählt werden, dass das Ausmass des unmittelbar nach dem Extrudieren stattfindenden Aufblähens des Produktes möglichst gering ausfällt.

Je mehr die Weltbevölkerung anwächst, desto mehr wächst der Bedarf an essbaren Proteinen als Grundnahrungsmittel. Als Folge davon ist eine zunehmende Tendenz zu Verwendung von Proteinen pflanzlicher Herkunft in der menschlichen Ernährung auf Kosten von Fleisch-Proteinen und ähnlichem feststellbar. Dies rührt daher, dass die äquivalenten Mengen an pflanzlichem Protein wesentlich weiter reichen, wenn sie direkt verzehrt statt Tieren verfüttert werden. Als Beispiel sei erwähnt, dass ein Mastrind für jedes Kilogramm erzeugtes Fleisch sieben Kilogramm hochproteinhaltiges Futter verbraucht, .was offensichtlich ein unrationelles Umsatzverhältnis darstellt. Aus diesem Grund wird heute mit bedeutendem Aufwand an der Entwicklung ökonomischer, kommerziell durchführbarer Verfahren zur Aufr arbeitung von Proteinen pflanzlichen Ursprungs, wie Sojabohnen, in für die menschliche Ernährung attraktive Produkte gearbeitet.

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In diesem Zusammenhang haben viele auf diesem Gebiet tätige Fachleute versucht, Verfahren zu entwickeln, um aus Proteinen pflanzlichen Ursprungs für die menschliche Ernährung geeignete Pleischersatzprodukte zu erzeugen. In manchen Fällen hat man gefunden, dass man zweckmässigerweise entfettetes Sojamehl oder andere pflanzliche Proteine in einem Extruder-Kocher verarbeitet, um das pflanzliche Protein zu texturieren und auszurichten und damit Fleisch-Streckprodukte für die Verwendung in Hackfleisch, z.B. Frikadellen und ähnlichen Produkten, zu erhalten. Verfahren dieser Art werden beispielsweise in den US-PS 3 047 395, 3 1^2 571, 3 488 770 und 3 870 805 beschrieben. Obwohl diese Extrusionsverfahren in der Fachwelt einen gewissen Erfolg aufweisen konnten, so weisen doch die Fleischersatzprodukte,* die nach diesen Verfahren erzeugt werden, gewisse innewohnende Eigenschaften auf, welche ihre Verwendbarkeit, besonders als vollwertiger Fleischersatz, massgeblich einschränken. Einer der hartnäckigsten Einwände gegenüber diesen bisher bekannten Produkten betrifft ihre aufgeblähte, zellulare, schwammige Struktur. Da die meisten dieser Fleisch-Streckprodukte unter hohem Druck und bei hoher Temperatur in den Extrusionskochern hergestellt werden, ist das erhaltene Produkt ein deformiertes, beliebig orientiertes Fleisch-Streckmittel, welches nach der Rehydratisierung eine gummiartige Struktur deformierter Schichten aufweist, dem aber das Aussehen, das Empfinden im Mund und die vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten» von Fleisch fehlen. Diese Eigenschaften haben in den meisten Fällen die Verwendung dieser Produkte auf die Rolle eines Fleisch-Streckmittels in Hackfleischprodukten beschränkt. Dazu kommt, dass wenn zuviel dieser aus pflanzlichen Proteinen hergestellter Produkte diesen Hackfleischprodukten zugesetzt wird, das damit gestreckte Fleisch unannehmbar schwammig wird, ein unappetitliches Aussehen hat .und ein unappetitliches Gefühl im Mund erzeugt.

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Wegen der deformierten zellulären Struktur der meisten bisher erhältlichen extrudierten Produkte entsprach es der gängigen Praxis, diese Produkte zu zerhacken, statt sie als vollwertige Fleischersatzprodukte in Form von Fleischklösschen und ähnlichen Erzeugnissen zu verwenden. Es ist offensichtlich, dass annehmbare Fleischklösschen-Produkte für die Verwendung in Eintopfgerichten, Sukiyaki und ähnlichem besonders geeignet wären, während die bisher erhältlichen, gehackten, aus pflanzlichen Proteinen hergestellten Produkte für die Verwendung in diesen Nahrungsmitteln wenig oder überhaupt nicht geeignet sind. Demgegenüber fordert der Markt, dass jedwelches fleischklösschengrosses, aus pflanzlichen Proteinen hergestellte fleischähnliche Produkt eine Textur aufweist, die dem richtigen Fleisches sehr ähnlich ist, da derartige Fleischklösschen nicht wie im Fall von Fleisch-Streckprodukteri mit wirklichem Fleisch gemischt werden, weshalb deren nachteilige Eigenschaften ausgeprägter und leichter feststellbar werden.

Es sind noch andere Verfahren zur Herstellung von aus pflanzlichen Proteinen bestehenden fleischähnlichen Produkten vorgeschlagen worden, die auch ihrerseits mit zahlreichen ungelösten Problemen· behaftet sind. Es sind z.B. sogenannte "gesponnenes Filament"-Verfahren im Gebrauch, bei denen sehr dünne Stränge oder Filamente aus isoliertem Protein mittels einer Spinndüse hergestellt werden, worauf diese Filamente gestreckt, mit Fett, Eiproteinen und Cerealien-Bindemitteln imprägniert, gefärbt, aromatisiert und -unter Druck miteinander verbunden werden, um ein vollwertiges fleischähnliches Produkt zu erhalten. Obwohl derartige gesponnene Produkte im allgemeinen konventionellen extrudierten Fleisch-Streckmitteln als fleischähnliche Produkte überlegen sind, so werden durch die hohen Kosten und die Komplexität dieser Verfahren die hauptsächlichen Vorteile, die durch die Verwendung von pflanzlichen Proteinen in fleischähnlichen Produkten wieder zunichte gemacht, nämlich

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die Verwendung der preislich günstigen Pflanzenproteinen anstelle des teureren Fleisches.

Es ist deshalb das wichtigste Ziel der vorliegenden Erfindung, ein aus pflanzlichen Proteinen hergestelltes fleischähnliches Produkt zu erhalten, welches eine dichte, relativ gleichmässig geschichtete, undeformierte Struktur aufweist, im Mund als Fleisch empfunden wird, ein Aussehen und organoleptische Eigenschaften hat, welche denjenigen von wirklichem Fleisch sehr ähnlich sind und damit ermöglichen, diese fleichähnlichen Produkte in gehackter Form, in Form von Klösschen oder in Form mundportionengrosser Stücke als* Ersatz für eine grosse Zahl Fleischsorten, wie Rindfleisch, Schweinefleisch, Fisch oder Geflügel zu verwenden.

Demzufolge bezweckt die Erfindung auch die Schaffung eines Verfahrens und der dazugehörigen maschinellen Einrichtungen, die es erlauben, ausgehend von pflanzlichen Proteinen zu niedrigen Kosten durch Extrusion ein fleischähnliches Produkt zu erhalten, das die oben erwähnte Textur und das oben erwähnte Aussehen hat, so dass das Produkt relativ kostengünstig ohne Verwendung von Spinndüsen oder anderen komplexen Einrichtungen und Verfahren, und ohne Verwendung relativ teurer Zusätzeproduziert werden kann.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einem Extrusions-Kochprozess für die Herstellung von geschichteten undeformierten fleischähnlichen Produkten, bei dem eine Mischung von pflanzlichen Proteinen erhitzt und gerührt wird, um diese

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heiss, fliessfähig und im wesentlichen unorientiert zu halten, worauf diese Mischung durch einen Extrusions-Kocher gepresst wird, der an seinem Ende mit einer röhrenartigen Verlängerung versehen ist, die die Ausbildung von Schichten bewirkt, bevor das Produkt aus dem Extruder-Mundstück austritt. Während der Verarbeitung wird die Mischung im Extruder-Zylinder Verschiebekräften in axialer und transversaler Richtung inbezug auf die Zylinderachse ausgesetzt, um das Protein zu kneten und auseinanderzuziehen, worauf die Mischung in der röhrenartigen Verlängerung vorxviegend axial wirkenden Kräften ausgesetzt wird, die die Ausbildung einer geschichteten, dichten fleischähnlichen Struktur des fleischähnlichen Produktes unterstützen; zudem werden im Schlussstück des Extruderzylinders und in dessen Verlängerung derartige Temperatur- und Druckbedxngungen eingehalten, dass das Produkt relativ dicht, ohne Aufblähung und mit nur geringer sichtbarer Freisetzung vom Dampf austritt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht in einem Verfahren und den zugehörigen maschinellen Einrichtungen zur Herstellung von fleischähnlichen Produkten, wobei ein erster Extrusions-Kocher zum Aufheizen, Denaturieren und gründlichen Mischen des Pflanzen-Protein-Wassergemisches ohne wesentliche Texturierung oder Orientierung und anschliessend ein zweiter entsprechend ausgebildeter Extrusions-Kocher vorgesehen ist, um das vorbehandelte unorientierte Proteingemisch aufzunehmen , und es in ein dichtes, geschichtetes, nicht deformiertes fleischähnliches Produkt gemäss der vorliegenden Erfindung überzuführen. Der zweite Extruder weist ein verlängertes Kopfstück auf, welches die Ausbildung einer geschichteten fleischartigen Struktur des fleischähnlichen Produktes unterstützt.

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Die Betriebsbedingungen in diesem zweiten Extruder wurden derart gewählt, dass das erhaltene Endprodukt relativ dicht ist und sich nach dem Austritt nicht aufbläht.

Die Zeichnungen und Photographien stellen folgendes dar:

Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Doppel-Extruders, der zur Produktion des fleischähnlichen Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung dient;

Pig. 2 ist eine Ansicht des Doppel-Extruders von Fig. 1 von oben;

Fig. 3 ist ein vergrösserter Vertikalschnitt des Kopfstückes des zweiten Extrusionskochers der in Fig. und 2 dargestellten Extrudergruppe;

Fig. 4 ist eine Photographie in ca. 9>5-facher Vergrösserung eines rehydratisierten und gekochten fleischähnlichen Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ist eine Photographie in ca." 9-facher Vergrösserung, die nebeneinander zum Vergleich Schinkenklöss-' chen und ein schinkenklösschenähnliches Produkt gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6-8 sind Elektronenraster-Mikroaufnahmen eines typischen fleischähnlichen Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung in 19,5-, 39- und 139-facher Vergrösserung;

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Pig. 9-11 sind eine Reihe vergrösserter Aufnahmen (ca.

3j 35-fach vergrössert) eines einzelnen Stückes eines aus pflanzlichen Proteinen hergestellten fleischähnlichen Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 9 das Produkt in trockener Form, Fig. 10 in hydratisierter Form und Fig. 11 nach dem manuellen Auseinanderziehen der fleischähnlichen Schichten zeigt;

Fig. 12 - 14 sind eine Reihe Aufnahmen (ca. 3,35-fach vergrössert) eines anderen Stückes eines fleischähnlichen Produktes, welches dieses in getrockneter und hydratisierter Form, beziehungsweise nach dem manuellen Auseinanderziehen der Schichten zeigenj

Fig. 15 - 17 sind eine Reihe Aufnahmen (ca. 3>35-fach vergrössert) eines nach dem Stand der Technik nach dem Extrusionsverfahren hergestellten, aufgeblähten, aus pflanzlichen Proteinen bestehenden Fleisch-Streckproduktes, so wie es in trockener Form, hydratisiert und nach versuchter Trennung der deformierten Schichten aussieht;

Fig. 18 ist eine Elektronenraster-Mikroaufnahme in 19 ₃5~

fächer Vergrösserung des unorientierten Gemisches,' wie es gemäss der vorliegenden Erfindung aus dem ersten Extruder austritt;

Fig. 19 ist eine Elektronenraster-Mikroaufnahme in 14,7-facher Vergrösserung, welche eine Seitenansicht eines fleischähnlichen Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;

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Pig. 20 ist eine Elektronenraster-Mikroaufnahme in 19j5~ fächer Vergrösserung, welche die gleichmässige Schichtung und undeformierte Struktur des erfindungsgemässen Produktes zeigt;

Fig. 21 ist eine Elektronenraster-Mikroaufnahme in 19_S5~ fächer Vergrösserung, welche die unregelmassige Struktur eines nicht-hydratisierten nach dem Stand der Technik extrudierten, aus pflanzlichen Proteinen bestehenden Fleisch-Streckproduktes niedriger Dichte zeigt;

Fig. 22 ist eine Elektronenraster-Mikroaufnahme in 19,6-facher Vergrösserung eines nichthydratisierten nach dem Stand der Technik extrudierten, welche aus pflanzlichen Proteinen bestehenden Fleisch-Streckproduktes in trockener Form zeigt;

Fig. 23 ist eine weitere Elektronenraster-Mikroaufnahme in 17j5~fächer Vergrösserung eines nach dem Stand der Technik extrudierten Fleisch-Streckproduktes, die dessen deformierte unregelmassige Struktur zeigt.

Der für die vorliegende Erfindung bevorzugte Doppel-Extruder ist in Fig. 1 und 2 dargestellt. In grossen Zügen besteht dieser Doppel-Extruder aus einem Extruder 10, einem angebauten zweiten Extruder 12, einem rotierenden Messersatz 14 und einem üblichen Trockner/Kühler 16 für das Produkt. Wie am besten

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aus Pig. 2 ersichtlich, ist der zweite Extruder anschliessend an den Extruderkopf des ersten Extruders 10, und im allgemeinen rechtwinklig zum ersten Extruder, angeordnet. Zudem ist eine Fördereinrichtung 18 zum Transport des aus dem zweiten Extruder 12 austretenden fleischähnlichen Produktes zum Trockner/Kühler 16 vorgesehen.

Der dargestellte erste Extrusionskocher 10 ist ein "Wenger Modell X-25"-Extrusionskocher, über dem ein offener kegelstumpfförmiger Einfülltrichter 20 zur Aufnahme der trockenen, zur Verarbeitung bestimmter Rohmaterialien angeordnet ist. Ein Austrittsrohr 22 führt vom Boden des Einfülltrichters 20 zu einem länglichen, hochtourig drehenden Mischzylinder 24. Dampf--und Wasserleitungen (auf der Zeichnung nicht dargestellt) sind an den Mischzylinder 24 angeschlossen, die zur Einspeisung abgemessener Mengen Befeuchtungswassers, das innig beigemischt wird, sowie zum Aufheizen der aus dem Trichter 20 einfliessenden Rohmaterialien dienen. Die Fördereinrichtung 26 verbindet den Austritt des·Mischzylinders 24 mit dem Mehrkopf-Extruderkörper 28. In diesem Fall ist der Extruderkörper 28 mit sieben axial aufgereihten, miteinander verbundenen röhrenartigen Einsätzen 30 versehen, welche alle den gleichen Durchmesser aufweisen und mit individuellen Kühl-/HeiζmanteIn versehen sind, die mit einem Heiz- oder Kühlmittel, w>e Dampf oder Kühlwasser, je nach Bedarf in der Weise beaufschlagt werden, dass die Temperatur der Mischung in.den verschiedenen Segmenten des Extruderkörpers 28'auf dem geforderten Wert gehalten wird. Für diesen Zweck ist jedes Kopfstück mit Flüssigkeitsein- und -austrittsleitungen, wie schematisch bei 32 dargestellt, versehen.

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Zudem ist am Extruderkörper 2 8 ein Dampf- und/oder Wassereintritt angebracht, so dass je nach Bedarf der durchfliessenden Mischung Befeuchtungswasser zugegeben werden kann.

Das siebte und letzte Segment 30a des Extruderkörpers 28 endet in einer Düsenplatte 36, welche mehrere Düsenöffnungen aufweist (siehe Fig. 1), so dass das von hinten in dem Extruderkörper 28 eingeführte Produkt am vorderen Ende desselben in axialer Richtung, bezogen auf den Extruderkörper, ausgepresst werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Düsenplatte 4 in gleichen Abständen kreisförmig angeordnete Düsenöffnungen auf; es liegt jedoch auf der Hand, dass auch Düsenköpfe mit anderen Konfigurationen verwendet werden könnten.

Im Extruderkörper 28 ist eine gestreckte, mehrgängige Extruderschnecke 38 vorgesehen, die dazu dient, das Produkt durch den Extruder unter Druck bei starker Vermischung und mechanischer Scherwirkung zu fördern. In diesem Fall besteht die Extruderschnecke 38 aus mehreren axial miteinander verbundenen Teilen, welche sich zusammen über fast die gesamte Länge des segmentierten Extruderkörpers' 28 erstrecken. Der Antrieb des Extruders erfolgt durch einen starken Elektromotor 39, der auf übliche Weise mit der Extruderschnecke 38 im Extruderkörper 28 gekoppelt ist und dieser eine axiale Drehung mit gewünschter Tourenzahl verleiht. Von einem Steuerpult 40 aus werden die operationellen Parameter des Extruders 10, wie die Drehzahl der Schnecke 38, die Befeuchtungswasserabgabe an den Mischzylinder 24 und in den Extruderkörper 28 und das den einzelnen Wärmeaustauschmänteln im Extruderkörper 28 zugeführte Wärmeaustauschmedium und dessen Menge, selektiv überwacht und reguliert.

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Der zweite Extruder 12 gleicht in mancher Beziehung dem Extruder 10. Er umfasst einen gestreckten, mehrfach unterteilten Extruderkörper 42, der in diesem Fall aus zehn axial aufgereihten, miteinander verbundenen röhrenförmigen Einsätzen 44 besteht, !■/eiche in übereinstimmender Weise individuell mit einem Wärmeaustauschmantel (siehe Fig. 3) für die Zuführung eines Wärmeaustauschmediums, wie Dampf oder Wasser, versehen sind. Im Extruderkörper 42 ist eine mehrteilige Extruderschnecke 46, die von einem konventionellen Elektromotor über ein Transmissionsgetriebe 50 angetrieben wird, vorgesehen.

Das erste Einsatzstück 44a ist mit einem aufrecht stehenden Einfülltrichter 54 versehen, der dazu dient, das vorbehandelte Produkt vom Extruder 10 in den Extruderkörper 42 einzuspeisen. Die ersten neun Segmente des Extruderkörpers 42 weisen denselben Durchmesser auf und sind mit auf der inneren Zylinderoberfläche axial angeordneten, über den Umfang gleichmässig verteilten Längsrippen versehen. Der letzte Einsatz 44b des Extruderkörpers 4l ist demgegenüber, wie bei 56 in Figur 3 dargestellt, leicht konisch eingezogen und mit einer ähnlich ausgebildeten konischen Extruderschnecke 58 versehen, welche mit der Schnecke in den übrigen neun Segmenten des Extruderkörpers 42 verkuppelt ist. Die spezifische Konfiguration des Extruderquerschnittes ist nicht von entscheidender Bedeutung fur diese Erfindung, d.h. es könnten auch Spiralrippen oder ein zylindrisch ausgebildetes Extruder-Endstück verwendet werden. Wie auch beim Extruder 10 ist jeder Einsätz 44 des segmentierten Extruderkörpers 42 mit Flüssigkeitsleitungen wie bei 60 und 62 schematisch dargestellt, für die Zu- und

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Wegleitung eines Wärmeaustauschmediums, wie Wasser oder Dampf, zu den einzelnen Köpfen ausgerüstet.

Am Austritt des Extruderkörpers 42 befindet sich eine gestreckte, axial angeordnete, rohrartige Verlängerung 64, welche mit dem Extruderkörper 42 über die Oeffnung des Einsatzes 44b verbunden ist. In diesem Fall ist die Verlängerung 64 152 mm lang und hat einen inneren Durchmesser von 111 mm, was ein Länge/ Durchmesserverhältnis von ca. 1,37:1 ergibt. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Verlängerung 64 am äussersten Ende des Einsatzes 44b befestigt, wobei die entsprechenden Oeffnungen übereinstimmen, so dass das Produkt aus dem Extruderkörper 42 in den Rohrteil 64 ohne starke Einschnürung durchtreten kann. Das Austrittsende des Verlängerungsstückes 64 ist mit einer Düsenplatte 66 abgedeckt, in die insgesamt vierundzwanzig kreisförmig auf dem Umfang verteilte Düsenöffnungen 68 mit einem Querschnitt von je 242 mm eingebohrt sind. Ein Befestigungsring 70 dient zur lösbaren Befestigung der Düsenplatte 66 am Ende der Verlängerung 64. Zudem ist eine Vorrichtung, die zur Führung des in das Verlängerungsstück eintretenden Materials gegen die Düsenöffnungen dient, vorgesehen, welche die Form einer Granate 72 aufweist und an der Innenseite der Düsenplatte 66 befestigt ist. Dieser granatförmige Leitkörper 72 weist einen zylindrischen Teil 74 auf, der an der Platte 66 befestigt ist und sich von dieser aus rückwärts erstreckt und in einen kpnischen Teil 76 übergeht, der ebenfalls nach rückwärts gerichtet ist und seinerseits in eine Spitze 78 ausläuft.

Die Schneidevorrichtung 14 ist eine konventionelle Konstruktion, bei der ein Motor 80 mit einer axial drehbaren Welle 82 verbunden und in üblicher Weise auf einen Sockel 84 montiert ist. An dem vom Motor 80 abgewandten Ende der Welle 82 ist ein

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Schneidekopf 86 befestigt, in den längliche Messer 88 derart eingefüg-t sind, dass sie nahe an die Düsenöffnungen 68 in der Düsenplatte 66 herankommen. Ist der Extruder 12 in Betrieb, so lässt man den Messersatz derart rotieren, dass das aus den Düsen 68 herausgepresste fleischähnliche Produkt zu kleinen Fleischklösschen, wie bei 90 in Pig. I angedeutet, zerschnitten wird.

Die Fördereinrichtung 18 weist ein endloses Transportband 92 und einen Konus 94 auf, der die aus dem Extruder austretenden Fleischstücke auf das untere Ende des Transportbandes 92 führt. Das Transportband 92 tritt oben in den Trockner 16 ein, der eine konventionelle Konstruktion aufweist und dazu dient, einen grossen Anteil des im Produkt enthaltenen Wassers zu entfernen. Dieses Produkt tritt bei 96 durch eine Austrittsrinne aus und wird den Sammelbehältern und der Verpackung zugeführt.

Beim erfindungsgemassen Verfahren wird eine Mischung eines pflanzlichen Proteins, wie entfettetes Sojamehl und Feuchtigkeit, vorzugsweise in einem Extrusionskocher oder einem Hochleistungsmischer, erhitzt und umgerührt, um sie heiss, fliessfähig, jedoch weitgehend untexturiert und unorientiert zu machen. Anschliessend wird das erhaltene Gemisch bei massigem Druck durch eine langgestreckte Verarbeitungszone geführt, wo- » bei es gleichzeitig massig starken Scherkräften, Druck und einer mechanischen Rührwirkung sowie axialen und transversalen Verschiebekräften ausgesetzt wird. Im letzten Verfahrensschritt wird das Gemisch in eine Verarbeitungszone geführt, in der die Verschiebekräfte in erster Linie in axialer Richtung wirken, wobei in dem fleischähnlichen Produkt eine geschichtete, fleischähnliche Struktur ausgebildet wird. Dabei werden Temperatur und Druck in dieser Zone auf Werten gehalten, die die Ausbildung von Schichten im Gemisch während seinem Durchgang durch die Verarbeitungszone erlauben. Die Mischung wird vor-

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ο zugsweise unter einem Druck von ca. 0,35 bis 5,6 kg/cm ,

p vorzugsweise ca. 0,35 bis 4,6 kg/cm , gehalten, um ein

späteres Aufblähen des Produktes nach Möglichkeit zu vermeiden. Vorzugsweise wird das Produkt bei einer Temperatur von ca. 38 bis 16O°C, insbesondere von ca. 66 bis 121 C,

ρ und einem Druck von ca. 1 bis 3_S2 kg/cm extrudiert.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens im Detail beschrieben:

Als erster Schritt wird eine Mischung hergestellt, welche als pflanzliches Protein Proteine von Soja-Bohnen, Weizen, Mais, Baumwollsamen, Rapssamen, Erdnüsse, Sesam, Sonnenblumen, Mung-Bohnen oder eine Mischung davon sowie Feuchtigkeit, entweder in der Form von Dampf und/oder Wasser, enthält, wobei der Feuchtigkeitsgehalt der Mischung auf ca. 20 bis 55 Gewichtsprozent, vorzugsweise ca. 30 bis 45 Gewichtsprozent, eingestellt wird. Der Ausdruck Feuchtigkeitsgehalt, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die gesamte vorhandene Feuchtigkeit, d.h. das im verwendeten Pflanzenproteinrohmaterial vorhandene Wasser und das zugesetzte Wasser zusammen. Als pflanzliches Proteinmaterial zur Herstellung der Mischung haben sich entfettetes Sojamehl, Soj abohnenschrotmehl, Weizengluten, Maisgluten, entfettetes Baumw-ollsamenmehl, pflanzliche Konzentrate, aus Pflanzen isolierte Produkte, Erdnussmehl, Rapssamenmehl, Sesammehl, Sonnenblumensamenmehl, Mung-Bohnenmehl und Mischungen dieser Stoffe, als besonders geeignet erwiesen.

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In jedem Pall wird die Mischung vorerst einem ersten Extruder (z.B. Extruder 10 in Pig. 1 und 2) zugeführt und durch diesen unter Ueberdruck, Zusammendrücken, Rühren und Abscheren durchgeführt, worauf das Produkt bei einer Temperatur von ca. 38 bis 121°C und einem Druck von ca. 0,63 bis 6,7 kg/cm , vorzugsweise ca. 2,8 bis 5*6 kg/cm , extrudiert und als heisse, fliessfähige, im wesentlichen unorientierte und untexturierte Masse erhalten wird.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Einrichtung, wo ein "Wenger Modell X-25"-Extrusionskocher als ersten Extruder vorgesehen ist, wurde gefunden, dass die in der ersten 'Verfahrensstufe stattfindende Behandlung des Pflanzenprotein-Feuchtigkeits-Gemisehes am besten bei einer Extrudersehnecken-Drehzahl von ca. 150 bis 400 Umdrehungen pro Minute, vorzugsweise ca. 200 bis 350 Umdrehungen pro Minute, und einem Pressdruck im Extruder von ca. 2₃8 bis 5_S6 kg/cm , erfolgt, wobei das Produkt als unorientierte Masse erhalten wird. Die obigen Temperatur- und Druckbedingungen werden am besten eingehalten, indem man die Zufuhr von Dampf oder Kühlwasser zu den einzelnen Einsätzen des Extruderkörpers entsprechend einstellt. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, dass man das Protein-Feuchtigkeits-Gemisch mit Vorteil als heissen, fliessfähigen, thermoplastischen Strang, ohne diesen zu . zerschneiden oder zu zerhacken, extrudiert, wie dies in Fig. bei 100 dargestellt ist. Damit wird eine gute Durchmischung und eine weitgehende Denaturierung erzielt. Andererseits soll das Produkt keine merkbare Orientierung oder Texturierung aufweisen, da festgestellt wurde, dass, falls das Produkt in diesem Stadium schon orientiert und texturiert ist, die Ausbildung des geschichteten fleischähnlichen Produktes im zweiten Extruder stark erschwert wird.

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In der zweiten Stufe dieser Ausfuhrungsform wird das in der ersten Stufe erhaltene heisse, fliessfähige Gemisch in einem zweiten Extruder, wie in Pig. I und 2 dargestellt, weiter verarbeitet. Dabei wird die Mischung durch den Extruderkörper eines derartigen Extruders unter Ueberdruck und bei relativ hoher Temperatur, Druck, starker Durchmischung und Scherwirkung durchgesetzt. In der dargestellten Anlage beträgt die Drehzahl der Extruderschnecke vorzugsweise ca. 100 bis 350 Umdrehungen pro Minute j insbesondere ca. 200 bis 300 Umdrehungen pro Minute. Es liegt auf der Hand, dass die optimale Umdrehungszahl der Extruderschnecke je nach Fabrikat und Modell des Extruders verschieden sein wird. So wird beispielsweise in einem grossen industriellen Modell wie der "Wenger X-200"-Extruder die erforderliche Drehzahl etwas niedriger sein, als dies bei einem kleinen Extruder der Fall ist. Die Drehung der zentralen Schnecke bewirkt das Verarbeiten und Dehnen der pflanzlichen Proteinmasse, setzt diese gleichzeitig im Extruderkörper axialen und transversalen Verschiebekräften aus und verursacht das kontinuierliche Durchsetzen der Masse durch das Verlängerungsstück, das am Austrittsende des Extruders angebaut ist. Zudem erfolgt die Extrusion mit Vorteil axial zum Extruderkörper, obwohl auch ein Düsenkopf mit am Umfang angeordneten Düsen verwendbar wäre. Wie in Fig. 3 dargestellt, ■ wird mit Vorteil ein Leitkörper in der Form einer Granate in das oben erwähnte Verlängerungsstück eingebaut, der das Material den Düsenöffnungen zuführt.

Der letzte Schritt dieser Ausführungsform besteht im Zerschneiden des aus dem Extruder austretenden geschichteten, unzerkneteten fleischähnlichen Produktes in Stücke der gewünschten Grosse, gefolgt von einem Trocknungsprozess, bei dem die überschüssige Feuchtigkeit entfernt wird.

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In gewissen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
das Gemisch zwischen dem ersten und zweiten Extruder durch die freie Atmosphäre zu führen. Auf diese Weise werden allfällige unerwünschte flüchtige AromastoffVorprodukte, wie
charakteristische Phenole, aus der Mischung abgegeben, was zur Ausbildung des gewünschten milden Aromas des Produktes beiträgt. Es kann auch erforderlich sein, die Mischung
während oder vor der Verarbeitung zu färben, oder Mittel zur Veränderung der organoleptischen Eigenschaften zuzusetzen. So können gewünschtenfalls beispielsweise Farbstoffe, oberflächenaktive Mittel, Emulgiermittel, Aromastoffe, Säuren, Basen oder Schwefelverbindungen, wie Natriumsulfit, Natriumbisulf it, Natriummetabisulfit und D,L-Methionin, zur ursprünglichen Mischung zugesetzt werden, um das Aussehen, die Dichte, das im Mund hervorgerufene Gefühl, Wiederbefeuchtungscharakteristiken oder andere Eigenschaften des Fertigproduktes zu verändern. Schliesslich können geringe Mengen
Lecithin oder andere oberflächenaktive Verbindungen zugesetzt werden, die wie angenommen wird, dem Endprodukt ein leicht fettmarmoriertes Aussehen verleihen, das für ein völlig
fleischähnliches Produkt von Vorteil ist. In der Praxis wurde festgestellt, dass die e.rfindungsgemässen fleischähnlichen Produkte vor dem Trocknen mit Vorteil eine Dichte von ca.
0,32 bis 0,64 g/cm , vorzugsweise ca. 0,40 bis. 0,56 g/cm , aufweisen.

Das nachstehende Beispiel dient, zur Illustration der Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung. Es sei jedoch festgehalten, dass dieses Beispiel in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden darf.

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Beispiel

Es wurden verschieden zusammengesetzte Trockenmischungen hergestellt, um herauszufinden, welche pflanzlichen Proteine in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, und ob gewisse Zusätze die Punktion zu erfüllen vermögen, die ihnen im erhaltenen fleischahnlichen Endprodukt zugedacht war. Diese Mischrezepte sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengestellt, wobei alle Mengen, wenn nicht speziell vermerkt, in Gewichtsprozenten angegeben sind.

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	Mischung	Enfettetes Sojamehl	Lecithin	Natrium- metabisulfit	Natrium- bisulfit	Rot Nr. 40	Rot Nr. 2	DL-Methionin	Anderes	O ι :	650 ml konz. HCl
	1	99.46 0	0,50	0,01		0,025	0,005	._—_.	———.	0,3632 kg NaOH
cn	2	99,4625	0,50	0,01	—	0,025	0,0025		—	— :
a	3	99,4625	0,50		0,01	0,025	0,0025			1,00 % nicht ent fettetes Sojamehl
CC OO	4	99,4575	0,50	—	0,015	0,025	0,0025			—
ο-	5	99,4575	0,50		0,015	0,025	0,0025		—
α	5A	99,4575	0,50	—	0,015	0,025	0,0025		100 % 3^ Sojakon zentrat
tr cn	5B	99,4575	0,50	—	0,015	0,025	0,0025		100 % 1^ Erdnuss mehl
	6	100	___
	7	99,00	—
	8	99,50	0,50
	9	99,349	0,50		0,015	0,01	0,001	0,125
	10	—		—
	11 12	99,875	:::	.				0,125

•Fortsetzung 'Tabelle I

	Mischung Nr.	Entfettetes Sojamehl	Lecithin	Natrium metabisulfit	Natrium- bisulfit	Rot Nr. 40	Rot Nr. 2	DL-Methionin	Anderes
σ C cc OC er «Mi ώ "^ σ	13 14 15	86,2	0,50	mmmmm.	0,015	0,025	0,0025		86,2 % Sojakon zentrat 13,8 % Wasser 13,8 % Wasser . 99,45755) |s i
er	*) Alle Mengenangaben sind Gewichtsprozente. 2) Die Mischungen Nr. 1 bis 4 wurden unter Verwendung von entfettetem Sojamehl 'Central Soya 2QQ W", Los Nr, 342, von The Central Soya Company of Chicago 111; Mischungen Nr. 5 bis 8 mit "Central Soya 200 W", Los Nr. 367; die Mischun gen 9,12 und 14 mit "ADM Nutrisoy" von The Archer Daniels Midland Company of Minneapolis, Minn. USA hergestellt. 3) Die Mischungen Nr. 10 und 13 wurden unter Verwendung von Promosoy Soja-Konzentrat der The Central Soya Company her^· gestellt. <^ς h' Die Mischung 11 wurde unter Verwendung von "Gold Kist "-Erdnussmehl der Gold Kist Ine, hergestellt. ^ 5) Die Mischung 15 wurde unter Verwendung von unvermahlenem Sojabohnenschrot "Soya Bits White", Charge Nr, 1471 von ^ The Central Soya Company hergestellt. . C^

Die Analyse ergab für das entfettete Sojamehl "Central Soya 200 W", Los Nr. 3^2 7,1 % Feuchtigkeit, 50 % Protein, 6 % Fasern und 0,6 % Fett.

Bei Los Nr. 367 ergab die Analyse 6,9 % Feuchtigkeit, 50,1 % Protein, 3,5 % Fasern und 0,7 % Fett.

Diese Mischungen (Nr. 1 bis 15) wurden gemäss der vorliegenden Erfindung zu fleischähnlichen Produkten verarbeitet. In den meisten Fällen entsprach die verwendete maschinelle Einrichtung genau der Darstellung in Fig. 1 bis 3. In den meisten Fällen wurde Kühlwasser den Wärmeaustauschmänteln des ersten und den drei letzten Einsätzen des ersten Extruders zugeführt, während in die Wärmeaustauschmäntel des zweiten, dritten und vierten Einsatzes Dampf eingespeist wurde. Demgegenüber wurden in den Versuchslaufen 31» 36 und 37 alle sieben Einsätze mit Wasser gekühlt. In den meisten Fällen wurden die ersten neun Einsätze des zweiten Extruders mit Dampf beschickt, während der letzte Einsatz mit Wasser gekühlt wurde. Demgegenüber wurde im Versuchslauf l6 und 20 der letzte Extruder-Einsatz nicht gekühlt, während die Einsätze 1 bis 9 mit Dampf beheizt wurden. Im Versuchslauf 24 wurden alle zehn Einsätze beheizt. Im Versuchslauf 37 wurden die -Wärmeaustauschmäntel der ersten sieben Einsätze Dampf zugeführt und Wasser den letzten drei. Im Versuchslauf 38 wurde den Wärrneaustauschmänteln von Extrudereinsatz 3 bis 7 Dampf zugeführt, Wasser. zu den Einsätzen 1 bis 2 und 9 bis 10, während Einsatz 8 weder geheizt noch gekühlt wurde. Im Versuchslauf 39 wurde Dampf den Wärmeaustauschmänteln der Einsätze 3 bis 7 zugeführt,

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VJasser zu den übrigen Einsätzen, und in Versuchslauf H^ wurde in die Wärmeaustauschmäntel der ersten acht Einsätze Dampf zugeführt j nichts den Wärmeaustauschmänteln der letzten zwei Einsätze. Wasser und Dampf wurde auch in den Mischzylinder des ersten Extruders zusammen mit der trockenen Mischung zugegebenj um das gewünschte Pflanzenprotein-Feuchtigkeitsgemisch zu erhalten. Zudem wurde in den meisten Fällen zur durchlaufenden Masse in beiden Extrudern Wasser zugegeben.

Die Extrusionsparameter (z.B. Schraubendrehzahl, Druck, Temperatur) wurden in diesen Versuchsläufen ebenfalls verändert, um die Auswirkung dieser Veränderung auf das Endprodukt, falls eine solche überhaupt eintrat,'festzustellen.

Die Versuchsdaten, die beim ersten Extruder erfasst wurden, sind in der folgenden Tabelle II aufgeführt.

609851Λ0755

Tabelle II Erster Extruder

Versuchs- lauf Nr.	Mischung Nr. O	Wasserzu- gabe zu Mischzyl. lt/h 5O	Wasserzu- gabe zu Extruder lt/h 3)	Umdrehungs zahl Extr.- schnecke Umdr./min	Temperaturen C *)	Ein satz 5	Ein satz 6	Ein satz 7	Extru- sions- druckp kg/cm	Feuchtig keitsge halt s)	Produkt- Tempera tur 0C
1	1	23,8	49,1	300	Misch zylinder	43	24	57	4,9	33 %	—~
2	1	23,8	49,1	300	77	32	26	59	5,3
3	1	23,8	49,1	300	77	35	27	60	5,3	,—.	—_
4	1	23,6	49,1	300	79	36	25	61	5,3
5	• 1	23,6	49,1	300	79	44	26	61	5,3	—	,—
"6-	2	23,8	49,1	3Q0	79	46	24	53	4,2	39 %
7	•2	23,8	49,1	30Q	79	48	26	57	4,2	—	—-
8	2	23,8 .·	49,1	3Q0	81	49	28	58 .	4,2	—	T—.
9	2	23,8	33,9	3QQ	82	33	24	59	4,9	36 %	,—
10	3	25,6	49,1	300	82	47	25	59	4,6	38 %	,—
11	3	25,7	49,1	300	79	50	27	59	4,6		CJ)
12	3	25,6	49,1	300	82	48	26	60	4,9	—	K) OJ
13	3	24,7	49,1	300	85	47	30	58	5,3	,—	C) O
14	4	49,5	23,8	3Q0	85	57	33	61	3,9	39 %	57 -*
15	4	50,4	23,8	3Q0	85	44	31	54	3,5		63
16	4	50,4	,23,8	300	88	46	36	,53	3,5	—	64
88

Tabelle II Erster Extruder (Portsetzung)

O CO OO cn

O -j cn cn

Versuchs	Mischung	'Wasserzu	Wasserzu-	Umdrehungs	Tenperaturen C "*)	Misch	Ein	Ein	Ein	Extru-	Feuchtig	Produkt-
lauf Nr.	Nr. *).	gabe zu	gabe zu	zahl Extr.-	zylinder	satz 5	satz 6	satz 7	sions-	keitsge	Tempera
		Mischzyl. lt/h O	Extruder lt/h 3>	schnecke Umdr./min	77	38	21	47 '	druck- kg/cm	halt 5)	tur 0C
17	5	33,9	22,7	300	82	31	21	56	3,5	41,2	58
18	5B	33,0	23,3	300	79	31	23	59	3,9	42,2	80
' 19	5A	18,8 '	32,0	300	79	32	24	57	4,2	41,0	79
20	5A	23,3.	34,6	300	79	31	21	53	4,2	—	80
21	6	21,2	49,5	300	79	29	23	62	3,5	42,0	74
22	6	22,2	26,5	300	79	' 31	24	61	6,7	36,0	79
23	6 '	22,7	49,5	■300	79	31	26	59	5,3	41,0	77
24	6	• 22,2	49,5	300	79.	31	26	59	4,2	—	76
25	6	22,2	49,5	300	79	32	26	59	5,3	—	75
26	6	22,2	49,5	300	79	33	28	56	4,9	—	75 is:
27	8	22,2	4S,5	300	79	32	27	57	3,4		75 ^
28	6	49,5	49,5	300	79 '	157	154	102	3,2	48,0	71 £
29	6	49,5	49,5	300	79	160	155	154	2,8	47,0	84 C=
30	6	49,5	—	300	79	71	52	66	5,3	41,0	110 ~~
31	6	49,5	—	300	3,5	40,6	70

.fies*

Tabelle II Erster Extruder (Portsetzung)

Versuchs lauf Nr.	Mischung Nr. O .	Wasserzu gabe zu Mischzyl. lt/h O	Wasserzu gabe zu Extruder lt/h 3)	Itadrehungs zahl Extr.- schnecke limdr./min	Tenperaturen C 4)	Ein satz 5	Ein satz 6	Ein satz 7	Extru- sions- druck kg/cm	Feuchtig keitsge halt 5)	Produkt- Tenpera-	CT
32	6·	—		τ——	Misch zylinder	_-	_,.	T— ,		TTT	—.——	T-T N
33	9.	23,8	4? ,5	3O.O	τ—	28	42	57	1,9.	42,6	54	Ca,
34 .	7	23,8	49,5	300	85	34	41	48	2,0.		71
35	12	23,8	49,5	30.0.	85	36	•42	54	2,1		71
36	10	' 49,5'	49,5	3OQ '	88.	20	27	57	3,9	50,0	60
37	10.	49,5	49,5,	300	60	20.	28	57	3,9	54,0	56
38	ir	22,2	22,2	300	66	42	61	44	0,6	31,0	81
639	13	41,4 ''		-TT,	66	TT	TT	TT-.	,—	43,Q	—
64Q ■'	14	41,4	TTT	TT-	83		■ τ—		TT-	41,Q	TT-
41	5	49,5	49,5	300	83	29	31	57	Q,7	—-	■T-T·!*
42	15 '	14,6	—	TTT.	79	--			--	24,Q
43;	15	14,6		—	88	—		—	T-	24,0
44	15	14,6	■■■■,■—		91	—	■>■■"■	—	—	24,Q
85

¹) Die Mischungsnummern entsprechen denjenigen von Tabelle I.

²) Die ungefähre Wasserzugabe zum Mischzylinder des ersten Extruders ist in It/h angegeben·.

³) Die ungefähre Wasserzugabe in den Extruderkörper des ersten Extruders ist in It/h angegeben.

*>' Die Temperaturen wurden mit einem Thermoelement gemessen.

⁵' Der Feuchtigkeitsgehalt ist in Gewichtsprozenten des Produktes nach dem ersten Extruder angegeben mit Ausnahme der Versuchsläufe 39 bis 40 und 42 bis 44, bei denen die Feuchtigkeitsbestimmung im Produkt nach der Vormischung in einem Chargenmischer erfolgte.

⁶) In den Versuchsläufen 39 bis 40 und.42 bis 44 wurde das Gemisch nicht im ersten Extruder verarbeitet, sondern in einem Hochleistungsmischer vorgemischt und direkt dem zweiten Extruder zugeführt.

Die zugeführte Menge Wasser wurde direkt von den Wasserdurchflussmessern am Extruder abgelesen, und es sind nur ungefähre Werte angegeben. Aehnlich ist es mit den Temperaturwerten im Extruderkörper und in den einzelnen Einsätzen, die mit Thermoelementen gemessen wurden und deshalb nicht sehr genau sind. Die Temperatur des "Produktes" und der Feuchtigkeitsgehalt, die in Tabelle II aufgeführt sind, sind diejenigen des aus-dem ersten Extruder austretenden fliessfähigen Produktes. .

In entsprechender Weise wurden auch die Versuchsdaten während den Versuchsläufen des zweiten Extruders erfasst. Sie sind in Tabelle II wiedergegeben.

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Tabelle-TII -.Zweiter Extruder

Versuchs
Lauf Nr.

Mischung
Nr. )

Wasserzu gabe zu Extr. lt/h ²>

Umdrehungs zahl Extr. Schnecke ümdr./inin

Temperaturen C	Ein satz 8	Ein satz 9	3)
Ein satz 7	140	119	Ein satz 10
14O	143	127	49
149	142	127	48
149	143	122	63
148	144	126	46
149	143	124	49·
143	146	124	48
149	144	124	49
151	146	127	49
152	144	124	51
148	145	123	48
149	143	112	49
146	144	113	52
147	140	110	46
143	144	107	48
148	63

Extrusionsdruck
kg/cm

Feuchtigkeitsgehalt Produkt nach Extr. Gew. -% *)

Dichte Produkt nach Exfcr. gr/cm ⁵)

1
2

3
4

5
6

7
8

10
11
12
13
14

15

1
1
1
1
1
2
2
2
2
3
3
3
3
4
4

29,4

42,5

50,7

61,5

29,4

29,4

12,9

keines

keines

17,9 keines 32,1 16,3 15,3 22,3

250 250 250 250 250 250 . 250 250 250 250 250 250 250 300 2,1 - 2,5
1,8 - 2,5
2,1 - 2,7
2,5 - 3,2
1,4 - 1,8
1,8 - 2,1
1,4 - 2,1

2,1

2,1
. 2,1

34,0 33,0 32,5 37,8 33,0 40,0 36,5 33,0 30,0 40,0 33,5 42,0

39,0 38,0

0,48

0,49 0,48 0,48 0,48 0,52 0,49 0,55 0,53 0,52 0,25

0,51 0,51 0,62

Tabelle III (Fortsetzung)

Versuchs lauf Nr.	Mischung Nr. 1^	Wasserzu gabe zu Extr. lt/h 2)	Umdrehungs zahl Extr,- Schnecke Urndr./min	Tenperaturen C	Ein satz 7	Ein satz 8	Ein satz 9	3)	Extrusions- druck- kg/qm	Feuchtigkeits gehalt Produkt nach Extr. Gew.-# *»)	Dichte Produkt nach E&E· gr/cm 5>	—
16	4 '		300	151	143	110	Ein satz 10	2,8 -3,0	38,4	0,51	0,58
17	5	6,9	250	149	141	112	104	2,0 - 2,1	41,0	0,54
18	5B	6,9	250	153	144	109	54	2,3	35,0	0,5*·
19 '	5A	6,9"	250	154	144	116	47	3,2	35,0	0,47 .
20	5A	. 41,7·	250	154	l4o	118	48	.2,8	—	—
21	6	9,6	250	148	139	129	63'	2,8 - 3,0	44,0	0,53
22	6	keines	250	152	143	129	46	3,9 - 4,2	34,0	0,51
23	6	26,1 .	250.	152	138	129	51	3,9	42,5	0,57
24	' 6	9,6	250	155	144	138	48	4,2		0,53
25	6	9,6 '	300	153	140	129	121	2,1 -2,5	38,2	0,46' ^1
26	6	9,6	200	154	141	132	49	2,1 - 2,8	40,0	IN)
27	8	9,6	250	152	l40	127	46	1,8 - 2,1	42,4	, O) • 0,54 σ)
28"	6	—	250	152	141	128	46	1,8 - 2,1		C)
29	6		250	149	143	129	45	1,8 - 2,1
30	6	19,7	250	151	142	128	47	1,8	39,8
48

Tabelle III (Fortsetzung)

	Mischung Nr. 1^	Wasserzu gabe zu Extr. lt/h 2)	Uhrlrehungs-.. zahl· Extr,- Schnecke ündr./min	Tenperaturen C	Ein satz 8	Ein satz 9	3)	Extrusions- druck- kg/cm	Feuchtigkeits gehalt Produkt nach Extr. Gew.-55 *)	I
Versuchs lauf Nr.	6	19,7	• 250	Ein satz 7	143	129	Ein satz 10	1,9	40,0	Dichte Produkt nach Ejfcr. gr/cm 5)
31	6	—	250	154	141	126	63	1,8	—	0,54
32	9	—	250	152	' 140	121	46	1,1 - 1,4	47,0·	, —
33 .	7	8,0	250	147	140	124 '	56	0,7 - 1,4	41,8	0,61
34	. 12	—	250	151	139	125	44	0,4 - 1,4	43,5	0,57
35	10	9,3	250	150	140	129	47	1,8 - 2,1	45,5	0,55
36	10	12,9	250	152	41	57	52	3,9 - 4,2	54,0	0,51
37	11	10,1 .	250 ,	127	139	49	52	—	34,4	—
38	13	45,3	250	144	88	66	44	3,9 - 4,2	46,0	0,52
39 .	14	41,4	250	157	114	118	—	3,5 - 3,9	47,0
40	5	12,9	250	129	138	52	, —	■ 2,1 - 2,8	—	-L- IO CD
41	15	22,9	250 - 300	149	153	154	52	—	37,5	K) CjO
42	15	33,9	300	155	158	146	52	—	34,0	0,47 CD
43	15 ■	10,1 '	200	156	154	118	46	111 ""■■'	29,5	0^5 2
44 ·■				157		127		0,42

* Die Mischungsnummern entsprechen denjenigen der Tabelle I.

² Die Wasserzugabe zum Extruderkörper ist in It/h angegeben (ungefähr).

³ Die Temperaturen wurden mit Thermoelementen gemessen.
** Die Werte sind in Gewichtsprozenten angegeben.

⁵ Die Dichtewerte des Produktes sind in g/cm angegeben und wurden unmittelbar nach dem Austritt aus dem Extruder vor dem Trocknen bestimmt.

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In obigen Tabellen ist das Produkt nach dem zweiten Extruder das geschichtete, unverknetete fleischähnliche Produkt.

In den oben beschriebenen Versuchsläufen waren die erhaltenen Endprodukte fleischähnliche Produkte, welche mehr oder weniger dicht, geschichtet und deformiert und wirklichem Fleisch bezüglich dem Gefühl im Mund und der Textur sehr ähnlich waren. Im folgenden werden die Unterschiede zwischen den einzelnen Versuchsläufen sowie die wichtigsten Eigenschaften der erhaltenen Produkte besprochen.

In den Versuchsläufen Nr. 1 bis 5 wurde die Mischung Nr. 1 von Tabelle I eingesetzt, der unterschiedliche Mengen Wasser zugesetzt wurden, während die übrigen Betriebsbedingungen für diese fünf Versuchsläufe sich sehr ähnlich waren. Insbesondere wurden die Drehzahlen der Extruderschnecken in beiden Extrudern, die Temperatur in den einzelnen Extrudersegmenten und der Extrusionsdruck in den Extruderköpfen unverändert gehalten. Demgegenüber wurde in den Versuchsläufen Nr. 1 bis 4 der Wasserzusatz in den zweiten Extruderkörper stufenweise erhöht und in Versuchslauf Nr. 5 wieder auf die Zusatzmenge in-Versuchslauf 1 zurückgebracht. Auch wurden die Temperaturen im zweiten Extruder in den Versuchsläufen Nr. 2 bis 5 gegenüber Versuchslauf -Nr. 1 etwas erhöht. Das aus den Versuchsläufen Nr. 1, 4 und 5 erhaltene Produkt wurde« während 110 Minuten bei einem Druck von 1 kg/cm in Bouillon aufgekocht, der ein Raucharomastoff (2 Teelöffel voll auf Y2 It Wasser) zugegeben worden xvar. Das Produkt blieb stabil und behielt eine hervorragende Textur und die gleichmässig geschichtete, unzerknetete Struktur.

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Die Versuchsläufe Nr. 2 bis 4 unterschieden sich von Versuchslauf Nr. 1 durch erhöhte Wasserzugabe. Die erhaltenen Produkte hatten ein gutes Aussehen und eine gute Textur, besonders das Produkt von Versuch Nr. 3. Das Produkt von Versuchslauf Nr. 5 hatte ein gutes Aussehen, aber eine etwas körnige Textür. Kochen während 110 Minuten unter einem Druck von 1 kg/cm schien jedoch jede Spur von Körnigkeit zu eliminieren.

Für die Versuchsläufe Nr. 6 bis 9 wurde die Mischung Nr. 2 verwendet und im übrigen die Betriebsbedingungen in den beiden Extrudern möglichst konstant gehalten, mit Ausnahme der Wasserzugabe zum zweiten Extruder, die von Versuch zu Versuch verändert wurde. Die erhaltenen Produkte waren gleicherweise zufriedenstellend, in den Produkten mit relativ hoher Wasserzugabe war aber eine gewisse Körnigkeit feststellbar. Wie aus Tabelle III hervorgeht) wurden in dieser Versuchsserie Produkte mit einer relativ hohen Dichte erhalten, und sie waren im allgemeinen besser kaubar, als die Produkte der ersten Versuchsreihe. Vermutlich wirkte das zugegebene Natriummetabisulfit als oberflächenaktives Mittel und verhinderte das sogenannte "Aufblähen" oder das zeitweilige, vereinzelt auftretende Freisetzen von Dämpfen während der Verarbeitung der Masse im zweiten Extruder.

In den Versuchsläufen Nr. 10 bis 13 wurde die Mischung Nr. 3 _s eingesetzt, die Natriumbisulfit enthielt. Es wurde festgestellt, dass dieser Zusatz sich wiederum inbezug auf das Aussehen und die Ausbildung der Textur des erhaltenen Produktes günstig auswirkte. Dennoch blähte sich das Produkt von Zeit zu Zeit auf, ergab jedoch bei ungestörtem Betrieb ein Produkt, das dünne gleichmässige Schichten und eine gute Textur aufwies. Diese Produkte wurden während ungefähr sieben Minuten in siedendes Wasser gelegt, wobei sie bis zu 70 Gewichtsprozent Wasser aufnahmen, ohne dabei das gleichmässig geschichtete fleischähnliche Aussehen zu verlieren. Das Produkt von Versuch Nr. 12 wurde zudem bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 8 % getrocknet und in OeI gebacken» wobei ein Produkt er-

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halten wurde, das eine Textur aufwies und sich im Mund anfühlte wie ein sehr gut gebratenes Steak. Es wurde auch ein Muster des getrockneten Produktes in siedendem V/asser bis zu einem Wassergehalt von 65 bis 70 % rehydratisiert und anschliessend gebacken. Dieses gebackene fleischähnliche Produkt hatte eine verfestigte Aussenschicht und war innen weich.

In Versuch Nr. 1H wurde die Mischung Nr. 4 verwendet, welche der Mischung 3 entsprach mit Ausnahme einer zusätzlichen Menge Natriumbisulfit. Das erhaltene Produkt hatte eine relativ hohe Dichte, gleiehmässig ausgelegte Schichten und fühlte sich im Mund beinahe wie' wirkliches Fleisch an. Das so erhaltene Produkt wurde wie folgt behandelt:

1. Ungetrocknete Klösschen wurden nach dem Extruder entnommen und in wenig Maisöl gebacken. Dieses Produkt hatte eine gut kaubare Textur entsprechend einem Steak und war als Pieisehersatζ in jeder Beziehung annehmbar.

2. Klösschen wurden bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 8 % hinutergetrocknet. Darauf wurden sie in siedendem Wasser während fünf Minuten aufgeweicht. Das aufgeweichte Produkt war in jeder Beziehung wie'Anfühlen im Mund, Struktur, den bisher im Handel erhältlichen Fleisch-Analoga überlegen.

Eine Portion des aufgeweichten Produktes wurde in OeI bei niedriger Temperatur gebacken. Es entsprach im Aussehen und Geschmack gebratenem Schinken.

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3. Die getrockneten Klösschen wurden in siedendem Wasser während 15 Minuten rehydratisiert. Die Klösschen behielten das fleischähnliche Aussehen und die fleischähnliche Struktur und fühlten sich im Mund feucht und weich an.

4. Das während 15 Minuten rehydratisierte Produkt wurde in heissem OeI schwimmend gebacken. Dieses Produkt nahm anscheinend relativ viel OeI auf und hatte einen fettigen Geschmack. Der Versuch zeigte jedoch, dass das Produkt mit gutem Ergebnis in schwimmendem OeI gebacken werden kann, vorausgesetzt, dass der Feuchtigkeitsgehalt desselben niedriger als in diesem Versuch gehalten wird.

Der Versuch Nr. 15, in dem Mischung Nr. 4 verwendet wurde, ergab eines der dichtesten Produkte der gesamten Versuchsreihe. Für die vollständige Rehydratisierung in siedendem Wasser wurden 30 Minuten benötigt und das Produkt war geschmacklich und inbezug auf die Textur weniger ansprechend als die Produkte aus anderen Versuchen, obwohl das Aussehen demjenigen von wirklichem Fleisch entsprach.

Im Versuch Nr. 16, bei dem die Mischung Nr. k verwendet wurde, wurde ein dichtes Produkt-erhalten, welches in jeder Beziehung befriedigte. In diesem Fall waren die Extrusionstemperatur und -druck höher als bei Versuch Nr. 15, was bewies, dass diese Parameter variiert werden können, ohne die Eigenschaften des Endproduktes nachteilig zu beeinflussen. Das Produkt dieses Versuchs wurde während 15 Minuten in siedendem Wasser rehydratisiert und darauf in OeI während 10 Minuten gebacken, wobei ein gebackenes Produkt erhalten wurde, welches von einander trennbare, gleichmässige, im allgemeinen geradlinige, unverknetete Schichten aufwies.

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Die Versuche Nr. 17 bis 20 wurden unter Verwendung der Mischungen Nr. 5, 5B und 5A durchgeführt, um den Einfluss eines veränderten pH in derselben Mischung auf das Endprodukt festzustellen. Die Mischung Nr. 5 hatte ein unverändertes pH (pH = 6,4) während die Mischung Nr. 5A mit konzentrierter Salzsäure auf ein pH von 5,5 angesäuert und die Mischung Nr. 5B mit 0,8 % Natronlauge bis zu einem pH von 7s¹ alkalischer gemacht worden war.

Versuch Nr. 17, in dem die nicht modifizierte Mischung Nr. verwendet wurde, ergab ein Produkt, das sich gut extrudieren liess und am Austritt vom zweiten Extruder vor dem Trocknen eine Dichte von 0,5¹I g/cm-5 aufwies. Nach der Rehydratisxerung während 5 Minuten, in siedendem Wasser, wies das Produkt sehr gute Eigenschaften bezüglich Anfühlen im Mund und Aussehen auf und konnte leicht von Hand in sehr dünne, gleichmässige Schichten aufgetrennt werden. Nach dem Backen während fünf Minuten entsprach das Anfühlen im Mund und die Textur weitgehend diesen Eigenschaften von gebratenem Schinken.

Versuch Nr. 18, der mit der Mischung Nr. 5B durchgeführt wurde, ergab ein'Produkt, das sich gleichmässig, ohne aufzublähen oder aufzugehen extrudieren liess und dessen Aussehen demjenigen von Schinken sehr gut entsprach. Das Produkt war auch leicht marmoriert, wobei die Marmorierung selbst nach der Rehydratisxerung in siedendem Wasser während 30 Minuten nicht verschwand. Nach der Rehydratisxerung wurde das Produkt in einer Bratpfanne in leichtem OeI gebraten. Das gebratene Produkt war hervorragend inbezug auf das Anfühlen im Mund und das Aussehen.

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Die Versuche Nr. 19 bis 20 wurden mit der angesäuerten Mischung Nr. 5A durchgeführt. Die Dichte des aus Versuch 19 erhaltenen Produktes war ca. 0,48 g/cm (feuchtes Produkt ab Extruder) .Es wies eine gut ausgebildete Schichtung und eine undeformierte Struktur auf. Nach der Rehydratisierung in siedendem Wasser während 15 Minuten und beidseitigem Ausbacken während 5 Minuten auf beiden Seiten ergab ein gebratenes Produkt, das sich im Mund angenehm anfühlte und eine gute Textur aufwies und besser kaubar war, als das alkalische Produkt. Beim Extrudieren neigte dieses Produkt dazu, hie und da aufzugehen und aufzublähen, bei langsamem Betrieb aber war das Produkt in jeder Beziehung einwandfrei.

Die Versuche Nr. 21 bis 26 und 28 bis 32 wurden alle mit angefeuchtetem entfettetem Sojamehl ohne weitere Zusätze (Mischung Nr. 6) durchgeführt. Das Ziel dieser Versuche war, festzustellen, ob ein gleichmässig geschichtetes, unzerknetetes Produkt mit fleischähnlicher Struktur, ausgehend einzig von einem pflanzlichen Protein»wie entfettetes Sojamehl hergestellt werden kann. Bei Versuch Nr. 21 war der Feuchtigkeitsgehalt normal, die Dichte des Produktes nach dem Extruder betrug ca. 0,53 g/cm , es liess sich gut rehydratisieren, wies eine gut ausgebildete, gleichmässig geschichtete Struktur auf und liess sich gut zu einem angenehm kaubaren, fleischähnlichen Produkt, ausbacken.

Der Versuch Nr. 22 war dazu ausersehen, das Verhalten einer entfetteten Sojamehlmischung mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt festzustellen. Das aus dem zweiten Extruder austretende Produkt hatte eine Dichte von ca. 0,51 g/cm und entsprach im übrigen weitgehend dem' Produkt aus Versuch Nr. 21.. Die organoleptischen Eigenschaften dieses Produktes waren sehr gut.

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Im Versuch Nr. 23 wurde das Verhalten einer Mischung mit hohem Feuchtigkeitsgehalt untersucht. Das nach dem zweiten Extruder erhaltene Produkt hatte eine Dichte von ca. 0,57 g/cm und obwohl es als Fleischersatζ annehmbar war, wies es doch nicht die gute Schichtung und das angenehme Anfühlen im Mund auf, wie das Produkt des Versuches Nr. 22.

Versuch Nr. 24 war dazu ausersehen, den Einfluss einer realtiv hohen Temperatur im zehnten Einsatz des zweiten Extruders auf die Eigenschaften eines aus entfettetem Sojamehl ohne weitere Zusätze hergestellten Produktes festzustellen. In diesem Fall wurde Dampf (anstelle von Kühlwasser) durch den Wärmeaustauschmantel des zehnten Einsatzes geführt. Zudem war der Druck in diesem Einsatz höher, als in

den anderen Versuchen, nämlich ca. 4,2 kg/cm . Das erhaltene Produkt war in einigen Beziehungen denjenigen der oben beschriebenen Versuche unterlegen. Der Versuch zeigte, dass relativ hohe Temperaturen verbunden mit hohen Drücken im Extruder bei der Herstellung von fleischähnlichen Produkten guter Qualität vermieden werden sollten.

Bei Versuch Nr. 25 wurden dieselben Versuchsbedingungen und derselbe Feuchtigkeitsgehalt, wie bei Versuch Nr. 24 eingehalten, mit der Ausnahme, dass Wasser statt Dampf dem Wärme- , austauschmantel des zehnten Einsatzes zugeführt wurde. Diese Massnahme hatte zur Folge, dass, die Temperatur und der Ex-trusionsdruck im zweiten Extruder gegenüber dem vorhergehenden Versuch erniedrigt wurden, was ein Produkt ergab, das geschichtet und undeformiert war. Dieses Produkt wurde während

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10 Minuten in siedendem V/asser rehydratisiert und war danach in keiner Weise unerwünscht schwammig. Backen des Produktes machte es fester und verlieh ihm Geschmack und das Aussehen die dem Geschmack und Aussehen eines Schinkens sehr ähnlich waren.

Versuch Nr. 26 entsprach in allen Bedingungen dem Versuch Nr. 25 mit der Ausnahme, dass die Drehzahl der Schnecke des zweiten Extruders auf 200 Umdrehungen pro Minute erniedrigt wurde. Bei dieser Umdrehungszahl wurde der Produktionsablauf etwas unstabil, was zum Schluss führt, dass für einen Extruder der verwendeten Grosse eine Umdrehungszahl von 200 Umdrehungen pro Minute das praktische Minimum bei der Verarbeitung von entfettetem Sojamehl darstellt. Wie oben erwähnt, dürfte sich bei grösseren Maschinen und anderen Mischrezepten die optimale Drehzahl der Schnecke verändern.

Versuch Nr. 27 wurde mit der Mischung Nr. ö durchgeführt, die zusätzlich zu entfettetem Sojamehl 0,5 Gewichtsprozent Lecithin enthielt. Das Ziel dieses Versuches bestand darin, herauszufinden, ob der Zusatz von Lecithin zu einem Produkt führe, das demjenigen früherer Versuchsläufe ohne Lecithinzusatz überlegen sei. Das feuchte Endprodukt hatte eine Dichte von 0,55 g/cm und wies Schichten geringer Dicke auf. Das Produkt konnte durch Einlegen während 15 Minuten in siedendes Wasser zufriedenstellend rehydratisiert werden. Nach dem Braten in OeI in einer Bratpfanne wurden zarte bissgrosse Klösschen erhalten,, die einem mittelstark gebratenem Steak nicht unähnlich waren.

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- ko -

Versuch Nr. 28 (Mischung Nr. 6) diente zur Abklärung des Einflusses eines hohen Feuchtigkeitsgehaltes im ersten Extruder und eines niedrigen Feuchtigkeitsgehalts im zweiten Extruder auf das so erhaltene Endprodukt. Unter diesen Bedingungen ging das Produkt im zweiten Extruder etwas auf. Das austretende Produkt war grösstenteils stabil und blähte nicht auf. Die laminare Struktur des zweifach extrudierten Produktes entsprach den gestellten Anforderungen, obwohl die einzelnen Schichten etwas dicker waren, als in anderen Versuchen. Dem zweiten Extruder wurde kein Wasser zugesetzt, womit ein Produkt erhalten wurde, das kaubarer war als unter ähnlichen Versuchsbedingungen, jedoch mit Wasserzusatz im zweiten Extruder. Dieser Versuch lässt den Schluss zu, dass in den Fällen_s wo ein kaubares Produkt erwünscht ist, das erforderliche Wasser im ersten Extruder zugesetzt werden sollte und nur wenig oder gar nichts im zweiten Extruder.

Versuch Nr. 29 (Mischung Nr. 6) war dazu ausersehen, die Auswirkung eines hohen Feuchtikeitsgehaltes und relativ hoher Temperaturen im ersten Extruder und eines niedrigen Feuchtigkeitsgehaltes und relativ niedriger Temperaturen im zweiten

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Extruder auf das Endprodukt zu bestimmen. Der Produktionsverlauf in diesem Versuch war stabil und das erhaltene Produkt wies eine gleichmässige, unzerknetete, geradlinige Schichtung auf. Das getrocknete Produkt konnte durch Einlegen in siedendes Wasser während 15 Minuten leicht rehydratisiert werden und ergab nach dem Backen in OeI ein Fleischähnliches Produkt.

Der Versuch Nr. 30 (Mischung Nr. 6) wurde durchgeführt um die Qualität des Produktes zu bestimmen, das erhalten wird, wenn im ersten Extruder ein niedriges Feuchtigkeitsniveau und relativ hohe Temperaturen eingehalten werden, sowie ein niedriges Feuchtigkeitsniveau und niedrige Temperaturen im zweiten Extruder. Proben, die nach dem ersten Extruder entnommen wurden, wiesen bereits eine gewisse Texturierung auf, aber das Material war noch nicht vollständig gerichtet. Das Produkt nach dem zweiten Extruder wies eine ungenügende Schichtung auf, die zudem teilweise ineinander verknetet waren.

Zudem fühlte es sich im Mund körnig an. Es wurde deshalb, wie in Versuch Nr. 4 unter Druck erhitzt (110 Minuten bei 1 kg/cm und 121 C) und verlor dadurch seine Körnigkeit und war angenehm kaubar.

Versuch Nr. 31 (Mischung Nr. 6·) wurde durchgeführt, um festzustellen, ob die Feuchtigkeit und die Temperaturen im ersten Extruder niedrig gehalten werden können, wenn das erforderliche Wasser vorwiegend im zweiten Extruder zugesetzt und daselbst die Temperatur etwas höher gehalten wird. Der Produktionsverlauf war stabil und es wurde ein.Produkt erhalten, welches eine Dichte von 0,54 g/cm hatte, eine gut kaubare Textur aufwies, die wirklichem Fleisch sehr nahe kam.

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In Versuch Nr. 33 (Mischung Nr. 9) wurde untersucht, ob D,L-Methionin vor dem Extrudieren zu einem Ausgangsgemisch das entfettete Sojamehl, den Farbstoff Rot Nr. 40, Natriumbisulfit und Lecithin in Mengen enthält, wie sie sich aus früheren Versuchen ergeben hatten, zugesetzt werden kann. Die Produktion bei einer Zugabe von 0,125 Gew.-% D₅L-Methionin verlief gleichmässig und ergab ein Produkt, das nach dem Trocknen (ca. 8 % Restfeuchtigkeit) eine Dichte von Oi50 g/cm-^ aufwies. Es war schön geschichtet und hatte eine gute Textur, die sich im Mund wie gebackenes, weisses Pouletfleisch anfühlte. Xtfenn das Produkt rehydratisiert und dann in OeI gebacken wurde, wurde ein gut kaubares Produkt mit eng verflochtener Textur ßrhalten.

Im Versuch 34 wurde untersucht, ob vollfettes Sojamehl in den Mischungen der vorliegenden Erfindung erfolgreich verwendet werden kann. Die fleischähnlichen Produkte, die in diesem Versuch erhalten wurden, entsprachen recht gut den Anforderungen, die an ein Produkt zum vollständigen Ersatz von Fleisch gestellt werden müssen.

Im Versuch Nr. 35 (Mischung Nr. 12) wurde die Auswirkung eines Zusatzes von D,L-Methionin auf das Aroma eines aus entfettetem Sojamehl hergestellten Produktes untersucht. Das erhaltene Produkt hatte kein astringierendes Aroma und war inbezug auf Geschmack und organoleptische Eigenschaften sehr befriedigend (wie auch Versuch Nr. 33)'· Die Textur des Pro^ duktes nach der Rehydratisierung in siedendem Wasser entsprach weitgehend derjenigen von gekochten Garnelen.

In Versuch Nr. 36 (Mischung Nr. 10) wurde 100 % entfettetes Sojakonzentrat-Mehl eingesetzt, welches ca. 70 Gewichtsprozent Protein enthielt. Mit diesem Versuch wollte man feststellen, ob Sojakonzentrat ebensogut wie entfettetes Sojamehl verwendet werden kann.

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Da das Sojakonzentrat einen niedrigen Stickstofflöslichkeitsindex aufweist, wurde im ersten Extruder möglichst viel des erforderlichen Wassers zugesetzt, um dem Produkt genügend Zeit zu geben, die erforderliche Feuchtigkeit aufzunehmen. Die höchste Temperatur im zweiten Extruder war 152 C im siebten Einsatz bei einem Druck von 3>87 kg/cm , d.h. etwas mehr als üblich. Das erhaltene Produkt war ein sehr ansprechendes fleischähnliches Produkt mit gleichmässiger,- undeformierter Schichtung. Das Produkt wurde in siedendem Wasser rehydratisiert, worauf das Produkt gut kaubar war und Farbe und Textur dem weissen Fleisch von Truthahn sehr ähnlich kamen. Nach dem beidseitigen Anbraten in OeI während 5 Minuten wurde ein kalbfleischähnliches Produkt erhalten..

In Versuch Nr. 37 (Mischung Nr. 10) wurde nach dem höchstmöglichen praktisch anwendbaren Feuchtigkeitsgehalt gefragt, wenn entfettetes Sojakonzentrat eingesetzt wird, dem der grösste Teil des Wassers im ersten Extruder bei minimalen Temperaturen zugesetzt wird. Auch der zweite Extruderkörper wurde auf einem relativ niedrigen Temperaturbereich gehalten_s da das Sojakonzentrat denaturiert ist und einen niedrigen Stickstofflöslichkeitsindex (NSI) aufweist. Das Produkt nach dem zweiten Extruder hatte einen hohen Feuchtigkeitsgehalt (54,0 %), der ein etwas deformierte's, schwammiges und ungleichmässiges Aussehen bewirkte. Zudem wird angenommen, dass die hohen Extrusionsdrücke von 3_a87 bis 4,2 kg/cmr die Qualität dieses Produktes nachteilig beeinflusst hatten.

Versuch Nr. 38 (Mischung Nr. 11) wurde durchgeführt, um festzustellen, ob Erdnussmehl ("Gold Kist" entfettetes Erdnussmehl mit 63 % Proteingehalt) mit Wasserzusatz ohne andere

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Zusätze ein brauchbares fleischähnliches Produkt ergeben würde. In dieser Mischung wurden somit keine Zusätze verwendet. Die Extrusion verlief nicht so gleichmässig, wie mit entfettetem Sojamehl, und das Produkt blähte sich auch auf, bis die Temperaturen und Drücke den spezifischen Anforderungen dieser Mischung angepasst waren. Das erhaltene Produkt wies eine gut ausgebildete fleischähnliche Schichtung auf, liess sich mit siedendem Wasser gut rehydratisieren, obwohl dazu volle 15 Minuten erforderlich waren. Wurde das Produkt beidseits während fünf Minuten in wenig OeI in einer Pfanne angebacken, so glich es inbezug auf Textur und Anfühlen im Mund einem gebratenen Steak.

In den Versuchen Nr. 39 und 40 wurde das trockene Ausgangsmaterial (Mischung Nr„ 13«, bzw» Kr. 14) in einer Mischtrommel angefeuchtet _s indem man 13_s8 Gewichtsprozent Wasser auf die Mischung sprühte und den Mischer darauf während 15 bis 20 Minuten weiter in Betrieb hielt. Das Ziel dieses Versuches bestand darin., ob es möglich sei_s den ersten Extruder zu umgehen und die Vormischung in einem anderen Mischertyp vorzunehmen. In diesem Versuchen wurde das angefeuchtete Gemisch aus der diskontinuierlich arbeitenden Mischtrommel_s dem hochtouring drehenden Mischzylinder über dem ersten Extruder zugeführt, wo es gründlich mit Dampf durchmischt wurde. Das aufgeheizte und angefeuchtete Gemisch wurde direkt dem zweiten Extruder unter Umgehung des ersten Extruders zugeführt.

In Versuch Nr. 39 (Mischung Nr. 13) wurde von entfetteten Soja-Konzentraten ausgegangen und es wurde ein geschichtetes Produkt erhalten, das die Anforderungen erfüllt, die an ein Fleisch-Ersatzprodukt gestellt werden. Zudem war die Stabilität des Versuchsverlaufs befriedigend, da nur ein geringes Aufgehen und Aufblähen des Produktes festgestellt wurde.

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Im Pall des Versuches Nr. HO wurde eine gute Ausbildung der Schichtstruktur im Endprodukt beobachtet, aber auch ein geringes Zerkneten der Schichten.

Diese Versuche zeigen jedenfalls, dass es möglich ist, zweckentsprechende Produkte herzustellen, indem man sich im ersten Produktionsschritt eines diskontinuierlichen Trommelmisch- und Befeuchtungsverfahrens anstelle des an sich bevorzugten Doppelextrusionsverfahrens bedient. Dabei muss im ersten Produktionsschritt das Protein-Feuchtigkeits-Gemisch nur so weit verarbeitet werden, dass es heiss, fliessfähig, im wesentlichen nicht orientiert und nicht

texturiert zur Weiterverarbeitung zur Verfügung steht.

ρ Bei derartigen alternativen Verfahren kann Dampf von 1 kg/cm oder darüber als brauchbares Mittel eingesetzt werden, um den ersten der beiden Extruder überflüssig zu machen.

Im Versuch Nr. 4l (Mischung Nr. 5) wurden wohl beide Extruder, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, verwendet, jedoch mit einem besonderen Düsenkopf mit kreisförmig angeordneten Schlitzen. Dieser Düsenkopf wies 36 am Umfang angeordnete gleichmässig verteilte 2,5 x 0,625 cm grosse Schlitze auf, durch die die Mischung radial aus dem Verlängerungsstück ausgepresst wurde. In diesem Versuc<h trat das Produkt anfänglich ungleichmässig aus, was sich mit der Zeit ausglich. Das so erhaltene Produkt war wohl den nach dem bisherigen Stand der Technik bekannten Produkten überlegen, wies jedoch nicht die Qualität der meisten der in den Versuchen Nr. bis 40 erhaltenen Produkte auf, indem die Gleichmässigkeit und Schichtung nicht gut war und auch ein gewisses Zerkneten der Schichten feststellbar war. Dennoch bewies dieser Ver-

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such, dass verschiedenartige Düsenköpfe im "erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden können, dass jedoch die axiale Extrusion aus dem Extruder-Verlängerungsstück die Methode der Wahl darstellt.

In den Versuchen Nr. 42 bis 44 (Mischung Nr. 15) wurde Sojabohnenschrot als vorbefeuchtetes pflanzliches proteinhaltiges Ausgangsprodukt verwendet und das fleischähnliche Produkt wurde in einem einzigen Extruder ähnlich wie in den Versuchen Nr. 39 und 40 verarbeitet. Dabei wurden 90,7 kg der trockenen Mischung Nr. 15 in eine Mischtrommel eingefüllt und der Mischung 19,1 kg Wasser zugefügt und so lange vermischt, bis eine amorphe fliessfähige Masse vorlag. Diese Masse wurde einem hochtourigen Zylindermischer (wie in Fig. 1 und 2 dargestellt) zugeführt, dort mit Dampf behandelt und weiter vermischt und dann in einen Extruder der Art, wie er bei 12 in den Zeichnungen dargestellt ist, eingespeist. Das in diesen Versuchen erhaltene Endprodukt war ein ansprechendes, geschichtetes fleischähnliches Produkt mit undeformierter, laminierter Struktur. Es fühlte sich jedoch im Mund nicht so gut an wie die durch zweifache Extrusion erhaltenen Produkte.

Zur Veranschaulichung der erfindungsgemässen Produkte wird auf die Figuren 4 bis 23 verwiesen.

Figur Nr. 4 zeigt eine 9 ₃ 5-fache Vergrösserung eines gemäss dieser Erfindung erzeugten Stücks eines fleischähnlichen Produktes. In diesem Fall handelt es sich um ein Muster aus Versuch Nr. 4 (siehe oben), das während 110 Minuten bei 1 kg/cm im Drucktopf aufgekocht worden war. Die Aufnahme

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zeigt deutlich die geschichtete, jedoch undeformierte fleischähnliche Struktur des Produktes. Zudem sei vermerkt, dass die Schichten nicht miteinander verknetet und von Hand trennbar sind, ähnlich einem Stück Schinken oder Steak, das man entlang den Pasern zerschneidet.

Figur Nr. 5 zeigt in Gegenüberstellung Stücke von gekochtem Schinken und einem erfindungsgemässen, rot gefärbten schinkenähnlichen Produkt.

Die zwei wiedergegebenen Pleischstücke im oberen Bildteil sind Produkte aus dem Versuch Nr. 3_S die während 15 Minuten im siedenden Wasser rehydratisiert worden waren. Andererseits sind die zwei Fleischstücke im unteren Bildteil dem Handel entnommene, gesalzene und fertig gekochte Schinkenstücke. Die Schichten beider Produkte waren zur Sichtbarmachung der Struktur mit einer Gabel leicht aufgetrennt worden. Die Ueberprüfung des Aussehens des echten Schinkenstücks und seines "Ersatzes" belegt die verblüffende Aehnlichkeit der beiden Produkte. Es ist in der Tat beinahe unmöglich, das echte Schinkenstück und das erfindungsgemässe Produkt voneinander zu unterscheiden.

Die Figuren Nr. 6 bis 8 sind Elektronengitter-Mikrophotographien mit zunehmender Vergrösserung eines einzelnen Stückes eines schinkenähnlichen Produktes aus Versuch Nr. 3· Diese Aufnahmen zeigen eine Schnittfläche senkrecht zur Extrusionsrichtung, wobei der Schnitt mit einer Rasierklinge vorgenommen wurde. Man beachte hier die Schichtung und Dichte des Produktes, welche demselben sein fleischähnliches Aussehen, die fleischähnliche Textur und das entsprechende Gefühl im Mund verleiht.

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Die Figuren Nr. 9 bis 11 und 12 bis 14 zeigen je ein einzelnes Stück der Produkte von Versuch 25 bezw. Versuch 3_S welche in getrockneter Form nach erfolgter Rehydratxsierung in siedendem Wasser und Auftrennung der Schichtung photographiert wurden. Diese zwei Serien Photographien belegen erneut in eindrücklicher Weise die fleischähnliche Struktur der erfxndungsgemässen Produkte.

Zum Vergleich mit den erfxndungsgemässen Produkten wird auf die Fleisch-Streckprodukte nach dem bisherigen Stand der Technik hingewiesen die in den Figuren Nr. 15 bis 17 wiedergegeben sind. In diesem Fall handelt es sich um ein typisches, aufgeblähtes, verknetes, aus p'flanzlichen Proteinen bestehendes Fleisch-Streckprodukt j das nach der Rehydratxsierung in siedendem Wasser und nach versuchtem Auftrennen der verkneteten Schichten als trockenes Produkt aufgenommen wurde. Diese Art Produkt findet sich verbreitet als Ergebnis der nach dem bisherigen Stand der Technik bekannten Verfahren, bei denen nur ein Extruder eingesetzt wird, der bei hohen Temperaturen und Drucken, d.h. ca. 17,6 bis 63,3 kg/cm ,arbeitet. Das auf der Photographie wiedergegebene Produkt wurde aus einer Mischung hergestellt, die nur entfettetes Sojamehl und Feuchtigkeit enthielt, wie dies auch hei den in den Figuren Nr. 9 bis 11 dargestellten Produkten der Fall war. Ein Vergleich der Photographien des Flsisch-Streckproduktes gemäss dem bisherigen Stand der Technik mit den erfindungsgemäseen Produkten wird die eindrücklichen Unterschiede erneut bestätigen. Insbesondere weisen die Produkte nach dem bisherigen Stand der Technik wenn überhaupt,so nur eine geringe Schichtung auf, wobei alle eventuell vorhandenen Schichten' von ungleichmassiger Länge, beliebig orientiert und miteinander verknetet sind. Dies ergibt ein elastische, schwammig texturiertes und sich im Murid schwammig anfühlendes Produkt, was die Verwendung dieser nach dem bisherigen Stand der Technik er-

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haltenen Produkte auf beliebig orientierte Fleischprodukte wie Hackfleisch oder Speckstückchen beschränkt und sie zur Verwendung als vollwertiges Fleisch-Analogon ungeeignet macht.

Figur Nr. IB ist die Photographie des Produktes, das beim erfindungsgemässen, bevorzugten Verfahren aus dem ersten Extruder austritt. Wie man sieht, ist dieses Produkt nicht geschichtet oder massgeblich texturiert, sondern eher eine unorientierte aber gut durchmischte fliessfähige, erhitzte amorphe Masse. Wie oben dargelegt, wird das in Figur 18 wiedergegebene Produkt nach dem bevorzugten Verfahren dieser Erfindung erhalten, indem man eine angefeuchtete Mischung eines pflanzlichen Proteins in einem ersten Extruder verarbeitet. Man hat jedoch festgestellt, dass andere Anfeuchtungsund Erwärmungsverfahren, verwendet werden können, um die Mischung heiss, fliessfähig aber unorientiert zu erhalten. Derartige Alternativen sind beispielsweise das Befeuchten in einer Mischtrommel oder einem kontinuierlichen Mischer und das Erwärmen des befeuchteten Materials bei Atmosphärendruck oder unter Ueberdruck. Das in Figur Nr. 18 gezeigte Produkt wurde im Versuch Nr. 11 am Austritt des ersten Extruders entnommen.

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Figur Nr. 19 zeigt die Seitenansicht eines getrockneten, nicht hydratisieren Musters eines Klötzchens aus Versuch Nr. 30. Die Seitenansicht belegt die dichte, geschichtete Beschaffenheit des Produktes und weist daraufhin, dass zentralen Schichten beim Austritt aus der Extruderdüse des zweiten Extruders etwas rascher vorgeschoben werden, als die Schichten, die direkt an der Düsenwandung anliegen. Zu diesem Schluss führt die Ausbauchung, die beim Muster sichtbar ist.

Die Figuren Nr. 20 ist eine Elektronengitter-Mikrophotographie der Oberfläche eines Produkt-Stückes, das durch das rotierende Messer am Austritt des zweiten Extruders abgetrennt wurde. Das Muster entstammt dem Versuch Nr. 20 und die Photographie zeigt bei 19,5-facher Vergrösserung die geschichtete, unzerknetete, relativ dichte Struktur des Produktes.

Die Figuren Nr. 21 bis 23· zeigen zum Vergleich weitere typische Produkte, die gemäss dem bisherigen Stand der Technik

erhältlich waren. Diese Mikrophotographien der Produkte gemäss dem bisherigen Stand der Technik sind grösstenteils direkt mit den in den Figuren Nr. 15 bis 17 wiedergegebenen Mikrophotographien vergleichbar. So-zeigt beispielsweise die Mikrophotographie von Figur Nr. 21 einen Schnitt (in 19a5-facher Vergrösserung) durch ein nicht hydratisiertes Muster eines konventionellen Fleasch-Streckproduktes, bei" dem die geblähte, ungleichmässig zellige Beschaffenheit klar ersichtlich ist. Bei den konventionellen Verfahren

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zur Herstellung von Fleischstreckprodukten wird diese Struktur als Folge der angewandten hohen Drucke und Temperaturen im Extruder ausgebildet, indem nach dem Austritt aus den Düsen des Extruderkochers beachtliche Dampfmengen aus dem Produkt abblasen. Die schwammige, ungieichmässige und beliebig verfaltete Struktur dieser Fleisch-Streckprodukte gemäss dem bisherigen Stand der Technik lässt ihre Verwendung in Hackfleisch und Frikadellen zu, nicht jedoch als vollwertigen Fleischersatz.

Die Figur Nr. 22 zeigt eine Seitenansicht eines konventionellen Fleisch-Streckproduktes in nicht hydratisiertem Zustand.

Diese Photographie (19,5-fach vergrössert) ist diejenige von Figur Nr. 19 gegenüberzustellen, die ebenfalls eine Seitenansicht (l4,7~fach) eines fleischähnlichen Produktes gemäss der vorliegenden Erfindung im unhydratisierten Zustand darstellt. In Figur Nr. 22 kommt die aufgeblähte, unregelmässige, zellartige Beschaffenheit des konventionellen Fleisch-Streckproduktes gut zur Geltung, wobei die geringe Schichtung des Produktes verfaltet und ungleichmässig ist.

Figur Nr. 23 ist eine weitere Mikrophotographie eines konventionellen Fleisch-Streckproduktes, welches wiederum . die typische verknetete, ungleiehmässige Beschaffenheit aufweist. Diese Aufnahme ist der Photographie in Figur Nr. gegenüberzustellen, um den in die Augen springenden Unterschied zwischen den Produkten gemäss dem Stand der Technik und den Produkten gemäss der vorliegenden Erfindung zu illustrieren.

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Es ist schwierig, die bei der Herstellung des erfindungsgemässen fleischähnlichen Produktes im einzelnen stattfindenden Vorgänge im einzelnen zu bestimmen. Dennoch sei hier der Vollständigkeit halber eine Theorie dargelegt, die im Laufe der Forschungsarbeiten im Zusammenhang mit dieser -Erfindung entwickelt worden ist. Es sei jedoch festgehalten, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise beschränkt ist auf irgend eine spezifische Beschreibung des Verfahrensablaufes oder eine entsprechende Theorie und dass die nachfolgenden Darlegungen eine Hypothese erläutern, die sich auf die durchgeführten Versuche stützt.

Es wurde festgestellt, dass es im ersten Verfahrensschritt' der vorliegenden Erfindung nur erforderlich ist, ein aus einem pflanzlichen Protein und dem zum Anfeuchten benötigten Wasser bestehenden Gemisch zu rühren und zu erhitzen, um dasselbe heiss, fliessfähig und im wesentlichen unorientiert zu machen. Dies geschieht einfach und leicht, indem die Mischung in einem Koch-Extruder verarbeitet wird, dessen Betriebsbedingungen, wie Temperaturen, Druck und Verweilzeit, zweckmässig festgelegt sind. Es wurde jedoch auch festgestellt, dass das Anfeuchten in einer Mischtrommel erfolgen kann, und dass ausreichend Wärme und zusätzliches Wasser beim Durchsatz durch einen hochtourigen Mischer zugeführt sowie daselbst der erforderliche Mischeffekt erzielt werden können. Es ist daraus zu folgern, dass die Behandlung in dieser ersten Stufe an sich belanglos ist, vorausgesetzt, dass die Behandlung der Mischung das oben beschriebene Ergebnis zeitigt.

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Im Rahmen der Bemühungen, den Mechanismus der Ausbildung der fleisehähnliehen Schichten im Produkt der vorliegenden Erfindung herauszufinden, wurde der zweite Extruder (Ref. in Pig. Nr. 1 und 2) voll beschickt, d.h. gefüllt mit in Verarbeitung befindlichem Gemisch auf der ganzen Länge des Extruderkörpers und der Verlängerung, abgestellt. Muster des Gemisches, die aus dem Extruderkörper und aus der Verlängerung entommen wurden, belegten, dass im Extruderkörper im wesentlichen noch keine Schichten ausgebildet werden und dass das Gemisch am Eintritt in die Verlängerung nur eine etwas gestreckte, schichtähnliche -Struktur entlang einer Ebene senkrecht zur allgemeinen Fliessrichtung aufweist. Diese Schichten sind relativ dick und weisen eine "kurze" Textur auf. Soweit von blossem Auge feststellbar, scheint die Ausbildung der Schichten'nicht an den zylindrischen Wänden der Verlängerung zu erfolgen.* Demgegenüber konnte in der Mischung, die in der allgemeinen Richtung aus dem Extruderkörper zu den peripher angeordneten Düsen fliesst, die Ausbildung von länglichen dünnen Röhren oder Schichten festgestellt werden, die im wesentlichen parallel der Längsachse der Verlängerung verliefen.

Aufgrund dieser Beobachtungen wurde die folgende Arbeitstheorie entwickelt:

Die angefeuchtete Proteinmischung im Körper des zweiten Extruders ist einem Ueberdruck und einer Rühr- und Scherwirkung, verursacht durch die Drehung der Extruderschnecke ausgesetzt. Diese Drehung bewirkt gleichzeitig ein Fortschieben der. Mischung in Richtung der Axe des Extruderkörpers und quer zu dieser (Querfluss), wobei das pflanzliche Protein

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in der Mischung in ausreichendem Masse gedehnt und geknetet wird. Es wird angenommen, dass diese Behandlung des Proteingemisches unerlässlich ist zur Vorbereitung des Proteins auf die endgültige strukturelle Orientierung im Endprodukt.

Im Verlängerungsstück, welches das Gemisch nach dem kontinuierlichen Austreten aus dem Extruderkörper durchfliessen muss, ist das Gemisch nur noch Druckkräften ausgesetzt. Diese Druckkräfte sind die axiale Komponente der Verschiebekräfte, die von der Extruderschnecke im Extruderkörper auf die durchgepresste Masse übertragen werden. Es ist wahrscheinlich, dass im Verlängerungsstück die Schiebekräfte nicht ausschliesslich axial wirken; dies aus drei Gründen:

1) die Mischung, die aus dem Extruderkörper austritt, kann elastische Eigenschaften aufweisen und sich somit an einen Teil der Querkräfte "erinneren", die im Extruderkörper auf die Mischung eingewirkt hatten;

2) geometrische, strukturelle und Temperatureffekte im Verlängerungsstück; und

3) irgendwelche Querkraftmomente in der Mischung, die von der Bewegung der Schraubenflügel stammen.

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Die vorwiegend axiale Verschiebung der Mischung im Verlängerungsstück zusammen mit den dort eingehaltenen Temperatur- und Druckbedingungen, bewirken, so wird angenommen, dass röhrähnLiche."Stromlinien" ausgebildet werden, die zu den peripher angeordneten Düsenöffnungen und durch diese hindurchführen. Dieser Effekt kann mit einem Flüssigkeitsströmungsbild verglichen werden, das zeigt, dass fliessende Flüssigkeiten Scherkräften ausgesetzt sind, da nicht jedes Element einer Flüssigkeit im Querschnitt eines begrenzten Gebietes mit derselben Geschwindigkeit fortfliesst. Im vorliegenden Fall würde das Gemisch an den Wänden der Düsenöffnungen sich theoretisch nicht fortbewegen, währenddem die Mischung im Zentrum der Düsenöffnung sich am raschesten fortbewegen würde. Daraus ergeben sich Scherkräfte zwischen den zylindrischen "Stromlinienrohren" mit dem Ergebnis, dass die Mischung im Verlängerungsstück sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fortbewegt. Dieser Unterschied in der Fortbewegungsgeschwindigkeit benachbarter Teile in der Masse bewirkt, so wird angenommen, während dem Durchfluss durch das Verlängerungsstück ein Abscheren von Protein-Protein-Anziehungskräften zwischen aneinanderliegenden "Strömungsrohren". Derartige Anziehungskräfte können sich vermutlich nicht leicht erneut aufbauen, dies wegen der relativ niedrigen Temperatur, die im Verlängerungsstück herrscht.Andererseits entwickeln die Proteinmoleküle, die sich in einem gegebenen "Stromlinienrohr" fortbewegen, unter sich starke Bindekräfte, was die Ausbildung von Schichten unterstützt. Während keine wesentliche Durchmischung zwischen anliegenden Fliessschichten erfolgt, wird dennoch, so wird angenommen, die strukturelle Ausbildung der einzelnen Schichten verstärkt. Da zudem die Schichten der Mischung relativ kühl sind, ist es wahrscheinlich, dass die darin enthaltenen Proteine gestreckt und gerichtet werden, während sie entlang den

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respektiven "Strömungsrohren" fliessen.

Die rohrartigen Schichten oder "Strömungsrohre" aus fliessendem Material können auch als konzentrische Zylinder, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit fortbewegen, aufgefasst werden, wobei deren Achse mit der Achse des Verdrängungskörpers im Verlängerungsstück übereinstimmt. Die verschiedenen Geschwindigkeiten der Schichten können ihre Ursache in "Randeffekten" an den Wänden des Verdrängungskörpers haben. Die hohe Viskosität der thermoplastischen Masse zusammen mit der relativ niedrigen Geschwindigkeit können die Ursache eines laminaren Materialflusses entlang dem Verdrängungskörper sein, d.h. ein Materialfluss von der Art, dass die Plussigkeitselemente sich in Schichten fortbewegen, ohne dass dabei ein Vermischen der Flüssigkeit oder eine Bewegung von Flüssigkeit von einer Schicht zur anderen erfolgen würde.

Eine weitere Besonderheit, welche unter anderem für den Erfolg des erfindungsgemässen Verfahrens verantwortlich betrachtet wird, besteht darin, dass am Austritt des Extruderkörpers in die längliche Verlängerung keine massgebliche Verengung des Materialflusses stattfindet. In der Tat ist anzunehmen, dass infolge des Wegfallens einer wesentlichen Einengung (z.B. durch eine Düsenplatte) des Massenflusses nach der Extruderschneckenspitze in Richtung auf die Düsenöffnungen am Eintritt in die Verlängerung irgendwelche Querbewegungen in der Mischung gedämpft werden und sich gegenseitig aufheben. Das ist wichtig im Hinblick darauf, dass ein geschichtetes Produkt, bei dem die einzelnen Schichten gegeneinander nicht deformiert sein dürfen, erzeugt werden soll«

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Diese theoretisch vermutete Wirkung würde zudem die Bedeutung unterstreichen, die dem Verlängerungsstück zukommt, in dem die Querkräfte im Gemisch, das durchgesetzt wird, sich dämpfen und ausgleichen können.

Es ist auch anzunehmen, dass die Anordnung der Düsenöffnungen im äusseren Kreis der Kopfdüsenplatte sich sehr günstig auswirkt, da bei dieser Anordnung die "Stromrohre" bei ihrer Ausbildung und ihrem Durchfluss durch das Verlängerungsstück wenig gestört werden. Auch der Granatkörper (Ref. 72 in Figur Nr. 3) trägt, so wird vermutet, zur Bildung der geschichteten Struktur des Endproduktes bei. Dies beruht darauf, dass die sich fortbewegenden "Stromrohre" sich nicht gegen das Zentrum des Verlängerungsstücks zu bewegen können, sondern vielmehr in Richtung auf die peripher angeordneten Düsenöffnungen in der Düsenplatte hingeführt werden.

Auf jeden Fäll geht aus den hiermit vorgelegten Photographien klar hervor, dass das oben beschriebene erfindungsgemässe Verfahren dazu geeignet ist, geschichtete, undeformierte fleischähnliche Produkte herzustellen, wie sie mit 102 in Fig. Nr. 3 bezeichnet und in den Photographien abgebildet sind.

ORIGINAL INSPECTED S098S1/07S5

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung eines dichten, geschichteten, undeformierten fleischähnlichen Produktes₅ dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung, die ein pflanzliches Protein und Feuchtigkeit enthält-erhitzt und rührt bis sie heiss, fliessfähig und im wesentlichen ungerichtet ist; dass man das so erhaltene Gemisch unter Druck durch eine längliche Verarbeitungszone entlang einem im allgemeinen spiralförmig verlaufenden Weg fördert, wobei das Gemisch gleichzeitig Verschiebekräften sowohl in Richtung der Axe der Verarbeitungszone als auch quer zu dieser ausgesetzt wird und wobei diese Verschiebekräfte gross genug sind, um ein ausreichendes Strecken und Kneten der Proteinmasse sicherzustellen, welches später ein Ausrichten der Proteine im Produkt ermöglicht; dass man das so erhaltene Gemisch, ohne dabei den Materialfluss wesentlich einzuengen, in eine längliche Austrittszone führt.und es dort Verschiebekräften aussetzt, welche bezogen auf die Austrittszone vorwiegend axial gerichtet sind; dass man die Ausbildung einer Schichtung in dem Gemisch bewirkt, indem man die axiale Fortbewegung desselben aufrechterhält und gleichzeitig Temperatur und Druck derart reguliert, dass die Ausbildung einer· Schichtung ermöglicht v/ird; und dass man das Gemisch aus dieser Austrittszone als dichtes, geschichtetes fleischähnliches Produkt extrudiert.

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   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch unter einem Druck von ca. 0,35 bis 5*6
   kg/cm extrudiert.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck von ca. 0,35 bis 4,9 kg/cm beträgt.

   4. Verfahren nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass

   2 der Druck von ca. 1 bis 3_S2 kg/cm beträgt.

   5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch während dem Durchgang durch die Verarbeitungszone, wenigstens im letzten, vor dem Uebergang des Gemisches in die Austrittszone liegenden Teil der Verarbeitungszone kühlt.

   6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatur und Druck in der Verarbeitungszone und Austrittszone so reguliert werden, dass das extrudierte Produkt eine Temperatur von ca. 38 bis
   l60°C aufweist.

   7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des extrudierten Produktes ca. 82 bis 121⁰C beträgt.

   8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der
   Ausgangsmischung ca. 20 bis 55 Gewichtsprozent beträgt.

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   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Ausgangsmisehung ca. 35 bis ^5 Gewichtsprozent beträgt.

   10. Verfahren nacn einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungszone aus einem länglichen, röhrenförmigen Gehäuse besteht, in dessen Inneren eine axiale drehbare Schnecke vorgesehen ist, derart, dass das Gemisch durch das Gehäuse fortbewegt und gleichzeitig der Wirkung von Druck- und Scherkräften und axial und quer gerichteten Verschiebekräften ausgesetzt wird.

   11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke mit einer Drehzahl von ca. 100 bis 350 Umdrehungen pro Minute betrieben wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch -gekennzeichnet, dass die Schnecke mit einer Drehzahl von ca. 200 bis 300 Umdrehungen pro Minute betrieben wird.

   13· Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man den grösseren Teil des Gehäuses erhitzt während das Gemisch sich darin fortbewegt und das Ende des Gehäuses kühlt, so dass das Gemisch beim Austritt aus dem Gehäuse abgekühlt wird.

   I¹J. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch

   gekennzeichnet, dass man das Gemisch bei seinem Durchgang durch das Gehäuse befeuchtet.

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   ORfGiNAL /NSPECTED

   15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet j dass die Verarbeitungszone und die Austrittszone axial aufeinander folgen und miteinander über einen freien Durchgang verbunden sind, und dass die Austrittszone im wesentlichen aus einem hohlen, länglichen, röhrenartigen Bauteil besteht.

   16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch kontinuierlich durch die Verarbeitungszone und die Austrittszone gefördert wird, wobei die axialen Verschiebekräfte, die auf das Gemisch in der Verarbeitungszone einwirken, dieses in der Austrittszone vorwiegend in axialer Richtung weiterfördern.

   17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche j dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch vorerst stark erhitzt, gerührt und Scherkräften ausgesetzt wird, um dasselbe heiss, fliessfähig und im wesentlichen strukturell ungerichtet zu machen.

   18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch in Richtung der Längsachse der Austrittszone extrudiert und das erhaltene Produkt schneidet und trocknet.

   19. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als pflanzliche Proteine Soja-, Weizen-, Mais-, Baumwollsamen-, Rapssamen-, Erdnuss-, Sesam-, Sonnenblumen-, Mung-Bohnen-Protein oder Mischungen dieser Proteine verwendet.

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   20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch Feuchtigkeit und entfettetes Sojamehl, Sojabohnenschrot, Weizengluten, Maisgluten, entfettetes Baumwollsamenmehl, Gemüsekonzentrate, Gemüse, Isolaten, Erdnussmehl, Rapssamenmehl, Sojamehl, Sonnenblumenmehl, Mung-Bohnenmehl oder Mischungen dieser proteinhaltigen Stoffe enthält.

   21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch einen Farbstoff zusetzt,

   22. Verfahren nach einem der vorangehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch ein ansäurendes Mittel zusetzt.

   23· Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch ein alkälisierendes Mittel zusetzt.

   24. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch Natriumsulfit, Natriumbisulfitj Natriummetabisulfit oder D,L-Methionin zusetzt.

   25. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch Lecithin zusetzt.

   26. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch ein oberflächenaktives Mittel zusetzt.

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   27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass man dem Gemisch einen Emulgator zusetzt.

   28. Verfahren zur Herstellung eines dichten, geschichteten, undeformierten fleischähnlichen Produktes, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Mischung aus pflanzlichen Proteinen und Wasser herstellt und dabei die Wassermenge so bemisst, .dass der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Mischung ca. 25 bis 55 Gewichtsprozent beträgt; dass man das erhaltene Gemisch in und durch eine erste langgestreckte Verarbeitungszone führt, wobei es Ueberdruck, Hitze und einer Rühr- und Scherwirkung ausgesetzt wird; dass man die so erhaltene heisse, fliessfähige im wesentlichen unorientierte Masse, die eine Temperatur von ca. 38 bis 154 C aufweist,

   bei einem Ueberdruck von ca. 0,63 bis 6,7 kg/cm extrudiert; dass man die extrudierte Masse durch eine zweite langgestreckte Verarbeitungszone führt, in der sie Ueberdruck und einer Scherwirkung sowie Verschiebekräften sowohl in Richtung der Axe der zweiten Verarbeitungszone als auch quer zu dieser ausgesetzt ist; dass man die Masse in eine langgestreckte, hohle Austrittszone führt, welche im wesentlichen axial an die zweite Verarbeitungszone anschliesst und mit derselben offen verbunden ist und in welcher die Masse im wesentlichen Kräften in Richtung der Axe der Austrittszone ausgesetzt ist; und'dass man die Masse aus der Austrittszone heraus als dichtes, geschichtetes, im wesentlichen undeformiertes Produkt bei einem Druck von ca.

   0,35 bis 5,6 kg/cm extrudiert, wobei Druck und Temperatur in dieser Austrittszone derart reguliert werden, dass das austretende Produkt eine Temperatur von ca. 38 bis l60°C aufweist.

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   29· Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass man die aus der ersten Verarbeitungszone durch Extrusion austretende heisse, fliessfähige, im wesentlichen unorientierte Masse vor dem Eintritt in die zweite Verarbeitungszone der freien Atmosphäre aussetzt.

   30. Verfahren nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass man die Masse in Richtung der Axe der Austrittszone

   . extrudiert.

   31. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass im langgestreckten, röhrenartigen Gehäuse, das ein Bestandteil der ersten Verarbeitungszone ist, eine axial drehbare Förderschnecke vorgesehen ist, die dazu dient, das Gemisch durch das erste Gehäuse zu fördern, wobei die Förderschnecke mit einer Drehzahl von ca. 150 bis 400 Umdrehungen pro Minute betrieben wird.

   32. Verfahren nach Anspruch 3I, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Förderschnecke ca. 200 bis 350 Umdrehungen pro Minute beträgt.

   33· Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass im langgestreckten, röhrenartigen Gehäuse, das ein Bestandteil der zweiten Verarbeitungszone ist, eine axial drehbare Schnecke vorgesehen ist, die dazu dient, das Gemisch durch das zweite Gehäuse zu fördern, wobei die Förderschnecke mit einer Drehzahl von ca. 100 bis 350 Umdrehungen pro Minute betrieben wird.

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   34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Förderschnecke ca. 200 bis 300 Umdrehungen pro Minute beträgt.

   35· Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass man die Masse aus der ersten Verarbeitungszone bei einem Druck von ca. 2,8 bis 5_S6 kg/cm extrudiert.

   36. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass man die Masse aus der Austrittszone bei einem Druck von ca. 0,35 bis ca. 4,6 kg/cm extrudiert

   37· Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass

   ρ man einen Extrusionsdruck von ca. 1,05 bis 3_sl6 kg/cm

   einhält.

   38. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass man der Masse während dem Durchgang durch die erste und die zweite Verarbeitungszone Feuchtigkeit zuführt.

   39. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass man die Masse aus der Austrittszone bei einer Temperatur \^on ca. 66 bis 121°C extrudiert.

   40. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsmischung einen Feuchtigkeitsgehalt von ca. 35 bis 45 Gewichtsprozent aufweist.

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   41. Dichtes, geschichtetes fleischähnliches Produkt, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Vielzahl aufeinanderliegender, von Hand trennbaren Schichten besteht, Vielehe relativ zueinander nicht deformiert sind, wobei jede der Schichten aus einem Gemisch besteht, die mindestens ein pflanzliches Protein und Feuchtigkeit enthält.

   42. Pleischahnliches Produkt nach Anspruch 4l, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Produktes vor dem Trocknen von ca. 0,32 bis 0,64 g/cm^ beträgt.

   43· Pleischahnliches Produkt nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Produktes vor dem Trocknen von ca. 0,40 bis 0,56 g/cm^ beträgt.

   44. Pleischahnliches Produkt nach einem der Ansprüche 4l bis

   43, dadurch gekennzeichnet, dass es als pflanzliches Protein die Proteine von-Soja, Weizen, Mais, Baumwollsamen, Rapssamen, Erdnuss, Sesam, Sonnenblumen, Mung-Bohnen oder eine Mischung dieser Proteine enthält.

   45. Pleischahnliches Produkt nach einem der Ansprüche 4l bis

   44, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Feuchtigkeit und entfettetem Soja-Mehl oder Soja-Schrot, Weizen-Glut en, Mais-Gluten, entfettetem Baumwollsamenmehl, pflanzlichen Konzentraten, pflanzlichen Isolaten, Erdnussmehl, Rapssamenmehl, Sesammehl, Sonnenblumenmehl, Mung-Bohnenmehl oder aus Mischungen dieser proteinhaltigen Materialien besteht.

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   46. Einrichtung zur Herstellung eines dichten, geschichteten fleischähnlichen Produktes aus einem Gemisch enthaltend pflanzliches Protein und Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist:

   a) eine Vorrichtung (10) zum Heizen und Rühren des Gemisches, um dasselbe heiss, fliessfähig und im wesentlichen unorientiert zu machen, wobei diese Vorrichtung aus einem langgestreckten, im wesentlichen rohrförmigen ersten Gehäuse (28) besteht, an dessen einen Ende das Gemisch eintritt und aus dessen anderen Ende (36) es austritt, in welchem eine langgestreckte, axial drehbare Schnecke (38) vorgesehen ist, die das Gemisch durch das Gehäuse fördert;

   b) ein zweites langgestrecktes, im-wesentlichen rohrförmiges zweites Gehäuse (12/42), an dessen einen Ende (44a) das Gemisch eintritt und an dessen anderen Ende (44b) es austritt;

   c) eine anschliessend an den Eintritt in das zweite Gehäuse angeordnete Vorrichtung (54), welche die aus dem ersten Gehäuse austretende Masse dem Innern des zweiten Gehäuses zuführt; ·

   d) eine im zweiten Gehäuse (42) angeordnete, langgestreckte, um die Axe drehbare Schnecke (46), die dazu bestimmt ist, die Masse durch das zweite Gehäuse in Richtung auf das Austrittsende (44b) hin zu fördern und auf die Masse Verschiebekräfte zu übertragen, welche im wesentlichen quer zur Längsaxe des zweiten Gehäuses wirken;

   e)ein hohles, langgestrecktes rohrförmiges, an das Austrittsende des zweiten Gehäuses als im wesentlichen geradlinige Portsetzung angebautes Austrittsstück (64), das mit dem Gehäuseinnern verbunden ist;

   f) eine am Ende des Austrittsstücks auf der vom zweiten Gehäuse abgewandten Seite angeordnete Düsenplatte (66) mit einer Vielzahl kreisförmig am Umfang angeordneten

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   Düsenöffnungen (68);

   g) eine in das Austrittsstück (64) eingebaute Vorrichtung (72) zur Führung der Masse in Richtung auf die Düsenöffnungen der Düsenplatte hin.

   47· Einrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (g) zur Führung der Masse auf die Düsenöffnungen der Düsenplatte hin einen granatenförmigen Körper (72) aufweist, der zentral an der Innenseite der Düsenplatte zwischen den Düsenöffnungen angeordnet ist und im wesentlichen aus einem zylindrischen an die Düsenplatte anschliessenden Teil (74) und einem abgestumpften, von Düsenplatte abgewandten konischen Teil (76) besteht.

   48. Einrichtung nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur selektiven Steuerung der Temperatur der durch das erste und das zweite Gehäuse geförderten Masse aufweist.

   49· Einrichtung nach einem der Ansprüche 46 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Vorrichtung (c) zur Zuführung der aus dem ersten Gehäuse austretenden Masse zum Innern des zweiten Gehäuses einen offenen Trichter (54) aufweist, der in einem Abstand unterhalb des Austrittes des ersten Gehäuses angeordnet ist..

   50. Einrichtung nach einem der Ansprüche 46 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Austrittsstück (e,64) einen kleineren Durchmesser aufweist als der grössere Teil des zweiten Gehäuses (42).

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   51. Einrichtung nach einem der Ansprüche *I6 bis 5O₃ dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter aufweist:

   a) eine Vorrichtung (14) zum Abschneiden des aus der Düsenplatte des Austrittsstückes austretenden extrudierten Produktes;

   b) eine Vorrichtung (16) zum Trocknen des extrudierten Produktes nach dem Abschneiden; und

   c) eine Vorrichtung (18) zum Transport des abgeschnittenen extrudierten Produktes vom Austrittsstück bis zur Trocknungsvorrichtung.

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