DE2260119A1

DE2260119A1 - Essbare proteinfaser und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2260119A1
Application number: DE2260119A
Authority: DE
Inventors: Willem Jan Lecluse
Original assignee: FrieslandCampina Germany GmbH
Current assignee: FrieslandCampina Germany GmbH
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE2260119B2; AR206587A1; CA994160A; AU4969772A; NL7116966A; DE2260119C3; JPS522987B2; AU464293B2; FR2162603A1; NL171218C; BE792473A; US3865959A; JPS4875754A; GB1398179A; FR2162603B1

Description

Patentanwälte O O β Π 1 1 Cl

Prof Dr.-ΐησ Robert Meldau 11 Q U I I ÜJ

D.P1.-1PB. Qustav Meldau , _Dip....n₀. O. Elbertzhagen

483 Bütereloh 1, Vennetr.e, Poe«.2040
Telefon. C05240 23484 ♦ 86141

Coöperatieve Condensfabriek "FRIESLAND" Pieter Stuyvesantweg 1 LEEUWARDEN/Holland

Essbare Proteinfaser und Verfahren zu ihrer Herstellung

Beanspruchte Priorität: Patentanmeldung in Holland 71 16966 vom 10. Dezember 1971

Die Erfindung betrifft essbare Proteinfasern auf Kaseinbasis und ein Verfahren zu deren Herstellung.

Eine der grössten Schwierigkeiten bei der Herstellung von Fleischersatzstoffen ist die Erzielung einer Kaubarkeit oder Zartheit, welche derjenigen von Fleisch ähnelt oder gleicht. Diese Kaubarkeit oder Zartheit beruht auf der Faserstruktur.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zum Herstellen von Nahrungsmitteln mit einer mehr oder weniger ausgeprägten Faserstruktur bekannt. Eines der bekanntesten Verfahren, das beispielsweise in. der USA-Patentschrift Nr. 2 682 466 beschrieben ist, beruht auf der Herstellung essbarer Proteinfasern gemäss einem Nasspinnverfahren, bei dem ein sehr proteinhaltiger Rohstoff in einem alkalischen Medium aufgelöst und in feinen Strahlen in ein saures Salzbad gespritzt wird, wo er zu Fasern koaguliert. Nach dem Entfernen der Koa gul i e rungs flüs si c/ke it

BADORiGINAL 309825/03 A2

werden diese Fasern mit Farbstoffen, Würzstoffen und Füllstoffen vernascht, so da£ ein Fleischersatzstoff, der sich für den menschlichen Verbrauch eignet, erzielt wird.

Gemäss einem anderen Verfahren, welches in der USA-Patentschrift Nr. 2 830 9Ü2 und 2 879 163 beschrieben ist, koaguliert eine Suspension eines sehr proteinhaltigen Rohstoffes in Wasser unter dem Einfluss von Warme zu einem Proteingel, welches durch Pressen mit Hilfe einer Makkaronipresse zu Fasern geformt wird.

Ein weiteres Verfahren, welches in der USA-Patentschrift Nr. 3 142· 571 beschrieben ist, besteht aus einem Spritzvorgang, bei dem ein Proteinteig sich zu einem schaumförmigen Produkt mit parallelen Schaumlamellen ausdehnt, welche diesem Produkt eine Kaubarke it vermitteln, die derjenigen von Fleisch ähnelt.

Schliesslich können sehr proteinhaltige Suspensionen gemäss ■USA-Patentschrift Nr. 30 47 395 unter dem Einfluss von Wärme zu Fdserscheibchen koagulieren.

Als Rohstoff für die Herstellung von Proteinfasern oder anderen fleischähnlichen Produkten mit Faserstruktur wird meistens Mehl von Hülsenfrüchten, wie beispeilsweise entfettetes Sojabohnenmehl oder entfettetes Erdnussmehl·,verwendet. Auch wenn derartige Rohstoffe billig sind, so ist ihre Verwendung bei der Herstellung von Fleischerudtzi;toffen doch mit ernsten Nachteilen, wie sie in der Folge beschrieben üind, verbunden! (a) der hohe Gehalt an proteinfreien Komponenten, bei dem eine vorherige kostspielige Reinigung zu isoliertem Hülsenfruchtprotein vor der behandlung zur Herstellung essbarer Protein

3098 25/03'/. 2

BAD ORIGINAL

fasern erforderlich ist,

(b) der starke Bohnengeschmack, der durch Aromatisierung des Endproduktes nur schwer zu überdecken ist,

(c) die Anwesenheit einer Komponente, die bei der Verdauung zu unangenehmen Blähungen führt,

(d) das Sprödewerden der Proteinfasern bei längerer Lagerung,

(e) die schlechte Haltbarkeit der koagulierenden proteinreichen Lösungen, wenn ein Nasspinnverfahren angewandt wird; diese beruht auf einer stark abnehmenden Viskosität der ausgeprägt alkalischen Proteinlösungen im Laufe der Zeit; und

(f) der Säuregeschnack der frisch gesponnenen Proteinfasern, welcher bei Anwendung eines Nasspinnverfahrens schwer zu beseitigen ist.

Essbare Proteinfasern gemäss der Erfindung basieren auf Kasein und enthalten neben den im Kasein vorliegenden Ionengruppen wenigstens 0,04 Mol Erdalkalimetallionen, wenigstens 0,005 Mol Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen und wenigstens 0,012 Mol Ionen mehrbasischer Säuren pro 100 g Protein.

Es wurde gefunden, dass derartige Fasern nicht die oben genannten Nachteile aufweisen und darüber hinaus wärmefest sind und dass sie geschmeidig bleiben, auch wenn sie über eine lange Zeit gelagert werden, so dass diese Fasern zu Fleischersatzstoffen mit einer Zartheit und Kaubarkeit verarbeitet werden können, welche denjenigen von Fleisch sehr ähneln. Äusserdem können die erfindungsgemässen Fasern nach ihrer Trocknung bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 57c in ausgezeichneter Weise rehydriert werden innerhalb weniger Minuten, indem sie oder der sie enthaltende Fleischersatz in heisses Wasser

309825/0342"

p.A,ry

getaucht werden bzw. wird.

Der Gehalt an Erdalkalimetallionen, Alkalime tall ionen und/oder Ammoniumionen und Ionen bolybasischer Säuren beträgt vorzugsweise 0,04 - 0,20 bzw. 0,005- 0,060 bzw. 0,012 - 0,060 WoI pro 100 g Protein. Als Erdalkalimetall, Alkalimetall und Anion polybasischer Sauren eignen sich Kalzium, Natrium und/oder Kalium bzw. Phosphat sehr.

Uie essbaren Proteinfasern genuiss der Erfindung können dadurch hergestellt weiden, dass ein vollständiger oder unvollständiger Kaseinkomplex zu Fasern verarbeitet wird, wobei, wenn der Kaseinkoir.plex nicht vollständig ist, die Fasern mit Alkalimetallionen, Ammoni um ionen, Erdalkalimetallionen und/oder Änionen mehrbasischer Säuren in Berührung gebracht werden, um das gesamte Kasein im Kaseinkomplex umzuwandeln, und indem schliesslich die Fasern mit Salzen stabilisiert werden, deren Anionen bisher noch nicht verwendet wurden.

Vorzugsweise wird ein vollständiger oder unvollständiger Kaseinkomplex zubereitet, indem Säurekasein, Wasser, Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen, Erdalkalimetallionen und/oder Anionen mehrbasischer Säuren gemischt werden, bis das Säurekasein vollständig oder teilweise in den Kaseinatkomplex umgewandelt worden ist.

Die Herstellung essbarer Proteinfasern aus Säurekasein durch Auflösen einer Suspension desselben in Wasser mittels Natriumhydroxid zu einer kolloidalen Natriumkaseinatlösung mit

Bau OHitiiNAL

309825/0342

konstanter Viskosität und 'Koagulierung dieser Lösung in Sauersalzbädern ist aus der bereits angeführten USA-Patentschrift Kr. 2 682 466 an sich bereits bekanntgewordene Die so erzielten Fasern haben jedoch den Nachteil, dass sie einen schwer zu beseitigenden sauren Geschmack haben und dass sie bei Wärmebehandlungen wie Kochen, Sterilisieren oder Backen nicht stabil sind zum Zergehen oder Schmelzen neigen.

Vorzugsweise wird der erfindungsgemäss angewandte Kaselnatkomplex dadurch hergestellt, dass das saure Kasein mit Wasser und 0,04 - 0,30 Mol Erdalkalimetallionen wie Kalzium oder Magnesium, 0,005 - 0.10 Mol Alkalimetallionen und/oder Ammoniumionen wie Kalium oder Natrium und 0,012 - 0,080 Mol Anionen mehrbasischer Säuren wie Karbonat, Zitrat oder Phosphat gemischt wird, wobei alle Mengenangaben sich auf 100 g Protein beziehen. Besonders günstige Konzentrationen sind 0,04-0,20 bzw. 0,010-0,080 bzw. 0,012-0,060 Mol pro 100 g Protein.

Es ist besonders günstig, Kalzium als Erdalkalimetallkation, Kalium und/oder Natrium als Älkalimetallkation und Phosphat als Änionen mehrbasischer Säuren zu verwenden. Es hat sich gezeigt, dass bei Anwendung dieser Ionen Kaseinatkomplexfasern mit der günstigsten Stärke und Geschmeidigkeit erzielt werden können, die nach der Verarbeitunc/ zu Fleischersatzstoffen zu der Zartheit führen, die derjenigen von Fleisch am besten ähnelt«

Es gibt keine bevorzugte Reihenfolge, in der die verschiedenen Ionengruppen der Mischung aus saurem Kasein und Wasser zugegeben werden, da jede'willkürliche FoLge immer zu einem Kaseinatkomplex mit im wesentlichen denselben für die Fassrbildung

...^ ^- 309825/0342

günstigen Eigenschaften führt. Es gibt keine besonders bevorzugte Lösung sowohl hinsichtlich bestimmter gegenseitiger Gewichtsverhältnisse der verschiedenen Ionengruppen als auch hinsichtlich der Gesamtzahl von Ionen und der Menge des eingesetzten Kaseins·

Es wird bevorzugt, dass das für die Herstellung des Kaseinatkomplexes eingesetzte saure !Casein so gut wie möglich von Anionen befreit wird, die nicht der Herstellung dieses Komplexes dienen. Dies gilt insbesondere für Anionen, die nach der Ausfällung von saurem Kasein aus Magermilch zurückgeblieben sein können, wie z.B. Acetate Chlorid-, Laktat- und Sulfationen. Bei Konzentrationen von mehr als ü, 5% gegenüber dem Protein können diese Anionen störend wirken, indem die Bildung eines homogenen, von geronnenen Bestandteilen freien Kaseinatkomplexes sehr schwierig wird.

Der erzielte Kaseinatkomplex kann in allen Verhaltnissen mit Wasser zu einem homogenen Gel oder einer homogenen Kolloidlösung vermischt werden. Dies heisst, dass firsch hergestellte Fasern an sich nicht stabil sind und das3 sie bei üehandlungsschritten wie Spülen in destillier tem Wasser oder Erwärmen Auflösungsoder Schmelztendenzen zeigen. Jedoch wird diese Tendenz wirksam unterbunden, indem die Fasern mit Salzen stabilisiert werden, deren Anionen nicht zur herstellung des Kaseinatkomplexes verwendet worden sind. Deshalb bleiben die gebildeten einzelnen kleinen Fasern bei der weiteren Lagerung oder bei el^r Verarbeitung zuiL Fleiünherscitz voneinander getrennt. Die Fasern werden werden vorzugsweise mit ICa L. 5 i um» ihikona t, KaliiiumLakta t und/oder

BAD ORIGINAL

309825/0Ή >

Natriumchlorid stabilisiert. Die Konzentrationen, in denen diese stabilisierenden Salze eingesetzt werden, liegen vorzugsweise zwischen 1 und 5 Gew.-% der Faser»

Natürlich ist es auch möglich, die stabilisierenden Salze dem Gemisch aus Färb-, Würz- und Füllstoffen zuzugeben, welches bei der weiteren Verarbeitung der Fasern zum Fleischersatz verwendet wird. Jedoch bilden die stabilisierenden Salze keinen wesentlichen Bestandteil der Fasern, 'weil sie durch Spülen mit Wasser ohne weiteres beseitigt werden. Dies gilt jedoch nicht für die Kationen und Anionen, die bei der Herstellung des Käseinatkomplexes angewandt werden.

Was die chemische Struktur des Kaseinatkomplexes anbelangt, so gibt es dafür keine völlig begründete theoretische Erklärung, wobei ausserdem die Kolle der stabiliserenden Salze nicht ganz klar ist. Es wurde jedoch mit Hilfe von Experimenten festgestellt, dass Kasein mit einwertigen sowie mehrwertigen Kationen und Anionen mehrbasischer Säuren kombiniert werden muss, um die Herstellung essbarer Proteinfasern mit den angeführten günstigen Eigenschaften möglich zu machen. In dieser Hinsicht ist es bemerkenswert, dass erfindungsgemasse essbare Proteinfasern aus dem in Milch vorliegenden natürlichen Kalziumkaseinatphosphatkomplex hergestellt werden können. Deshalb wird angenommen, dass die künstlich hergestellten Kaseinatkomplexe als abgeleitete Formen des natürlichen Kalziumkaseinatphosphatkomplexes angesehen werden sollten. Diese Annahme wird von den von Schipper (CJ. Schipper·: Het caseinaatfosfaatcomplex van melk, Dissertation, Landwirtschaftsuniversität v/ageningen, 1961) erzielten Resultaten· unterstützt, aus denen

_ΛΒ 30982Ε/0342

ORiGiNAt

hervorgeht, dass künstlich hergestellte Kaseinatkomplexe mit etwa der gleichen Zusammensetzung wie diejenigen gemäss der Erfindung hinsichtlich vieler Eigenschaften mit dem natürlichen Kalziumkaseinatphosphatkomplex von Milch vergleichbar sind.

Der Kaseinatkomplex kann auf jede bekannte Art zu Fasern verarbeitet werden, jedoch wird dies vorzugsweise gem&ss einem iiasspirmverfahren vorgenommen.

Gemäss einer bevorzucjten Ausführungsforia der Erfindung wird

(a) eine viskose Lösung des Kaseinatkomplexes mit einem Feststoffgehalt von 5-20% hergestellt,

(b) diesp Lösung, die eine Temperatur von 10 bis 40⁰C hat, durch eine Spinndüse in eine 2-10%ige Lösung von Kalziumlaktat und 15-2 5% Natriumchlorid in Wasser mit einer Temperatur von 40-90 C gespritzt und

(c) die erhaltene Faser mit einer l-5%igen Lösung der unter (b) angewandten Salze gewaschen wird. Bei (b) kann eine

Spinndüse mit 100-1000 runden Löchern, welche jeweils einen Durchmesser von 100-300yu haben angewandt werden. Derartige Spinndüsen werden in der Seidengarnindustrie verwendet. Der richtige Feststoffgehalt und die Temperatur der Kaseinatkomplexlösung hängen von der gewählten Zusammensetzung des Kaseinatkomplexes und der für das Spinnen erforderlichen Lösungsviskosität ab, welche am besten zwischen 100 und 1000 Poise liegt. Das Gewichtsverliältnis zwischen den Kalzium- und Natriumsalzmengen in, Koagulierungsbad kann unterschiedlich sein, jedoch liegt es günstigerweise zwischen 1,0:1,5 und lilO. Die Gesamtkonzentration der Salze im Koagulierungsbad liegt vorzugsweise

309825/0342 ^B™ original

zwischen 17 und 35% zur Erzielung einer guten Koagulierung.

Schliesslich können die gewaschenen Fasern von anhaftender Feuchtigkeit befreit werden, indem sie geschleudert oder zwischen einem Satz Walzen gepresst werden, worauf sie für die Herstellung von Fleischersatz fertig sind. . /

Im folgenden sind alle prozentualen Angaben als Gewichtsprozente zu verstehen.

Beispiel I

(a) Herstellung des Kaseinatkomplexes 300 ml Milch.werden etwa eine halbe Stunde lang in einer Ultrazentrifuge mit einer Beschleunigung von 60 000 g geschleudert, wodurch der natürliche Kalziumkaseinatphosphatkomplex als transparentes Gel von der Magermilch getrennt wird. Dieser Komplex wird von unerwünschten Milchserumkomponenten befreit, indem er einige Male in einer zwanzigfachen Menge entmineralisierten Wassers aufgelöst und wieder in der Ultrazentrifuge geschleudert wird. Die Ausbeute beträgt 35 g. Auf diese Weise wird mehr Milch behandelt, damit eine ausreichende Menge des natürlichen Kalziumkaseinatphosphatkomplexes erzielt wird.

1000 g Kaseinatkomplexgel werden nun in 1000 ml entmineralisiertes Wasser von 40⁰C aufgelöst, Und der pH-Wert dieser Lösung wird durch Zugabe von Kalziumhydroxid auf 8.0 eingestellt» Diese Lösung hat einen Proteingehalt von 14^c/o und enthält pro 100 g Protein ( Ux6,37 )

309825/0342

0,104 Gramxnaton'ie Ca
0,Ü07 Grammatome Mg
Ü_#O22 Grammatome K + Na 0,036 KoI Orthophosphat 0,002 KoI Zitrat

(b) Herstellung von Fasern der Kaseinatkomplexlösuncy

Die Kaseinatkomplexlösung wird mit Hilfe einer Pumpe bei einer Gewschwindigkeit von 20 m/min durch eine Spinndüse gespritzt, welche 1000 runde Löcher mit einem Durchmesser von 0,1 mm aufweist. Die Kaseinatkomplexlösung tritt aus der Spinndüse und gelangt in ein Bad mit Koagulierungsflüssigkeit, welche eine Lösung von 3% Kalziumlaktat und 15% Natriumchlorid in entmineralisiertem l/asser von 75 C enthält. Es entstehen weisse Fasern, welche ohne weiteres an ein Spülbad weitergeleitet werden können.

(c) Reinigung und Stabilisierung der Kaseinatkomplexfasern Die frisch hergestellten Kaseinatkomplexfasern werden durch ein 40 C warmes Spülbad geschickt, welches eine Lösung von 0,57» Kalziumlaktat und 2,5'/<> Natriumchlorid in ontmineralisiertern Wasser enthält. Die Verweilzeit der Fasern im Bade beträgt etwa 3 Minuten. Mittels dieses Bades wird der Salzbehalt der Fasern beträchtlich vermindert.

Das FasernbUndel wird aus dem Spülbad entfernt und mit Hilfe von Walzen von anhaftender Feuchtigkeit befreit. Die so erhaltenen Fasern enthalten nur -LWd T.;, Salz des Sjuilbadea.

BAD ORIGINAL

3 09825/034?

-**- M 2260113

Abgesehen von einem akzeptablen leichten Salzgeschmack haben die Fasern überhaupt keinen Geschmack. Der Proteingehalt der Fasern beträgt 31'/U

(d) Zubereitung der essbaren Proteinfasern 1000 g gereinigte Kaseinatkomplexfasern, aus denen die Feuchtigkeit herausgepresst wurde, werden zerkleinert, indem das Fasernbündel in Stücke von 1-3 cm geschnitten wird= Dann werden die kleinen Stücke des Fasernbündels mit 1000 g einer Mischung der folgenden Zusammensetzung vermischt?

Wasser 65%

Albumin 12%

Weizengluten 6%

Zwiebelpulver 6%

Magermilch- pulver	5%
Molkepulver	2%
Monnatrium- glutaminat	2%
Farbstoff	0. 57<

konzentriertes
Fleischaroma 1,5%

Nach einer innigen Vermischung der Bestandteile wird die so hergestellte pastenartige Masse zu einer flachen Masse mit einer Höhe von etwa 3 cm geformt. Diese Schicht wird in rechteckige Blöcke geschnitten, welche ausgezeichnet in 100⁰C warmem Wasser gekocht oder mit Butter gebraten werden können. Die gekochten oder gebratenen Stücke, die so erzielt werden, haben nicht nur einen Fleischgeschmack, sondern-sie ähneln in

30982S/Q342

ihrer Kaubarkeit auch Frühstücksfleisch oder Salamiwurst. Aus einer mikroskopischen Untersuchung dieser Produkte geht hervor, dass die Faserstruktur der mithergestellten Proteinfasern zum überwiegenden Teil aufrechterhalten wurde. Die gekochten Stücke des Fleischersdtzes enthalten im wesentlichen kein Fett, was besonders für Patienten mit Herz- und Gefässbeschwerden günstig ist.

Die Isolierung des natürlichen Kalziumkaseinatphosphatkomplexes von Magermilch mittels einer Ultrazentrifuge ist beim gegenwärtigen Stand der Technik wirtschaftlich uninteressant. Jedoch ist diesem Beispiel zu entnehmen, dass der in Milch vorliegende natürliche Kaseinatkomplex für die Herstellung der essbaren Proteinfasern yemass der Erfindung verwendet werden kann.

Beispiel II

(a) Herstellung des Kaseinatkomplexes

Eine Suspension wird aus 16 kg saurem Kasein essbarer Qualität in 100 1 entmineräliciertem Wasser hergestellt. Unter starkem liühren werden dieser Suspension 800 g KalziuirJiydroxid in kleinen Kengen über 10 Minuten zugesetzt. Nach weiteren 30 Minuten Kühren wird eine Lösung von 7?0 g NaILPO^.HjO in 7,5 1 entmineralisiertem Wasser zugesetzt, und das Kühren wird etwa 1 weitere Stunde lang fortgesetzt. Dann wird die so hergestellte Kaseinatkomplexlösung in.it einer Temperatur von etwa 25 C auf etwa 80⁰C erwärmt, und diese Lösung wird durch Homogenisierung von ungelösten Teilchen befreit. Schliesslich wird die Lösung des Käseinatkomplpxes, die einen pH-Wert von 7,0 hat, auf etwa 30°C gekühlt.

30982S/Q342

Aus dieser Lösung werden Proteinfasern gemäss Beispiel I, Teil (b) hergestellt. Die erhaltenen mattweissen Fasern können ohne Schwierigkeiten aus der Koagulierungsflüssigkeit entfernt werden.

Diese Fasern werden gemäss Beispiel I, Teil (c) gereinigt. Nach der Reinigung beläuft sich der Proteingehalt auf 34%.

Diese gereinigten Proteinfasern können gemäss Beispiel I, Teil (d), zu einem Fleischersatz verarbeitet werden, der etwa die gleiche Kaubarkeit wie derjenige gemäss Beispiel I aufweist.

Beispiel III

(a) Herstellung des Kaseinatkomplexes Wiederum wird aus 16 kg saurem Kasein essbarer Qualität in 100 1 entmineralisiertem Wasser eine Suspension hergestellt, und wiederum werden dieser Suspension in kleinen Kengen .800 g Kalziumhydroxid in etwa 10 Minuten unter starkem Rühren zugesetzt. Nach weiteren 30 Minuten Rühren wird zu erst eine Lösung von 500 g NaHjPO^.HnO in 5 1 entmineralisiertem Wasser und dann 1 1 10%ige Orthophosphorsäure in entmineralisiertem Wasser zugesetzt. Schliesslich wird das Rühren über eine weitere Stunde fortgesetzt.

Die so erhaltene viskose Kaseinatkomplexlösung, die eine Temperatur von etwa 2 5°C hat, wird dann, auf etwa 80⁰C erwärmt, und diese Lösung wird durch Homogenisierung von ungelösten Teilchen befreit. Schliesslich wird die Lösung des Kaseinatkomplexes, die einen pH-Wert von 8,5 hat, auf etwa 30 C abgekühlt»

- 30982S/0342

(b) Die Herstellung von Fasern aus dieser Lösung des Kaseinatkon.plexes wird entsprechend Beispiel I, Teil .(b), vorgenommen.

(c) Die keinigung und Stabilisierung der Kaseinatkomplexfasern

wird entsprechend Beispiel I, Teil (c), vorgenommen.

Abgesehen von einem akzeptablen leichten Kochsalsgeschniack sind die Fasern völlig geschmacklos. Der Proteingehalt der Fasern¹ beläuft sich auf 31%·

(d) Die Verarbeitung der essbaren Proteinfasern wird entsprechend Beispiel I, Teil (d), vorgenommen.

Beispiel IV"

Eine Lösung eines Kaseinatkomplexes wird auf die in Beispiel III, Teil (a), beschriebene Weise mit der Ausnahme hergestellt, dass eine Suspension von 13 kg saurem Kasein in 100 1 entmineralisiertem Wasser au Anfang vorgenommen wird. Dieser Suspension werden zuerst 650 g Kalziumhydroxid und dann 260 g Natriumbikarbonat in 2,5 1 Wasser zugesetzt. Nach der Reiniguxig entsprechend Beispiel III, Teil (a), enthalt die Lösung keine ungelösten Teilchen mehr. Der pH-Wert dieser viskosen Lösung des Kaseinatkomplexes beträgt 10,0.

Aus dieser Lösung werden Proteinfdsern entsprechend feispiel I, Teil (b), hergestellt. Die erhaltenen mattweissen Fasern können ohne Schwierigkeiten aus der Koajulierüngsflüssigkeit entfernt werden.

Diese kleinen Fasern werden entsprechend Beispiel I, Teil (c),

3 0 9 8 2 5/0342

gereinigt. Nach der Reinigung beträgt der Proteingehalt 28%.

Diese gereinigten Proteinfasern können entsprechend Beispiel Teil (d), zu einem Fleischersatz mit etwas weniger günstigen Eigenschaften im Vergleich zu den 'Produkten der Beispiele II und III verarbeitet werden.

Beispiel V

a. 700 g Kalziumhydroxid

b. 300 g NaH₂PO^-IH₂O in 3 1 entmineralisiertem

Wasser

c. 1,6 1 10°/oige Orthophosphorsäure

werden nacheinander unter Rühren einer Mischung aus 10 kg essbarem sauren Kasein und 5 1 entmineralisiertem Wasser zugesetzt.

Nach jeder Zugabe werden die Bestandteile bei Zimmertemperatur 30 Minuten gemischt, bevor die folgende Komponente zugesetzt wird* Schliesslich wird das Rühren eine weitere Stunde lang fortgesetzt, wodurch ein homogener Teig mit einem Proteingehalt von 44% gebildet wird. Dieser Teig wird durch eine Form mit kleinen runden Löchern mit einem Durchmesser von 1 mm gespritzt. Das Fasernbündel, das so erzielt wird, wird in Enden von etwa 1 ιοί geschnitten.

Zur Stabilisierung werden die Stücke des Fasernbündels in ein· etwa 30⁰C warmes Bad getaucht, welches 1% Kalziumlaktat und 5% Natriumchlorid in entmineralisiertem Wasser enthält. Nach 10 Minuten werden die Stücke des Fasernbündels aus dem Bad

3098 2 B/0342

entfernt, und diese Stücke werden durch Schleudern von anhaftender Feuchtigkeit befreit. Die so stabilisierten Fasern haben einen Proteingehalt von 40%.

Schliesslich werden diese Fasern entsprechend Beispiel I, Teil (d) zu einem Fleischersatz verarbeitet, der eine Kaubarkeit ähnlich wie Fleisch aufweist, wobei er jedoch in dieser Hinsicht dem Fleischersatz gemäss Beispielen II und III unterlegen ist. Die Ursache hierfür ist in dem zu grossen Durchmesser der verwendten Fasern, welcher etwa 1 mm beträgt, zu sehen.

Beispiel VI

500 g Kaiziumhydroxid, 2,0 1 einer 20^c/oigen Mononatriumcitratlösung in entiuineralisiertem V/asser und 1,5 1 einer 20%igen Zitronensäurelösung in entmineralisiertem Wasser werden nacheinander entsprechend Beispiel V einem Gemisch aus 10 kg saurem Kasein und 5 1 entmineralisiertem Wasser unter Rühren zugesetzt.

Entsprechend Beispiel V werden Fasern aus dem so erhaltenen Teig des Kaseinatkomplexes mit einem Proteingehalt von 44% hergestellt. Die frischen Fasern werden in einer Salzlösung entsprechend Beispiel V stabilisiert und haben einen Proteingehalt von 42V nach den, Schleudern.

Entsprechend Beispiel I, Teil (d), werden diese Fasern zu einem Fleischersatz verarbeitet, der eine günstige, fleischähnliche Kaubarkeit aufweist, welche jedoch geringer ist als diejenige des Fleischersatzes, der auf don Kaseinatkomplexfasern mit der bevorzugten Zusammensetzung gemäss Beispiel III, Teil (a), basiert,

3 0 9 8 2 5/0342

-rr- A^ 2280119

die gemäss dem bevorzugten Verfahren nach Beispiel I (b). und (c) hergestellt wurden.

Beispiel VII

Eine ll^c/oige Hatriumkaseinatlösung wird hergestellt, indem einer ■ Suspension von 2 5 kg saurem. Kasein in 100 1 entmineralisiertem Wasser eine genügende Menge einer verdünnten Natriumhydroxidlösung in Wasser zugesetzt wird. Die Auflösung findet bei 60 C statt, und die Natriumkaseinatlösung hat einen pH-Wert von 8.0. Nach einer Abkühlung auf 20. C werden aus dieser Lösung Fasern entsprechend Beispiel I, Teil (b)_f hergestellt, wobei ein Teil der iJatriumionen im Komplex für Kalziumionen ausgetauscht wurden. Die so erhaltenen mattweissen Fasern können ohne Schwierigkeiten zu einem nachgeschalteten Bad weitergeleitet werden, welches eine wässrige Lösung 5^:"/öigen Dinatriumhydrogenphosphats und 1Ov, Natriumchlorid enthält. Nach 10 Minuten wird das Fasernbündel in das Reinigungs- und Stabilisierungsbad gemäss Beispiel I, Teil (c), geschickt und in der dort beschriebenen Weise behandelt. Mach Beendigung haben die gereinigten Proteinfasern einen Proteingehalt von 37%.

Die so gereinigten Fasern werden gemäss Beispiel I, Teil (d) zu einem Fleischersatz verarbeitet. Dieser Fleischersatz weist eine, annehmbare, fleischähnliche Kaubarkeit uaf, die jedoch derjenigen des Fleischersatzes, der gemass Beispiel III, Teil (d), hergestellt wird, unterlegen ist.

Das hier angewandte Verfahren zur Herstellung der Kaseinatkoiunlexfasern ist komplizierter als das Verfahren g

BAD ORiGINAL

30982 5/0342

f3oispiol I₁ Teil (b) und T^iI (c)_f da ein separater Dinatriumhydrophosphatbad eingesetzt wird, und es ist deshalb weniger attraktiv. Jedoch zeigt dieses Verfahren die Möglichkeit, Fasern aus einen unvollständigen Kasoinatkomplex herzustellen und den in den Fasern vorliegenden unvollständigen Kaseinatkomplex mit Hilfe einer jeoijneten Jachbehandlung in den vollständigen Käse inatkoii.pl ο χ umzuwandeln. Wenn b»i der Nachbehandlung der firsch hergestellten Fasern das Dinatriumhydrophoaphatbad weggelassen worden wäre, waren die Fasern während der Reinigung geiaäss beispiel I Teil (c) nicht stabil und wurden sie klebrig und ijcluuelzen. Dies ware dann auf den !!angel an Phosphat als mehrwertigen Anion iu K.aseinatkomplex zurückzuführen.

BAD OHiGiNAL

Claims

Patentansprüche

1. Essbare Proteinfaser .' auf Kaseinbasis, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den im Kasein vorliegenden Ionengruppen wenigstens 0,04 Mol Erdalkalimetallionen, wenigstens 0,005 Mol Alkalimetallionen und/oder Äruiuoniumionen und wenigstens 0,012 Mol Ionen mehrbasischer Säuren pro 100 g Protein enthält. .

2. Essbare Proteinfaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt .an Erdalkalimetallionen und/oder Ämmoniumionen 0,005 - 0,080 Mol pro 100 g Protein beträgt.

3» Essbare Proteinfaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Älkalimetallionen und/oder Ammoniumionen 0,005 - 0,080 Mol pro 100 g Protein beträgt.

4. Essbare Proteinfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3# dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Anionen mehrbasischpr Säuren 0,012 - 0,060 Mol pro 100 g Protein beträgt.

5. Essbare Proteinfaser nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetall Kalzium ist.

6. Essbare Proteinfaser nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkalimetall Kalium und/oder Natrium ist.

309825/03'. 2

7. Essbare Proteinfaser nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anion mehrbasischer Säuren Phosphat ist.

8. Verfahren zum Herstellen essbarer Proteinfasern nach irgendeinen; der Ansprüche 1 bis "Φ, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständiger oder unvolstandiger Kaseinkomplex zu Fasern verarbeitet wird^ wobei, wenn der Kaseinkomplex nicht vollständig ist, die Fasern mit Alkalimetallionen, Amiuoniumionen, Erdalkalimetallionen und/oder Anionen mehrbasischer Säuren in Lerührung gebracht werden, um das gesamte Kasein im Kaseinkomplex umzuwandeln, und wobei schliesslich die Fasern n;it balzen stabilisiert werden, deren Anionen bisher noch nicht verwendet wurden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass saures Kasein mit V/asser und einwertigen Ionen vermischt und die erhaltene Mischung zu Fasern geformt wird, wobei der vollständige oder unvollständige Kaseinatkomplex dadurch hergestellt wird, dass saures Kasein, Wasser, Alkalimetallionen und/oder Amr.oniumionen, Erdalkalimetall ionen und/oder Anionen mehrbasischer Säuren gemischt werden, bis das saure Kasein vollständig oder teilweise in den Kaseinatkomplex umgewandelt worden ist.

lü. Verfahren nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass pro lüü g Protein 0,04-0,3ü Mol Erdalkalimetallionen, ü,005-0, IC Mol AlkaÜEietallionen und/oder Ämmoniumionen und 0,012-u, 0£0 LIöl Anionen mehrbasischer Säuren eingesetzt werden.

309825/0342

-a*-- |4 2280119

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass . 0,04-0,20 Mol Erdalkalimetallionen, 0,010-0,080 Mol Alkalimetallionen und/oder Ämmoniumionen und 0,01Z-O,060 Mol Anionen mehrbasischer Säuren pro 100 g Protein verwendet werden.

12. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser mit Kalziumglukonat, Kalziumlaktat oder Natriumchlorid oder einem Gemisch derselben stabilisiert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Salze in einer Menge von X-5% des Gewichtes der Fasern zur Stabilisierung zugesetzt werden.

14. Verfahren nach irgendeinem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine viskose Lösung des Kaseinatkomplexes 'mit einem Feststoffgehalt von 5-20% gebildet wird, dass diese Lösung bei einer Temperatur von 10 bis 40⁰C durch eine Spinndüse in eine Lösung aus 2-10% Kalziumlaktat und 15-25% Natriumchlorid in Wasser bei einer Temperatur von 40-90 C gespritzt wird und dass die erhaltene Faser ■mit einer l-5%igen Lösung der beiden im Spritzbad verwendeten Salze gewaschen wird.

15. Geformter Fleischersatz, gekennzeichnet durch Fasern gemäss irgendeinem der Ansprüche 1 bis, 7.

309825/0342