DE3447715A1 - Faserige proteinkomplexe - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. H. Weickman^, öipl^Phys*. Pr: *K:Fincke Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska, Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel

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TkLEGRAMM PATKNTWEICKMANN MÖNCHEN

KRAi¹T, IUG.
Kraft Court
Glen vie v/, Illinois 60025

V.St. A.

Faserige Proteinkomplexe

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eßbare faserige Proteinzusammensetzungen, die geeignet sind zur Verwendung als nachgebildete Fleischprodukte und Verfahren zur Herstellung solcher Zusammensetzungen. Diese Anmeldung steht in bezug zu der parallel eingereichte Anmeldung mit dem Titel "Faserige Serummilch-Protein-Komplexe" , die hiermit durch Referenz einbezogen wird.

Wesentliche technologische Bemühungen wurden auf die Herstellung und Verwendung eßbarer synthetischer Proteinfasern, insbesondere einschließlich synthetischer Proteinfasern von pflanzlichem Ursprung wie Sojaproteinfasern, gerichtet. In dieser Hinsicht schlossen Bemühungen, synthetische Fleischtexturen zu schaffen, üblicherweise präparative Methoden einschließlich Extrusion oder Spinnverfahren von pflanzlichen Proteinlösungen oder verschiedenen Protein-Polysaccharidkombinationen um fleischähnliche Fasern zu bilden, ein, wie beschrieben in US-PS 2,682,466, 3,093,483, 3,627,536 und 4,118,520.

Wesentliche Bemühungen wurden auch darauf gerichtet, die Komplexe von Proteinen mit anderen polymerischen Komponenten einschließlich verschiedener Polysaccharide zu studieren. Zum Beispiel wurden Alginate mit Proteinen einschließlich Kasein, Edestin, Hefeprotein, Gelatine und Sojaprotein komplexiert. Gelatine, Rinderserumalbumin, Lysozym und Sojaproteine wurden komplexiert mit Natriumdextransulfat, Sonnenblumenkeimalbumin wurde komplexiert mit Alginat oder Pektin und Molkeprotein

wurde aus Molke gewonnen durch die Verwendung verschiedener Hydrokolloide. Sojabohnenmolke-Gumitiifasern sind ebenso bekannt und es ist auch bekannt, daß bestimmte Proteine Fasern bilden in Anwesenheit spezifischer Polysaccharide, wie es offenbart ist in US-PS 3,792,175. Jedoch sind solche konventionellen Verfahren und Fasersysteme begrenzt bei der Protein- oder Gummiverwendung und Verfahren zur Schaffung neuer Proteinkomplexe, die in der Herstellung von nachgebildeten Qualitätsfleischprodukten verwendet werden können, wären wünschenswert.

Wie es in "Filaments From Proteins", M.P. Tombs, Plant Proteins, G. Norton, Butterworth, Boston (1978) , S. 283-288, berichtet wird, wäre der ideale Fadenbildungsprozeß wahrscheinlich einer, wo eine Lösung des Proteins nach geringer Bearbeitung spontan sich abtrennt um Fäden zu erzeugen, vorzugsweise in geordneten Anordnungen; aber daß es Schwierigkeiten gab, solche Verfahren zu schaffen, in denen typische Proteine der Art, wie sie für die Fadenproduktion erhältlich sind, einen Selbstaufbau zeigen werden, weil pflanzliche Proteine, die Selbstaufbaueigenschaften zeigen, dazu neigen, kugelige Teilchen zu bilden.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren für die Herstellung von neuen Proteinkomplexfasern aus Proteinen wie Sojaprotein zu schaffen, die wünschenswerte Geschmacks- und Textureigenschaften haben. Es ist eine weitere Aufgabe, neue fleischnachbildende Proteinzusammensetzungen zu schaffen. Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden offenbart aus der folgenden detailierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, bei denen:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm ist, das eine Au.sführungsform einer Herstellungsmethode für Xanthangummi-Sojaproteinisolat-Fasern darstellt;

Fig. 2A ein Auswertungselektronen-Mikrograph ist bei einer Vergrößerung von 500 χ einer Ausführungs form eines faserigen Xanthangummi-Sojaproteinisolat-Komplexes gemäß der vorliegenden Erfindung, der hergestellt wurde durch ein Verfahren wie dem in Fig. 1 dargestellten;

Fig. 2B ein Auswertungselektronen-Mikrograph eines Anteils des Faserkomplexes von Fig. 2A ist, bei einer Vergrößerung von 10.000 x;

Fig. 3 eine Kurve der elektrophoretischen Mobilität gegen den pH einer Ausführungsform des faserigen Xanthan-Sojaproteinkomplexes, ähnlich dem, der in Fig. 2 dargestellt ist, vor und nach der Lyophilisierung;

Fig. 4 ein Datendiagramm einer statistischen verfahrensvariablen Auswertung im Hinblick auf Verfahren zur Herstellung von Sojaproteinisolat-Xanthangummifasern der Art, die in Fig. dargestellt ist, ist;

Fig. 5 ein Datendiagramm einer weiteren statistischen verfahrensvariablen Auswertungstestes zu dem von Fig. 4 im Hinblick auf Verfahren zur Herstellung von Sojaproteinisolat-Xanthangummifasern ist;

Fig. 6 ein Diagramm der isoelektrischen Punkte des So j aproteinisolat-Xanthangununikomplexes gegen das Gummi-Protein-Verhältnis des Komplexes ist; und

Fig. 7 ein elektrophoretisches Mobilitätshistogramm ist von hitzebehandelten und nicht hitzebehandelten Sojaprotein-Isolatfasern in Natriumphosphatlösung .

Allgemein ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf Verfahren zur Herstellung eßbarer Protein-Xanthangummi-Komplexfasern und auf spezifische Protein-Xanthangummifaserzusammensetzungen, die einen fleischähnlichen Körper und eine fleischähnliche Textur haben. Verschiedene Aspekte der Erfindung sind weiterhin gerichtet auf Verfahren zur Stabilisierung der Integrität dieser Fasern, insbesondere in Anwesenheit zugegebener Aromatisierungsmittel, die die Integrität der Fasern entgegengesetzt beeinflussen. Zusätzliche Aspekte der Offenbarung sind gerichtet auf Fleisch nachbildende Zusammensetzungen einschließlich solcher, die besonders wünschens werte Eigenschaften haben wie Woißheits- und/oder Fest icjkoi Lsgirade, die be stimm to Flei^ehprodukte nachbilden.

Im Zusammenhang mit verschiedenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung werden Verfahren für die Herstellung eßbarer Proteinfasern geschaffen, die folgende Schritte umfassen, daß eine wäßrige Proteinfaser erzeugende Lösung geschaffen wird, die eine solubilisierte eßbare Proteinpolymerkomponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sojaprotein (insbesondere einschließlich Sojaproteinisolat), Kasein, Eiprotein, Erdnußprotein

( infjbesondere einschließlich Ernußproteinisolat) , Baumwolisaatprotein, (einschließlich insbesondere Baumwollsaatproteinisolat), Sonnenblumenprotein (insbesondere einschließlich Sonnenblumenproteinisolat), Erbsenprotein (insbesondere einschließlich Erbsenproteinisolat) und Mischungen davon enthält. Diese solubilisierten Proteinkomponenten sollten mindestens etwa 80 Gew.-% der solubilisierten Proteine, bezogen auf das Gesamtgewicht des solubilisierten Proteins, enthalten. Die Paser erzeugende Lösung schließt weiterhin eine solubilisierte Xanthangummi-Hydrokolloid-Polymerkomponente ein, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Xanthangummi, Xanthangummi/Hydrokolloidaddukten und Mischungen davon. Sojaproteinisolat und Mischungen von Sojaproteinisolat und Eialbumin sind insbesondere bevorzugte eßbare Proteinpolymerkomponenten.

Unter "solubilisiertem Protein" wird ein Protein verstanden, das hydratisiert ist, indem es entweder in wahrer Lösung besteht (eine Phase) oder in einer stabilisierten Dispersion, die bei anfänglicher Dispersion in Wasser als eine Phase erscheinen kann, aber nach einer Zeitperiode in zwei Phasen sich trennen kann. Die eßbare Proteinpolymerkomponente wird wünschenswerterweise einen isoelektrischen Punkt(e) größer als etwa 3, vorzugsweise im Bereich von etwa 4 bis etwa 10 haben. Insbesondere geeignete Proteine können einen isoelektrischen Punkt im Bereich von etwa 4 bis etwa 7 haben. In dieser Hinsicht kann typischerweise Sojaproteinisolat einen isoelektrischen Punkt von etwa 4,5, Eialbumin von etwa 4,7 und Kasein von etwa 4,5 haben. Es wird bemerkt, daß verschiedene Konstituenten der solubilisierten eßbaren Proteinkomponente verschiedene isoelektrische Punkte haben können. Jedoch ist es

wichtig, daß der isoelektrische Punkt der verschiedenen Proteinkomponenten, wenn sie mit der Xanthangummikomponente komplexiert sind, faserige Niederschläge bei der Bereitstellung verschiedener Proteinfasern bei einem vorgewählten Reaktions-pH bilden, der bestimmt wird durch den isoelektrischen Punkt des faserigen Komplexes. In dieser Hinsicht schließen insbesondere bevorzugte Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Proteinkomplexfasern ein wie Sojaprotein-Eialbumin-Xanthanfasern.

Ein Protein ist wünschenswerterwexse solubilisiert bei einem pH von mindestens etwa einer pH-Einheit von seinem isoelektrischen Punkt und vorzugsweise bei zwei pH-Einheiten oder mehr von seinem isoelektrischen Punkt. Unter "Sojaproteinisolat" und "Erdnußproteinisolat" wird eine Proteinaufbereitung, die mindestens etwa 90% Protein enthält, verstanden. Unter "Sojamilch" wird eine weiße oder kremige Emulsion verstanden, die durch Mahlen ganzer Sojabohnen erhalten wird. Eine Vielzahl von BearbeitungsSchemen werden üblicherweise verwendet, um Sojamilch herzustellen. Unter "Xanthangummi" wird das Heteropolysaccharxd verstanden, das durch Fermentation des Mikroorganismus des Genus Xanthomonas hergestellt wird. Eine Erörterung der physikalischen und chemischen Eigenschaften ist zu finden in Industrial Gums, R. L. Whistler, Ed., Academic Press, N.Y. (1973), S.473.

Xanthangummi in wäßriger Lösung mit einem geeigneten Gegenion, wie Natrium, ist stark negativ geladen, weil seine Seitenketten aus geladener Glucuronsäure, Mannose und seinem Pyruvatderivat zusammengesetzt sind, wie es in der folgenden Darstellung gezeigt ist:

-JS-

Figur 1

Struktur von Xanthangummi

OkOl

CH.OH

•MO» N», K, WC»

Es wird angenommen, daß in wäßriger Lösung die stark geladenen, sich gegenseitig abstoßenden und relativ sperrigen Seitenketten, die regelmäßig entlang des relativ engen Rückgrates angeordnet sind, das Xanthan mit einer relativ linearen Struktur versehen, von der weiterhin angenommen wird, daß sie ein wichtiger Faktor ist in der Bereitstellung von Faserkomplexen gemäß der vorliegenden Erfindung. In der dreidimensionalen Struktur von Xanthangummi zeigen die geladenen Zuckeranteile der Seitenketten des Gummis von dem Rückgrat des Gummis im Zentrum weg und sind so nicht nur erreichbar für Proteine für elektrostatische Wechselwirkung, sondern halten auch die relative Linearität der Moleküle aufrecht, was ein Faktor in dem faserigen Niederschlag mit den ausgewählten Proteinpolymeren sein kann. Unter Xanthangummiaddukt. wird ein Komplex aus Xanthangummi mit einem anderen Hydrokolloid verstanden.

Xanthangummi, bildet Addukte mit anderen Hydrokolloiden wie Johannisbrotkernmehl, bei dem angenommen wird, daß die ausgedehnte lineare Natur des Xanthangummis in Lösung konserviert wird. Wünschenswerterweise sollten die Xanthangummiaddukte mindestens etwa 60 Gew.-% Xanthangummi enthalten, bezogen auf das Gesamtgewicht des Xanthangummis der Adduktkomponente.

Wie es später genauer erörtert wird, kann die Proteinfaser erzeugende Lösung in jeder geeigneten Art geschaffen werden, wie durch Herstellen und anschließendes Kombinieren getrennter Proteinkomponenten und Xanthangummipolymerlösungen und durch anfängliches Herstellen einer Lösung, die beide Komponenten enthält. Weiterhin, gemäß der vorliegenden Offenbarung, sollte die Faser erzeugende Lösung eine solubilisierte Proteinkomponente und Xanthankomponente in einem speziellen Bereich enthalten und in dieser Hinsicht sollten die gesamten solubilisierten Protein- und Xanthankomponenten im Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der wäßrigen Faser erzeugenden Lösung, betragen. Bei niedrigeren Werten fällt die Xanthangummi-Proteinlösungsmischung aus, während bei höheren Werten die Mischung eine dicke Aufschlämmung bildet statt eines Produktes mit einer fleischähnlichen faserigen Textur.

Die wäßrige faserbildende Lösung kann weiterhin andere Komponenten einschließen, einschließlich anderer gelöster oder suspendierter Proteinkomponenten, Aromatisierungsmittel, Konservierungsmittel und Hydrokolloide. Jedoch sollte die Menge solcher Komponenten nicht die Gesamtmenge der speziellen Proteinkomponente und der

Xanthangummi-Komponente überschreiten und in jedem Fall sollten solche zusätzlichen Materialien nicht in Mengen enthalten sein, die wesentlich die Faserbildung stören oder verhindern, wie es später genauer erörtert wird.

Weiterhin, gemäß des Verfahrens, wird der pH der Faser erzeugenden Lösung eingestellt auf einen pH, bei dem die Komponenten einen Komplex bilden, der vorzugsweise innerhalb 2 pH-Einheiten eines optimalen isoelektrischen pH's für den gewünschten Komplex liegt, um einen faserigen Protein-Polysaccharid-Komplex zu bilden beim Mischen der faserbildenden Lösung.

Auf diese Art können Hybridproteinkomplexe gebildet werden, die eine faserige fleischähnliche Textur haben. Die Faserbildung kann über einen pH-Bereich auftreten, der sich dem isoelektrischen Punkt des speziellen Xanthangummi-Proteinkomplexes annähert. In dieser Hinsicht kann z. B. für eine Sojaproteinisolat-Xanthangummi-Faserkomplexbildung die Faserbildung nahe dem neutralen pH beginnen und sich steigern, wenn der pH eingestellt wird auf oder nahe auf den isoelektrischen Punkt des Hybridsojaprotein-Xanthangummi-Komplexes, der typischerweise im Bereich von etwa 1 bis etwa 5 sein kann. Die Faserbildung ist spontan u,nd erfordert nicht die Verwendung einer Spinnausrüstung. Wenn die Fasern einmal geformt sind, sind sie relativ stabil gegenüber einem Salzbereich und pH-Bedingungen, mit verschiedenen Begrenzungen, die später erörtert werden. Darüberhinaus schwitzt das faserige Netzwerk (scheidet Wasser aus), was wünschenswert ist bei der Minimierung der energieintensiven Trocknungsschritte. Die Fasern können unter manchen Bedingungen weniger dicht sein als die wäßrige

Phase und deshalb an die Oberfläche schwimmen für das Einbringen durch Abschöpfen der Oberfläche des Reaktionsgefäßes oder Wegtrocknen der wäßrigen Phase von unten, wie in einem Käsefaß. Die Trennung der faserigen Hybridproteinkomplexe von der flüssigen Phase, die lösliche Stoffe mit niedrigem Molekulargewicht enthalten kann, entfernt effektiv Salze aus dem Proteinkomplex, während zur selben Zeit die Proteinkomponente konzentriert wird.

Die Einstellung des pH's, um Fasern aus der Xanthangummi-Proteinmischung zu formen, kann durchgeführt werden auf einer Vielzahl von Wegen. In dieser Hinsicht kann die Proteinfaser erzeugende Lösung auf einen pH, der wesentlich über dem isoelektrischen Punkt der Proteinkomplexfasern liegt, gebracht werden und anschließend kann der pH bis zum isoelektrischen Punkt reduziert werden. Diese pH-Reduktion kann durchgeführt werden zum Beispiel durch Entfernung eines kationischen Gegenions (z. B. Na ) der solubilisierten Xanthangummi- und/oder Proteinkomponente wie durch Elektrophorese oder durch Zugabe einer eßbaren Säure oder einer Säure mit Nahrungsmittelqualität wie Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Zitronensäure, Ascorbinsäure, Carbonsäure oder Mischungen davon. Die Säure scheint sowohl die Carboxylat-, als auch die Aminogruppen zu protonieren, um das Protein weniger negativ geladen zu machen, so daß die Polymerketten des sehr negativ geladenen Xanthangummis gebunden werden, um einen Gummiproteinkomplex zu bilden, der ein faseriges Netzwerk hat. Die Einstellung des pH's kann auch durchgeführt werden durch andere geeignete Techniken wie durch Kombinieren einer wäßrigen Lösung der Proteinkomponente bei einem vorbestimmten pH, bei dem die Proteinkomponente solubilisiert ist mit einer

wäßrigen Lösung der Xanthanguirani-Komponente bei einem vorbestimmten pH, bei dem sie solubilisiert ist, so, daß bei der Kombination die entstehende Lösung einen vorbestimmten pH hat bei oder nahe bei dem isoelektrischen Punkt eines gewünschten faserigen Protein-Xanthangummi-Komplexes. In dieser Hinsicht ist anzunehmen, daß die Proteinkomponente in wäßriger Lösung in breiten pH-Bereichen bei höheren oder niedrigerem pH geschaffen wird, als der isoelektrische Punkt(e) des Proteins und der Xanthangummi, der im wesentlichen nur anionische Carbonsauregruppen hat, kann ebenso in wäßriger Lösung über einen breiten pH-Bereich geschaffen werden. Es ist auch zu verstehen, daß der pH eingestellt werden kann durch selektive Anionenentfernung aus einer kombinierten Lösung der solubilisierten Protein- und Xanthankomponente mit niedrigem pH, um den pH auf einen Wert, der annähernd der isoelektrische Punkt eines gewünschten faserigen Proteinkomponente-Xanthangummi-Komplexes ist, anzuheben oder eine eßbare Nahrungsmittelbase wie Natriumhydroxid kann zugegeben werden zu der so solubilisierten sauren Mischung.

Die Reaktion des faserigen Komplexes wird vervollständigt oder maximiert, wenn die Gummi-Protein-Mischung auf einen pH eingestellt wird, bei dem die elektrophoretische Mobilität einer gewünschten Gummi-Protein-Mischung im wesentlichen 0 ist. Die elektrophoretische Mobilität kann gemessen werden unter Verwendung üblicher analytischer Instrumente wie eines System 3000 elektrokinetischen Analysators, hergestellt durch PenKem, Ind., Bedford Hills, New York.

Weil das Salzgleichgewicht die elektrische Ladung des Protein und Xanthangummis beeinflußt und weil die elektrische Ladung dieser Polymere ihre Wechselwirkung

miteinander beeinflußt, ist die Manipulation der molekularen elektrokinetischen Eigenschaften wichtig für die Kontrolle der Textur des Komplex-Wechselwirkungsproduktes. Durch Einstellen des pH's der Faser erzeugenden Lösung, die 2 oder mehr Protein- und Xanthanpolyelektrolyten mit entgegengesetzter Hauptpolarität enthält, so, daß der pH unter dem isoelektrischen Punkt von mindestens einem der Polyelektrolyten liegt, kann eine Reaktion zwischen den verschiedenen Polyelektrolyten durchgeführt werden, insbesondere wenn die Netzladung des Elektrolyten mit hohen pi positiv ist und die des anderen Polyelektrolyten negativ ist. Obwohl es wünschenswert ist, daß entgegengesetzte Netzladungen erreicht werden, ist es nicht erforderlich. Eine wünschenswerte Reaktion wird stattfinden, wenn die reagierenden Arten ähnlich geladen sind, aber die Ladung reduziert ist in einem Ausmaß, daß elektrostatische Abstoßungen überwunden werden, um die Reaktionen stattfinden zu lassen.

Die isoelektrischen Punkte der speziellen Proteinkomponente und der Xanthangummikomponente können weit differierende Werte haben, z. B. kann der isoelektrische Punkt einer Sojaproteinxsolatkomponente typischerweise etwa pH 4,4 sein, während Xanthangummi, weil er im wesentlichen nur anionische Carbonsaureionenarten hat, eine tatsächliche elektrische Ladung sogar bei pH 1 haben kann. Sojaproteinisolat-Xanthankomplexe werden dazwischenliegende isoelektrische Punkte haben, abhängig von den relativen Proportionen von jedem in dem Komplex. Optimale Punkte für Hybridkomplexbildung können bestimmt werden durch Messen der isoelektrischen Punkte der gewünschten Komplexe, die ausgeführt werden kann durch

Messen der isoelektrischen Punktwerte getrennt für die Reaktanten und Einstellen des Mischungs-pH¹s auf einen Wert, der zwischen den individuellen pi's liegt, um eine Probe des gewünschten Komplexes zu bilden. Der pi des so gebildeten Komplexes kann gemessen werden, um einen gewünschten pH für die Komplexbildung zu bestimmen, als Kontrollpunkt für die Reaktion, um die Produktausbeuten zu maximieren und die gewünschte faserige Nahrungsmitteltextur zu erreichen. Es ist zu verstehen, wie es weiter erörtert wird, daß der isoelektrische Punkt eines Protein-Xanthan-Komplexes variieren kann, abhängig von den jeweiligen Proportionen der Komponenten des Komplexes.

Die Form und Größe der Gummi-Protein-Fasern kann kontrolliert werden durch den Grad der Scherung oder des Mischens, der auf die faserbildende Lösung während der pH-Einstellung angewendet wird. Zum Beispiel können lange, große und nicht geordnete Fasern hergestellt werden unter den Bedingungen des Mischens mit relativ niedriger Scherung, während kurve, feine und einheitliche Fasern erhalten werden unter den Bedingungen eines Mischens mit relativ hoher Scherung während der Einstellung des Lösungs-pH's auf den gewünschten faserbildenden Wert. Der Grad der pH-Einstellung, wie durch Säurezugabe, um die Komplexe zu bilden, kann in einem großen Ausmaß variieren. Zum Beispiel wurden Fasern gebildet durch Zugabe der Säure zu dem Reaktionsgefäß in einem Satz ebenso wie durch langsames Zudosieren der Säure. Die Säurezugabe kann eingestellt werden, um sich an das Reaktionsschema anzupassen.

Komplexierte Xanthangummi-Proteinfasern gemäß der vorliegenden Offenbarung sind stabil in sauren und neutralen Medien, aber sie können aufgelöst werden in

einer alkalischen Lösung (d. h. pH 9,0 oder höher). Die Stabilität der Fasern und ihre Textur kann verändert werden durch Hitzebehandlung, wie es noch genauer erörtert werden wird.

Die Textur des Gummiproteinkoinplexes kann kontrolliert werden durch Variieren des Verhältnisses von Gummi und Protein. Wie angegeben, liegt das gewünschte Gewichtsverhältnis von Xanthangummi zu Protein im Bereich zwischen 1:4 und 1:10. Wenn das Verhältnis höher ist als 1:4, wird der Komplex zu gummiartig (d. h. zu viele Gummieigenschaften), während er wenn das Verhältnis geringer ist als etwa 1:10, keine faserige Textur hat. Die hier gegebenen Prozentangaben sind Gewichtsprozent und Verhältnisse sind Verhältnisse von Gewicht zu Gewicht, wenn es nicht anders angegeben ist.

Wie auch angegeben, ist die Ionenstärke der faserbildenden Lösung ein wichtiger Parameter im Hinblick auf die Faserbildung und in dieser Hinsicht sollte sie weniger als etwa 1 M und vorzugsweise im Bereich von etwa 0 M bis etwa 0,1 M sein. Unter "Ionenstärke" wird die Konzentration mobiler Ionen verstanden und sie ist durch die folgende Gleichung definiert:

η μ = 1/2 ^ CiZi²

μ = Ionenstärke,

Ci = molare Konzentration des Ions i und Zi = Valenz des Ions i und

η die Zahl der verschiedenen Kationen- und Anionenarten ist. In vielen Fällen ist es schwierig, die Tononnt-'irkf?

- 3U7715 ig

zu berechnen. Die Schwierigkeit würde erleichtert durch Messen der spezifischen Leitfähigkeit der Lösung. Die spezifische Leitfähigkeit der Lösung ist der Kehrwert ihres elektrischen Widerstandes zwischen entgegengesetzten Enden eines Würfels mit 1 cm Kantenlänge. Die Einheit der spezifischen Leitfähigkeit ist mho χ cm oder ohm cm . Die spezifische Leitfähigkeit der Reaktionsmischung kann wünschenswerterweise dann etwa 0,09 Ohm cm sein und vorzugsweise sollte sie in dem Bereich von etwa 0,0004 bis etwa 0,002 Ohm" pro Zentimeter liegen.

Es ist zu bemerken, daß Salzkomponenten, die zur Ionenstärke der fasererzeugenden Lösung beitragen, direkt oder indirekt als Gegenionen eingeführt werden können, um die Proteinkomponente und die Xanthangummi-Komponente zu solubilisieren und während der Einstellung des pH's der Faser erzeugenden Lösung, wie durch Zugabe einer Säure oder Base zu der Lösung. Zum Beispiel kann die Bildung von Xanthangummi-Sojaproteinisolatfasern in Anwesenheit von 1,0 molarem Natriumchlorid in der Faser erzeugenden Lösung gehemmt werden. Dies zeigt, daß die Ionen die elektrostatische Wechselwirkung zwischen dem Xanthangummi und dem Sojaproteinisolat stören. Im Gegensatz dazu können bei niedrigen Konzentrationen von Natriumchlorid wie im Bereich von etwa 5 bis etwa 10 mMol Konzentration in der faserbildenden Lösung, der Gummi und das Protein festere, weniger gummiartige und trockenere fleischähnliche Fasern bilden, als solche, die ohne Zugabe von Natriumchlorid hergestellt wurden.

Ein typisches Verfahren zur Herstellung der Fasern aus Xanthangummi-Sojaprotein-Komplex kann wie folgt beschrieben werden: (1) Sojaproteinisolat wird in Wasser

suspendiert, (2) Xanthangummi wird in die Sojaprotein-Suspension unter Rühren zugegeben, bis aller Gummi dispergiert ist, um eine dünne Aufschlämmung, die 2 Gew.-% Gesamtfeststoffgehalt umfaßt, mit einem gewünschten Verhältnis von Gummi zu Protein (d. h. 1:4 bis 1:10 Gummi/Protein Gewichtsverhältnis) zu bilden, (3) die Gummi-Protein-Mischung wird angesäuert (mit 1 M HCl oder anderen Säuren) auf den pH, an dem das elektrochemische Potential der Gummiproteinmischung im wesentlichen 0 ist, um einen faserigen Gummiproteinkomplex zu erzeugen, der an die Spitze des Reaktionsgefäßes schwimmt, (4) die Fasern werden von der Molke abgetrennt und mit Wasser gewaschen, zentrifugiert oder durch eine Käsepresse gepreßt, um Fasern zu erhalten, die etwa 80 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten.

Nachdem nun allgemein die Proteinfaserherstellung beschrieben wurde, sollen nun verschiedene Aspekte der Erfindung weiter beschrieben werden im Hinblick auf Verfahren, die in Fig. 1 dargestellt sind. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann eine wäßrige Proteinlösung, wie eine Sojaproteinisolatlösung 10 hergestellt werden aus im Handel erhältlichem Sojaproteinisolat wie Soja 270A, hergestellt durch Kraft Inc. mit einem Gehalt von 3,6 Gew.-% und mit einem Lösungs pH von etwa 7,0. Ebenso kann eine Xanthangummilösung 12 hergestellt werden durch Auflösen von Keltrol Xanthangummi, einem Produkt von Kelcko Inc. mit einem Gehalt von etwa 0,6 Gew.-%. Die Lösungen 10, 12 können kombiniert werden im gewünschten Verhältnis, um eine fasererzeugende Lösung 14 zu schaffen mit etwa 2 Gew.-% Gesamtfeststoff und einem pH von etwa 6,6. Der pH, die Ionenstärke, Gummi/ Proteinverhältnis, Prozent Gesamtfeststoffe, Temperatur,

AO

Art des Mischens und Rührens und Grad der Ansäuerung sind wichtige Faktoren für die Synthese von Fasern aus Xanthangummi-Proteinkomplexen unter Verwendung der Faser erzeugenden Lösung 14. Eine solche pH-Einstellung kann ausgeführt werden durch Zugabe von Salzsäure, um teilweise die Carboxylate des Proteins und des Gummis zu neutralisieren, so daß die Abstoßung zwischen den zwei Polymeren minimiert werden kann. Dann können die elektrostatische Wechselwirkung und andere Bindungen wie Wasserstoffbindung, hydrophobische Bindung und Van der Waals'sche Kräfte zwischen den zwei Polymeren stattfinden, um Fasern 16 zu schaffen und eine Molkephase 18, die durch geeignete Mittel abgetrennt werden kann.

Jedoch können in Anwesenheit einer relativ hohen Ionenstärke (d. h. starke Salzlösung) Xanthangummi und Sojaisolat (z. B. 2 Gew.-% Gesamtfeststoffe von einem Verhältnis 1:4 Gummi zu Protein in 1,0 N NaCl) keine Fasern bilden, was darauf hinweist, daß die Faserbildung durch elektrostatische Anziehung eingeleitet wird und daß das Salz mit den Ionenbindungsstellen der zwei Polymere im Wettbewerb steht.

Die Gewichtsprozent an Gesamtfeststoffen der Faser erzeugenden Gummi/Proteinlösung 14 in Wasser kann variiert werden im Bereich von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-%. Falls die Gewichtsprozent der gesamten gelösten Xanthan-Protein-Feststoffe niedriger sind als etwa 0,1 Gew.-%, fällt der Komplex aus ohne richtige Faserbildung. Auf der anderen Seite bildet die Gummi-ProteinMischung, wenn die Gewichtsprozent der so gelösten Feststoffe höher als etwa 4 % sind, eine dicke Aufschlämmung wieder ohne richtige Faserbildung. Der Wassergehalt der Faser erzeugenden Lösung ist kritisch für die zwei Polymere, um ein vernetztes polymerisches Netzwerk zu bilden.

Die Temperatur, bei der die Protein-Gummi-Wechselwirkung durchgeführt wird, ist auch wichtig. Eine hohe Temperatur ist im allgemeinen nicht erwünscht für die Bildung der Fasern aus Xanthangummi-Sojaprotein-Komplex. Weichere und feinere Fasern können erhalten werden, wenn der Gummi und das Protein erhitzt werden auf oder über 70⁰C, bevor die zwei Polymere gemischt und angesäuert werden. Es kann sein, daß höhere Temperaturen zu einer Änderung der Konformation des Xanthanmoleküls von einer starren Strebe zu einer zufälligen Spirale führen, wobei die Faserbildung schädlich beeinflußt wird, aber in jedem Fall sollte die Faserbildung ausgeführt werden bei einer Temperatur von etwa 4⁰C bis etwa 100⁰C.

Die Art des Mischens oder der Bewegung der Faser bildenden Lösung beim Ausführen der pH-Einstellung ist auch ein wichtiger Faktor bei der Bildung der Fasern. Verschiedene Arten von Blättern und/oder verschiedene Geschwindigkeiten des Rührens können verwendet werden, um verschiedene Formen und Größen von Fasern zu schaffen. Zum Beispiel können große lange Fasern erhalten werden unter Verwendung eines Hobart-Mischers mit geringer Geschwindigkeit (z. B. 90 rpm) während des Ansäuerns der faserbildenden Lösung. Auf der anderen Seite können feine kurze Fasern erhalten werden beim Rühren der Gummiprotein-Mischung in einem Waring-Mischer bei einer mittleren Geschwindigkeit bei der AnSäuerung.

Der Grad der Ansäuerung der Faser bildenden Lösung ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die Faserbildung beeinflußt. In dieser Hinsicht ist ein relativ niedriger Grad an Ansäuerung der Mischung von Xanthangummi und Sojaprotein bevorzugt für das Erzeugen von Fasern.

Die Zugabe der gesamten erforderlichen Menge an Säure in die Gummiproteinmischung auf einmal kann gummiartige und leicht schleimige Fasern erzeugen, vielleicht weil die zu schnelle Zugabe der Säure bewirkt, daß die Gummimoleküle die Oberfläche des Proteins beschichten. 1 ml pro Minute an 1 M HCl für 3 Liter einer Xanthangummisojaisolatmischung mit einem Gewichtsverhältnis von 1:6 Xanthangummi zu Sojaisolat mit 2 Gew.-%iger Konzentration in Wasser schafft recht gute Fasern. Diese Faktoren werden als statistische Variable für die Synthese von Fasern betrachtet und ihre Optimierung und Wechselwirkung wurde durch statistische Ausführung geprüft. Die von der Faserzusammensetzung 16 getrennte Molke 18 kann anorganische Salze enthalten, die von dem pH-Einstellungsschritt kommen und sie kann einiges unreagierte Xanthangummi oder andere Komponenten enthalten. Die anorganischen Salze können entfernt werden zumindest teilweise, um eine deionisierte Molke 22 zu schaffen, die verwendet werden kann bei der Bereitstellung des Proteins und der Gummilösungen 10, 12. Das Faserzusammensetzungsprodukt 20 hat einen deutlichen faserigen Charakter.

Die Form und Größe einer individuellen Faser des Xanthangummi-Sojaisolat (1:4) Komplexes wurde beobachtet in den Auswertungsmikroskop-Mikrofotografien, wie es in den Fig. 2A und 2B gezeigt ist. Die elektrophoretische Mobilität der Sojaxanthanfaser-Zusammensetzung kann auch geprüft werden. Die Kurven der elektrophoretischen Mobilität gegen den pH (Fig. 3) des faserigen Xanthangummi-Sojaprotein-Komplexes vor und nach der Lyophilisierung könnten überlagert sein, was anzeigt, daß die gefriergetrockneten Fasern ihre Oberflächenladungseigenschaft wiedergewinnen, nachdem sie hydratisiert worden sind.

Obwohl das Verfahren von Fig. 1 insbesondere beschrieben wurde im Hinblick auf Sojaprotein-Xanthangummi-Komplexfasern, können andere wasserlösliche Proteine ebenso verwendet werden, um fleischähnliche Fasern zu bilden. In dieser Hinsicht können beispielsweise Kasein, das durch Magermilchpulver geliefert wird oder als Natriumkaseinat, andere pflanzliche Proteine wie Erdnußproteinisolat und Eialbumin, wie es durch Eiweiße geliefert wird, verwendet werden als solubilisierte Proteinkomponente, um faserige Hybridproteinkomplexe gemäß der vorliegenden Offenbarung zu schaffen. Diese komplexierten Xanthangummi-Proteinfasern sind relativ mild und sie unterscheiden sich in Farbe und Textur. Zum Beispiel sind Kasein-Xanthanfasern weiß und hart, während Erdnußproteinisolat- und Sojaprotein-Xanthangummifasern etwas weicher als die Kasein-Xanthanfasern sind.

Ein besonders wünschenswertes Merkmal der vorliegenden Offenbarung ist, daß verschiedene Proteine verwendet werden können mit Xanthangummi, um vielfältige Protein-Gummikomplexe zu bilden. Zum Beispiel können die faserigen Ternärkomplexe aus Kasein-Xanthangummi-Sojaproteinisolat geschaffen werden, in denen das Verhältnis der Proteinkomponenten variiert werden kann, um gewünschte faserige Produkte mit einer entsprechenden Vielfalt von Eigenschaften zu schaffen. Wie auch angegeben, kann die solubilisierte Xanthangummi-Komponente ein Xanthangummiaddukt enthalten, wie bei faserigen Hybridproteinkomplexe durch Mischen von Xanthangummi mit anderen Gummiarten wie Johannisbrotkernmehl.

Wünschenswerterweise werden die verschiedenen Gummiarten zuerst zusammengemischt und anschließend mit einem Protein gemischt, um eine faserbildende wäßrige Lösung

zu schaffen. Die vielfältigen Gummiarten können kombiniert werden mit einer solubilisierten Proteinkomponente im gewünschten Gewichtsverhältnis, um eine Faser erzeugende Lösung der Komponenten zu bilden, die dann angesäuert werden kann unter gemäßigten Scherbedingungen, um einen vielfältigen Gummi-Protein-Komplex zu erzeugen mit fleischähnlicher faseriger Textur. Solche Xanthan-Polysaccharid-Mischungen können ausgewählt werden nicht nur aus Gründen der Wirtschaftlichkeit, um die Kosten der Xanthangummi-Komponente des resultierenden Produktes zu minimieren, sondern auch um die Textur der Fasern zu variieren. Ähnlich können faserige, vielfältige Proteinkomplexfasern hergestellt werden unter Verwendung der geeigneten Ausgangskomponenten.

Die Verwendung verschiedener Proteinkomponenten und Komponentenmischungen erlaubt die Herstellung synthetischer, fleischähnlicher Proteinfasern, die in Farbe, Festigkeit und Geschmack differieren, abhängig von den Komponenten und den Verfahrensbedingungen. Zum Beispiel bilden Natriumkaseinat und Xanthangummi milde, feste und weiße Fasern, während Sojaprotein weichere und etwas weniger weiße Fasern bildet. Es ist eine wichtige und wünschenswerte Eigenschaft, daß die Fasern des Xanthangummisojaproteinkomplexes relativ mild sind und kann charakteristisch für das Sojaisolatprotein sein. Ternär- und höhere Komplexe von Sojaprotein und anderen Proteinen wie Kasein und/oder Eiprotein mit Xanthangummi reduzieren weiterhin den charakteristischen Pflanzenprotein-Geschmack .

Bei der Bildung können die komplexierten Gummi-Proteinfasern sofort getrennt werden von der verbleibenden wäßrigen Phasenkomponente in jeder geeigneten Art, wie

durch Filtration oder Zentrifugation. Zum Beispiel können solche Fasern eingebracht werden, indem sie abgetrennt werden von der wäßrigen Phase, mit Wasser gewaschen und in einer Käsepresse gepreßt werden, um fleischähnliche Fasern zu schaffen, die im allgemeinen etwa 65 bis etwa 80 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten und typischerweise etwa 65 Gew.-% Feuchtigkeit enthalten. Die in der Presse getrockneten Fasern können aromatisiert werden, indem sie in ein geeignetes Aromatisierungsmittel eingetaucht werden wie Hummer-, Krabben-, Hühnchen- oder Rinderextrakt, um gewünschte kaubare fleischähnliche Produkte mit fleischnachbildendem Geschmack und Textur zu erhalten.

Bei saurem pH sind die basischen Gruppen des Proteins, nämlich Lysin-, Arginin- und Histidinreste protoniert und positiv geladen. Im Gegensatz dazu ist der Xanthangummi noch negativ geladen bei dem Reaktions- oder Wechselwirkungs-pH. Als Ergebnis wirken der Gummi und das Protein spontan durch elektrostatische Anziehung zusammen, die durch den pH, die Ionenstärke, den isoelektrischen Punkt des Proteins und den pKa des Gummis kontrolliert wird.

Wie angedeutet, wird angenommen, daß die dreidimensionale Struktur des solubilisierten Xanthangummis ein wichtiger Faktor bei der Faserbildung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist. In dieser Hinsicht wird die hohe Negativität und Reaktivität zur Bindung von Soja- und anderen Proteinen durch elektrokinetische Analyse gezeigt, die in Fig. 3 dargestellt ist. Die Kurven der elektrophoretischen Mobilität gegen den pH in Fig. 3 zeigen, daß das Sojaproteinisolat negativer geladen

wird in Anwesenheit von Xanthangummi, weil die elektrochemischen Potentiale des Sojaproteins sich sogar im neutralen pH-Bereich steigern und sein isoelektrischer Punkt erniedrigt wird als Funktion von zugegebenem Xanthanguinini. Diese Änderungen in der Oberflächenladung des Proteins zeigen, daß der Gummi und das Protein stark zusammenwirken können, um einen Komplex durch elektrostatische Anziehung zu bilden.

Die Fasern aus Xanthangummi-Sojaproteinkomplex neigen dazu, zu erweichen und werden leicht schleimig oberhalb eines pH's von 5,5, vielleicht weil der Gummiproteinkomplex sehr negativ geladen ist und mehr Ladungseigenschaften von Xanthangummi bei oder über einem pH von 5,5 hat. Ein wichtiges Merkmal im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist, daß das Erweichen und die Schleimigkeit verhindert werden kann, wenn die Fasern einige Minuten am isoelektrischen Punkt des Gummiproteinkomplexes in Wasser gekocht werden. Es scheint, daß die Behandlung das Protein oder den Komplex als Ganzes denaturiert, so daß die Dissoziation und/oder Auflösung des Gummiprotein-Komplexes verhindert wird. Eine derartige Hitzebehandlung kann einige Geschmackskomponenten freisetzen, die charakteristisch sind für das Ausgangsprotein, aber dies kann korrigiert werden oder minimiert werden, indem die Fasern in Anwesenheit einer thermostabilen Fleischbase (meat base) oder anderer Aromatisierungsmitteln gekocht werden.

Wie angegeben, können Verfahren im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um faserige Hybridprotein-Komplexe, die eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Protein und eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Gummi enthalten, zu synthetisieren. Zum

Beispiel können Xanthangummi-Sojaisolat-Molkeprotein- und Xanthangummi-Sojaisolat-Natriumkaseinat-Ternärkomplexe hergestellt werden, indem zuerst die zwei Proteine gemischt werden, bevor der Xanthangummi zugegeben wird und dann die Gummiproteinmischung angesäuert wird. Ebenso kann ein Ternärkomplex aus Xanthangummi-Sojaproteinisolat-Zein hergestellt werden, indem zuerst Xanthangummi in einer Sojasuspension dispergiert wird und dann mit einer Suspension von Zein in 85%iger Isopropanollösung (Zein ist in Wasser unlöslich) gemischt wird. Die Gummiproteinmischung kann dann angesäuert werden wie üblich. Das Protein komplexierende Mittel kann auch geeignete Hydrokolloide zusätzlich zu Xanthangummi enthalten. In dieser Hinsicht ist beispielsweise Johannisbrotkernmehl sehr billig, verglichen mit Xanthangummi und zeigt eine starke Wechselwirkung mit Xanthangummi. Faserige Ternärkomplexe von Sojaproteinisolat, Xanthangummi und Johannisbrotkernmehl können hergestellt werden durch Mischen der zwei Gummiarten, um eine wäßrige Suspension zu bilden und anschließendes Zugeben des gewünschten Proteins.

Wie angegeben, wird die Proteinxanthangummi-Komplexfaserbildung kontrolliert durch pH, Ionenstärke, Gummi/Proteinverhältnis, Prozent Gesamtfeststoffe und Temperatur. Die Wechselwirkung dieser Variablen wurde durch Experimente überprüft auf faktorieller Basis.

Es gibt viele kontrollierende Faktoren für die Erzeugung von Protein-Xanthangummifasern. Deshalb wurde ein statistisches Experiment mit faktoriellem Aufbau verwendet, um die Bedingung für die Herstellung von Fasern zu optimieren.

Ii

3Α47715

Das erste statistische Experiment zur Herstellung von Protein-Xanthangummi-Komplexen wurde durchgeführt unter Verwendung eines zentral zusammengesetzten Aufbaus mit 32 Durchläufen, basierend auf fünf ausgewählten Variablen, die mit Xl bis X5 bezeichnet sind, pH (Xl), Temperatur (X2), Prozent Gesamtfeststoffe (X3), Ionenstärke (X4) und Gummiprotein-Verhältnis (X5). Nur 6 der Durchläufe in diesem Experiment erzeugten Fasern. Tabelle 1 stellt die aus diesen Durchläufen erhaltenen Daten dar, während Tabelle IA die statistische Variabilität der ausgewählten Variablen für die Studie zeigt..

Tabelle

	PH	Temp.	% G.S.	Ionen	Protein-	Ausbeute
	(Xl)	(0C) (X2)	(X3)	stärke	Gummi-Ver-	%* (Y)
Durch	4,0	60	1,9	(X4)	hältnis	0
lauf	4,5	42,5	2,8	85	(X5)	0
1	4,0	60	1,9	125	0,15	0
2	4,0	60	1,9	85	0,10	0
3.	4,5	77,5	2,8	85	0,15	0
4	4,5	42,5	1,0	45	0,05	9,3
5	3,5	42,5	2,8	125	0,10	50,9
6	3,5	77,5	2,8	45	0,20	0
7	4,0	60	1,9	45	0,20	0
8	4,0	60	1,9	85	0,20	0
9	3,5	42,5	2,8	165	0,15	0
10	3,5	77,5	1,0	125	0,15	0
11	4,0	25	1,9	125	0,20	0
12	3,5	77,5	1,0	85	0,20	0
13	3,5	42,5	1,0	45	0,15	21,3
14	4,0	60	1,9	45	0,10	0
15	3,0	60	1,9	85	0,20	0
16	4,0	95	1,9	85	0,15	0
17	4,5	77,5	1,0	85	0,15	15,3
18	3,5	42,5	1,0	45	0,15	0
19	4,5	77,5	1,0	125	0,20	0
20	4,5	77,5	2,8	125	0,10	0
21	4,0	60	1,9	125	0,10	0
22	4,0	60	3,7	85	0,20	0
23				85	0,25
24			0,15

27	4,5	42	,5	1,0	45
28	5,0	60		1,9	85
29	4,0	60		1,9	5
30	4,0	60		1,9	85
31	4,5	42	,5	2,8	45
32	4,0	60		1,9	85

25 3,5 77,5 2,8 125 0,10 0

26 4,0 60 0,1 85 0,15 0

0,10 31,8 0,15 0

0,15 73,0 0,15 0 0,20 0 0,15 0

* Die Prozentausbeute ist berechnet durch Teilen des Gewichtes der lyophilisierten Fasern durch die Summe des gepulverten Sojaisolates und des Xanthangummis.

Tabelle IA

Durch	Xl	X2	X3	X4	X5	Ausbeute
lauf	0	0	0	0	0	0,0
1	1	-1	1	1	-1	0,0
2	0	0	0	0	0	0,0
3	0	0	0	0	-2	0,0
4	1	1	1		_ 1	0,0
5	1	-1	-1	1	1	9,3
6	-1	-1	-1	1	1	50,9
7	-1	1	1		1	0,0
8	0	0	0	0	0	0,0
9	0	0	0	2	0	0,0
10	-1	-1	1	1	1	0,0
11	-1	1	-1	1	1	0,0
12	0	-2	0	0	0	0,0
13	-1	1	-1	-1	-1	0,0
14	-1	-1		-1	1	21,3
15	0	0	0	0	0	0,0
16	-2	0	0	0	0	0,0
17	0	2	0	0	0	0,0
18	1	1	-1	-1	1	15,3
19

20	1	-1	-1	1	-1	0,0
21	1	1	— 1	1	-1	0,0
22	0	1	1	1	1	0,0
23	0	0	0	0	2	0,0
24	-1	0	2	0	0	0,0
25	0	1	1	1	-1	0,0
26	1	0	-2	0	0	0,0
27	2	-1	-1	-1	-1	31,8
28	0	0	0	0	0	0,0
29	0	0	0	-2	01	73,0
30	1	0	0	0	0	0,0
31	O		1		1	0,0
32	0	0	0	0	0,0

0 sind die Mittelpunkte, 1, 2 und -1, -2 sind die oberen und unteren Pegel der Variablen Xl, X2, X3, X4 bzw. X5.

Diese Ergebnisse zeigen, daß der optimale konditionale Aufbau von dem Mittelpunkt weg zu dem Aufbau in der negativen Richtung von Ionenstärke und wahrscheinlich Temperatur, pH und ebenso Gummiproteinverhältnis hin ist. Koeffizienten in der quadratischen Gleichung wurden geschätzt unter Verwendung der Ausbeutewerte für alle 32 Durchläufe. Die verwendete Gleichung ist:

Ausbeute = -4X₂ - HX₄ + 9X^a + 5X₂X₄ + 4X₂X₅ - 3X₄X₅ - 5X₁X₃ 4X₃X₅ + Konstante

wobei die Xi's in verschlüsselter Form, -2 Xi 2 sind. Deshalb würden verbesserte Ausbeuten erwartet, wenn alle Variablen sich von 0 wegbewegen, X3 (% G.S.) in der positiven Richtung und die anderen vier Variablen in der negativen Richtung.

Dementsprechend wurde ein zweites statistisches Experiment durchgeführt unter Verwendung eines 2³ faktoriellen Aufbaus unter Verwendung der Werte von pH, Temperatur und Ionenstärke unterhalb des Mittelpunkts des ersten Experiments, das dargestellt ist durch die Tabellen 1 und IA, aber bei Fixieren der % Gesamtfeststoffe und des Gummiproteinverhältnisses bei 2 % bzw. 1:6. Entsprechende Variable sind die Faserausbeute (%) und die Faserqualität (fest, weich), wobei eine hohe Ausbeute fester Fasern erwünscht ist. Die multivariablen Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Durch lauf	pH (Xl)	Temperatur (0C) (X2)	Ionen stärke (X4)	Aus beute %	Pegel der Variablen* Xl X2 X4	1	1
1	5,0	45	10	54,0	1	1
2	3,0	45	0	78,0	-1		1
3	5,0	5	10	44,6	1	-1	1
4	3,0	5	10	42,9	-1	1	-1
5	5,0	45	0	57,4	1	-1	-1
6	3,0	5	0	56,6	-1	0	0
7	4,0	25	5	54,9	0	1	1
8	3,0	45	10	47,2	-1	0	0
9	4,0	25	5	52,3	0	-1	-1
10	5,0	5	0	60,0	1

* 1 und -1 sind zwei Pegel der statistischen Variablen Xl, X2 und X4. Die Nullen sind die Mittelpunkte.

Die Vorhersagegleichung ist:

Ausbeute = 54,8 - 1,1X₁ + 4,1X₂

wobei die Xi's in verschlüsselter Form -2Xi 1 vorliegen. Das Ergebnis, bezogen auf die abgeleitete Gleichung zeigt, daß die Ausbeute ansteigt, wenn sowohl Xl (pH) als auch X4 (Ionenstärke) in negativer Richtung sich bewegen und X2 (Temperatur) sich in positiver Richtung bewegt. Daher ist in dem Datendiagramm von Fig. 4 der optimale Punkt hinsichtlich der Ausbeute die untere linke Ecke des Würfels (pH-3, Temperatur = 45⁰C, Ionenstärke = 0 mM NaCl zugegeben). Jedoch ist die Faserqualität, die unter diesen Bedingungen hergestellt wird, nicht gut. An der rechten Ecke (pH = 5,0, Temperatur = 45⁰C, Ionenstärke = 0) ist die Faser fest, aber die Ausbeute ist niedrig.

Um die Verfahrensbedingungen zu bestimmen, die eine verbesserte Ausbeute zusammen mit einer guten Faserqualität schaffen, wurden zwei zusätzliche Durchläufe durchgeführt an den mit X in Fig. 4 (pH 3,5 und 4,5) bezeichneten Punkten. Feste Fasern wurden erhalten aus beiden Durchläufen, was anzeigt, daß der pH so niedrig wie 3,5 sein könnte.

Ein drittes statistisches Experiment wurde durchgeführt unter Verwendung eines weiteres 2³ faktoriellen Aufbaus mit drei Wiederholungsläufen im Mittelpunkt, wie in Fig. 5 gezeigt. Die experimentiellen Variablen und ihre Pegel waren:

Pegel

	Variable	-1	4	0	4	1
Xl	= pH	3,5	3	,0	4	,5
X3	= % Gesamtfeststoffe	2,0		,0		,0
X5	= Gummi-Protein-		1		1
	Verhältnis	1,9	bei	/7,5		/6
X2	= Temperatur °C	fixiert	bei	45°C
X4	= Ionenstärke, mM NaCl	fixiert	0

Die Ansprechvariablen waren die Faserausbeute (%) und die Faserqualität (weich/fest). Die Daten sind in
Tabelle 3 wie folgt aufgelistet:

Tabelle

	pH	%	Protein/	Ausbeute	Qualität	Pegel der	X3	X5
	(Xl)	G.S.	Gumni-Ver-	%	fest	Variablen*	_-i	1
Durch	4,5	(X3)	hältnis	73,7	fest	Xl	0	0
lauf	4,0	2	(X5)	74,6	fest	1		1
1	3,5	3	6,0	76,3	fest	0	—1	-1
2	4,5	2	7,5	73,4	fest	-1	0	0
3	4,0	2	6,0	71,5	weich	1	1	-1
4	3,5	3	9,0	52,4	fest	0	-1	-1
5	3,5	4	7,5	83,7	weich	-1	1	1
6	3,5	2	9,0	56,1	fest		0	0
7	4,0	4	9,0	73,8		-1
8		3	6,0			0
9	7,5

10 4,5 4 6,0 54,7 weich 111

11 4,5 4 9,0 50,4 weich 11-1

* 1 und -1 sind die zwei Pegel der statistischen Variablen Xl, X2 und X4. Die Nullen sind die Mittelpunkte.

Die Vorhersagegleichung ist:

Ausbeute: 67,3 - 2,0Χ_χ - 11,7X₃ + 0,IX₅ +
1,2X₁X₃ + 1,0X₁X₅ + 1,9X₃X₁-

wobei die Xi's in verschlüsselter Form, -1 Xl 1 sind. Die Gleichung zeigt, daß eine Bewegung von X3 (Prozent Gesamtfeststoffe) in der negativen Richtung die Prozent Ausbeute verbessern würde und auch eine gute Faserqualität liefern würde. Bei den Daten, die in Fig. 5 aufgetragen sind, ist zu beobachten, daß ein höheres Protein/Gummi-Verhältnis ein Vorteil sein kann im Hinblick auf Nährwert und Kosten, vorausgesetzt, daß andere Funktionalitäten wie Geschmack und Zartheit annehmbar sind und es ist wünschenswert, daß der pH-Wert relativ hoch ist aus Geschmacksüberlegungen. Daher wäre ein optimaler Bereich um pH 4,5, die Temperatur = 45⁰C, Gesamtfeststoffe = 2 %, Ionenstärke = 0 mM NaCl zugegeben und Gummi/Protein-Verhältnis = 1:9.

Die höchste Ausbeute, die bei diesen drei statistischen Experimenten erreicht wurde, war 83,7 %. Dies bedeutet eine 91%ige Wirksamkeit für die Reaktionen, bezogen auf die Gewichtsprozent des vorhandenen Proteins. Da die Art des Mischens, Rührens und der Reihenfolge der Zugabe auch kritische Faktoren für die Erzeugung von Fasern sind, könnte eine Optimierung dieser Faktoren zu einer Verbesserung der Ausbeute und Qualität der Fasern führen. Zum Beispiel wurde durch Ändern der Reihenfolge der Zugabe eine Ausbeute von 86,6% Faser erhalten, was bedeutet, daß die Reaktion zu 96 % vollständig war. Die theoretische maximale Ausbeute der verwendeten Rohmaterialien ist 90 %.

Die Quantität des Xanthangummis, der in der Fasermolke vorhanden ist, kann geschätzt werden durch Auftragen des isoelektrischen Punktes der Molke gegen das Verhältnis von Xanthangummi zu Sojaprotein, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Da das Gesamtvolumen der Fasermolke

bekannt ist und der Proteingehalt bestimmt werden kann durch die quantitative Proteinmethode von Lowry's, SDS (Natriumdodecylsulfat) Gelelektrophorese oder Kjeldahl Stickstoffanalyse, kann die Menge an Xanthangummi in der Fasermolke bestimmt werden. Für ein Xanthangummi-Sojaisolat-Gewichtsverhältnis von .13 (z. B. ein Verhältnis von einem Teil Xanthangummi zu etwa 7,5 Teilen Sojaisolat) in der fasererzeugenden Lösung, war der isoelektrische Punkt der Fasermolke im wesentlichen derselbe wie der des Sojaisolats alleine, was anzeigt, daß aller Gummi verwendet wurde zum Formen des faserigen Komplexes. Für eine Mischung mit 1:1 Xanthangummi zu Sojaisolat Gewichtsverhältnis ist der isoelektrische Punkt der Fasermolke im wesentlichen derselbe, wie der des Xanthangummis allein, was vermuten läßt, daß alles Protein verwendet wurde, um den Komplex zu formen, wobei ein Überschuß von Xanthangummi in der Fasermolke zurückbleibt.

Die Art des Rührens ist ein wichtiger Faktor für die Erzeugung verschiedener Formen und Größen von Fasern bei der Ansäuerung der Aufschlämmungsmischung der Xanthangummiarten und Proteine. Lange und dünne Fasern konnten erhalten werden, wenn die Gummi-Proteinmischung gerührt wurde unter Verwendung eines Rührstabes oder anderer Spinnvorrichtungen bei der Ansäuerung. Diese gleichen den Fasern von Geflügel, Rind und Schwein. Feine und kurze Fasern werden erhalten in einem Waring Mischer, wobei bei der niedrigsten Geschwindigkeit nur wenige Minuten gerührt wird, aber schnell genug, um die Aufschlämmung in Bewegung zu halten. Verlängertes Rühren unter hoher Scherung erzeugt Fasern, die zu fein und zu kurz sind für Fleisch nachbildende Texturen,

offensichtlich weil es die Blätter des Mischers die Fasern in kleine Stücke zerhacken läßt. Offensichtlich kontrollieren die Geschwindigkeit und die Zeit des Rührens die Größe und Form der Faser.

Weil alle geladenen Gummiarten die isoelektrischen Punkte der Proteine modifizieren, kann die obige Technik verwendet werden, um den Gummigehalt in der Komplexmolke für andere Gummiarten, die verwendet werden, um Komplexe mit den Proteinen zu formen, zu schätzen.

Wie angegeben, können Fasern aus Xanthangurami-Sojaisolat-Komplex erweichen, wenn sie mit Aromatisierungsmitteln aromatisiert werden, wie den üblichen Aromatisierungsmitteln auf Fleischbasis. Da die Faserbildung von Xanthangummi und Protein hauptsächlich durch elektrostatische Anziehungskraft gelenkt wird, kann der pH und die Ionenstärke in Aromatisierungsmitteln ein Erweichen bewirken und in dieser Hinsicht pflegen Aromatisierungsmittel größere Mengen Salze zu enthalten oder haben einen pH, der für die Integrität der Fasern ungünstig ist.

Weil angenommen wird, daß die anfangs in wäßriger Lösung geformten Komplexe aus Xanthangummi und den Proteinen hauptsächlich elektrostatisch sind und deshalb empfindlich für pH und Ionenstärke, sind Verfahren zur Stabilisierung der Bindung zwischen den zwei Biopolymeren so, daß der Komplex stabil unter verschiedenen Verfahrensbedingungen, die bei der Herstellung oder Lagerung verschiedener Nahrungsmittelprodukte verwendet werden, wichtig für die Entwicklung und kommerzielle Verwendung der synthetischen Fasern. Fasern, die

gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellt werden, wie Xanthangummi-Sojaprotein-Isolatkomplexe und Sojaproteinisolat-Eialbumin-Xanthanternärkomplexe können hergestellt werden, die relativ mild, fest, weiß und kaubar sind. Diese eßbaren Faserzusammensetzungen können aromatisiert werden, um Fleisch nachbildende Zusammensetzungen herzustellen, wie nachgebildetes Hähnchen-, Schweine-, Krabben- und Hummerfleisch, das wiederum verwendet werden kann, um Nahrumgsmittelgerichte unter Verwendung der entsprechenden Fleischarten wie Krabben- und Hummersalate herzustellen. Jedoch können die Fasern dazu neigen, weich und breiig zu werden und können sogar ihre faserige Struktur verlieren, wenn sie aromatisiert werden mit verschiedenen Aromatisierungsmitteln, insbesondere einschließlich handelsüblicher¹ Aromatisierungsmittel, die Salz enthalten. Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden Verfahren geschaffen zur Stabilisierung des Faserkomplexes, um zu verhindern, daß die Fasern weich werden unter verschiedenen Verfahrensbedingungen.

Weiterhin, gemäß der Offenbarung, kann die Form, Größe und Festigkeit der Fasern kontrolliert werden, um die Textur von Fisch, Muscheln, Geflügel und anderen Fleischfasern nachzuahmen und Verfahren werden geschaffen für das Aromatisieren der Fasern des Protein-Xanthangummi-Komplexes, um die Produkte zu erhalten.

In dieser Hinsicht sind Daten, die die Wirkungen von Natriumhydroxyd und Natriumphosphat mit verschiedenen Pegeln zeigen, aufgelistet in den folgenden Tabellen 4 und 5.

Tabelle

Wirkung von zugegebenem Natriumhydroxid auf die Textur von Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Fasern*

1 Minute Inkubation 15 Std. Inkubation, 5⁰C

	El	Textur	£H	Textur
mM NaOH	4,0	der Fasern	3,8	der Fasern
0	5,1	fest	4,4	fest
5	6,1	fest	4,9	fest
10	7,0	weich	5,5	weich
33	weicher	weicher

* 50 g abgetropfte Fasern wurden suspendiert in 50 ml NaOH-Lösung und ihre Festigkeit wurde durch Fühlen getestet.

Tabelle

Wirkung von zugegebenem Natriumphosphat auf die Textur von Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Fasern*

2,5 Stunden Inkubation

mM NaH₃PO₄

10 33

100** 1000**

£H	Textur der Fasern
4,0	fest
4,1	fest
4,4	fest
4,8	weich
5,6	weicher

* 50 g abgetropfte entwässert getrocknete Fasern wurden suspendiert in 50 ml NaH^PO.-Lösung und die Festigkeit der Fasern wurde subjektiv bestimmt.

** Die Fasern waren nicht nur weich, sondern auch gummi artig und schleimig, was anzeigt, daß der Gummi aufgelöst war und an der Oberfläche der Fasern adsorbiert war.

Natriumchloridlösung erweicht die Fasern auch bei Konzentrationen über 0,1 M, wie in der folgenden Tabelle 6 gezeigt ist.

Tabelle

Wirkung von Natriumchloridlösung auf die Textur von Xanthangummi-Soj aisolat-(1:6)-Fasern*

mM NaCl Textur der Fasern

0 fest

100** fester

1000*** weich

* 50 g abgetropfte Fasern wurden suspendiert in 50 ml NaCl-Lösung und die Festigkeit der Fasern wurde subjektiv bestimmt.

** Die Fasern waren in Anwesenheit von 100 mM fester als bei 0 mM NaCl-Lösung, vermutlich weil die Ionenstärke das Ausschwitzen der Fasern verbessert.

*** Ein hoher Salzgehalt scheint die Ionenbindung zwischen dem Gummi und dem Protein zu unterbrechen, so daß die Komplexbildung geschwächt wird.

Die gekochten Fasern blieben fest, während die nicht hitzebehandelten weich, gummiartig und schleimig wurden an der Oberfläche der Fasern in Anwesenheit von 0,5 M NaH₂PO₄. Der pH der Fasersuspension war 5,6. Obwohl die vorliegende Erfindung nicht gebunden oder begrenzt ist dadurch, wird die Theorie aufgestellt, daß die Hitzebehandlung entweder das Protein oder den Gummiprοteinkomplex als Ganzes denaturiert auf eine solche Weise, daß diese zwei Biopolymere physikalisch verflochten werden. Als Ergebnis ist der Komplex stabiler und hat mehr Resistenz gegen die Dissoziation durch pH und Ionenstärke.

Unter strengen Bedingungen können die Fasern des Xanthangummi-Sojaprotein-Komplexes schleimig werden und ihre Integrität verlieren, was von der Dissoziation freier Xanthangummi-Moleküle aus dem faserigen Komplex sich zu ergeben scheint, der in der Pufferlösung gelöst wird und dann auf die Oberfläche der Fasern readsorbiert wird. Falls diese Annahme richtig ist, dann sollte die elektrophoretische Mobilität (die der Oberflächenladung entspricht) der ungekochten Fasern negativer geladen sein als die der gekochten bei identischem pH. Fig. 7 zeigt, daß die hauptelektrophoretische Mobilität der ungekochten Fasern zweimal so negativ war wie die der gekochten Fasern. Weil der Gummi negativer geladen ist als das Protein, sollten die Fasern mit höherem Gummiprotein-Verhältnis negativer geladen sein als die Fasern mit niedrigerem Gummi-Protein-Verhältnis. Weil die elektrokinetische Analyse zeigt, daß die gekochten Fasern, die ein höheres Gummi-Protein-Verhältnis, bezogen auf die Kohlenhydrat/Proteinverhältnisse, die in Tabelle 7 gezeigt sind, niedrigere elektrophoretische Mobilität und

festere Textur hatten als die ungekochten Fasern, ist der Grund für die Differenz der Oberflächenladung nicht dem Gummi-Protein-Verhältnis, sondern offensichtlich den Änderungen der Konfiguration und Orientierung des Gummis und des Proteins in dem Fasersystem als Ergebnis der Hitzebehandlung zuzuschreiben. Obwohl sogar die Gummikonzentration in den gekochten Fasern größer war als in den ungekochten Fasern, war weniger Gummi an der Oberfläche der gekochten Fasern, verglichen mit den ungekochten Fasern. Die Hitzebehandlung der Protein-Gummi-Komplexfasern führte nicht nur zu einer Stabilisierung der Fasern, um ihre Festigkeit zu behalten, sondern sie kann auch verwendet werden, um die Fasern zu pasteurisieren. Die Hitzebehandlung der Fasern, wie z. B. durch Kochen, reduziert die Gesamtbakterienzahlrate von 5xlO³ auf weniger als 10, was die pasteurisierende Wirkung der Hitzebehandlung zeigt. Mikrowellen verminderten auch die Gesamtbakterienzahlrate, was anzeigt, daß Mikrowellen bakterizid sind. Die Bakterienzählrate der ungekochten Fasern und davon abgeleiteter Nahrungsmittelprodukte ist sehr niedrig und Kochen macht die Fasern und ihre Produkte fast steril. Zusätzlich können durch Variieren der Temperatur und der Erhitzungszeit verschiedene Grade der Festigkeit und Stabilität der Fasern erhalten v/erden, wie es gewünscht ist.

Die Zusammensetzungen der hitzebehandelten Xanthan-Sojaproteinisolat-Fasern und Fasern, die nicht hitzebehandelt wurden, sind in der folgenden Tabelle 7 angegeben:

Hl

4O -

Tabelle

Zusammensetzungen aus gekochten und ungekochten Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Fasern in abgetropfter und gefriergetrockneten Formen *

abgetropfte
Fasern

gefriergetrocknete Fasern

Prozent	ungekocht	gekocht	ungekocht	gekocht
Feuchtigkeit	82,88	81,58	3,71	3,42
Fett	0,5	0,67	3,06	3,03
Stickstoff	2,3	2,4	12,93	12,32
Protein	14,38	15,0	80,81	77,0
Asche	0,05	0,05	0,78	0,76
Faser	0,13	0,08	0,03	0,14
Kohlenhydrate	2,06	2,62	11,61	15,65

* Die Fasern wurden hergestellt aus der Mischung in einem Verhältnis von 1:6 Xanthangummi zu Sojaisolat. Die Hälfte der Fasern wurde fünf Minuten in Wasser gekocht. Sowohl die gekochten als auch die ungekochten Fasern wurden gewaschen und abgetropft. Einige der gekochten und ungekochten Fasern wurden gefriergetrocknet und zu Pulver gemahlen, bevor sie den Zusammensetzungsuntersuchungen unterworfen wurden.

Beim Mischen mit 1 % (g/g) feinem Salz (kristallines Natriumchlorid) erweichten die ungekochten Fasern des Xanthangummi-Sojaisolats-(1:6)-Komplexes, während die entsprechenden gekochten Fasern fest blieben, wie in der folgenden Tabelle 8 gezeigt ist:

Tabelle 8

Wirkung von feinem Salz (kristallines Natriumchlorid) auf die Textur von Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Fasern *

Feines Salz	Textur der	Textur der
% (g/g)**	ungekochten Fasern	gekochten Fasern
0	fest	fest
0,5	fest	fest
1,0	weich	fest
4,0	weicher	-
5,0	weichest	weich

* Feines Salz wurde aufgesprüht und vermischt mit den abgetropften Fasern. Die Festigkeit der Fasern wurde dann subjektiv bestimmt.

** Bezogen auf das Gewicht der abgetropften Fasern.

Diese Ergebnisse zeigen weiter, daß die Hitzebehandlung gemäß der vorliegenden Offenbarung die Protein-Gummi-Komplexfasern stabilisiert und so die Fasern vor dem Erweichen gegen Ionenstärke schützt.

Die Tabellen 6 und 8 zeigen auch, daß kristallines Natriumchlorid, wie es typischerweise in Aromatisierungsmaterialien vorhanden ist, die Fasern schneller erweicht, als es Natriumchloridlösung tut. Dies war offensichtlich dem Lokalisierungseffekt des Salzes in dem Fasersystem zuzuschreiben. Mit anderen Worten war die Salzkonzentration auf der Oberfläche der Fasern sehr hoch, bevor das Salz gleichmäßig in dem gesamten Fasersystem dispergiert war.

- At -

Wie durch die Daten in Tabelle 9 gezeigt wird, scheint Saccharose die Xanthangummi-Sojaproteinfasern nicht wesentlich zu erweichen. Dies zeigt, daß Zucker verwendet werden kann, um den Gummi-Protein-Komplex zu süßen, wenn es erforderlich ist, ohne das Risiko des Erweichens der Fasern.

Tabelle

Wirkung von Zucker auf die Textur von Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Fasern

Saccharose	Textur**	Süße**
% (g/g)*	fest	mild
0	fest	leicht süß
1	fest	sehr süß
5

* Puderzucker wurde aufgesprüht und dann in die abgetropften Fasern gemischt. Die Prozentangabe war bezogen auf das Gewicht der abgetropften Fasern.

** Die Festigkeit und Süße der Fasern wurde subjektiv bestimmt.

Zitronensäure, die weithin verwendet wird als Konservierungsmittel in Nahrungsmittelprodukten, hat auch die Tendenz, die Faser zu erweichen, vielleicht weil sie die Ionenbindungen, die Xanthangummi und Sojaprotein verbinden, unterbricht. Die Daten im Hinblick auf den

El	Textur der Fasern**
3,85	fest
3,4	weich
-	weicher
2,4	gelöst

Erweichungseffekt der Zitronensäure auf die 1:6-Xanthangummi-Sojaisolatfasern sind in der folgenden Tabelle 10 gezeigt:

Tabelle 10

Wirkung von Zitronensäure auf die Textur von Xanthanguirani-Sojaisolat-(1:6)-Fasern.

mM Zitronensäure*

10

100

1000

* 50 g abgetropfte Fasern wurden in 50 ml verschiedener Konzentrationen von Zitronensäurelösungen suspendiert.

** Die Festigkeit der Fasern wurde subjektiv bestimmt. Es wurde gefunden, daß 1 % (g/g) und mehr kristalline Zitronensäure die Fasern erweicht, wenn sie aufgesprüht wurde und in die Fasern germischt wurde.

überraschenderweise kann jedoch die Zitronensäure verwendet werden, um die Xanthangummi-Proteinmischung anzusäuern beim Rühren, um feste Fasern zu erzeugen. Offensichtlich dient im letzteren Fall die Zitronensäure als ein Protonendonor, um die zwei Biopolymere zusammenzubringen, um den Gummiprotein-Komplex zu bilden. Dementsprechend kann, wenn es erwünscht ist, die Zitronensäure als ein Konservierungsmittel zu verwenden, die Zitronensäure verwendet werden, um die

Guiruniproteinmischung anzusäuern, um Fasern zu erzeugen, weil die Zitrationen eingeschlossen und zurückgehalten werden könnten in dem Fasernetzwerk, um als Konservierungsmittel zu dienen. Darüberhinaus wurde gefunden, daß die Hitzebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung den Erweichungseffekt der Zitronensäure in den Fasern minimiert.

Um die Festigkeit der Fasern quantitativ zu erfassen, wurde eine Methode entwickelt, um die Kraft, die erforderlich ist, eine Reihe von Flügeln in einer Standard Kramer mehrflügeligen Scherzelle mit 10 Flügeln anzutreiben, von denen jeder 3 mm dick und 7 mm breit ist, an einer Instron Universal Testvorrichtung, die erhältlich ist von Instron Corp. of Canton, Ohio zu messen, durch 5x5 cm Platten der gepreßten Fasern. Diese Kraft entspricht der Festigkeit der Fasern. Ein Beispiel ist in Tabelle 11 gezeigt:

Tabelle Il

Mechanische Prüfung gekochter und ungekochter Fasern des Xanthangummi-Soj aisolat-(1:6)-Komplexes*

Peak

Probe Kraft (kg)** Textur

ungekochte Fasern, gepreßt 186 + 25 fest

gekochte Fasern, gepreßt 424 + 43 viel fester

* Die Fasern des ungekochten und gekochten (5 Minuten Kochbehandlung) Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Komplexes wurden gepreßt (3,4 bar, 50 psi, 25°C, 2 Stunden) in 1" χ 8" χ 8" Blöcke, die dann in 5x5 cm Platten geschnitten wurden.

** Die Kraft, die erforderlich war, um eine Reihe von Flügeln in einer Standardtestzelle durch die Platten zu treiben. Es ist anzumerken, daß das festere Material mehr Kraft erfordert, als das weichere Material.

Die Daten in Tabelle 11 zeigen, daß die Kraft, die erforderlich ist für die Instron¹s Flügel, um durch die gekochten und gepreßten Fasern des Sojaisolat-Protein-Xanthangummikomplexes zu schneiden, annähernd zweimal so groß ist wie die um durch die entsprechenden ungekochten und gepreßten Fasern zu schneiden. Dies zeigt, daß die Hitzebehandlung die Festigkeit der Fasern wesentlich vergrößern kann (z. B. doppelt).

Der Feuchtigkeitsgehalt der abgetropften Fasern wird im allgemeinen im Bereich von 75 bis etwa 90% sein, z. B. etwa 80 % und es ist wünschenswert, Aromatisierungsmittel zuzugeben, wenn die Fasern diese Menge an Feuchtigkeit enthalten. Jedoch können die Fasern, wenn sie gefällt sind, oder nach der Hitzestabilisierung, im wesentlichen im Feuchtigkeitsgehalt reduziert werden, um ein Faserprodukt mit niedriger Feuchtigkeit zu schaffen, das seine Faserintegrität behält. Wenn die Fasern lyophilisiert wurden auf den Zustand, daß ihr Feuchtigkeitsgehalt nur noch 24 % war, blieben die Fasern fest und stark, auch wenn sie sich trocken anfühlten. Diese Fasern (mit 24 % Feuchtigkeitsgehalt) konnten rehydratisiert werden, um eine Textur zu erhalten, die ähnlich der der abgetropften ist.

Der Feuchtigkeitsgehalt der gepreßten Fasern wird im allgemeinen im Bereich von 60 bis etwa 75 % sein, z. B. 65%. Faserzusammensetzungen mit vermindertem Feuchtigkeitsgehalt können geschaffen werden, die eine längere

Lagerung und eine leichtere Handhabbarkeit für den Transport und die Lagerung haben. Jedoch können die Fasern brüchig und spröde werden bei sehr niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, z. B. wenn sie lyophilisiert werden, so daß sie nur noch 3,7 % Feuchtigkeit enthalten. Als Ergebnis wird eine geeignete Menge an Feuchtigkeitsgehalt benötigt, um die Festigkeit aufrechtzuerhalten und die strukturelle Integrität zu behalten. Die Zusammensetzung der Protein-Xanthangummifasern bei verschiedenen Stufen des Trocknens ist in der der folgenden Tabelle 12 gezeigt:

Tabelle 12

Feuchtigkeitsgehalt der Protein-Xanthangummi-Fasern bei verschiedenen Trocknungsstufen

intermediäre extensive

Prozent abgetropft Lyophilisierung* Lyophilisierung

Feuchtigkeit	82,88	24,04	3,71
Fett	0,5	1,97	3,06
Stickstoff	2,3	9,85	12,93
Protein	14,38	61,56	80,81
Asche	0,05	0,76	0,78
Faser	0,13	0,2	0,03
Kohlenhydrate	2,06	11,47	11,61

* Die Fasern mit 24,04 % Feuchtigkeit blieben fest und stark, obwohl sie sich trocken anfühlten.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist die Weißheit der Fasern der Protein-Xanthangummi-Komplexe eine wichtige Funktionalität für die Herstellung von Nahrungsmittelprodukten auf Basis von Protein-Xanthangummi. Um die

L Helligkeit	2	A Rot	B gelb
74,56	1	,73	12,55
82,14	,92	12,22

Weißheit bestimmter Fleischarten, einschließlich Geflügel, Fisch und Muscheln nachzubilden, sollte die Weißheit der Proteingummifasern überwacht und optimiert werden. Die Farbdaten hinsichtlich der Messung der Faserweißheit sind in der folgenden Tabelle 13 gezeigt:

Tabelle 13

Weißheitsmessung für gekochte und gepreßt getrocknete Fasern von Xanthangummi-Proteinkomplexen*

gekochte und gepreßt
getrocknete Fasern

Xanthangummi-Soj aisolat
(1:6) Komplex

Xanthangummi-Soj aisolat-Eialbumin (1:3:3) Komplex

Xanthangummi-Eialbumin
(1:6) Komplex 91,85 0,48 10,06

* Die Farbwerte wurden bestimmt an einem Garner XL805 Farbdifferenzmesser. Die Helligkeit entspricht der Weißheit.

Die Garner XL805 Farbdifferenzwerte zeigen, daß die Helligkeit der Sojaisolat-Xanthangummifasern verbessert werden kann durch Einbringen von Eialbumin in das System, um den Sojaisolat-Xanthangummi-Eialbumin-Ternärkomplex zu bilden. Dies wird bewiesen durch die ansteigende Reihe der Weißheit der Fasern dieser Komplexe: Xanthangummi-Sojaisolat (1:6) Komplex, Xanthangummisojaisolat-Eialbumin (1:3:3) Ternärkomplex, Xanthangummi-Eialbumin (1:6) Komplex.

Wie angegeben, können die Xanthanproteinfaserzusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung aromatisiert werden, um den Geschmack einer ausgewählten natürlichen

Fleischssusammonsetzung nachzubilden, insbesondere nach Hitzestabilisierung des Faserkomplexes. Zum Beispiel die Pasern des Protein-Xanthangummi-Komplexes, indem (a) 2%iges (g/g) Aromatisierungsmittel auf die abgetropften Fasern gesprüht wird und die Fasern in einem Hobart Mischer 30 Sekunden gemischt werden oder bis das Aromatisierungsmittel gleichmäßig in dem Fasersystem verteilt ist, (b) getrocknetes Eiweiß, das als Bindemittel verwendet wird, auf die aromatisierten Fasern gesprüht wird und dann die Mischung in demselben Hobart Mischer 30 Sekunden gemischt wird, (c) 5% (g/g) Henningsen's Hähnchenfett oder 5 % (g/g) Armour Schweineschmalz zugegeben wird zu (b) und die Mischung 30 Sekunden gemischt wird, um Hühnchen- bzw. Schweineanaloge zu erhalten, (d) die aromatisierten Fasern von Schritt (c) bei 25°C 30 Minuten stehen gelassen werden, (e) die aromatisierten und 30 Minuten inkubierten Fasern auf einer Käsepresse unter einem Druck von 3,4 bar (50 psig) bei 25⁰C eine Stunde gepreßt werden.

Die Inkubationszeit, die Zeit und der Druck des Pressens, können variiert werden abhängig von der Festigkeit und der Wasserhaltungsaktivität der Fasern und abhängig vom Feuchtigkeitsgehalt, der im Endprodukt erwünscht ist. Wie vorher erörtert, können die abgetropften Fasern normalerweise eine wesentliche Menge an Wasser (z. B. etwa 80 Gew.-%) halten, die dazu dient, die Aroraatisierungsmittel zu lösen und die auch dazu dient, ein Bindemittel zu hydratisieren wie getrocknetes Eiweiß, so daß die Fasern anbinden können beim Pressen und/oder Hitzefixieren. Nichtsdestotrotz kann ein Teil der Aromatisierungsmittel und/oder des Bindemittels aus den Fasern beim Pressen gequetscht

werden. Um den Verlust an Aromatisierungsmittel und Bindemittel zu minimieren, können die Fasern wünschenswerterweise dehydratisiert werden bis zu einem gewissen Ausmaß, durch Zentrifugation vor dem Aromatisieren. Die Menge Wasser, die aus den Fasern ausgetrieben wird, kann reguliert werden durch Variieren der Geschwindigkeit und Zeit des Zentrifugierens.

Die Pasern aus Protein-Xanthangummi-Komplex können aromatisiert werden, indem geschmolzener verarbeiteter Käse mit dem faserigen Komplex gemischt wird. Dies schafft ein Produkt mit einer fleischähnlichen kaubaren Textur mit Käsegeschmack. Eine andere Produktart kann hergestellt werden, indem Würfel oder Scheiben von Käse mit fleischaromatisierten Fasern gemischt werden, um eine Cheesburger-artige Frikadelle zu erhalten.

Die aromatisierten und gepreßten Frikadellen können hitzefixiert werden, indem die Temperatur der gemischten Faser- und Bindemittelmischung erhöht wird oder bei der Hauptkochtemperatur des Wassers. Eine solche Erhitzung kann erreicht werden mit Hilfe von üblichen Heißluft-, Bestrahlungs-, Ubertragungs- oder Mikrowellenofen. Zum Beispiel kann eine Frikadelle hitzefixiert werden durch Kochen in einem 7 00 Watt Mikrowellenofen eine Minute pro 200 g Frikadelle. Die Erhitzungstemperatur und Zeit kann variiert werden, abhängig von physikochemischen Eigenschaften der Fasern ebenso wie von der gewünschten Textur und Erscheinung der Frikadelle.

Die Hitzefixierung ist nicht erforderlich für alle Anwendungen der gepreßten Fasern. Zum Beispiel können gepreßte Frikadellen paniert und direkt im Fett schwimmend gebraten werden ohne den Hitzefixierungsschritt.

'Sl

-SrO-

Die Fasern aus Sojaprotein-Xanthangummi (z. B. 6:1) Komplex, die aus Sojaisolat und Xanthangummi gemäß der vorliegenden Offenbarung hergestellt wurden, können hergestellt werden, die relativ mild sind. Jedoch kann eine leichte Säuerlichkeit festgestellt werden in bestimmten Formulierungen wie einer Hühnchenfrikadellen-Formulierung unter bestimmten Bedingungen. Variationen in den Mengen an Säure (einmolare Salzsäure), die zum Ansäuern der Sojaprotein-Xanthangummi-Mischung verwendet wird, um Fasern zu erzeugen, ist in der folgenden Tabelle 14 gezeigt:

Tabelle

Beziehung zwischen Säuerlichkeit und Säuregrad des faserigen Protein-Xanthangummi-Komplexes

	Faser	Fasermolke	Hühnchenfrika- delle auf Basis von Protein- Xanthangummi	Säure
Probe	4,25	(überstand)	pH	leicht sauer
Xanthangummi- Sojaisolat (1:6) Komplex*		4,0	4,75	leicht sauer
Xanthangummi- Sojaisolat (1:6) Komplex*	_	4,95	4,73	leicht sauer
Xanthangummi- Sojaisolat (1:6) Komplex*	5,35	5,35	4,8	nicht sauer
Xanthangummi- Eialbumin (1:6) Komplex		3,9	5,3	nicht sauer
Xanthangummi- Soj a-Eialbumin (1:3:3) Ternär- komplex	3,9	5,15

_"^"_^S3 " " 3A47715

1:1 Mischung von

Xanthan-Soja (1:6)

& Xanthan-Eialbumin leicht

(1:6) Komplexen — — 5,0 sauer

* Die Fasern aus Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Komplex, die hergestellt wurden durch Variieren der Menge an Säure, um die Gummi/Proteinmischung anzusäuern, so daß die pH's der Überstände, die aus diesen Faserbildungen hervorgingen, verschieden waren. Höhere pH's der überstände wurden erhalten, wenn geringere Mengen der Säuren verwendet wurden. Jedoch blieben die pH's in den Hühnchenfrikadellen die gleichen.

Die pH-Werte der Fasern, die hergestellt wurden unter Verwendung verschiedener Mengen an Säure, um die Faser erzeugende Lösung einzustellen auf einen Faserausfällungs-pH, waren im wesentlichen die gleichen, was anzeigt, daß der pH-Wert der Faser bestimmt wurde durch die Netzladungen des Komplexes, der zusammengesetzt ist aus Sojaprotein und Xanthangummi. Offensichtlich war die Netzladung der Faser, die aus Eialbumin und Xanthangummi hergestellt wurde, leicht verschieden von der des Soja-Xanthan-Komplexes. Deshalb hatten die Fasern aus Xanthan-Eialbumin-Komplex oder Xanthan-Sojaeialbumin-Ternärkomplex höhere pH-Werte und schmeckten nicht sauer. Dies erklärte, warum Eialbumin die Milde der Fasern verbesserte, wenn es in das Fasersystem eingebracht wurde, um den Xanthansoja-Eialbumin-Ternärkomplex zu bilden.

Nachdem nun verschiedene spezifische Aspekte der Verwendung der Xanthangummi-Proteinfaserzusammensetzungen in Fleisch nachbildenden Formulierungen beschrieben wurden, sollten die folgenden spezifischen Beispiele und Rezepte weiterhin die Nützlichkeit verschiedener spezifischer fleischnachbildender Formulierungen zeigen.

Die Fasern aus Protein-Xanthangummi-Komplexen wurden entweder gekocht oder ungekocht abgetropft und dann aromatisiert mit 2 bis 5 % (g/g) Haarmann und Reimer¹s (H&R's) "Krabbengeschmack", L. J. Minor's Hummergrundstoff, H&R's "Shrimpsgeschmack", H&R's "Muschelgeschmack", H&R's "Hähnchengeschmack", L. J. Minor's "Rindfleischgrundstoff" und H&R's "Schweinegeschmack", um Krabbe, Hummer, Shrimp, Muschel, Hähnchen, Rindfleisch und Schweinefleisch auf Basis von Protein- Xanthangummi zu erhalten. Diese aromatisierten Protein- Xanthangummifasern wurden entweder verwendet wie sie waren oder gepreßt, um Frikadellen zu bilden mit oder ohne Hitzefixierung, abhängig von den Anwendungen. Einige von ihnen wurden verwendet, um verschiedene Gerichte herzustellen wie Krabben- und Hummersalate, Krabben- und Hummerkroketten, um in Teig getauchte und panierte Hühnchenfrikadellen, italienisches, knochenloses Hühnchen, heißen Hähnchensalat, Cashew Hühnchenbrocken und Moo Goo Gai Pan (ein chinesisches Gericht, das hergestellt wurde durch Rühren und Braten des Hühnchenanalogen auf Basis von Protein-Xanthan mit chinesischen Gemüsen) herzustellen. Diese Gummi-Protein- Komplexe können verwendet werden, um entweder Produkte herzustellen, in denen 100 % oder teilweise Fleisch, Geflügel oder Seetiere ersetzt sind. Die Rezepte und Verfahren zur Herstellung dieser Nahrungsmittelprodukte sind wie folgt beschrieben und basieren auf Rezepten, die aus verschiedenen veröffentlichten Kochbüchern und Artikeln entnommen wurden:

410	59,4
107,16	25,52
83,4	12,08
39,7	5,75
39,7	5,75
9,53	1,38
0,83	0,12

Verlängerter Krabbenfleischsalat aus Soj aprotein-Xanthangummi-Fasern

Rezept Gramm Prozent

Krabben-aromatisierte Xanthan-Soj a

(1:6) Fasern*

Mayonnaise

gehackter Sellerie, frisch gehackte Zwiebel, frisch gehackte saure Gurken Zitronensaft, einfache Stärke (Borden)
weißer Pfeffer, gemahlen

690,32 100 %

* Die Fasern wurden aromatisiert mit 2 % (g/g) H&R's "Krabbengeschmack" (R6388). Für den 50%igen Ersatz an Krabbenanalogen, wurde eine Kombination von 205 g gekochtem Königskrabbenfleisch und 205 g unaromatisierte Xanthangummi-Soj aprotein-(1:6)-Fasern verwendet.

Verfahren

(a) Sellerie, Zwiebel, Pfeffer und Gurken werden von Hand in einer Schüssel gemischt.

(b) Die Mischung aus (a) wird zu den mit Krabbe aromatisierten Xanthangummi-Sojaisolat-(1:6)-Fasern in einer separaten Schüssel gegeben. Mayonnaise und Zitronensaft wird zugegeben. Es wird gemischt von Hand, bis es einheitlich ist (eine Minute). Der Salat ist fertig zum Servieren.

(c) Für den Krabbenfleischsalat mit 50% Ersatz, wurden die unaromatisierten Xanthansojafasern und das King-Krabbenfleisch zuerst gründlich zerhackt in einem Hobart Mischer bei niedriger Geschwindigkeit ungefähr eine Minute, bevor die Gewürze zugegeben wurden.

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Ein verlängerter Hummerfleischsalat aus Sojaprotein-Xanthangummifasern kann mit dem selben Rezept und durch dasselbe Verfahren hergestellt werden, wie für den Krabbenfleischsalat, mit der Ausnahme, daß die Fasern mit 2 % (g/g) L. J. Minor's Hummergrundstoff aromatisiert werden.

Krabbenfleischkroketten auf Basis von Sojaprotein-Xanthangummi

Rezept Gramm Prozent

Krabben-aromatisierte Xanthan-Soj a(1:6)-Fasern*

Weiße Sauce**

gefrorene, ganze Eier, aufgetaut Zwiebel, granuliert (McCormick) Petersilieflocken (McCormick) Dillkraut (McCormick) Roter Pfeffer, gemahlen (McCormick)

648,93 100 %

* Dieselben Fasern wie für den verlängerten Krabbenfleischsalat

** Rezept und Verfahren zur Herstellung der weißen Sauce sind wie unten beschrieben:

Rezept für weiße Sauce Gramm Prozent

Vollmilch, 3,5 % Butterfett Molke, nichthygroskopisch, süß und sprühgetrocknetes Pulver Salz, fein gesiebt
Mira-Cheer 340, Zahnmaisstärke (Staley)
Weizenmehl
Xanthangummi (Keltrol)

410	63,18
155,03	23,89
57,55	8,87
22,98	3,54
1,82	0,28
0,82	0,13
0,73	0,11

142,85	92,14
6,05	3,9
1,81	1,17
1,55	1,0
1,55	1,0
0,91	0,59

O	,16	0	,1
O	,12	0	,08
O	,03	0	,02

Zwiebel, granuliert (McCormick) weißer Pfeffer G-300 (McCormick) Pakrika, gemahlen, Pacific Beauty (Cal-Compak)

155,03 100 %

Verfahren für die weiße Sauce:

(a) Alle Zutaten werden gründlich trocken vermischt.

(b) Die trockenen Zutaten werden zu der kalten Milch in dem Kochtopf gegeben, während die Milch mit einem Kochlöffel gerührt wird.

(c) Es wird zum Kochen erhitzt über mittlerer Hitze, während ständig gerührt wird.

(d) Die Sauce wird eine Minute unter ständigem Rühren kochen gelassen.

Verfahren für die Kroketten

(a) 15 g der weißen Sauce aus dem Kochtopf werden entfernt, während sie noch sehr heiß ist. Sie wird leicht abkühlen gelassen auf 82°C (18O⁰F) und mit ganzen Eiern gerührt.

(b) Leicht abgekühlte weiße Sauce-Eigelbmischung wird zu dem Rest der heißen weißen Sauce gegeben und über geringer Hitze gekocht, bis die Sauce eindickt zu einer steifen Konsistenz.

(c) Die Sauce wird von der Hitze entfernt und abkühlen gelassen auf 66°C (150⁰F).

(d) In einer großen Schüssel v/erden von Hand sorgfältig Xanthangummi-Sojaproteinfasern mit King Krabbenfleisch (falls gewünscht), granulierter Zwiebel,

- pb -

Petersilieflocken, Dillkraut und gemahlenem roten Pfeffer gemischt. Leicht abgekühlte weiße Sauce wird zugegeben und gut von Hand gerührt (ungefähr eine Minute).

(e) Die Mischung wird für 30 Minuten in den Kühlschrank gegeben.

(f) Die Kroketten werden vorbereitet für das Braten in schwimmendem Fett durch Formen der gekühlten Mischung in Bälle mit ungefähr 2,5 cm (1 inch) Durchmesser. Die Bälle werden dann paniert in einem 3-Schritt-Verfahren; zuerst werden sie in Brotkrumen getaucht, als zweites in Ei und als drittes in Brotkrumen.

(g) Die panierten Kroketten werden dann gefroren. (h) Die gefrorenen panierten Kroketten werden in schwimmendem Fett bei 135⁰C (275⁰F) gebacken, bis sie goldbraun sind.

Hummerkroketten auf Basis von Sojaprotein-Xanthangummi können in der gleichen Art hergestellt werden mit der Ausnahme, daß der faserige Sojaprotein-Xanthangummi-Komplex mit 2 % (g/g) L. J. Minor's Hummergrundstoff aromatisiert wird.

Krabbenfrikadellen auf Basis von Sojaprotein-Xanthangummi werden hergestellt durch Mischen von Sojaxanthan-(6:1)-Fasern mit eingemachtem gefrorenem Krabbenfleisch durch das folgende Verfahren:

(a) Die gekochten und abgetropften Sojaxanthan-(6:1)-Fasern werden mit 5 % (g/g) Kraft's getrockneten Eiweißen gemischt

(b) 70 % Sojaxanthan (6:1) Fasern werden gründlich mit 30 % eingemachtem gefrorenes Krabbenfleisch in einem Hobartmischer gemischt. Die Brühe in der Büchse wird zu der Fasermischung gegeben, um den Geschmack zu verbessern,

(c) die aromatisieren Sojaxanthan-(6 :1)-Fasern werden unter einem Druck von 1,9 bar (28 psi) bei 25⁰C 30 Minuten gepreßt,

(d) die aromatisierte und gepreßte Frikadelle wird in einem Mikrowellenofen bei Kocheinstellung zwei Minuten je 150 g Frikadelle erhitzt.

Heißer Hühnchensalat auf Basis von Soj aprotein-Xanthangummi-Fasern

Rezept

3/4 Tasse Mayonnaise

2 Eßlöffel Zitronensaft,

1 Teelöffel trockener Senf,

1 Teelöffel Salz,

1 Teelöffel Worcestershire-Sauce

1 4 Unzen Packung zerschnitzelter Cheddarkäse (1 Tasse)

3 Tassen Hähnchenanaloges auf Basis Sojaprotein-Xanthangummi (Sojaprotein-Xanthangummi = 6:1, aromatisiert mit 2 % H&R's "Hähnchengeschmack")

1 1/2 Tassen gehackter Sellerie,
1 1/2 Tassen frische Brotwürfel,
1 Tasse gehackte kalifornische Walnüsse.

Verfahren

Der Ofen wird auf 177⁰C (350⁰F) vorgeheizt. In einer 1 1/2 Quart Kasserole werden die ersten fünf Zutaten gemischt. Die Hälfte des Käse und dio übrigen Zutaten

werden eingerührt. Es wird 40 bis 45 Minuten gebacken. Der übrige Käse wird übergestreut und es wird noch 3 bis 5 Minuten langer gebacken, bis der Käse geschmolzen ist.

Italienisches knochenloses Hähnchen auf Basis von Sojaprotein-Xanthanguinmi

Rezept

3 Eier, aufgeschlagen

1 Tasse geriebener Parmesankäse

1/4 Tasse feine trockene Brotkrümel

2 Tassen Hühnchenanaloges auf Basis von Sojaprotein-Xanthangummi (6:1) (die Proteingummifasern wurden aromatisiert mit 2 % (g/g) H&R's "Hähnchengeschmack" gepreßt)

11/2 Eßlöffel Butter oder Margarine 1/4 Tasse gehackter grüner Pfeffer

1/4 Tasse gehackte Zwiebeln

1 1/2 Teelöffel kochendes Öl

1 466 g Büchse Tomatensoße

1/2 Teelöffel Zucker

1/4 Teelöffel italienische Würze 1/8 Teelöffel getrocknetes Basilikum 1/8 Teelöffel Knoblauchpulver

1/8 Teelöffel Pfeffer

1 Tasse zerschnitzelter Mozzarellakäse

Verfahren

Eier, Parmesankäse und Brotkrümel werden vermischt. Die Würfel aus dem Hühnchenanalogen auf Basis von Sojaprotein-Xanthangummi (6:1) werden eingerührt und gut gemischt. Die Mischung wird mit den Händen in 8 19 mm

dicke Frikadellen geformt. In einer großen Bratpfanne werden die Frikadellen in Butter oder Margarine über mittlerer hoher Hitze 2 bis 3 Minuten pro Seite gebraten, bis sie gebräunt sind. Die Frikadellen werden abgetropft und in einer 25x15x5 cm Backschüssel angerichtet. Grüner Pfeffer und Zwiebel werden in heißem öl braten, bis sie zart sind. Sie werden von der Hitze entfernt. Eine halbe Tasse Wasser und alle übrigen Zutaten, außer dem Mozzarellakäse werden zugegeben. Sauce wird über die Frikadellen gelöffelt. Der Mozzarellakäse wird übergestreut. Es wird bei 177°C (350⁰F) 25 Minuten gebacken, bis es heiß ist.

In Teig getauchte und panierte Frikadellen aus

Hühnchenanalogen auf Basis von Protein-Xanthangummi-(6:1)-Komplex.

Das Hühnchenanaloge wird aufgeschnitten aus den Sojaprotein-Eialbumin-Xanthangummi-(3:3:1)-Fasern (aromatisiert mit 2 % H&R's "Hähnchengeschmack" und 5 % Henningsen's Hähnchenfett, gepreßt) in 0,6" χ 3,5" Frikadellen.

Verfahren

Es wird ein Tempurateigbrei hergestellt durch:

(a) zwei Tassen eiskaltes Wasser werden in eine große Mischschüssel abgemessen.

(b) Zwei Tassen Tempurateigmischung (Hirne brand) werden gleichmäßig über das Wasser gesprüht und dann wird gerührt, bis das Mehl feucht ist und große Klumpen verschwinden.

Die Frikadellen werden im Teig getaucht, paniert und in schwimmendem Fett gebacken:

(a) Die Frikadellen werden in den Tempurateig getaucht und sie werden herausgenommen, wenn die Frikadellen vollständig mit dem Teig bedeckt sind.

(b) Die mit Teig bedeckten Frikadellen werden mit Brotkrümeln paniert (Gonnella brand).

(c) Die in Teig getauchten und panierten Frikadellen werden in schwimmendem öl gebacken, schwimmendes Öl (190⁰C; 375°F) bei gelegentlichem Umdrehen, bis sie leicht goldbraun werden.

Cashew-Hähnchenbrocken auf Basis von Protein-Xanthangummi-(6:1)-Komplex

Rezept

1/2 Tasse Maisstärke

2 Teelöffel Salz

1/4 Teelöffel Mononatriumglutamat, gegebenenfalls 1 Teelöffel Zucker

1 1/2 Teelöffel trockener Sherry

2 Eiweiß

1 1/2 Tassen fein geriebene Cashewnüsse

2 Chickenanaloge auf Basis von Sojaprotein-Eialbumin-Xanthangummi-(3:3:1)-Komplex in der Größe von Hähnchenbrüsten (die Proteinxanthanfasern wurden aromatisiert mit 2 % (g/g) H&R's "Hähnchengeschmack" und 5 % Henningsen's Hähnchenfett, gepreßt)

2 Tassen Pflanzen- oder Erdnußöl.

Verfahren

(a) In einer kleinen Schüssel werden Maisstärke, Salz, Natriumglutamat, Zucker und Sherry gemischt.

(b) In einer kleinen Schüssel werden die Eiweiße leicht aufgeschlagen, aber nicht bis sie schaumig sind. Nach und nach und mäßig werden sie in die Sherry-Mischung gerührt.

(c) Cashew (gemahlen im Mischer) werden auf eine Platte gebracht. Die Hähnchen werden in die Sherry-Ei-Mischung getaucht und in Cashewnüssen gerollt. Sie werden auf Wachspapier oder ein Blech gebracht.

(d) öl wird in einen Wok gegossen und vorerhitzt, unbedeckt auf 190⁰C (375⁰F), bis das Kontrollsignal herabgeht, etwa 4 Minuten. 4 bis 8 eingetauchte Hähnchenseiten etwa 2 Minuten eingetropft. Sie werden mit einem Schlitzlöffel oder einem Sieb entfernt. Sie werden einige Minuten abgetropft und heiß als Appetitanreger oder Hauptgericht serviert. Es werden entweder 32 Appetitanreger oder 6 Hauptgerichte hergestellt.

Moo Goo Gai Pan auf Basis von Protein-Xanthangummi-(6:1)-Komplex

Rezept

0,23 kg Hahnchenanaloges aus Sojaisolat-Eialbumin-Xanthangummi-(3:3:1)-Komplex (der faserige Komplex wurde aromatisiert mit 2 % (g/g) H&R's "Hähnchengeschmack" und 5 % Henningsen's Hähnchenfett und dann gepreßt). Eine Prise Salz und eine Prise Pfeffer.

1 Teelöffel Sherry, 1/2 Teelöffel Zucker 1/2 Eiweiß 1 Teelöffel Maisstärke

4 Eßlöffel öl 24 gefrorene Erbsen 12 Pilze, in Scheiben 1 Teelöffel Salz

12 Wasserkastanien, in Scheiben 2 Stengel Sellerie

5 oder 7 cm lange Schalotten in Scheiben,

2 Teelöffel Sojasauce 1 Knoblauchzehe, in

Scheiben

Verfahren

(a) Die gepreßten Fasern des Hühnchen-aromatisierten Komplexes aus Sojaisolat, Eialbumin und Xanthanguirani (3:3:1) werden geschnitten und mit Sherrygemischt.

(b) Die gefrorenen Erbsen werden abgezogen.

(c) 2 Eßlöffel öl werden erhitzt und es wird Salz zugegeben, die Pilze, Sellerie, Wasserkastanien und Schnee-Erbsen werden 2 Minuten sortiert. Sie werden aus der Pfanne entfernt.

(d) 2 Eßlöffel öl werden im Kochtopf erhitzt. Knoblauch, Schalotten und Hähnchenanaloges werden eine Minute über großer Hitze gebraten, Sojasauce wird zugegeben und gut gemischt. Die gekochten Gemüse werden zugegeben und für eine Minute gut gemischt. Es wird auf ein erhitztes Blech entfernt und es ist fertig zum Servieren.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eßbarer Proteinfasern, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Proteinfaser erzeugende Lösung, die eine solubilisierte eßbare Proteinkomponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sojaprotein, Erdnußprotein, Kasein, Eiprotein, Baumwollsaatprotein, Sonnenblumenprotein, Erbsenprotein und Mischungen davon und eine solubilisierte Xanthangummi-Hydrokolloidkomponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Xanthangummi, Xanthangummi/Hydrokolloidaddukten und Mischungen davon enthält, schafft, den pH der Faser erzeugenden Lösung einstellt, um Xanthanproteinfasern zu erhalten und eine Molkelösung und die Fasern von der Molkelösung abtrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern einen pH im Bereich von etwa 3 bis etwa 6 haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die pH-Einstellung durchgeführt wird bei einer Temperatur im Bereich von etwa 4°C bis etwa 100⁰C bei einer Ionenstärke von weniger als etwa 1 Molar.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern stabilisiert werden durch Erhitzen auf eine Temperatur von mindestens etwa 70⁰C.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern mit einem Salz enthaltenden Aromatisierungsmittel gemischt werden, um eine aromatisierte, Fleisch nachbildende Zusammensetzung zu erhalten, die mindestens etwa 1 Gew.-% Natriumchlorid enthält, die die FaserIntegrität behält.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Fasern eine Härte von mindestens etwa 100 kg bei einem Wassergehalt von mindestens etwa 50 Gew.-% haben.

7. Eßbarer Proteinkomplex, bestehend aus Xanthangummi und einer eßbaren Proteinkomponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sojaprotein, Erdnußprotein, Kasein, Eiprotein, Baumwollsaatprotein, Sonnenblumenprotein, Erbsenprotein und Mischungen davon in Faserform.

8. Nachgebildete Fleischzusammensetzung, bestehend aus Xanthangummi, einer eßbaren Proteinkomponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Sojaprotein, Erdnußprotein, Kasein, Eiprotein, Baumwollsaatprotein, Sonnenblumenprotein, Erbsenprotein und Mischungen davon, einem Bindemittel und einem Aromatisierungsmittel.