PL245127B1

PL245127B1 - Method of producing vegetarian and vegan analogues of meat products

Info

Publication number: PL245127B1
Application number: PL438303A
Authority: PL
Inventors: Joanna Rychlicka-Rybska; Danuta Krokosz
Original assignee: Regis Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2024-05-20
Also published as: PL438303A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania wegetariańskich i wegańskich analogów produktów mięsnych z zastosowaniem emulsji wodno-tłuszczowej oraz z zastosowaniem hydrokoloidu w postaci karagenu, który charakteryzuje się tym, że przed zmieszaniem składników emulsji dodawany jest do nich karagen kappa półrafinowany poddany wcześniej rozpuszczeniu w temperaturze 20°C — 25°C i ogrzaniu w roztworze wodnym, suszeniu oraz sproszkowaniu.The subject of the application is a method for producing vegetarian and vegan analogues of meat products using a water-fat emulsion and using a hydrocolloid in the form of carrageenan, which is characterized by the fact that before mixing the emulsion ingredients, semi-refined kappa carrageenan, previously dissolved at a temperature of 20°C, is added to them. — 25°C and heating in an aqueous solution, drying and powdering.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wegetariańskich i wegańskich analogów produktów mięsnych.The subject of the invention is a method for producing vegetarian and vegan analogues of meat products.

W celu zastąpienia mięsa i przetworów mięsnych produktami o składnikach pochodzenia niezwierzęcego, ale wywołujących podobne wrażenia organoleptyczne, wytwarzane są tak zwane analogi mięsa. Produkty te naśladują produkty mięsne smakiem, teksturą, kolorem i wyglądem, mają też zbliżone właściwości chemiczne, co umożliwia na przykład ich przygotowywanie jako dań w sposób podobny jak mięso czyli przez podgrzewanie, smażenie, zapiekanie. Analogi mięsa mają postać między innymi hamburgerów, parówek, kiełbas.In order to replace meat and meat products with products with ingredients of non-animal origin, but causing similar organoleptic sensations, so-called meat analogues are produced. These products imitate meat products in taste, texture, color and appearance, and also have similar chemical properties, which allows, for example, their preparation as dishes in a similar way to meat, i.e. by heating, frying, baking. Meat analogues come in the form of, among others, hamburgers, hot dogs, and sausages.

Analogi mięsa składają się ze składników pochodzenia niezwierzęcego, najczęściej ze składników roślinnych i ich mieszanek, do których dodawane są dodatki dopuszczone do stosowania w żywności, takie jak dodatki smakowe, zapachowe czy konserwujące, które pomagają w odtworzeniu niektórych organoleptycznych wrażeń wywoływanych przez produkty mięsne.Meat analogues consist of ingredients of non-animal origin, most often plant ingredients and their mixtures, to which are added additives approved for use in food, such as flavor, fragrance or preservative additives, which help to reproduce some of the organoleptic sensations caused by meat products.

Do wytwarzania analogów mięsa stosuje się między innymi gluten pszenny, seitan czyli gluten pszenny z dodatkiem przypraw, poddany specjalnej obróbce. Stosowane są także włókna roślinne otrzymywane na przykład z nasion słodkiego łubinu, wodorostów oraz pszenicy. Stosowane są także mieszaniny białek warzywnych czy mykoproteiny a także białka sojowe.To produce meat analogues, wheat gluten and seitan, i.e. specially treated wheat gluten with the addition of spices, are used. Plant fibers are also used, obtained, for example, from sweet lupine seeds, seaweed and wheat. Mixtures of vegetable proteins, mycoproteins and soy proteins are also used.

Oczywistym dla znawcy jest, że białka znajdujące się w mięsie i białka znajdujące się w roślinach różnią się od siebie. Białka budujące mięso, inaczej zwane pełnowartościowymi, uznaje się za zawierające kompletną ilość aminokwasów. Charakteryzują się również dobrą przyswajalnością przez organizm człowieka, choć wadą produktów mięsnych jest obecność w nich tłuszczów nasyconych. W przypadku białek roślinnych, zwanych niepełnowartościowymi, występuje mniejsza ilość aminokwasów, zasadniczo są też one mniej przyswajalne przez organizm niż białko zwierzęce, natomiast pozbawione są takiej ilości tłuszczów nasyconych.It is obvious to a person skilled in the art that the proteins found in meat and the proteins found in plants are different from each other. Meat-building proteins, also known as complete proteins, are considered to contain a complete amount of amino acids. They are also characterized by good absorption by the human body, although the disadvantage of meat products is the presence of saturated fats. In the case of plant proteins, called incomplete proteins, there are fewer amino acids and they are generally less digestible by the body than animal proteins, but they do not contain as much saturated fat.

Różnica między budową białek (występowaniem poszczególnych aminokwasów) zwierzęcych i roślinnych oraz różnice w obecności tłuszczów wpływają w oczywisty sposób na strukturę, właściwości fizykochemiczne a także wrażenia organoleptyczne wywoływane przez mięso i produkty roślinne.The difference between the structure of animal and plant proteins (the occurrence of individual amino acids) and the differences in the presence of fats obviously affect the structure, physicochemical properties and organoleptic impressions caused by meat and plant products.

Właściwości fizykochemiczne składników roślinnych oraz ich mieszanin różnią się od mięsa, także po dodaniu dodatków smakowych czy zapachowych. Zawierają także mniej tłuszczu niż mięso. Uzyskanie podobnego smaku, tekstury, koloru czy wyglądu, powodujących, że produkt wywołuje podobne wrażenia organoleptyczne do mięsa, wymaga stosowania specjalnych sposobów przygotowywania mających nadać produktom te cechy. Do produktów będących analogami mięsa dodaje się między innymi tłuszcz a także zagęszczacze i substancje wiążące składniki, przy czym zagęszczacze te mogą zawierać substancje takie jak hydrokoloidy, które mają właściwości żelujące i wpływające na teksturę produktu.The physicochemical properties of plant ingredients and their mixtures differ from those of meat, also after adding flavor or fragrance additives. They also contain less fat than meat. Obtaining a similar taste, texture, color or appearance, causing the product to produce similar organoleptic sensations to meat, requires the use of special preparation methods to give the products these features. Products that are meat analogues include, among others, fat, as well as thickeners and substances that bind ingredients, and these thickeners may contain substances such as hydrocolloids, which have gelling properties and influence the texture of the product.

Z patentu PL/EP 2091350 znany jest sposób wytwarzania produktu żywnościowego pochodzenia roślinnego, w którym na pierwszym etapie wytwarzana jest kompozycja białko-hydrokoloid wybrany z grupy obejmującej alginiany i/lub karageniny, która mieszana jest z wodnym roztworem lub dyspersją jonów co najmniej dwuwartościowych w celu otrzymania włóknistego produktu, który jest następnie przemywany i mieszany ze sproszkowanym białkowym środkiem wiążącym pochodzenia niezwierzęcego na przykład izolatem białka roślinnego. Mieszanka z włóknistym produktem jest następnie przetwarzana na przykład przez smażenie lub ogrzewanie, aż do uzyskania gotowego produktu.The patent PL/EP 2091350 discloses a method for producing a food product of plant origin, in which, at the first stage, a protein-hydrocolloid composition selected from the group consisting of alginates and/or carrageenans is produced, which is mixed with an aqueous solution or dispersion of at least divalent ions in order to obtaining a fibrous product which is then washed and mixed with a powdered protein binder of non-animal origin, for example a plant protein isolate. The mixture with the fibrous product is then processed, for example by frying or heating, until the finished product is obtained.

Uzyskanie przez produkt składający się ze składników pochodzenia roślinnego właściwości podobnych do mięsa osiąga się także poprzez użycie emulsji wodno-tłuszczowych, gdyż tłuszcz powoduje zbliżenie struktury mieszanki stanowiącej bazę produktu analogowego do mięsa. W emulsjach składniki pochodzenia niezwierzęcego mieszane są z tłuszczem i wodą a następnie poddawane są dalszej obróbce, jedno- lub wieloetapowej, na przykład termicznej, w celu uzyskania końcowego produktu w postaci analogu mięsa. Emulsje nadają tak stworzonemu produktowi teksturę zbliżoną do produktów mięsnych czy rybnych, muszą jednak zawierać składnik emulgujący, który spowoduje połączenie tłuszczu z wodą i utrzymanie emulsji w mieszance będącej bazą analogu mięsa. Emulsja musi także wiązać ze sobą składniki mieszanki - zarówno składniki białkowe, jak i dodatkowe czyli smakowe, zapachowe czy konserwujące.Obtaining meat-like properties in a product consisting of ingredients of plant origin is also achieved by using water-fat emulsions, because the fat brings the structure of the mixture constituting the base of the analog product closer to that of meat. In emulsions, ingredients of non-animal origin are mixed with fat and water and then subjected to further single- or multi-stage processing, for example thermal processing, to obtain the final product in the form of a meat analogue. Emulsions give the product a texture similar to meat or fish products, but they must contain an emulsifying ingredient that will combine the fat with water and maintain the emulsion in the mixture that is the basis of the meat analogue. The emulsion must also bind together the ingredients of the mixture - both protein ingredients and additional ingredients, i.e. flavor, fragrance or preservatives.

Znane są emulsje wodno-olejowe z dodatkiem hydrokoloidów w postaci karagenów uzyskanych z wodorostów. W przemyśle spożywczym stosowane są karageny o frakcjach iota, kappa i lambda, przy czym ich właściwości znacznie się od siebie różnią. W przypadku emulsji wodno-olejowych stosowanych do analogów mięsa wykorzystywany jest karagen kappa rafinowany. Karagen nierafinowany lub półrafinowany nie może być wykorzystywany do produkcji analogów mięsa gdyż jego właściwości tworzenia tekstury i zagęszczające są mniejsze w porównaniu z karagenem rafinowanym. W związku z tym, aby pełnił on swoją rolę emulgatora w emulsji wodno-olejowej a także aby miał zdolność zagęszczania mieszanki składników niezwierzęcych i ich wiązania ze sobą, musiałby być stosowany w dużych ilościach w porównaniu do innych składników produktu analogowego. To z kolei powoduje utratę właściwości smakowych i zapachowych tak utworzonej mieszaniny na rzecz smaku i zapachu wodorostowo-rybnego karagenu a zatem uniemożliwia uzyskanie właściwego analogu mięsa.Water-oil emulsions with the addition of hydrocolloids in the form of carrageenans obtained from seaweed are known. In the food industry, carrageenans of iota, kappa and lambda fractions are used, but their properties differ significantly. In the case of water-oil emulsions used for meat analogues, refined kappa carrageenan is used. Unrefined or semi-refined carrageenan cannot be used for the production of meat analogues because its texturizing and thickening properties are lower compared to refined carrageenan. Therefore, in order for it to act as an emulsifier in a water-oil emulsion and to have the ability to thicken the mixture of non-animal ingredients and bind them together, it would have to be used in large quantities compared to other ingredients of the analog product. This, in turn, causes the loss of taste and smell properties of the mixture thus created in favor of the taste and smell of seaweed-fish carrageenan and therefore makes it impossible to obtain the proper meat analogue.

Sposób wytwarzania wegetariańskich i wegańskich analogów produktów mięsnych z zastosowaniem emulsji wodno-tłuszczowej oraz z zastosowaniem hydrokoloidu w postaci karagenu według wynalazku polega na tym, że przed zmieszaniem składników emulsji dodawany jest do nich karagen kappa półrafinowany poddany wcześniej rozpuszczeniu w temperaturze 20°C-25°C i ogrzaniu w roztworze wodnym, suszeniu oraz sproszkowaniu przy czym temperatura podgrzewania karagenu wynosi od 35°C do 70°C zaś czas ogrzewania karagenu wynosi od 15 min do 45 min.The method for producing vegetarian and vegan analogues of meat products using a water-fat emulsion and using a hydrocolloid in the form of carrageenan according to the invention consists in adding semi-refined kappa carrageenan previously dissolved at a temperature of 20°C-25° before mixing the emulsion ingredients. C and heating in an aqueous solution, drying and powdering, the heating temperature of the carrageenan is from 35°C to 70°C and the heating time of the carrageenan is from 15 min to 45 min.

Korzystnie sproszkowany karagen mieszany jest przed ogrzaniem z innymi hydrokoloidami.Preferably the powdered carrageenan is mixed with other hydrocolloids before heating.

Korzystnie hydrokoloidy wybrane są spośród gumy guar, kojaku, ksantanu, mączki chleba świętojańskiego, karboksymetylocelulozy lub metylocelulozy.Preferably, the hydrocolloids are selected from guar gum, kojak, xanthan, locust bean gum, carboxymethylcellulose or methylcellulose.

Korzystnie emulsja według wynalazku stanowi bazę analogu produktu mięsnego, do której dodawane są dodatkowe składniki a mieszanina poddawana jest następnie dalszej obróbce.Preferably, the emulsion according to the invention is the base of a meat product analogue, to which additional ingredients are added and the mixture is then further processed.

Korzystnie karagen mieszany jest przed ogrzaniem z białkiem w stosunku od 9:1 do 1:1.Preferably, carrageenan is mixed with protein in a ratio of 9:1 to 1:1 before heating.

Ogrzewanie karagenu kappa półrafinowanego przed dodaniem go do składników emulsji wodnotłuszczowej zwiększa jego właściwości emulgujące. Powoduje także zwiększenie jego właściwości żelujących i wiążących. Powoduje on powstanie mięsopodobnej tekstury mieszanki stanowiącej bazę analogu mięsa bez utraty jej właściwości smakowych i zapachowych. Uzyskanie pożądanej formuły emulsji i tekstury mieszanki stanowiącej bazę analogu mięs, jest więc możliwe przy użyciu mniejszej ilości karagenu półrafinowanego.Heating semi-refined kappa carrageenan before adding it to the fat-water emulsion ingredients increases its emulsifying properties. It also increases its gelling and binding properties. It creates a meat-like texture of the mixture constituting the base of the meat analogue without losing its taste and smell properties. Obtaining the desired emulsion formula and texture of the mixture constituting the base of the meat analogue is therefore possible by using a smaller amount of semi-refined carrageenan.

W pierwszym przykładzie wykonania, wodny roztwór 5% karagenów półrafinowanych kappa, iota i mączki chleba świętojańskiego zmieszanych uprzednio w stosunku 9:1:0,5 podgrzano do temperatury 65°C i utrzymywano w tej temperaturze przez 30 min., ciągle mieszając. Gorący roztwór poddano suszeniu rozpyłowemu. Mieszanka po wysuszeniu w porównaniu z mieszanką fizyczną, nie poddaną ogrzewaniu wykazuje: jaśniejszy kolor w postaci proszku i brak charakterystycznego zapachu karagenu półrafinowanego.In the first embodiment, an aqueous solution of 5% semi-refined carrageenan kappa, iota and locust bean gum previously mixed in a ratio of 9: 1: 0.5 was heated to 65°C and kept at this temperature for 30 minutes, stirring constantly. The hot solution was spray dried. The dried mixture, compared to the physical mixture not subjected to heating, shows: a lighter color in the form of powder and no characteristic smell of semi-refined carrageenan.

Mieszankę poddaną ogrzewaniu i wysuszoną kutrowano pod próżnią z wodą, lodem i białkiem sojowym w proporcji: 75% woda z lodem (2:1), 7% mieszanki karagenowej po obróbce termicznej, 18% białka sojowego. Do kutrowanej mieszaniny dodano oleju roślinnego w stosunku 3:1 i 4:1. Całość kutrowano do jednolitej masy pod próżnią nie przekraczając temperatury 10-11°C, a następnie aplikowano do osłonki barierowej 060 i parzono w temp. 75°C przez 15 min., a następnie w 92°C do temp. 88° wewnątrz batonu. Po obróbce termicznej batony studzono w zimnej wodzie. Emulsja przygotowana wg powyższego sposobu stanowi wegański analog kiełbasy drobno rozdrobnionej typu mortadeli i parówki. Emulsja po zmieleniu może stanowić wegański analog mięsa mielonego.The heated and dried mixture was vacuum-cured with water, ice and soy protein in the following proportions: 75% ice-water (2:1), 7% heat-treated carrageenan mixture, 18% soy protein. Vegetable oil was added to the cut mixture in a ratio of 3:1 and 4:1. The whole thing was cut into a uniform mass under vacuum, not exceeding the temperature of 10-11°C, and then applied to a 060 barrier casing and steamed at 75°C for 15 minutes, and then at 92°C to 88° inside the bar. After thermal treatment, the bars were cooled in cold water. The emulsion prepared according to the above method is a vegan analogue of finely ground sausages such as mortadella and frankfurters. After grinding, the emulsion can be a vegan analogue of minced meat.

W innym przykładzie wykonania bazę do burgera wegetariańskiego wykonano poprzez zmieszanie 60% wody o temperaturze 4°C, 15% teksturowanego białka grochowego, sojowego lub pszennego, 10% oleju roślinnego, 2,5% albuminy jaja kurzego, 2,5% glutenu, 2,5% bułki tartej, 2,5% modyfikacji karagenowej wykonanej wg wynalazku, 5% mieszanki aromatyczno przyprawowej. Całość mieszano do uzyskania jednolitej masy o strukturze grudkowatej, zwartej. Z mieszanki formowano burgery, które smażono w głębokim tłuszczu w temp. 180°C przez 1 min., a następnie pieczono w piecu w temp. 150°C przez 10 min. do uzyskania temp. 90°C w centrum. Gotowe burgery schładzano lub mrożono i pakowano.In another embodiment, the base for a veggie burger was made by mixing 60% water at 4°C, 15% textured pea, soy or wheat protein, 10% vegetable oil, 2.5% ovalbumin, 2.5% gluten, 2 .5% breadcrumbs, 2.5% carrageenan modification made according to the invention, 5% aromatic and spice mixture. The whole mixture was mixed until a uniform mass with a lumpy, compact structure was obtained. The mixture was formed into burgers, deep-fried at 180°C for 1 minute, and then baked in the oven at 150°C for 10 minutes. until the temperature reaches 90°C in the center. The finished burgers were cooled or frozen and packed.

W innym przykładzie wykonania bazę do burgera wegańskiego wykonano poprzez zmieszanie 60% wody o temperaturze 4°C, 15% teksturowanego białka grochowego, sojowego lub pszennego, 10% oleju roślinnego, 2,5% białka grochowego lub sojowego, 2,5% glutenu, 2,5% bułki tartej, 2,5% modyfikacji karagenowej wykonanej wg wynalazku, 5% mieszanki aromatyczno przyprawowej. Całość mieszano do uzyskania jednolitej masy o strukturze grudkowatej, zwartej. Z mieszanki formowano burgery, które smażono w głębokim tłuszczu w temp. 180°C przez 1 min., a następnie pieczono w piecu w temp. 150°C przez 10 min. do uzyskania temp. 90°C w centrum. Gotowe burgery schładzano lub mrożono i pakowano.In another embodiment, the vegan burger base was made by mixing 60% water at 4°C, 15% textured pea, soy or wheat protein, 10% vegetable oil, 2.5% pea or soy protein, 2.5% gluten, 2.5% breadcrumbs, 2.5% carrageenan modification made according to the invention, 5% aromatic and spice mixture. The whole mixture was mixed until a uniform mass with a lumpy, compact structure was obtained. The mixture was formed into burgers, deep-fried at 180°C for 1 minute, and then baked in the oven at 150°C for 10 minutes. until the temperature reaches 90°C in the center. The finished burgers were cooled or frozen and packed.

W konsekwencji sposób według wynalazku eliminuje problem niekorzystnego wpływu karagenu półrafinowanego na smak i zapach produktu i nie zaburza rezultatów działania dodatków smakowych i zapachowych wykorzystanych w mieszance. Rozwiązanie według wynalazku pozwala na wykorzystanie półrafinowanego karagenu do uzyskania właściwej tekstury, smaku i zapachu produktu analogowego. Dodatkowo, sposób wytwarzania według wynalazku powoduje obniżenie kosztów produkcji, gdyż karagen półrafinowany jest mniej kosztowny niż karagen rafinowany.Consequently, the method according to the invention eliminates the problem of the unfavorable effect of semi-refined carrageenan on the taste and smell of the product and does not disturb the results of the action of flavor and fragrance additives used in the mixture. The solution according to the invention allows the use of semi-refined carrageenan to obtain the proper texture, taste and smell of an analog product. Additionally, the production method according to the invention reduces production costs because semi-refined carrageenan is less expensive than refined carrageenan.

Claims

1. Method for producing vegetarian and vegan analogues of meat products using a water-fat emulsion and using a hydrocolloid in the form of carrageenan, characterized in that before mixing the emulsion ingredients, semi-refined kappa carrageenan, previously dissolved at a temperature of 20°C-25°, is added C and heating in an aqueous solution, drying and powdering, the heating temperature of the carrageenan is from 35°C to 70°C and the heating time of the carrageenan is from 15 min to 45 min.

2. The method according to claim 1, characterized in that the powdered carrageenan is mixed with other hydrocolloids before heating.

3. The method according to claim 2, characterized in that the hydrocolloids are selected from guar gum, konjac, xanthan, locust bean gum, carboxymethylcellulose or methylcellulose.

4. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the emulsion is the base of a meat product analogue to which additional ingredients are added and the mixture is then further processed.

5. The method according to claim 1 or 2 or 3 or 4, characterized in that the carrageenan is mixed with protein in a ratio of 9:1 to 1:1 before heating.