SE440442B - Sett att framstella en protein-innehallande strukturerad produkt innehallande denaturerat svampmycelium samt den dervid framstellda produkten - Google Patents

Description

?a11z1s?s påminner om det som användes för framställning av syntetiska textilfibrer, varvid proteinfibrerna buntas ihop, så att ett material med en fiberstruktur erhålles. Produkter, som framställts på detta sätt, påminner mer om kött, men hitti uppvisar de små kostnadsmässíga fördelar i jämförelse med -. ll? naturprodukterna.

Flera sätt att framställa proteininnehållande födo- ämnen genom svampjäsning är kända. Ett typiskt exempel på sådana processer är framställningen av det indoneska födo- ämnet tempeh. Tempeh har länge framställts genom jäsning med Rhizopus-arter av avskalade sojabönor i form av ett fuktigt fast substrat under en tidsperiod av 2%-36 timmar.

Traditionell tempeh framställes genom att används icke brutna bönhalvor, men sojabönkorn har använts med liknande resultat (Martinelli, A. & Hesseltine, C.V., Food Technol, lå, l57, l97R). Efter jäsningen binds bönorna eller kornen av svamp~ myceliet och en produkt med fast ostliknande konsistens er- hålles, i vilken substratpartiklarna är klart synliga och avse- värt bidrager till utseendet och strukturen. Detta material skärs upp och steks på djupet för konsumtion men kokas ibland i soppor. Den stekta produkten påminner om potatisskivor i fråga om konsistens och smak. Den tillagade produkten be- håller sin ostliknande konsistens och piminner inte om kött i fråga om utseende eller fiberstruktur till följd av den stora mängden sojabönpartiklar.' Liknande produkter framställda genom svampjäsning av spannmål eller blandningar av spannmål och sojabönor har beskrivits (Hesseltine. C.W. U.S. Patent 3,2U3,80l; (l967); Dev.Ind Microbial. §, l79). De har emellertid inte den hårda, fiberaktiga och tuggbara struktur, som animaliskt kött har, och kännetecknas av en stor mängd kvarvarande substrat- partiklar. 7811315-6 Ett sätt att framställa om kött, fisk och mejeri- produkter påminnande produkter genom svampjäsning av vege- (UL 2 tabiliska råmaterial beskrivas av Liggett å Patent 3 L 24"» , som liknar U) vid vilket sojabönor och korn jäses pa ett Hesseltines sätt, och produkten kombineras med andra be- ståndsdelar på ett nytt sätt så att om kött påminnnade produkter erhålles. Ett sådant jäst material sägs ha samma utseende, struktur och smak som en bit malt nötk"tt. Vid ett försök att reproducera materialet erhölls emellertid en produkt, som var lätt att skilja från en bit kött på grund av den synliga närvaron av stora sojabönpartiklar i pro- dukten. En sådan produkt kan inte användas i finskuren form, eftersom de stora partiklarna i produkten har en benägenhet att falla ut.

Andra liknande_födQäfine5pp0dukter_, som framställts genom jäsning av fuktiga fasta stärkelseinnehållande sub- strat med Rhizopus-arter har beskrivits (Stanton W.R. & Wallbridge, A.J., British Patent 1 277 002; Trevelyan, W.C. Tropical Science (1974) 16, p 179). Dessa substrat innehåller en extra kvävekälla, som inte är proteinkvävs, och andra näringsämnen för att förhöja den jästa produktens proteininnehåll genom omvandling av icke-proteinkvävet till jästprotein. Det mesta av litteraturen hänför sig till jäs- ning av cassavamjöl och liknande stärkelsekällor, som extruderats till spagettiliknande stavar med en diameter av 3-5 mm före jäsningen. De produkter, som erhölls efter jäsning hade en fast ostliknande konsistens och tillagades på samma sätt som tempeh. Produkter, som framställdes i våra laboratorier i enlighet med de beskrivna sätten, påminde inte om kött ivisuellt eller strukturellt avseende, huvud- sakligen till följd av den stora mängden stora partiklar av icke jäst substrat, som fanns kvar i den jästa produkten. 7811315-6 Uppfinningen avser ett sätt att framställa den inledningsvis nämnda produkten och detta sätt kännetecknas genom de i huvudkravet definierade framställningsstegen.

Produkten enligt uppfinningen bildar ett fiberstruk- turerat, protein innehållande födoämne enligt kraven ll-ln, vilket framställes genom svampjäsning och som har en sådan fiberstruktur och ett sådant utseende, att det kan användas som ett utdrygningsmedel i eller ersättningsmedel för eller alternativt till kött i vissa former, exempelvis i finskuren eller malen form. Födoämnet erhålles till följd av förmågan hos trâdiga svampar, när de växer i en lämplig miljö på ett fuktigt fast jäsbart stärkelseinnehållande substrat, att omvandla en stor del av stärkelsen till proteininnehållande 1 svampmycelium, som bildar en tätt vävd och sammanbindande trådmatrís genom hela materialet, vilken matris sammanflätar och binder ihop de återståendekomponenterna i det stärkelse- utarmade substratet.

I en annan bred variant av uppfinningen avses en proteininnehållande fiberstrukturerad produkt, som består av denaturerat svampmycelium, som är sammanvävd runt och genom en eller flera stärkelseprodukter, stärkelsenedbryt- ningsprodukter, fukt och gasbubblor, och i vilket i huvudsak inte nâgra maximum-dimensioner hos de större inter~hyfala .avstånden (i enlighet med den givna definitionen) överskrider 3 mm, företrädesvis 2 mm och helst l mm.

Det har visat sig, att framställning av en produkt med köttliknande egenskaper och fiberstruktur kräver iakt- tagande av följande kritiska förutsättningar: l. Substratet måste föreligga i ett fysiskt och kemiskt tillstånd, som gör det möjligt för svampen att nedbryta en stor del av den fasta stärkelseinnehållande komponenten, varigenom förekomst av fasta icke-myceliala partiklar nästan elimineras, vilket förlänar en svampaktig elastisk fiber- struktur åt slutprodukten. Detta uppnås genom noggrann 7811315-'6 kontroll av den stärkelseinnehâllande komponentens partikel- storlek, så att den inte i något fall överstiger 3 mm, före- trädesvis 2,0 mm, helst 1,0 mm, och genom att bereda sub- stratet så, att tillsatt vatten absorberas likformigt och helt tränger in i de stärkelseinnehållande partiklarna, före- trädesvis genom noggrann kokning. 2. En kraftig svampväxt måste uppnås, som bildar en tät matris av svampmycelium genom hela produkten för att hop- fläta och tätt sammanbinda det resterande materialet. En del problem föreligger, när det gäller att bestämma mängden svampmycelium i en produkt, i vilken myceliet är på ett integrerat sätt sammanbundet med andra substratkomponenter.

Vanliga sätt att mäta cellmassan, exempelvis genom att mäta proteinkvävet, kan inte användas, när protein redan före- kommer i substratet. Det har visat Sig, att svampmassan approximativt kan påvisas genom att mäta nukleinsyranivåer i materialet och därvid använda någon lämplig metod, exem- pelvis enligt K. Burton (1956), Biochem. J. âg, 315-322.

Det är känt, att nukleinsyrahalten varierar mellan olika mikroorganismer och inom samma mikroorganism, dels när den odlas under olika villkor och dels under olika växt- stadier. En rimlig approximation för den myceliala halten hos produkten kan emellertid erhâllasgenom att jämföra nukleinsyrahalten hos produkten med densamma hos den utvalda svamp, som odlats på så sätt, att den är fri från vidhäf- tande substrat, exempelvis som ytkultur på ett fast medium eller i ett vattenhaltigt medium med åtföljande tvättning, vidare under sådana Växtförhållanden, att pH-värde, temperatur och tid i så hög grad som är praktiskt möjligt överens- stämmer med processens variabler, och varvid slutligen svam- pen behandlats under förhållanden, som liknar de, som användes G processen )exempelvis denatureringsförhållanden), Hänsyn 7811315~6 skall också tagas till den mängd nukleinsyra, som från början kan finnas i det ojästa substratet.

Det visade sig, att en lämplig fiberstruktureraá produkt erhölls, här den myceliala halten, bestämd av pro- duktens nukleinsyrahalt med hänsyn tagen till nukleinsyrorna i det jästa substratet, uppnådde ett värde av kü viktprocent på basis av produktens totala torrvikt. En bättre fiber- struktur uppnåddes med en mycelial halt av åtminstone 45 % och ännu bättre 50 %.

Andra sätt, kända av fackmannen, att bestämma pro- duktens myceliala halt kan också vara lämpliga och nya sätt kan utvecklas, när tekniken förbättras'vid isoleringen och mätningen av små kvantiteter av sådana material som kitin eller andra svampkomponenter, förutsatt att dessa kan skiljas från liknande komponenter i det ursprungliga substratet.

En kraftig svampväxt erhålles genom att till substra- tet sätta en kvävekälla, som svampen kan assimilera och är lätt tillgänglig, och även andra växtbefordrande näringsämnen, om så är nödvändigt, beroende på det vegetabiliska materialets natur och på den använda svamparten; vidare genom noggrann kontroll av de fasta substratkomponenternas partikelstor- leksintervall, så att det finns så små partiklar, att det leder till klibbighet eller sammanpackning av det fuktiga substratet med resulterande begränsad lufttillgång, som är ett nödvändigt krav för svampväxt; och genom noggrann kok- ning i enlighet med det ovan beskrivna för att uppnå till- räoklig gelatinering av stärkelsen, så att den lätt kan an- gripas av svampen. 3. Svampmyceliet måste denatureras, när den kraftiga myceliala matrisen har bildats, och på så sätt, att det är 7811315-'6 ~. möjligt att bevara och förstärka de hopflätade hyfala trå- darna så att en fast, härd med tuggbar, fibrös och sammar- hängande struktur bildas. Detta kan lätt åstadkommas genom att använda fuktig värme över 70oC, företrädesvis över 8000 och helst vid l00°C, men kan också åstadkommas genom behandling med organiska lösningsmedel eller andra kända medel för denaturering av proteiner. Ovannämnda struktur erhålles direkt, om produkten inte torkar ut under denatu- reringen, i vilket fall den dehydrerade produkten kommer att erhålla en sådan struktur efter rehydrering.

Svampen måste vara en icke- iftig finträdig svamp, som kan växa i ett kolhydratsubstrat, företrädesvis šungi Imperfecti. Slemmig svamp, exempelvis av arten Rhizopus och i synnerhet Rhízopus oligosporus och Rhizopus oryzae, är föredragna till följd av beprövad användning i jästa födo- ämnen, exempelvis tempeh; Rhizopus stolonifer och Rhizopus arrhizus; arter av Mucor, Monilio och Neuspora; vissa former av släkten Aspergillus, i synnerhet arter använda i japanska jästa födoämnesprodukter, exempelvis Aspergillus orgšae eller Aspergillus níger. Agaricus, andra arter av ätliga svampar Penicillium och Fusarium kan också användas.

En mängd jäsbara stärkelse-innehållande material kan användas, antingen ensamma eller kombinationer därav. Valet bestämmas förmodligen av ekonomiska hänsyn och den önskade användningen av produkten. De föredragna stärkelsekällorna är spannmålskorn, i synnerhet korn, vete, hirs, havre, majs och ris. Andra stärkelsekällor, exempelvis cassava, söt potatis och liknande kan emellertid också användas.

Den fysiska formen hos den jäsbara stärkelse-inne- hållande substratkomponenten påverkar i hög grad slutpro- 7811315-6 duktens struktur. Det är önskvärt att avlägsna växtfibrer före jäsningen, exempelvis genom avskalning, om födoämnes- produkten skall konsumeras av människa och kännas tilltalande i munnen. Detta är inte nödvändigt, om produkten skall använ- das till animal konsumtion. Partikelstorleken hos det fuktiga substratet har kritisk betydelse. Det skall uppvisa en stor yta per enhetsvolym, så att den myceliala växten underlättas och utnyttjande av substratet med minimal packning underlättas och så att tillräcklig spridning av luft garanteras så att effektiv mycelial växt äger rum på alla partiklar. Den fuk- tiga stärkelse-innehållandeÉkgmponentens partikelstorlek skall, när komponenten är färdig för jäsning, vara sådan, att i inget fall dimensionen är större än 3 mm. Den föredragna partikelstorleken har dimensioner mellan 0,5 och 3 och före- trädesvis l och 2 mm. En alltför stor del små partiklar kan förorsaka klibbighet och/eller packning. Om sålunda små partiklar, exempelvis med dimensioner mindre än ca 0,5 mm, införlivas, bör de begränsas till mindre än 25 %. I beskriv- ningen och kraven är uttrycket "dimensioner som inte i något fall överskrider x mm", där x är något av de tal som nämnes här, inte avsett att utesluta användning av vegetabiliska material, hos vilka en del partiklar har större dimensioner, så länge som sådana större partiklar inte förekommer i så stora mängder, att de i huvudsak blir klart synliga i den jästa produkten.

I beskrivningen och kraven avser uttrycket "större interhyfalt avstånd" ett avstånd, som är större än 0,5 mm 7811315*6 mellan svampmyceliet i produkten enligt föreliggande upp- finning, vilket avstånd förorsakas av i mellanrummen fångad fukt, gasbubblor, substrat eller från substratet härstammande nedbrytningsprodukter.

Den assimilerbara kvävekällan kan men behöver inte vara ett protein-innehållande material och bör förekomma i en sådan mängd, att en tillräcklig mängd mycelium synteti- seras, så att den ovan beskrivna fiberstrukturen erhålles.

Detta berorpå effektiviteten hos omvandlingen av kolhydrat till svampmassa men-också hos omvandlingen av kvävekällan till svampprotein. En ökad svampkoncentration kan exempelvis uppnås i den jästa produkten utan ytterligare syntes av svampproteín, helt enkelt genom att svampen fortsätter att omsätta kolhydrat till koldioxid och andra flyktiga ämnen, vilket resulterar i att slutproduktens totala massa reduceras.

Olika svampar har olika förmåga att utnyttja de olika oorganiska kvävekällorna. Vissa kvävekällor kar inhibera svamptillväxten vid vissa koncentrationer men användas vid lägre nivåer. I allmänhet utnyttjar Aspergillus, Fusarium och Rhizopus många olika slag av salter och kött. Vissa utnyttjar också nitrater. I vilket fall som helst kan bilden av kväve- utnyttjandet hos en utvald svamp lätt fastställas av fack- mannen.

Alla svampar utnyttjar annat proteinkväve eller hydro- lysprodukter därav, exempelvis peptider, aminosyror och liknande. Lämpliga källor med sådant proteinkväve kan om- fatta kött- eller fiskpartiklar, inälvor eller biprodukt- partiklar eller mjöl; vegetabiliska proteiner, exempelvis sojabönor i form av partiklar eller mjöl; proteinextrakt i isolerat eller koncentrerat tillstånd; kasein eller andra mjölkprodukterinklusive vassla; proteinberedningar av en- celltyp, exempelvis jäst, jästextraktkoncentrat eller -isolat; hydrylysat av de ovan anförda ämnena; och liknande. Protein- innehållande och icke-proteininnehållande kvävekällor kan användas ensamma eller i form av kombinationer därav. 7811315-6 l0 Mängden av ett visst tillsatt proteininnehållande material beror på dess natur och fysiska egenskaper inklusive partikelstorlek och struktur. Om det tillsättes i små mäng- der i form av små partiklar, exempelvis fuktiga partiklar med alla dimensioner mindre än ca 0,5 mm, är strukturen hos det tillsatta proteininnehållande materialet inte betydelse- full. Partikelstorleken är emellertid betydelsefull för att undvika packning av det fuktiga substratet. Om fasta par- tiklar såsom sojabönor tillsättes, bör den maximala dimen- sionen hos de fuktiga partiklarna vara mindre än ca 2,5 mm och företrädesvis mindre än ca 1,0. Annars förblir partiklar klart synliga i slutprodukten och förlänar produkten ett kornigt utseende och en struktur, som inte påminner om kött.

Den största tillsatta mängden stora partiklar av ett proteininnehâllande material beror på dess egenskaper, i synnerhet jäsbarheten, och bör bestämmas pâ experimentell väg i varje fall. Den avgörande egenskapen är, att en till- räcklig mängd mycelium bildas så att de resterande substrat- komponenterna sammanbindes i en fast matris på ovan beskrivet sätt och att de resterande partiklarna i huvudsak inte är synliga i produkten. Det mycelium, som bildasgenom jäsning av det proteininnehållande materialet, bidrager till den myce- liala halten.

Andra näringsämnen, som förbättrar den mycelíala växten, kan också tillsättas i mängder, som är avpassade efter de krav, som den använda svampen har, vilka mängder är lätta att bestämma. Sådana näringsämnen är exempelvis fosfater, sulfater, kaliumsalter, järn, magnesium, koppar, zink, kalcium etc.

Fukthalten hos det sammansatta substratet är betydelse- full. Den måste vara tillräcklig för att tillfredsställa svampens krav på vatten och möjliggöra stärkelsens gelati- nering, så att den lätt kan angripas av svampen, men fukt- halten kan inte tillåtas bli så stor, att en överdriven gelatinering inträffar, vilket leder till, att partiklarna 7811315-6 ll blir klibbiga och följaktligen förhindrar erforderlig luft- tillförsel. Den optimala vattenhalten är olika i olika sub- strat och måste bestämmas på experimentell väg i varje fall.

Den ligger vanligtvis i intervallet H5-70 %, företrädesvis 55-67 %. När det gäller spannmålskorn ligger den optimala fukthalten vanligtvis i intervallet 50-57 %. Den föredragna fukthalten för vete och pärlformiga kornpartiklar är exem- %. pelvis ca 60 Sättet att bereda det fuktiga sammansatta substratet skall vara sådant, att en líkformig gelatinering av stärkel- sen och bildning av fristående stärkelseinnehållande par- tiklar uppnås, medan en överdriven lokal gelatinering av stärkelsen undvikas. Detta kan uppnås genom att använda malda spannmålspartiklar, agitera de torra beståndsdelarna, medan den erforderliga mängden hett vatten tillsättes, som kan innehålla de lösliga näringsämnena, och fortsätta agiteringen, medan substrater kokar vid en temperatur över gelatinerings - temperaturen för den använda stärkelsekällan, tillsfukten har trängt in och gelatinering har ägt rum genom hela den stärkelseinnehållande partiklen. En tillfredsställande grad av gelatinering kan uppnås exempelvis med partiklar av' pärlformigt korn vid en fukthalt av mellan 55-60 % genom upphettning under livlig omrörning vid 90°C i 30 minuter. Även om sterilisering av substratet och ett följande aseptiskt tillverkningsförlopp är önskvärt när det gäller framställning av födoämnen, är de inte väsentliga drag hos sättet enligt uppfinningen. Om så önskas, kan sterilisering åstadkommas antingen genom försterilisering av beståndsde- larnaseparat föreomrörning och kokning, exempelvis genom sterilisering med torr värme av de fasta beståndsdelarna och genom autoklavering eller sterilfiltrering av en vatten- haltig lösning av de lättlösliga komponenterna eller genom upphettning av det fuktiga substratet till en lämplig tempe- ratur och under en tillräckligt lång tid så att en samtidig sterilisering och kokning uppnås, exempelvis vid ett ång- tryck av 15 psig under 15-60 minuter. 7811315-6 12 En kontroll av pH-värdet under jäsningen av de fuktiga fasta substraten är svår att genomföra genom tillsats av syra eller alkalíd men synes inte vara kritisk inom ett intervall av H-8 för de flesta svampar. Substratet ger bufferteffekt i viss mån, men i allmänhet kan föga kontroll av pH-värdet under jäsningen uppnås. Mediets pH-värde i initialstadiet beror på det optimala pH-värdet under till- växten och processorganismens tolerans men bör normalt ligga mellan 4 och 5,5. Under ett pH-värde av 4 föreligger det en ökande benägenhet till stärkelsehydrolys under kokningen; mellan 5,5 och 8 föreligger det en ökande mottaglighet för smitta, när icke-aseptiska förhållandeninte råder.

Jäsningen kan genomföras på vilket som helst av de sätt, som beskrivas i litteraturen för fuktiga fasta jäsning- ar, exempelvis i skålar eller perforeradeplastpåsar. Det är önskvärt attupprätthålla en hög relativ fuktighet, före- trädesvis över 80 % och ännu bättre över 95 % för att för- hindra att substratet torkar och fördröjer sporbildningen.

Båda dessa faktorer påverkar produktens utseende och kvalitet.

Jäsningstemperaturen bör hållas så nära processorganismens optimala tillväxttemperatur som möjligt, vilken kan bestämmas på experimentell väg. Ett tillräckligt förråd av syre till svampen är väsentligt för en kraftig tillväxt.

Efter en lämplig tillväxtperiod, som varierar med organismenooch de använda betingelserna, visar det sig, att en stor del av substratet har omvandlats till en tät matris av svampmycelium, sammanvävd runt och genom alla de utrymmen, som innehåller resterande substratmaterial. Mikroskopisk undersökning med liten förstoring visar, att myceliet i huvudsak har trängt genom de utrymmen, som ursprungligen innehöll de stärkelse-innehållande substratpartiklarna. Det har visat sig, att med Rhizopus oligosporus, som odlats på korn med ammoniumlaktat (6 % av det totala substratet (torr- substans)) eller sojabönor (25 % av det totala substratet (torrsubstanså) som kvävekälla, den önskade strukturen upp- nås, när den totala halten av syra-hydrolyserbar stärkelse x 7811315-6 13 O och nedbrytningsprodukter av stärkelse har fallit under H5 a, företrädesvis under H0 % och ännu bättre under 35 % av det jästa materialet. Den syra-hydrolyserbara stärkelsen kan mätas på vilket lämpligt sätt som helst, exempelvis genom homogenisering av materialet med 2N HCL och upphettning till l00°C under 2-3 timmar för att hydrolysera stärkelsen, partiell neutralisering av hydrolysatet, utspädning och filtrering, därefter prov på reducerande socker på något standardsätt, exempelvis enligt "Official Methods of Analysis of the AOAC", sid 532-533 (llze upplagen 1970).

Nukleinsyrahalten hos en sådan produkt visade sig vara mellan 2,5 och 3 % av det jästa materialet (torrsubstans).

Hänsyn togs i dessa värden till nukleinsyror, som ursprung- ligen fanns i det icke jästa substratet.

En kontroll av en substrat-fri mycelial beredning, som erhölls på ett vattenhaltigt medium, innehöll mellan 5 och 6 % nukleinsyra. Det är sålunda beräknat, att den jästa produkten innehöll mellan H0 och 60 %, beräknat på torrsub- stansen. Detta material är fast, ganska skört och påminner inte om kött. Men efter denaturering av det protein-innehål- lande myceliet, exempelvis genom upphettning i vatten får materialet en fast och tuggbar konsistens och, när det hackas eller skärs i tärningar, ett utseende och en struktur, som påminner om kött, och om det torkas under denatureringen, erhåller det dessa egenskaper efter rehydrering. Denaturering kan åstadkommas genom upphettning, antingen i närvaro av endast det vatten, som redan finns i produkten, eller i närvaro av extra vatten eller vattenhaltiga lösningar eller suspensioner eller i olja eller fetter vid en temperatur av företrädesvis över ca 70OC eller hellre över l0OOC, tills materialet får ovannämnda egenskaper;genom behandling med organiska vatten-blandbara organiska lösningsmedel av den typ, som normalt används vid födoämnesframställning; eller medelst andra kända sätt att denaturera prteiner. Det före- dragna sättet är att koka i vatten eller vattenhaltiga lös- ningar eller suspensioner. Den tid och temperatur, som 7811315-6 114 erfordras, beror på storleken och formen hos styckena av det jästa materialet, på naturen och koncentrationen hosde lösta eller suspenderade komponenterna samt på lösningens eller suspensionens pH-värde. 'företrädesvis hackas det jästa materialet eller skärs i tärningar eller större stycken och upphettas i vatten eller natriumkloridlösning eller en lösning med lämpliga smakämnen, vid 15 psig (l2l°C) under 5-10 minuter, eller kokas vid atmosfärstryck under 10-20 minuter.

Det denaturerade materialet kan förlora en del av sina lös- liga komponenter under denatureringen, i synnerhet om denna åstadkommas i vattenlösningar. Detta påverkar inte i nämn- värd grad proportionerna av syra-hydrolyserbar stärkelse och mycelium i produkten. Det har emellertid visat sig, att produktens nukleinsyrahalt kan pâverkas under denatureringen, och det bör noteras, att om detta sätt att bestämma svamp- myceliet används, är det viktigt, att den substrat-fria myceliestandarden, som används för att bestämma nuklein- syrahalten, behandlas pâ samma sätt som produkten.

Nukleinsyror kan reduceras före eller under denature- ringssteget. Det denaturerade materialet, rehydrerat om torkat under denatureringen, kan blandas in direkt i till- lagade födoämnen såsom stuvningar och färsar eller i djur- matsberedningar och kan konserveras utan att förlora sin struktur.

Det köttliknande materialet kan torkas på något lämp- ligt sätt, exempelvis genom torr upphettning, upphettning under reducerat tryck, frystorkning eller genom direkt avdunstning av lösningsmedelsbehandlat material. En färs- produkt kan exempelvis torkas i en ugn med forcerat drag vid 50-8000, varvid en hård brun partikel med oregelbunden form erhålles, som kan rehydreras till en form, som starkt påminner om lagad mager nötfärs. Efter rehydrering kan den kombineras med nötfärs, fläskfärs, kycklingfärs eller färs av annat kött eller användas i färs med starkt salt smak och andra lagade kötträtter, exempelvis pastejer, hamburgare, korvar, pajer eller smaksättas eller användas tillsammans med något annat. 7811315-6 15 Följande exempel belyser uppfinningen men får inte tolkas så, att de skulle begränsa skyddsomfånget enligt bi- fogade patentkrav. Alla delar och procentsatser, som ges, anger viktförhållanden, om det inte anges något annat.

Temperaturer är grader Celsius.

Exempel l i. Substratberedning En näringslösning bereddes, som innehöll följande be- ståndsdelar i 1175 ml vatten: urea (34 g); KHQPOH (15 g); (NHu)HPO4 (3,7 g); MgSO4.7H20 (10 g); CaCl2.2H20 (5,3 g); (NHu)2S04 (3,3 g); natriumcitrat. 2H2O (7,0 g); CuSOu.5H20 (0,08 g); FeSOu.7H2O (0,HH g). Denna lösning upp- hettades och sattes till ll00 g malet vete (10 % fukt), siktad så att alla partiklar passerade genom en sikt med maskstorleken l2 mesh per tum (Tyler Standard Screen Scale) men kvarhölls av en sikt med maskstorleken lb mesh per tum.

Blandningen upphettades genom att sänka ned behållaren i ett kokande vattenbad och kokades under omrörning under 20 minuter, varefter hela lösningen absorberades. Köttmjöl (250 g , 7 % fukt) tillsattes och rördes in i den fuktiga spannmâlsblandningen och följdes av ytterligare 250 ml vatten.

Slutblandníngens fukthalt var ca 55 %. Vetepartiklarnas medel- storlek var efter kokningen maximalt 1,0 - 2,0 mm.

Blandningen fördelades i aluminiumskålar med diametern 25 cm och djupet 7 cm till ett djup av ca 2,5 cm och skålarna täcktes med aluminiumfolie och autoklaverades vid ett ång- tryck av 15 psig under 30 minuter. Efter kylning inokulerades varje skål aseptiskt med 10 ml av en tung sporsuspension av Rhizopus oligosporus i vatten. Sporerna hade producerats på ett agarmedium, som, uttryckt i viktprocent, innehöll (NHu)2SOu (Û,72 %); Na2HPOu (0,l5 %); KHZPOR (O,l9 %); cassavamjöl (0,1 %); agar (0,l5 %). Efter inokuleringen om- rördes substratet noggrant under aseptiska betingelser, täck- tes med folie och inkuberades i en befuktad inkubator vid 3200 under 60 timmar. Därefter var substratet kraftigt bevuxet med svampmycelium. '7811315-6 16 ii. Behandling av det jästa materialet En del av det jästa materialet (H00 g vått) skars till l-2 cm kuber och kokades under 10 minuter i 600 g sås, som innehöll, uttryckt i viktprocent, majsmjöl (10 %); jordnöt- olja (6 %); glycerolmonostearat (0,06 %); natriumklorid (2 %); nötköttsmakämnen (Saroline 38-2919, Bush Boake & Allen, 2 %); socker (1 %). Det kokade materialet konser- verades genom att hällas i 500 g krukor och steriliseras genom autoklavering vid ett tryck av 15 psig under 95 minuter.

Produkten var medelbrun till färgen och bestod av fasta, elastiska köttliknande bitar i en tjock sås. Även om bitarna kändes fibrösa i munnen på människa visade det sig att de mycket väl accepterades av hundar.

Exempel 2 i. Substratberedning En näringslösning bereddes, som innehöll följande beståndsdelar i l liter vatten: KH2PO5 (15 g); (NHu)2HP04 (3,7 g), MgSOu.7H2O (10 g); (NHu)2SOu (3,3 g); citronsyra (5 g); CuSOu.5H2O (0,06 g); FeS0u.7H20 (0,4u g); ammonium- laktat (120 g av en lösning med 50 viktprocentdelar per volym- del). En separat lösning av CaC1.2H2O (5,3 g) i H00 ml vatten bereddes. De båda lösningarna steriliserades separat genom autoklavering vid 15 psig under 15 minuter.

Malt pärlformigt korn, siktat som i Exempel 1 (1100 g, 10 % fukt), köttmjöl (100 g, 7 % fukt), sojamjöl (100 g, 7 % fukt) torrblandades och steriliserades i 5 mm djupa lager i torr hetta vid l50°C under l 3/H timmar och överfördes därefter till ett sterilíserat kokkärl med lock.

I De heta näringslösningarna tillsattes under omrörning och kokkärlet placerades i ett kokande vattenbad. Blandningen omrördes ofta under #5 minuter. All vätska absorberades inom 5 minuter, men ytterligare kokning med omrörning erford- rades för att uppnå fullständig penetrering av vattnet och näringsämnena in i spannmålspartiklarna och för att erhålla den önskade graden av gelatinering hos stärkelsen. Fukthalten efter kokningen var ca 57 %. De kokade spannmålspartiklarnas storlek varierade mellan 0,5 och 2,5 mm diameter. Efter kylning 7811315-6 17 inokulerades det fuktiga substratet med 100 ml avenztung sporsuspension av Rhizopus oligosporus, omrördes noggrant och fördelades i rena plastpåsar (15 cm x 30 cm platta), perforerade varje 0,5 cm. Substratets djup var 2,5~3 cm.

Pâsarna inkuberades i ett noggrant luftat befuktat skåp vid 32°C under 60 timmar. ii. Behandling av det jästa materialet De jästa blocken skars till l-2 cm kuber och placerades i så mycket kokande vatten, att de nätt och jämnt täcktes (ca l liter vatten per kg fuktvikt för kuberna), och koka- des i 15 minuter. Detta vatten användes därefter vid bered- ningen av en sås med följande sammansättning, uttryckt i vikt: Nötflott (4,5 %); färsk lök (3,3 våt vikt), rent mjöl (5,8 %)3 mald färsk oxlever (8,7 % våt vikt), salt (1,5 %); mononatriumglutamat (0,1 %); karamellfärg (0,7 %); köttmjöl (3,5 %); glycerolmonostearat (0,5 %); vitamin A/D3 (Roche 500/100) (0,55 mg %). De kokade kuberna sattes till såsen i viktförhållandet 40:60, beräknat på den fuktiga vikten av det jästa materialet före kokningen. Djurfödan konserverades i 300 ml burkar, steriliserades vid 15 psig under l timme.

Det konserverade materialet såg ut som fria köttbitar i en tjock sås med en uttalad leverlukt. Det gav en balan- serad sammansättning med avseende på hundars krav på grund- läggande och väsentliga näringsämnen och accepterades väl av hundar. En typisk analys av den konserverade produkten är följande: (fuktigt material) rått protein (N x 6,25) 7,5 %; fett 3 %; fiber 0,5 %; natriumklorid l %.

Exempel 3. Människoföda (kornbaserad) Substratberedning Näringslösningar bereddes och steriliserades som i Exempel B med det undantaget, att ammoniumlaktatet ersattes med mjölksyra (75 ml av en lösning med 50 % viktdelar per volymdel) och NHHOH (H5 ml av en lösning med 78 % viktdelar per volymdel). Malt pärlformigt korn (1100 g) och sojamjöl (alla partiklar passerade genom en sikt med 16 mesh per tum) 7811315-6 18 beredd av hela sojabönor (200 mg, 10 % fukt) blandades och steriliserades i torr värme, kokades med näringssaltlös- ningarna, kyldes, inokulerades och inkuberades som i Exempel 2. ii. Beredning Det jästa materialet finfördelades i en köttkvarn av o hushâllstyp med en medelstor skiva. Det finfördelade materia- alet behandlades två gånger med 3 volymer av en 3 % natrium~ kloridlösning i 10 minuter. Det kokade finfördelade materialet dränerades och ytterligare vatten pressades ut genom att krama genom ostduk, tills fukthalten hos materialet hade reducerats till ca 70 %.

Detta material påminde om kokad mager nötfärs i fråga om struktur och färg och hade en lätt saltaktig smak. Det, kunde ersätta en del färsk nötfärs i-en mängd olika maträtter, vilket belyses med följande exempel: (a) Konserverad köttfärs med stark saltsmak Strukturerat hackat material, framställt på beskrivet sätt (l kg) blandades med färsk nötfärs (500 mg), stektes en kort stund och värmdes i en sås, som innehöll stekt lök »(100 mg färsk), nötflott (100 mg), rent mjöl (100 mg), nötköttsmakämnen (Bonox, Kraft Foods) (10 mg), karamellfärg (5 mg), salt (1,6 mg), i ca 1,2 liter vatten. Denna beredning konserverades i 300 ml burkar, steriliserades genom autokla- vering vid 15 psig under 1 timme.

Den konserverade produkten hade ett utseende, en struktur och en smak, som starkt påminde om en beredning med enbart nötfärs,med den extra fördelen, att materialet behöll sin fasta struktur efter autoklaveringen. (b) Bolognaisesâs Det strukturerade materialet, som framställdes i Exempel (a), användes vid framställning av bolognaisesås och det visade sig, att det inte var möjligt att skilja såsen från en på samma sätt framställd beredning innehållande enbart nötkött ifråga om smak och struktur. 7811315-6 19 (c) Hamburgare Det material, som erhölls efter uppvärmning av den hackade, jästa produkten i natriumkloridlösning och reduktion av fukthalten till 70 %, blandades med en lika stor víktmängd färsk nötfärs (fukthalt 70 %), smaksatt med salt och peppar och stekt i form av platta runda bitar Som hamburgare. Pro- dukten hade den smak och konsistens, som en hamburgare med kvalitet har.

Exempel U Det strukturerade protein-innehållande materialet framställ- des på samma sätt som i Exempel 3, men efter kokning i natríum- kloridlösning extraherades det pressade materialet tre gånger i 2 volymer aceton. Efter den sista extraktionen dränerades materialet för att avlägsna så mycket aceton som möjligt och lufttorkades det vid rumstemperatur.

Den på detta sätt framställda produkten bestod av vitaktiga flingor och hade praktiskt taget ingen lukt eller smak. Proteinhalten (Nx 6,25) var ca H3 % (torrsubstans).

Flingorna rehydrerades snabbt vid vattentillsats och vid en fukthalt av mellan 70 och 75 % påminde de om tillagad nötfärs i fråga om färg, struktur och tuggbarhet. När de kombinerades med färsk nötfärs i ett förhållande av 2 delar produkt och l del nötkött, kunde produkten användas vid framställning av köttpajer, hamburgare, bolognaisesås och andra liknande mat- rätter, vilka visade sig inte kunna skiljas från liknande produkter med enbart kött.

Exempel 5 Jäst material framställdes i enlighet med Exempel 3.

Det jästa materialet hackades och behandlades tre gånger med 3 volymer isopropylalkohol per volym av det våta materialet, dränerades och tvättades tre gånger i vatten för att avlägsna rester av lösningsmedlet. Vattnet dränerades och det fasta 7811315-6 20 D ämnet pressades, tills fukthalten hade reducerats till 70 ø.

Detta material påminde om tillagad köttfärs i färga om färg och struktur och hade en lätt och mild smak.

Exempel 6 Människoföda, acetondenaturerad, lufttorkad Jäst material framställdes på samma sätt som i Exempel 3, hackades och behandlades tre gånger med 3 volymer aceton per volym fuktigt hackat material, dränerades och lufttorkades vid 2500 i forcerat drag för att avlägsna acetonen. När materialet suspenderades i varmt (HÛOC) vatten, rehydrerade det snabbt och en tuggbar produkt erhölls, som påminde om till- lagat magert kött i fråga om färg och struktur, med en mild smak. Det är viktigt att avlägsna alla spår av lösningsmedel från materialet. Annars pâverkas smaken skadligt.

Exempel 7 Jäst material framställdes som i Exempel 3, men i stället -för fina söjabönpartiklar innehöll substratet 25 % malda soja- bönor, som siktats så, att de passerade genom en sikt med 14 mesh per tum men kvarhölls av en sikt med 16 mesh per tum.

Det jästa materialet (100 g fukt) befuktades med 10 ml vatten, hackades och torkades vid 80°C i en ugn med forcerat drag i 6 timmar. Den torra produkten var brun och skör. När materialet rehydrerades genom att blöta den i varmt (HOOC) vatten inne- hållande 3 % natriumklorid, påminde det om tillagat magert nötkött i fråga om färg och struktur och hade det en smak, som påminde om jästextrakt.

Exempel 8 Jäst material framställdes som i Exempel 7p Det jästa materialet (100 g fukt) befuktades med 10 ml av en l0 % lös- ning av nötköttsmakämne (B0nox; Kraft Foods Ltd.), hackades och torkades vid BOOC i 6 timmar. Produktens egenskaper liknade de i Exempel G beskrivna, men den hade starkare smak. 21 7811315-6 Exempel 9 Jäst material framställdes som i Exempel 3, men korn ersattes med mald majs med liknande partikelstorlek. Materialet hackades och kokades i 3 volymer av en 3 % natriumkloridlösning per volym av det hackade fuktiga materialet. Efter dränering och pressning av överskottets fuktighet så att produkten behöll ca 65 % fuk- tighet, hade materialet en fast tuggbar struktur och en mild lätt nötliknande smak och en blek brun färg.

Exempel 10 Malt pärlformigt korn, som siktats som i Exempel l (80 g, 10 % fukt), steriliserades genom upphettning i en ugn med het luft vid l500C under 60 minuter. Färsk nötfärs (70 g, 70 % fukt) sattes till l2H ml av en lösning innehållande KH2POu (1,5 g); (NHu)2HPOu (0,37 g); MgS0u.7H2O (1,0 g); (NHu)2SOu (0,33 g); citronsyra (0,5 g); CuS0u.5H2O (0,008 g); FeS0q.7H20 (0,0H g); CaCl2 (0,53 g); mjölk syra (7,5 ml av en lösning med 80 % viktdelar per volymdel lösning); NHQOH (H,5 ml av en lösning med 28 % viktdelar per volymdel lösning). Köttet och näringslösningen steriliserades genom autoklavering vid 15 psig i 15 minuter, sattes därefter under omrörning till den heta spannmålen i ett kokkärl, som placerades i ett kokande vattenbad. Blandningen om- rördes ofta under kokning i 30 minuter. Fukthalten efter kok- ningen var ca 65 %. Efter kylning inokulerades det fuktiga substratet med 10 ml av en tung sporsuspension av Rhízopus oligosporus, blandades väl och fördelades i perforerade plast- påsar till ett djup av ca 2,5 cm. Påsarna inkuberades i ett noggrant luftat och befuktat skåp vid 32oC i 63 timmar.

Det jästa materialet hackades och kokades i 20 minuter i 3 volymer av en 3 % natriumkloridlösning per volym av det fuktiga hackade materialet. Slutprodukten påminde om tillagad nötfärs i fråga om utseende och struktur och de tillsatta kött- partiklarna kunde inte visuellt skiljas från det övriga mate- rialet. 7811315-6 22 Kuber av det jästa materialet (Ca l cm kuber) behandlades på samma sätt. Den upphettade ickadränerade produkten påminde om í tärningar skuret kött i fråga om utseendeoch struktur och hade en mild smak.

Exempel ll Jäst material framställdes som i Exempel 3, men något soja- mjöl sattes inte till. Det jästa materialet skars till 1-2 cm kuber eller hackades och kokades i en 3 % natriumkloridlösning i 20 minuter. Produkten var ljusare till färgen än jämförbara produkter, som innehöll sojaprotein eller kött men hade liknande struktur och utseende.

Exempel l2 Korn-baserad, sojaböntillsats, inget icke-proteinkväve. Malt pärlformigt korn (75 g), som siktats mellan 12 och 16 mesh, och malda sojabönor (25 g), som siktats mellan 14 och 16 mesh, kokades i ca 125 ml vatten med ofta förekommande omrörning i 30 minuter, färskt vatten tillsattes efter behov för att upp- rätthålla fukthalten vid ca 58 %. Efter kylning inokulerades substratet med en sporsuspension av Rhizopus oligosporus och fördelades i perforerade plastpåsar till ett djup av 25 mm och inkuberades vid 32°C. När prov togs efter 24 timmar, utgjorde den syra-hydrolyserade stärkelsen ca 53 % av det totala materialet D (torrsubstans) och nukleinsurorna hade ökat från 1,4 till 3,2 s, en ökning med 1,8 %. Materialets struktur efter kokning var mjuk, stärkelsehaltig och ganska kornig. Ytterligare inkubering under en total tid av 48 timmar gav en produkt, som innehöll ca 33 % syra-hydrolyserbart kolhydrat, nukleinsyrahalten hade stigit till 4,14 %, en ökning med 2,7 %. Detta material gav efter de- naturering genom kokning i vatten i 15 minuter en produkt med tuggbar och fjädrande konsistens, som, när den hackades, starkt påminde om köttfärs. Undersökning under ett mikroskop med svag förstoring (platta) visade tätt packade områden med mycelium, som omgav utrymmen med en största diameter av ca l-2 mm. Ofta 7811315-'6 23 med något mycelium växande lösare genom utrymmet. Utrymmen med fristående partiklar av material, förmodligen sojabönpartiklar, kunde också skönjas.

Exempel 13 Jäst material bereddes som i Exempel 3, men i stället användes torkade cassavaskivor med liknande partikelstorlek (H00 g), siktade malda sojabönor med samma partikelstorlek (95 g) och sojamjöl (25 g) och uteslöts ammoniumlaktatlösningen. Materialet skars till l-2 cm kuber och kokades i 15 minuter, hackades och torkades i en ugn med forcerat drag vid 70°C under natten. Den torra produkten var mörkbrun med ljusare färgat fibröst material synligt. När materialet hade rehydrerats genom kokning i 2 % NaCl, påminde det starkt om tillagad köttfärs i fråga om färg och struktur och hade en mild smak.

Exempel 14 Ett substrat framställdes på samma sätt som i Exempel 12. Efter kylning inokulerades substratet med en sporsuspension av Aspergillus oryzae, fördelades i perforerade plastpåsar till ett djup av 25 mm och inkuberades vid 3000 under en period av 3 dagar. Produkten kokades i vatten, hackades och torkades vid 80°C i en ugn med het luft. När produkten hade rehydrerats till ca 65 % (vikt) fuktighet, hade den en fast tuggbar struktur med ett utseende, som påminde om köttfärs. Även om produkten enligt föreliggande uppfinning kan framställas på ovan beskrivna sätt, skall redogörelsen i denna beskrivning inte fattas så, att de på dessa sätt framställda produkterna nödvändigtvis skulle kunna accepteras i enlighet med förekommande lagstiftning med avseende på födoämnen avsedda för konsumtion av människor och/eller djur.

Claims (13)

'78'l1315“6 24 P A T E N T K R A V

1. Sätt att framställa en proteininnehållande produkt genom kultivering av en amylolytisk svampart på ett fast substrat med en fast kolhydratkälla och en kvävekälla, k ä n n e t e c k n a t av följande steg: a) användning av ett partikelformigt, stärkelse innehållande material, som kan, men inte måste, innehålla en kvävekäll , b) partiell gelatinering av stärkelsen i materialet i närvaro av vatten för bildande av ett partikelformigt substrat, sammansatt av partiklar, av vilka den domi- nerande delen har en partikelstorlek av G,5~3 mm, varvid partiklar med större dimension inte finns i sådan mängd att de kan observeras i den fermenterade produkten, c) tillsättning av en kvävekälla om kvävekälla saknas i steget b) eller är otillräcklig, vilken tillsättning sker före, under eller efter steget b) och med upprätt- hållande av substratets fysikaliska tillstånd, d) inokulering av substratet med åtminstone en amylolytisk svampart, e) inkubering av det inokulerade substratet i närvaro av syre och fukt, till dess i huvudsak alla partiklar i det stärkelsebaserade materialet väsentligen nedbrutits till icke partikelform och de utrymmen, som ursprungligen upptagits av de stärkelsebaserade substratpartiklarna och innehållande nedbrytningsprodukterna tätt bundíts samman av ett nätverk av mycelium och f) denaturering av produkterna i steget e), varvid kväve- källan är assimilerbar av svamparten och förekommer i en total mängd, som inte är inhiberande men tillräcklig för att medgiva adekvat mycelial tillväxt i steget e) och varvid, om kvävekällan är partikelformig, den domi- nerande partíkelmängden har en partikelstorlek understi- gande 2,5 mm och partiklar med större dimensioner inte förekommer i tillräcklig mängd för att synas i den 73113í5*6 25 fermenterade produkten och varvid eventuellt utnyttja: efterföljande steg g) skärning av produkten i tärningar eller kuber h) tillsättning av smakämnesmaterial i eller efter steget f) i) dehydrering av produkten i något av stegen f), g) eller h) och j) reducering av nukleinsyrehalten i produkten i steget e) före, under eller efter steget f).

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att det stärkelse-innehållande materialet består av åtminstone ett sädesslag, som eventuellt är skalat, eller åtminstone består av en typ av potatismjöl eller sagogryn.

3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att storleksintervallet för substratpartiklarna företrädesvis är 1-2 mm.

4. H. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att substratet har en fukthalt av H5-70 viktprocent.

5. Sätt enligt något av kraven l-H, k ä n n e t e c k n a t av att kvävekällan är partikelformig, varvid partiklarna i kväve- källan inte i något fall har dimensioner överstigande l mm.

6. , Sätt enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att svamparten tillhör klassen špngi Imnerfecti.

7. Sätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t av att svamparten är en slemmig, företrädesvis tillhörande släktet

8. Rhizopus, exempelvis Bhizopus oligosporus, eller att svamparten tillhör någon av släktena Spergillus, Penícíllíum och Fusarium, eller släkten Agaricus eller andra ätliga svamparter. 82 Sätt enligt något av kraven l~7, k ä n n e t e c k n a t av att det inokulerade substratet inkuberas, tills halten av 7811315-6 26 svra-hydrolyserbart stärkelse och nedbrytningsprodukter av stär- kelse har minskat till under H5 viktprocent, beräknat på vikten av den totala i steg e) framställda massan (torrsubstans).

9. Sätt enligt något av kraven 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att den myceliala halten i det inkuberade inokulerade sub- stratet före denaturering har uppnått 40 viktprocent, beräknat på vikten av den totala i steg e) producerade massan (torrsub~ stans).

10. Sätt enligt något av kraven l-9, k ä n n e t e c k n a t av att produkten i steg e) denatureras i ett vattenhaltigt medium vid en temperatur överskridande 7006 eller i åtminstone en olja och/eller ett fett vid en temperatur överskridande 10002.

11. ll. En protein-innehållande strukturerad produkt, k ä n n e - t e c k n a d av att den består av denaturerat svampmycelium, som är sammanvävd runt och genom stärkelse, nedbrytningsprodukter av stärkelse, fukt och gasbubblor, varvid i huvudsak alla maximala dimensioner hos större ínterhyfala avstånd (definierat i det föregående) inte överskrider 3 mm.

12. En protein-innehållande strukturerad produkt enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d av att de maximala dimensionerna inte överskrider 2 mm.

13. l3. En produkt enligt krav ll eller 12, k ä n n e t e c k - n a d av att mängden stärkelse och/eller nedbrytningsprodukter av stärkelse i det strukturerade produkten inte överskrider H5 viktprocent beräknat på den strukturerade produktens totala torrsubstans. lä. En produkt enligt något av kraven ll-13, k ä n n e - t e c k n a d av att mängden svampmycelium är åtminstone HU viktprocent beräknat på den strukturerade produktens totala torrsubstans.