DD269743A3

DD269743A3 - Verfahren zur restrukturierung von zerkleinertem muskelfleisch

Info

Publication number: DD269743A3
Application number: DD29698686A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Schubring; Irene Harwardt; Juergen Witt; Sigrid Neumann; Christoph Schneider; Gerhard Mieth
Original assignee: Inst Hochseefischerei
Priority date: 1986-12-03
Filing date: 1986-12-03
Publication date: 1989-07-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Restrukturierung von zerkleinertem Muskelfleisch, vorzugsweise aus Fischen, unter Ausbildung geordneter, muskelaehnlicher Strukturen. Es wird das Ziel verfolgt, typische Sensorik- und Texturmerkmale bei der Herstellung von Halbfabrikaten bzw. nach weiterer Verarbeitung von Fertigprodukten zu erzeugen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen und/oder Zusatzstoffe aufzuzeigen, die die Ausbildung geordneter Strukturen mit bevorzugter Laengsausrichtung in zerkleinertem Muskelfleisch weitgehend unabhaengig von der Rohstoffzusammensetzung ermoeglichen. Erfindungsgemaess wird gereinigtes, ggf. entgraetetes bzw. entbeintes und enthaeutetes Muskelfleisch auf subzellulaere Teilchengroessen zerkleinert und unter Zusatz polyanionischer Komplexbildner, vorzugsweise von Pektinen mit vorgegebenem Veresterungsgrad, von proteinreichen Produkten, vorzugsweise von Pflanzenproteinisolaten mit vorgegebenem Denaturierungsgrad, von Fetten, vorzugsweise Pflanzenoele und Weichfette, und/oder von Salzen polyvalenter Kationen, vorzugsweise Calziumsalze, nach dem Vermischen einem Gefrieren mit nachfolgender Erhitzung in Verbindung mit einer Pasteurisation oder Sterilisation unterworfen. Die Erfindung kann in der Lebensmittelindustrie, insbesondere der fischverarbeitenden Industrie bei der Herstellung von Filetanaloga fuer Gefrier- und Sterilkonserven genutzt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Restrukturierung von zerkleinertem Muskelfleisch, vorzugsweise aus Fischen, unter Ausbildung geordneter muskelähnlicher Strukturen.

Die gewonnenen Produkte weisen für muskelartige Strukturen typische Sensorik- und Texturmerkmale auf und sind als Halbfabrikate oder nach weiterer Zubereitung unter Zusatz von Ingredentien als Fertigprodukte in der Lebensmittelindustrie, beispielsweise als Filetanaloge in Gefrier- und Sterilkonserven, verwendbar.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Strukturierung von Proteinen werden Verfahren der Druckverformung (Extrusion) und der Faserbildung (Verspinnen) verwendet. Daneben ist auch die Gewinnung von Strukturaten aus proteinreichen pflanzlichen oder tierischen Präparaten durch Gefrieren entsprechender wäßriger Dispersionen, meist mit einer nachgeschalteten Verfestigung, bekannt. So wird z. B. in DE-AS 2211944 und DE-AS 2211943 die Herstellung muskelgewebeähnlicher Nahrungsmittel aus Proteinsuspensionen (Trüben, dabei werden unter Trüben Emulsionen von der Art kolloiddisperser Systeme verstanden) durch gelenktes Einfrieren und nachfolgende Erhitzung beschrieben. Weiterhin wird in US-P 4084017 erläutert, wie durch gelenktes Einfrieren einer wäßrigen Aufschlämmung eines hitzekoagulierbaren Proteins, die Stabilisierung der so erhaltenen Strukturen durch Tauchen in wäßrigen Alkohol, Abpressen der Flüssigkeit, Erhitzen und Rehydratisieren ein fischanaloges Produkt erhalten werden kann. Als

Proteinrohstoffe werden neben Pflanzen- und Fleischproteinen zerkleinerte myofibrilläro Proteine von Fischen oder Krill eingesetzt (US-PS 4167 590), wobei hierin sowie in anderen Patentschriften über den Zerkleinerungsgrad keine Angaben gemacht «-.erden. Zusatzstoffe können anorganische Salze, wie NaCI, CaCI₂ und Phosphate (DE-AS 2211943), aber auch Fett und Kohlenhydrate sein, allerdings haben die beiden letzten Zusatzstoffe keinen Einfluß auf die Struktur (US-P 4167590). Im DD-WP 223355 wird beschrieben, daß Vernetzungsreagenzien (z.B. mehrwertige Metallsalze) oder polyanionische Komplexbildner (z. B. Polysaccharide, Polyphosphate usw.) günstige Randbedingungen für thermisch stabile Produkte in einem breiten pH-Bereich bieten sowie deren Ausbeute und biologische Wertigkeit verbessern, diese Erfindung bezieht sich jedoch primär auf eine Strukturierung von Pflanzenproteinen, wobei zerkleinertes Fischfleisch lediglich als Füllmasse fungiert. Nachteilig bei all diesen beschriebenen Verfahren ist, daß die erhaltenen Geftierstrukturate stark von Zerkleinerungsgrad und der Zusammensetzung der eingesetzten Rohware (Tierart) abhängig sind, so daß Restrukturate mit unterschiedlichen Texturmerkmalen erhalten werden. Deshalb wird versucht, durch aufwendige Vorbearbeitung des Proteinrohstoffes, wie z. B. Behandlung bei unterschiedlichen pH-Werten (US-P 4136210) oder Abtrennung der wasserunlöslichen Bestandteile (US-P 3920853) zu besseren Effekten zu kommen.

Dadurch wird jedoch die Verarbeitung deutlich verteuert. Außerdem ist es dann nur möglich, ganz bestimmte Species mit vorbestimmterTextui zu verarbeiten. Dies ist eine weitere Einengung, da die Herstellung restrukturierter Muskelfleischprodukte sich nicht ausreichend flexibel an die jeweils zur Verfügung stehende Rohware anpassen kann. Eine gezielte Steuemng von Struktur und Textur is; somit dirzeit nur unter Einschränkungen möglich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht demzufolge in der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Produkten mit gesonderten muskelähnlichon Strukturen aus zerkleinerter Muskulatur.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen und/oder Zusatzstoffe aufzuzeigen, die die Ausbildung

geordneter Strukturen mit bevorzugter Längsausrichtung in zerkleinertem Muskelfleisch weitgehend unabhängig von der

Rohstoffzusammensetzung ermöglichen. Erfindungsgemäß wird zur Restrukturierung von zerkleinertem Muskelfleisch durch wechselweises Gefrieren und Erhitzen nach

dem Vermischen des eingesetzten zerkleinerten Muskelfleisches und von Zusatzstoffen, in der Weise verfahren, daß aufsubzellulare Teilchengrößen im Bereich von 10 bis 200Mm, vorzugsweise von 20 bis 100ψτι zerkleinertes Muskelfleischzusammen mit einem oder mehreren der folgenden vernetzenden Zusatzstoffe nämlich polyanionische Komplexbildner,vorzugsweise von Pektinen mit vorgegebenem Veresterungsgrad, proteinreiche Produkte, vorzugsweise Pflanzenproteinisolatemit vorgegebenem Denaturierungsgrad, stärkereiche Produkte, vorzugsweise Stärke mit hohem Amylopektingehalt, sowiegegebenenfalls Fette, vorzugsweise Pflanzenöle und Weichfette, und Salze polyvalenter Kationen, vorzugsweise Calziumsalze,verarbeitet wird.

Wie nämlich gefunden wurde, ist die Ausbildung geordneter Strukturen mit bevorzugter Längsrichtung bei Gefrierprozessen

von zerkleinertem Muskelfleisch — sofern nicht spezielle Gefriertechniken angewandt werden — an zwei unabdingbare

Voraussetzungen gebunden. So müssen zum einen die zu restrukturierenden Rohstoffe auf subzelluläre Teilchengrößen von 10 bis 200Mm, vorzugsweise von

20 bis 10ΟμΓΠ, zerkleinert werden. Zum anderen ist der Zusatz polyanionischer Komplexbildner, vorzugsweise von Pektinen miteinem vorgegebenen Veresterungsgrad von 30 bis 80%, vorzugsweise von 35 bis 65%, oder von Proteinen, stärkereichen

Produkten, Fetten und Salzen polyvalenter Kationen notwendig. Dadurch wird eine angestrebte Kompensation

rohstoffspezifischer Unterschiede in der Zusammensetzung der zu verarbeitenden Spezies und damit unerwünschter

Text'irabweichungen von Standarderzeugnissen mit originärer Muskelstruktur erreicht. Das zu wählende Masseverhältnis der Zusätze hängt demzufolge in erheblichem Maße von der Zusammensetzung der Rohware,

insbesondere dem Gehalt an Basiskomponenten Rohprotein, Rohfett und Wasser ab, so daß die jeweilige

Rezepturzusammenstellung der zu restrukturierenden Fertigmasse in Vorversuchen unter Berücksichtigung nachstehender

erfinderischer Erkenntnisse zu erfolgen hat.

Die Zusatzmenge polyanionischer Komplexbildner hat in Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, max. 20%, vorzugsweise 1 bis 5%, zu betragen, wobei bei einem Fremdproteinzusatz ein Gesamtmasseverhältnis von Muskelprotein zu Fremdprotein von 20:1 bis 1:1, vorzugsweise von 10:1 bis 3:1, einzuhalten ist. Die Zusatzmenge der eingesetzten proteinreichen Produkte hat in Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung, bezogen auf die Masse des Rohstoffs max. 50%, vorzugsweise 10 bis 20%, zu betragen, wobei ein Denaturierungsgrad zwischen 25 und 75%,

bezogen auf den Stirkstofflöslichkeitsindex der Proteine vorzugeben ist.

Die Zusatzmenge der als Texturregulatoren eingesetzten stärkereichen Produkte hat in Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung, bezogen auf die Masse des Rohstoffes max. 5%, vorzugsweise 1 bis 3%, zu betragen. Die Zusatzmenge von eingesetzten Fetten hat in Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung max. 50%, vorzugswiise 10

bis 40%, zu betragen, wobei das Massaverhältnis von f-osamtprotein zu Gesamtfett auf 1:0,5 bis 1:3, vorzugsweise 1:1 bis 1:2,einzustellen ist.

Die Zusatzmenge von außerdem eingesetzten Salzen polyvalenter Kationen hat in Abhängigkeit von der Art und Menge des

polyanionischen Komplexbildners und des zugesetzten Proteins 0,1 bis 1,0%, vorzugsweise 0,25 bis 0,5%, bezogen auf die

Gesamtmenge der zu strukturierenden Masse zu betragen. Schließlich wurde gefunden, daß sich ein vorheriges langsames Gefrieren der zur Restrukturierung vorgesehenen Rohstoffe

oder deren Mischungen bei Temperaturen < -15°C in Kombination mit einem Auftauprozeß bei Temperaturen a 3O⁰C mitnachfolgendem Schnellgefrieren bei Temperaturen < -5O⁰C günstig auf die Ausbildung laminarer Strukturen in Folge einer

Verdenaturierung der Muskelproteine auswirkt.

Gleichermaßen positiv wirkt sich eine denaturierende Vorbehandlung der Rohstoffe durch Kälte und/oder Hitzeeinwirkung bei Temperaturen £ -15⁰C und >50°C und/oder Salzeinwirkungen bei Salzgehalten £10% aus.Die erfinderische Lösung weist gegenüber an sich bereits bekannten Verfahren der Gefrierstrukturierung den generolien Vorteil der Erzielung eines hohen Ordnungsgrades im Fertigprodukt bei einer zugleich hohen, von der Rohstoffzusammensetzung weitgehend unabhängigen Effektivität auf, wobei die resultierenden Endprodukte muskelähnliche Strukturen mit den typischen Sensorik- und Texturmerkmalen aufweinen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung beisteht darin, daß Muskelfleisch verschiedenartiger Tierspezfar. beispielsweise Fisch, Krill, Geflügel, Rind, Schwein u.a. restrukturiert werden kann.

) Ausführungsbeispiele:

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Beispiel 1

Gefrorener Kabeljau, geköpft und ausgenommen, wird in Wasser aufgetaut, und mit einem Grätenseparator wird anschließend eine Trennung des Fischfleisches von den restlichen Körperbestandteilen vorgenommen. Das auf diese Weise gewonnene, weitestgehend von Haut und Gräten freie, zerkleinerte Fischfleisch wird in einem Schneidmischer so lange bearbeitet, bis die dabei erhaltene Teilchengröße im subzellulären Bereich (etwa 35 bis 85μιη) liegt. Dazu sind in Abhängigkeit vom verwendeten Maschinentyp 8 bis 13 Minuten erforderlich. Während der Zerkleinerung erfolgt neben dem Zusatz einer 15%igen NaCI-Lösung, deren Anteil 10% bezogen auf die Masse des Fischfleisches beträgt und die vorrangig aus geschmacklichen Gründen verwendet wird, die Zugabe von Polyphosphat (z. B. Na₂P₂O₇) in kristalliner Form. Die Höhe der Zugabe liegt bei 6% bezogen auf den Rohproteingehalt des Fischfleisches. Nach Beendigung der Behandlung im Schneidmischer wird das Homogenat zur Formgebung in Wursthüllen aus Kunststoff eingefüllt und in einer Gefriergutlagertruhe bei etwa -20°C gefroren. Nach Abschluß des Gefriervorganges oder auch nach längerer Gefrierlagerzeit bei vorgenannter Temperatur wird das Material in gefrorenem Zustand nach Entfernung der Hülle in etwa 20cm dicke Portionen zerteilt, paniert und im Ölbad bei 18O⁰C fritiert. Dar. so behandelte» Produkt weist beim Verzehr einen außerordentlich hohen Identitätsgrad mit Portionen aus originärem Dorschfilet auf und ist diesem an Zartheit und Saftigkeit überlegen.

Beispiel 2

Aus Süßwasserfischen (z. B. Plötze, Blei oder Barsch}, sowohl getrennt als auch im Gemisch verwendet, nach ei ?r Aufbereitung (Köpfen und Entweiden) mittels Grätenseparatoren gewonnenes, zerkleinertes Fischfleisch wird mit 1,5% Kochsalz, bezogen auf die Masse des Fischfleisches, vermengt und unter industriellen Bedingungen in einem Plattengefrierapparat gefroren. Nach mehrmonatiger Gefrierlagerung wird dieses Zwischenprodukt auf etwa -5°C temperiert, grob zerkleinert und in einem Schneidmischer so lange bearbeitet, bis die Teilchengrößen etwa 70 bis ΙΟΟμπι betragen. Neben dem bereits im Beispiel 1 beschriebenen Zusatz einer Kochsalzlösung erfolgt dabei die Zugaue eines handelsüblichen Pektins und gleichzeitig auch der Zusatz von Calziumchlorid. Die prozentualen Anteile dieser Komponenten betragen 1,0 (Pektin) bzw. 0,3 (Calziumchlorid), bezogen auf die Masse des zu strukturierenden Gutes. Entsprechend Beispiel 1 erfolgt dessen Weiterverarbeitung. Die nach Entfernung der zur Formgebung verwendeten Hülle erhaltenen Portionen werden zusammen mit einem wäßrigen Aufguß, dem geeignete würzende Beigaben zugesetzt werden, in 250g Aluminiumdosen eingegeben und nach dem Verschließen unter industriellen Bedingungen sterilisiert, wobei das Produkt für 20 Minuten bei einer Temperatur von 121 °C belassen wird. Beim Verzehr weist das so behandelte Erzeugnis in den sensorischen Merkmalen eine außerordentlich hohe Identität mit originärem, ebenfalls sterilisiertem, Thunfleisch auf.

Beispiel 3

Zerkleinertes Schildmakrelenfleisch, das aus gefrorener Rohware entsprechend B -ispiel 1 hergestellt wird, wird mit einer Suspension eines Pflanzenproteinsolates (z. B. Ackarbohnenproteinsolat) so versetzt, daß der Anteil an Ackerbohnenprotein zum Rohprotein 1:10 beträgt. Bezogen auf den Gesamtproteingehalt der Mischung erfolgt ein Zusatz von 5% Polyphosphat. Unter Beimischung einer Kochsalzlösung entsprechend Beispiel 1 erfolgt unter Verwendung einer Kolloidmühle die Herstellung einer homogenen Masse, in der das Fischf leisch eine Teilchengröße von etwa 90 bis 120 μηι aufweist. Zur Formgebung wird das Gut in eine Runddose aus Aluminium gefüllt und gefroren. Das gefrorene Produkt wird in einem Dämpfschrank nach Erreichen der Kerntemperatur von 85⁰C für 20 Minuten belassen. Das entstehende faserige Produkt weist eine Analogie zu gekochtem Rindfleisch auf.

Beispiel 4

Wie im Beispiel 2 wird gefrorenes, zerkleinertes Fleisch aus Süßwasserfischen, die jedoch vor dem Separieren in geforenem Zustand vorlagen, verwendet. Bei der Behandlung des temperierten Gutes in einem Schneidmischer erfolgt ein Zusatz von 15% Pektin, über einen Zeitraum von 10 Stunden in einem Wasserüberschuß vorgequollen, bezogen auf den Rohproteingehalt des Fischfleisches, sowie die Zugabe von 20% Rapsöl, bezogen auf die Gesamtmasse. Das homogen zerkleinerte Gut wird in Aluminiumdoson eingedost und bei - 14°C gefroren. Nach 24 Stunden erfolgt ein Auftauen in Wasser mit einer Temperatur von 40°C, an das sich ein erneutes Einfrieren, diesmal unter Verwendung von Trockeneis, also bei etwa -72⁰C, anschließt. Die so behandelten Produkte zeigen nach dem Erhitzen eine sehr stark ausgeprägte lamellenartige Struktur.

Beispiel 5

Mechanisch Ciitbeintes Putenfleibch wird grob zerkleinert und nach Temperierung auf 2 bis4"C in einem Schneidmischer 10min bearbeitet, wobei die Teilchengröße auf 100μιη verringert wurde. Während der Zerkleinerung wird soviel 15%ige, auf 4⁰C abgekühlte Kochsalzlösung zugegeben, daß der Kochsalzgehalt in der fertigen Masse 1 % beträgt. Weiterhin wird während des Schneidmischens soviel einer wäßrigen Dispersion von Ackerbohnenproteinisolat in Wasser (1:6w/w) zugegeben, daß das Verhältnis PutenfleischproteiniAcke'bohnenprotein 11:1 beträgt, Schließlich werden ebenfalls während des

Schneidmischens = 26% Sonnenblumenöl (bezogen auf die Gesamtmasse) hinzugefügt. Die fertige Masse wird in 20mm starke

100g Portionen geformt, die mit einer Panierung umhüllt und in einem herkömmlichen industriellen Band- oder

Spiralgefriergerät eingefroren werden. Zum Verzehr werden die gefrorenen Portionsstücke in einem Ölbad von 180°C gegart. Das so erhaltene Produkt hat sensortsche Eigenschafton, die denen von originärem Putenmuskelfleisch weitgehend ähnlich sind.

Claims

1. Verfahren zur Restrukturierung von zerkleinertem Muskelfleisch durch wechselweises Gefrieren und Erhitzen nach dem Vermischen des eingesetzten zerkleinerten Muskelfleisches und von Zusatzstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß auf subzellulare Teilchengrößen im Bereich von 10 bis 200pm, vorzugsweise von 20 bis 100μηη zerkleinertes Muskelfleisch zusammen mit einem oder mehreren der folgenden vernetzenden Zusatzstoffe nämlich polyanionische Komplexbildner, vorzugsweise von Pektinen mit vorgegebenem Veresterungsgrad, proteinreiche Produkte, vorzugsweise Pflanzenproteinisolate mit vorgegebenem Denaturierungsgrad, stärkereiche Produkte vorzugsweise Stärke mit hohem Amylopoktingehalt, sowie gegebenenfalls Fette, vorzugsweise Pflanzenöle und Weichfette, und Salze pclyvalenter Kationen, vorzugsweise Calziumsalze, vp; arbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge der polyanionischen Komplexbildner in Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, max. 20%, vorzugsweise 1,0 bis 5,0% beträgt, wobei bei Fremdproteinzusatz ein Gesamtmasseverhältnis von Muskelprotein zu Fremdprotein von 20:1 bis 1:1, vorzugsweise 10:1 bis 3:1, eingehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten proteinreichen Produkte einen Denaturierungsgrad zwischen 25 und 75%, bezogen auf den Stickstoff-Löslichkeits-Index der Proteine, aufweisen.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge der eingesetzten proteinreichen Produkte in der Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung, bezogen auf die Muskelmasse max. 50%, vorzugsweise 10 bis 20%, beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge der eingesetzten stärkereichen Produkte in der Abhängigkeit von der Rohstoffzusammensetzung, bezogen auf die Muskelmasse max..5%, vorzugsweise 1 bis 3% beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge der eingesetzten Fette in der Abhängigkeit \ on der Rohstoffzusammensetzung max. 50%, vorzugsweise 10 bis 40%, bei einem Masseverhältnis von Gesamtprotein zu Gesamtfett von 1:0,5 bis 1:3, vorzugsweise 1:1 bis 1:2, beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzmenge der eingesetzten Salze polyvalenter Kationen in Abhängigkeit von der Art und Menge des polyanionischen Komplexbildners und zugesetzten Proteins 0,1 bis 1,0%, vorzugsweise 0,25 bis 0,5%, bezogen auf die Gesamtmenge der zu strukturierenden Masse, beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten proteinhaltigen Rohstoffe einer denaturierenden Vorbehandlung durch Kälte- und/oder Hitzeeinwirkung bei Temperaturen < -15 und >50°C und/oder Salzeinwirkung bei Salzgehalten < 10% unterworfen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzten Pektine einem Veresterungsgrad von 30 bis 80%, vorzugsweise von 35 bis 65%, aufweisen.