(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テクスチャーの調整されたタンパク質肉類模造製品を製造する方法であって、
・  食品押出機内で、
−  約40から95重量％の、脱脂大豆粉末、大豆粗挽き粉、大豆濃縮物、粗精すなわちデンプン含有形態にある穀類グルテンおよび卵白の所定の混合物からなる群より選択される食用タンパク質材料、および
−  約7重量％までの食用ミネラル結合および架橋成分、
を含有する混合物を、該混合物を熱い粘性タンパク質流体に転化するのに十分な機械的圧力および加熱にさらし、
・  タンパク質流体を冷却しその粘度を減少させる温度制御された冷却ダイに、前記タンパク質流体を通してそこから押し出し、蒸気気化が実質的に抑制されている凝集性のテクスチャーの調整された押出物スラブまたはリボンを得て、
・  コンシステンシーおよびテクスチャーがフレーク状または細切りの肉類に似た複数の押出断片を得るように、この固化した押出物スラブまたはリボンを、共通回転軸に取り付けられたディスクプレートにピボット式に固定された複数のストリップ状ハンマーと複数の細長い排出開口部を持つケージプレートとを有するハンマーミル内での機械的細切りにさらす、
各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記混合物に肉類または肉類副産物が加えられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記肉類または肉類副産物が前記押出工程中に加えられることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記押出物スラブまたはリボンが、前記冷却ダイから排出された後に、細切りのために前記ハンマーミルに直接搬送されることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記食品押出機内で機械的圧力および熱にさらされる前記混合物が、約40から60％までの全含水量を有することを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の方法。
【請求項６】
約40から60％の範囲内の前記押出物スラブまたはリボンの全含水量を得るように、適量の水が前記混合物自体に、または乾燥材料混合物の供給入口の下流の地点で前記押出機に加えられることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
約40から60％の範囲内の前記押出物スラブまたはリボンの全含水量を得るように、前記冷却ダイから排出された後、かつ前記ハンマーミルに向かって搬送されている間に、前記押出物スラブまたはリボン上に水が噴霧されることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記混合物が、75から95重量％の食用タンパク質材料を含有することを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記混合物が、混合材料の重量％で表して、
約40-55％の、脱脂大豆粉末、大豆粗挽き粉または大豆濃縮物；
約35-45％の、粗精小麦グルテン、卵白粉末、粗精小麦グルテンとトウモロコシグルテンとの混合物または粗精小麦グルテンと小麦粉との混合物；
0.1-7.0％の、タンパク質マトリクスと結合し、タンパク質架橋を向上させるもののような非浸出ミネラル化合物；
必要に応じての、
0-5％の補助繊維添加物、特に、セルロースまたはビートパルプ；
0.1-0.3％のビタミン；
0-3.0％の調味料；および
0.01-3.0％の着色剤
からなることを特徴とする請求項１から６いずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記混合物が、混合材料の重量％で表して、約51.5％の脱脂大豆粉末、約42％の粗精小麦グルテン、約5％のリン酸二カルシウム、約0.1％の硫黄、約0.18％のビタミン補助物、約0.2％のミネラル補助物、約1.0％の調味料および約0.002％の着色剤からなることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記混合物が、重量％で表して、約41.6％の大豆濃縮物、約42％の粗精小麦グルテン、約10％の繊維、約5％のリン酸二カルシウム、約0.6％の着色剤、約0.5％の塩分、約0.2％のビタミンおよび約0.1％の硫黄からなることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記押出物の断片が、細切り操作の後に、冷凍、脱水および／またはその後の包装のための食物製品との混合からなる群より選択されるさらなる加工を経ることを特徴とする請求項１から１１いずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法によるテクスチャーの調整されたタンパク質肉類模造製品の製造のための製造ラインにおいて、
請求項１記載の混合物を受容するように適合させた少なくとも１つの供給開口部と、熱い粘性タンパク質流体を排出するように適合させた排出開口部とを有する、複数の温度制御されたバレルセクションを備えた食品押出機；
前記排出開口部に位置する温度制御された冷却ダイであって、前記熱いタンパク質流体を受容し、さらに少なくとも表面が固化したタンパク質押出物スラブまたはリボンがその押出物において蒸気気化を実質的に生じずにこの冷却ダイから排出される程度まで、該タンパク質流体を冷却するように適合させた冷却ダイ；
共通回転軸に取り付けられたディスクプレートにピボット式に固定された複数のストリップ状ハンマーと、複数の細長い排出開口部を持つケージプレートとを有するハンマーミル；および
前記冷却ダイから押出物スラブまたはリボンを受容し、ハンマーミルの供給シュートまで搬送するように適合させた搬送手段；
を備えることを特徴とする製造ライン。
【請求項１４】
前記ハンマーミルのケージプレートの開口部が、実質的に均一な矩形形状および面積のものであることを特徴とする請求項１３記載の製造ライン。
【請求項１５】
前記ケージプレートが半円形に曲げられ、前記矩形または楕円形の開口部が、該プレートの周囲に亘り長手側に延在することを特徴とする請求項１３または１４記載の製造ライン。
【請求項１６】
前記開口部間の距離が、横および縦の両方において、6ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１３から１５いずれか１項記載の製造ライン。
【請求項１７】
前記ケージプレートが、前記ハンマーの終了自由端部の下であるが近接して配置され、それによって、前記ディスクにより支持されたハンマーが配置されている前記切断／細切りチャンバ中に供給されている連続押出物材料が、該ディスクの回転中に前記ハンマー自体の間だけでなく、該ハンマーと、前記ケージプレートの楕円形または矩形の開口部に画成された縁との間でも、切断／細切り作用にさらされることを特徴とする請求項１３または１４項記載の製造ライン。
【請求項１８】
前記搬送コンベヤが、前記冷却ダイの出口と前記ハンマーミルの入口シュートとの間に延在するエンドレスコンベヤラックを含むことを特徴とする請求項１３から１５いずれか１項記載の製造ライン。
【請求項１９】
前記コンベヤ手段に関連し、前記搬送コンベヤ上を移動するときに前記押出リボンの表面に水の微細な噴霧を方向付けるように配列された複数の水噴霧ノズルを含む水噴霧装置をさらに含むことを特徴とする請求項１３から１５いずれか１項記載の製造ライン。
【請求項２０】
該製造ラインが缶詰ペットフード製造ラインに含まれており、前記ハンマーミルにおいて得られる細切りされた押出物が、該細切りされた押出物が本物の肉類製品と混合されその後缶詰ステーション内で缶中に充填される混合装置に向かって該細切りされた押出物を搬送するように適合させたさらなる搬送手段上に排出されることを特徴とする請求項１３から１７いずれか１項記載の製造ライン。
【請求項２１】
請求項１から１２いずれか１項記載の方法により製造された肉類模造製品。
【請求項２２】
請求項１から１２いずれか１項記載の方法によるテクスチャーの調整されたタンパク質肉類模造製品の製造におけるハンマーミルの使用であって、該ハンマーミルが、請求項１３から１７いずれか１項記載の特徴を含むことを特徴とする使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
１．  発明の分野
本発明は、広く、食用タンパク質製品の製造に関し、特に、ヒトおよび／または動物の食用のためにテクスチャーの調整されたタンパク質製品（ＴＰＰ）に関する。特に、本発明は、調理押出技術を用いた繊維質肉類模造製品を製造するための方法および装置、並びにそのような方法および装置により得られる肉類模造製品に関する。
【０００２】
２．  本発明の背景および従来技術
穀粒グルテン（小麦、米、トウモロコシの；粗精(vital)のすなわちデンプンが残留している）、脱脂された脂肪種子、穀物および豆類粉末、粗挽き粉および誘導体（例えば、脱脂された大豆粉末、大豆タンパク濃縮物、小麦粉）のような植物由来前駆体、または機械的分離により得られる肉類副産物、魚肉、乾燥卵白等のような動物由来前駆体を、単独または組合せで含むタンパク質の豊富な前駆体材料からの肉類模造製品の工業製造は、今日では、しっかりと確立された慣行である。調理押出技術は、そのような肉類模造品を得るための、異なる有望な製造方法の内の最も広く用いられている１つである。
【０００３】
そのような製品のテクスチャー（以後、単に穀粒または豆起源タンパク質に基づく、もしくは追加の肉類ベースの前駆体を有するかにかかわらず、テクスチャーの調整されたタンパク質製品（またはＴＰＰ）と称する）は、そのような製品を本物の肉類製品の代替品として使用すべき場合、特に、ヒトの食用を意図する場合、製品の許容は、かみ切れ具合、かみごたえ、構造、見た目（および味）に関する限り、存在する肉類を模倣する能力に依存するので、特に重要な基準である。見た目は、模造製品が、単独で、または本物の肉類片と混ぜ合わされ、半液体キャリヤ（例えば、肉汁）中に取り込まれるいずれにおいても、ペットフードに用いるべき場合には、それほど重要とは思われないが、その構造およびテクスチャーはまだ重要な要因である。何故ならば、これらの項目は、製造後のさらなる加工のための模造製品の適性を決定するからである。例えば、構造およびテクスチャーは、模造製品が、最終製品（例えば、缶詰のペットフード製品におけるような、レトルトまたは水和形態）を得るための特定の工程にさらすのに適しているか否かを決定するであろう。
【０００４】
その非常に基本的な形態において、テクスチャーの調整されたまたは繊維質の構造を有する肉類模造製品の製造は、秤量した乾燥前駆体を混合し、これらを水と共に（例えば、混合物において所望の含水量を得るために）適切な加熱押出機（例えば、一軸または二軸スクリュー押出機）中に導入する各工程を含む。押出機は混合物への特定の機械的動作を行う別々のセクションを有しており、その混合物は、この押出機を通過している間に、可塑化され、加熱されて、しばしばタンパク質流体(lava)と称される、熱く粘性の、少なくとも部分的に溶融した塊を形成する。前駆体が押出機のバレル内で経験する、熱−機械的転化プロセスの終りでのこの粘性塊の特性は、そのプロセスの変数（例えば、押出機のバレルの異なるセクションにおける温度、スクリュー速度／バレルセクションの圧力、含水量、前駆体の配合等）に依存する。押出物における繊維質の構造を形成するために、タンパク質材料の熱い粘性塊は、押出機のスクリューにより多数の小さな開口部を有するブレーカプレートに通され、その後、押出機のバレル出口の開口部に取り付けられた冷却またはテンパリング(tempering)ダイに通される。この冷却ダイは、「肉類模造」製品の連続スラブまたはリボンの形態にある、可塑的に展性であるが、そうでなければ凝集性である、ふくらんでいない押出物を得るように、押出物中に含まれる水分の気化(flashing)を防ぐかまたは調節するために用いられる（「Better Texture for Vegetable Protein Foods」, Food Engineering International Journal, September 1976参照のこと）。
【０００５】
温度制御された一軸スクリュー押出機を用いて適度な水分量（35％まで）を有する脱脂大豆粉末から調製された押出物は、わずかに膨張され（すなわちふくらまされ）、容易に乾燥され、動物の筋肉組織に似た構造およびテクスチャーの特徴を有する。しかしながら、それらは、食べられる前に水および／または調味液で再水和する必要があるので、それらを肉類模造品と呼ぶのは不適切である。
【０００６】
高水分押出調理およびテクスチャライゼーション（またはタンパク質繊維化）は、近年、高含水量でタンパク質ベースの配合物を繊維化し、したがって、単に植物タンパク質源（特に、大豆粉末、大豆タンパク質濃縮物および粗精小麦グルテンのような穀類および脂肪種子穀粒タンパク質源）および／または魚類粉末、卵白粉末、新鮮な肉類副産物等のような動物タンパク質を用いることにより、肉状の「湿潤」ＴＰＰをテクスチャライズするのにうまく用いられてきているある食品技術のプロセスである。本発明の文脈において特に都合のよい、ＨＭＥＣプロセスは、「Extrusion cooking of high moisture protein foods」, by Akinori Noguchi in: Mercier,C., Linko,P., Harper,J.M. (ed.), Extrusion Cooking, 343-370, American Association of Cereal Chemists, St Paul, Minnesota)に詳細に記載されており、そこに引用された文献を含むその内容を、略記の相互参照によりここに引用する。この技術に関するさらなる詳細が、1998年8月31日および9月1日に開催された、Food Science Australia主催のThird Annual Smart Extrusion Seminer 1998の最中に提出された書類である、「High moisture extrusion cooking and protein fibration」, by D.Durand, J.M Bouvier and S.Le Royerにも記載されている。
【０００７】
重要なことに、ＴＰＰスラブまたはリボンの押出物は一般に、押出機から排出された後に、所望の最終製品を得るためにさらなる加工工程にさらされる。そのため、その押出物に特定の形状を与えて、シーフード、チキンのスライス、ビーフの塊またはスライス、ソーセージ、マッシュルームの傘等のような実際の動物または野菜の製品を模倣するために、冷却ダイおよび切断装置にまたはその中に特別に設計された成形ダイを使用することが知られている。上述したように、ＴＰＰ押出物を、例えば、ペットフードの製造に使用すべき場合には、それを適切に分割し（例えば、塊、スライス等に）、その後の製造工程中にそのテクスチャーおよび構造の元のままの状態を維持できることが重要である。その工程は、冷凍、本物の肉類（または肉類副産物）との肉類エキステンダーとしての混合、水性液体との缶内への充填、熱処理、押出し後のＴＰＰの水分量が所望の値より低い場合の再水和および／またはレトルト等を含み、これらはＴＰＰの繊維質構造に悪影響を与えることがある。
【０００８】
さらなる成形工程にさらされるべきＴＰＰ押出物の固有性向は、スクリュー押出機内の押出しおよび成形ダイ内の冷却の最中に選択されるプロセスのパラメータだけでなく、前駆体混合物の組成および水分量にも依存することが知られている。例えば、気化膨張抑制冷却ダイ内の押出物の滞留時間すなわち冷却が不適切であると、その後の製造工程中に水分吸収を悪く上昇させる、ＴＰＰ押出物がふくらんだコンシステンシーおよびテクスチャーとなり、まったく肉類のようではなく、やわらかなコンシステンシーの完成製品となるかもしれない（例えば、米国特許第3,968,268号（Sair等）と比較）。
【０００９】
同様に、ＴＰＰの配合（すなわち、異なるタンパク質源の前駆体の使用および前駆体混合物中のその相対的比率）、並びに栄養添加物、調味料および保存剤、初期含水量等の存在が、押出物の内部構造およびテクスチャー、したがって、特定のタイプの肉類を模倣する感受性に影響する。言い換えれば、模倣すべき最終製品がチキンの肉またはツナフレークである場合、全ての配合物が有用であるわけではなく、模倣すべき同じ最終製品に関して、混合物および配合物は、ある程度交換することができる。
【００１０】
本発明は、その態様の１つにおいて、フレーク状の魚肉（特に、ツナのフレーク）、細切りチキンの肉または他の肉の製品の外観を模倣するテクスチャーの調整されたタンパク質（すなわち、模造）製品を製造する方法、並びにそのようなテクスチャーの調整されたタンパク質（すなわち、模造）製品を製造するための装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明はまた、押出調理プロセス、特に、高水分押出調理において形成されるＴＰＰ押出物を、テクスチャーおよび構造が、フレーク状魚肉（特に、粗いフレーク状ツナ）または細切りチキン肉（例えば、チキンのむね肉）のような肉類製品に酷似したフレークに機械的に細切りすることのできる、テクスチャーの調整されたタンパク質（すなわち、模造）製品のための適切な配合物を提供する。
【００１２】
３．  発明の概要
したがって、本発明の第１の態様において、テクスチャーの調整されたタンパク質肉類模造製品を製造する方法であって、
・  食品押出機内で、
−  約40から95重量％の、脱脂大豆粉末、大豆粗挽き粉、大豆濃縮物、粗精すなわちデンプン含有形態にある穀類グルテンおよび卵白の所定の混合物からなる群より選択される食用タンパク質材料、および
−  約7重量％までの食用ミネラル結合および架橋成分、
を含有する混合物を、該混合物を熱い粘性タンパク質流体に転化するのに十分な機械的圧力および加熱にさらし、
・  タンパク質流体を冷却し、その粘度を減少させる、温度制御された冷却ダイに、該タンパク質流体を通して、そこから押し出して、蒸気気化が実質性に抑制されている、凝集性のテクスチャーの調整された押出物スラブまたはリボンを得、
・  コンシステンシーおよびテクスチャーが、フレーク状または細切りの肉類に似た複数の押出断片を得るように、この固化した押出物スラブまたはリボンを、回転シャフトに取り付けられたディスクにヒンジ接続された複数のハンマーバーおよび複数の細長い排出開口部を持つケージプレートを有するハンマーミル内の機械的細切りにさらす、
各工程を含む方法が提供される。
【００１３】
好ましくは、その押出断片は、コンシステンシーおよびテクスチャーが、フレーク状の魚肉、細切りチキン肉または細切り赤身肉（ビーフまたはラムのような）に似ている。
【００１４】
好ましくは、上述した方法は、いくつかの本物の肉類製品または肉類副産物の添加を含む。この添加は、前記混合物を機械的圧力および加熱にさらす工程の前、最中または後に行ってもよい。好ましくは、その肉類製品または肉類副産物の添加は、押出工程の最中に行われる。この本物の肉類または肉類副産物は、魚類、家禽類または家畜類（畜牛またはヒツジのような）から得てもよい。
【００１５】
都合よくは、押出断片またはフレークを得る最適な細切りは、押出物スラブがまだ暖かい間に行われるので、前記押出物は、冷却ダイから出た後に、細切りのためにハンマーミルに直接移送される。したがって、一般的に、押出しと切断との間の時間は、５分を超えるべきではない。
【００１６】
好ましくは、上述した混合物は、約40から約60％までの間の全含水量を有する。しかしながら、製造プロセスの最中、特に、押出物スラブまたはリボンが冷却ダイから排出された後に、水分は失われる。したがって、この押出物スラブまたはリボンの好ましい含水量は約40から60％までの間であるので、そのプロセスのある地点で一般的に水が加えられる。
【００１７】
好ましくは、押出物スラブが冷却ダイから排出された後、ハンマーミルに向かって搬送されている間に、テンパリング水がその押出物スラブに噴霧される。この工程により、固化した押出物の緻密さが増し、実際の細切り操作によい影響がでる。しかしながら、押出物スラブを暖かいうちに切断すると、完全に冷却されたスラブを細切りするよりも良好な最終製品が得られるので、そのようなテンパリングは適度であるべきである。
【００１８】
押出物は、連続バンドまたはリボンとしてハンマーミルに搬送でき、または短い長さすなわち不連続の部分で搬送してもよいことが理解されよう。
【００１９】
押出断片の製造における好ましい配合物は、（水の添加前の混合物を構成する材料の重量％で表して）、約40-55％の、脱脂大豆粉末、大豆粗挽き粉または大豆濃縮物、約35-45％の、粗精小麦グルテン、卵白粉末、粗精小麦グルテンとトウモロコシグルテンとの混合物または粗精小麦グルテンと小麦粉との混合物、0.1-7.0％の、タンパク質マトリクス中で結合し、タンパク質架橋を向上させる非浸出ミネラル化合物（例えば、0.08から0.3％の硫黄を含む）、必要に応じての0-5％の補助繊維添加物、特に、セルロースまたはビートパルプ、0.1-0.3％のビタミン、0-3.0％の調味料および0.01-3.0％の着色剤を含有する。そのような乾燥成分混合物の含水量は、一般的に、6-15重量％の範囲にあり、適量の水が、35から60％の範囲内の押出物の全含水量を得るように、乾燥混合物自体に、または乾燥材料混合物の供給入口の下流のある地点で押出機中に加えられる。
【００２０】
ツナフレークに実質的に似た押出断片が得られ、本物の魚の塊および汁と共に魚ベースの缶詰ペットフード製品にさらに加工できる、特に好ましい配合物は、約51.5％の脱脂大豆粉末、約42％の粗精小麦グルテン、約5％のリン酸二カルシウム、約0.1％の硫黄、約0.18％のビタミン補助物、約0.2％のミネラル補助物、約1.0％の調味料および約0.002％の着色剤からなり（全て重量％）、押出機中に計量しながら供給される前または後に、約48-52重量％の押出物全含水量を得る量で、水が混合物に加えられる。
【００２１】
本発明によれば、意外なことに、石炭、穀粒、種子および同様の乾燥材料のような乾燥した軟らかい材料を微粉砕したり、粒状化したり、粉砕したりするために一般に用いられている、従来のハンマーミルが、タンパク質の可塑弾性かつ水分の豊富な押出物スラブまたはリボンを、ＴＰＰ断片の構造およびテクスチャーに悪影響を与えずに、細切りツナ魚肉またはチキン肉のものに外観が酷似した塊または小片に細切りするために用いることができるのが分かった。
【００２２】
この目的のために、ハンマーミルは、略円形のケージプレート開口部の形状を、楕円形スリットまたは矩形孔のような適切な形状に変更する必要がある。従来、連動した回転ナイフブレードが、押出物を細切りするための選択に予測されてきたであろう。しかしながら、得られた小片には、多くの魚肉に観察される所望のフレーク状テクスチャーが欠如している。これについて詳細な分析は行われていないが、ハンマーバーが、押出物スラブを冷却ダイ押出プロセス中に形成される繊維質の間の界面で裂いて分けるすなわちばらばらに引き裂き、それによって、回転ナイフを用いて得られたきれいな切断面と比較して、細切りのフレーク状外観を与えるような様式で、スリット状開口部と相互作用すると考えられる。
【００２３】
ケージプレート開口部は、好ましくは、均一な形状および面積のものであり、それによって、個々の断片が、可能性のある狭い重量範囲内にある重量を有し、無作為に一様な外観に見える押出断片が得られる。
【００２４】
本発明のプロセスは、追加の工程を含んでもよい。例えば、細切り操作後に、押出断片は、冷凍、脱水および缶詰めを含んでも差し支えないさらなる加工を経験してもよい。
【００２５】
肉類模造押出断片が缶詰のペットフード製品における肉類エキステンダーとして働くべき用途において、押出断片は、それら断片を適切な本物の肉片（例えば、魚、チキン、ラムまたはビーフの小片）、肉汁および栄養補助物と混合してもよい混合容器中にハンマーミルから、計量しながら直接供給することができる。このことは、細切り後の押出物（缶詰めされていない）の棚寿命が比較的短い（例えば、４−７時間）ので、望ましいであろう。未加工の水分の豊富な断片のテクスチャーおよび構造は、その期間中の熱および機械的加工に関して安定である。しかしながら、一旦さらに加工されると、例えば、缶詰製品において、押出断片は、それらの本体の構造および外観を維持する。同様に、脱水された押出断片は、再水和された製品の構造および完全さに悪影響を及ぼさずに、既知のプロセスを用いて水和することができる。
【００２６】
本発明の第２の態様において、上述した材料の配合物を用いて上述したプロセスにしたがって製造される細切り肉類模造製品が提供される。
【００２７】
本発明の第３の態様において、本発明の第１の態様の方法にしたがう、テクスチャーの調整されたタンパク質肉類模造製品を製造するための製造ラインにおいて、
複数の温度制御されたバレルセクションを備えた食品押出機であって、本発明の第１の態様の混合物を受容するように適応された少なくとも１つの供給開口部、および熱い粘性タンパク質流体を排出するように適応された排出開口部を有する押出機；
該排出開口部に位置した温度制御された冷却ダイであって、前記熱いタンパク質流体を受容し、少なくとも表面が固化したタンパク質押出物スラブまたはリボンが、その押出物において蒸気気化を実質的に生じずにこの冷却ダイから排出されるのと同じ程度まで冷却するように適応された冷却ダイ；
回転シャフトに取り付けられたディスクにヒンジ接続された複数のハンマーバーおよび複数の細長い排出開口部を持つケージプレートを有するハンマーミル；および
該冷却ダイから押出物スラブまたはリボンを受容し、ハンマーミルの供給シュートまで搬送するように適応された搬送手段；
を備えた製造ラインが提供される。
【００２８】
都合よくは、容積式または質量式流動乾燥材料供給器が、押出機の供給開口部と連絡して配置され、押出機中への水を計量する別の手段が、乾燥材料供給開口部の下流の地点に位置している。押出機のバレル中への水流注入を、既知の様式で用いることもできる。
【００２９】
押出物スラブまたはリボンが冷却ダイから排出されるときに、その表面を追加に緻密化するために、水噴霧装置が都合よくは、テンパリング水の微細なスプレーを、押出物スラブまたはリボンがハンマーミルの供給シュートに向かって搬送ラック上を移動するときにその表面に方向付けるように、エンドレス搬送ラックを好ましくは含む搬送手段に関連付けられる。
【００３０】
冷却ダイは、任意の適切な断面（例えば、矩形または円形）を有する押出物スラブまたはリボンを形成するように適応されていてもよい。冷却ダイは、好ましくは、マルチチャンネル冷却ダイである。
【００３１】
製造ラインは、細切りされたＴＰＰ押出物の連続製造が、乾燥成分および水の計量から、さらなる加工のために適切な容器中への押出断片の計量まで行われるように配列される。あるいは、さらなる搬送手段が、一体化食品製造ラインのさらなる加工装置（例えば、缶詰めステーション）に向かって肉類模造断片を搬送するためのハンマーミルの排出シュートの真下に配置しても差し支えない。
【００３２】
押出機は、好ましくは、個々に温度制御され、各々が、高水分押出調理に用いられているような約4の長さ対直径比を有する4から8までのバレルセクションを有する、二軸コンベヤ加圧スクリュー押出機である。製造プロセス中の個々のバレルセクションでの温度の設定値は、200から350ｒｐｍの間のスクリュー速度で、60から120℃までの間で変動し、内部圧は3から8ＭＰａの間にある。
【００３３】
本発明のさらなる特徴および利点は、実施例のみにより、添付の図面を参照して、その好ましい実施の形態に関して以下に説明されている。
【００３４】
４．  図面の簡単な説明
図１は、本発明のある態様による肉類模造製品（ＴＰＰ）製造ラインのブロック図を示す。
【００３５】
図２は、図１にブロック図の形態で示した押出装置を示す側面図である。
【００３６】
図３は、図１のブロック図の形態で示した冷却ダイおよび搬送コンベヤの最初の部分を示す斜視図であり、冷却ダイは、押出機の端部プレートでフランジにより接続されており、ＴＰＰ押出物スラブまたはリボンは、冷却ダイから排出され、コンベヤベルト上で搬送されている。
【００３７】
図４は、図１にブロック図の形態で示し、図３にも図示した押出機の排出端部および冷却ダイの断面図である。
【００３８】
図５は、図１にブロック図の形態で示した搬送コンベヤの最終部分およびハンマーミルを示す斜視図である。
【００３９】
図６は、図５に示し、本発明によりＴＰＰ押出断片を製造するのに用いられるハンマーミルを示す拡大斜視図である。
【００４０】
図７は、図６に示したハンマーミルに用いられるスクリーンの斜視図である。
【００４１】
５．  本発明の好ましい実施の形態の詳細な説明
図１は、本発明の好ましい実施の形態による細切りされた繊維質肉類模造製品を製造するための製造／加工ライン10をブロック図で示している。本発明による細切りされたテクスチャーの調整されたタンパク質製品を製造するための製造プロセスおよび好ましい配合物を以下に説明する。しかしながら、以下に述べるある特徴および寸法は、実施される操作の規模に適合するように変更できることを理解すべきである。
【００４２】
ライン10は、肉類模造製品の乾燥前駆体材料を貯蔵するための貯蔵容器12、14、16を備え、この肉類模造製品は、適切な重量比で計量しながら供給され、リボンブレンダーのような、粒状のさらさらした粉末材料用の従来のミキサ18を用いて混合される。高水分押出調理（ＨＭＥＣ）およびタンパク質繊維化に適した二軸スクリュー加熱押出機22は、４Ｄの６つのバレルセクションが装着されている（参照番号22aから22eまでにより、図２に５つが同定されている）。押出機22は、15から25までの間の押出機の全長対直径比を有しており、計量された乾燥材料混合物を受容し、この混合物を押出機22の第１のバレルセクション22a中に計量供給する容積式または質量式流量ホッパー20がその入口24に装着されている。押出機22には、押出機のバレルセクションを制御可能かつ個々に加熱し、冷却するための手段が既知の様式で備え付けられている。正確な押出機の形状はここには詳細に記載されておらず、ＨＭＥＣに適した押出機内に通常存在する構造要素、並びにＨＭＥＣに用いられる通常の操作パラメータの説明については、「Extrusion cooking of high moisture protein foods」, Akinori Noguchi、前出および国際特許出願公開第WO96/36242号を参照すべきである。
【００４３】
純水供給源30からの水を計量して、押出機22の個別の液体材料注入ポート26中に供給するための任意の適切な装置28もある。
【００４４】
流量を調節し、一定に維持できれば、ポンプまたは幹線圧力水を用いてもよい。水は通常、乾燥材料供給地点24から１Ｄから３Ｄだけ下流の地点で押出機22中に計量されて供給される。ここで、Ｄは押出機のバレル22aの直径である。図２の26bに例示したように、異なる位置で、押出機バレル中への直接蒸気注入を用いてもよい。適切な押出機は、５つのバレルセクションを有するWerner & Pfleiderer type C58押出機である。
【００４５】
8から12ｍｍ厚のブレーカプレート33が、押出機22の供給終了末端にフランジ接続された搭載端部プレート32内に保持されており、これは、押出機の最終スクリュー部材の20ｍｍから40ｍｍ下流に位置し、既知の様式で最後のバレルセクション22eの中空内部の断面積を閉じている。ブレーカプレート33は、押出機の中心軸に関して対称に配置された、互いに等距離にある、同じ直径の複数の内腔33a、好ましくは、3.5から4ｍｍの直径を有する20の孔を有する。
【００４６】
冷却ダイ34は端部プレート32の外側に、ブレーカプレート33の下流側と連絡している前方にすぼんでいる開放部を有する移行プレート35によりフランジ接続されている。移行プレート35は、押出物の塊がそこを通って冷却ダイ34から排出される押出流動チャンネル部材37を囲む冷却ジャケット36を支持している。チャンネル部材37は、都合よくは、矩形断面を有し、一般的にその寸法は、50-80ｍｍ幅、6-10ｍｍの高さ、および300-600ｍｍの長さである。このチャンネル部材37はどのような他の形状（例えば、円形）であっても差し支えない。冷却ジャケット36は、既知の様式で、2から20℃までの間の温度に維持された冷却液、通常は水の冷却水チャンネルを提供する。この冷却液は、ポンプ39により貯蔵容器40から連続的にくみ出され、入口38を通り、冷却液の流動方向が、出口41を通って冷却ダイ34から排出される前に押出物の流動方向と向流するように平行に接続された上側および下側冷却チャンネル中に流される。
【００４７】
図３に最もうまく示されているように、高表面対容積比を有する連続押出物スラブまたはリボンが、流動チャンネル部材37を通って押し出されている。熱い粘性押出溶融物（または流体）がブレーカプレートのオリフィス33aを通って押出機22から出た後であって、流動チャンネル部材37を通って流動している間に、冷却ダイジャケット36内で循環している冷却液により熱交換が行われる。
【００４８】
エンドレスグリッドベルトを有する搬送コンベヤ42が、連続押出物リボンＥをその上に受け取り、これを細切り装置48まで搬送するように、冷却ダイ34の終了自由端のすぐ下に隣接して位置している。所望の最終製品を得るための押出物の最適な細切りは、固化した押出物が暖かい間に行われるので、コンベヤベルトの速度および長さは、押出しと細切りとの間の時間が５分を超えないように選択すべきである。
【００４９】
ここで図１を再度参照する。水供給ライン44の長手方向に沿って位置する複数の不連続の制御可能な噴霧ノズル45を有する水供給ライン44から構成される水分噴霧装置が、コンベヤ42の上に配列されている。水は、温度制御された水供給源46から、2℃から20℃までの温度で噴霧ノズルから供給される。そこから、水は、押出物スラブ上にその外面がさらに固まるのを抑制するように微細な霧として噴霧される。押出物の表面にテンパリング水を噴霧すると、その後の切断／細切り操作が改善されることが分かった。
【００５０】
図５、６および７にも示されているように、細切り装置48は、さらさらした乾燥材料を微粉砕する目的のために設計された市販のハンマーミルであるが、ここでは、ケージプレートが、図７に示すような目的に応じて構成された細切りスクリーン53と交換されている。ハンマーミル48は、一連の平行円形プレート56が切断／細切りチャンバ61内に受容されている中空ハウジング60を有する。プレート56は、既知の様式で伝送ベルトを介してモータ62’により駆動される共通車軸57上に回転しないように固定されている。各々のプレート56が、それぞれのプレート56の周囲に等距離におかれ、ピン58によりそこにピボット式に固定された多数のストリップ状ハンマー59を担持している（プレート当たりの１つのみ示されている）。ハウジング60内には、プレート内に延在し、形状が矩形または楕円形いずれかの、プレート54の周囲に亘り長手方向にある多数の開口部55を含有する薄い（6ｍｍ）矩形のスチールプレート54から構成された半円形細切りスクリーン53が配置されている。開口部55の寸法は、最終製品のサイズ要件にしたがって選択してよい。開口部55の間の距離は、横および縦のいずれも、できるだけ小さい、好ましくは、6ｍｍ以下であるべきである。スクリーン53は、ハンマー59の終了端部の下であるがその近くに配置されている。
【００５１】
連続押出物材料は、ハウジングフード51と一体に製造された入口シュート50を通って細切りチャンバ61中に供給されるので、ディスクおよび取り付けられたハンマーが1500から2500ｒｐｍまでの間の回転速度で回転されているときに、その押出物材料は、ハンマー自体の間だけでなく、ハンマーとスチールプレート54にある楕円形またはスリット状の開口部55で画成される縁との間でも、切断／細切り作用にさらされる。細切りプロセス中、ハンマーは、押出物スラブまたはリボンを破砕し、得られたより小さな細切りされた小片を、図１に図示したように、スクリーン53および排出シュート52に押し通して、コンテナ容器または別の搬送コンベヤ62中に送り込む。
【００５２】
切断／細切り速度（すなわち、ディスク56のｒｐｍ）は調節でき、異なる数およびサイズの細長い排出／細切り開口部55を有するスクリーン53を用いて、異なる断片サイズの細切りされた最終製品を得ることができる。好ましくは、全ての開口部55は、個々の断片が多かれ少なかれ同様の重量を有する細切りされた製品の無作為な外観を得るように、同じサイズを有する。
【００５３】
上述したライン10は、細切り肉類模造製品の製造に特に適応されている。細切りされた最終製品は、外観だけでなく、テクスチャー、噛み切れ具合および食感においても、ツナまたはチキンのむね肉のようなフレーク状または細切りされた肉類に似た緻密な繊維質構造を有するべきである。そのような製品は、一般的に、図１に示した栄養成分を有する。
【００５４】
【表１】
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そのような製品を調製するために使用できる適切な成分は多量の植物性タンパク質を含有し、魚または動物の肉類、または肉類副産物、もしくは他のタンパク質供給源のような動物性タンパク質を添加したり、植物性タンパク質の一部を動物性タンパク質で置換することも可能である。タンパク質の供給源として一般に用いられる適切な材料としては、大豆、小麦、トウモロコシおよび卵が挙げられる。セルロースまたはテンサイのパルプのような材料が、食物繊維の追加の供給源として用いられる。赤肉および／または肉類副産物を加えてもよい。正確な栄養プロファイル、色および嗜好性を与えるために、少量のビタミン、ミネラル、着色剤および調味料も通常含まれる。
【００５５】
典型的な製品の配合は、表２に列記された成分を含むであろう。この表では、重量％が、完成混合物の相対的組成の略値を与える。
【００５６】
【表２】
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ミネラル成分は、一般に、押出しおよびその後の冷却プロセス中にタンパク質のテクスチャライゼーション／繊維化を向上させるための架橋剤、押出物から浸出せず、その後のプロセスの処理（例えば、食品の殺菌および缶詰めの工程における）中にタンパク質および繊維成分と共にマトリクス中に留まる安定なミネラル化合物、並びに栄養ミネラル補助物を含む。
【００５７】
表２に列記した成分のいくつかを、同様の特性を有する他の成分と置換してもよい。例えば、表３は、ツナフレークの模倣に関して、上述した基準および所望の特徴を満足する、細切りされたＴＰＰの製造においてうまく試験された置換物を列記している。
【００５８】
【表３】
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ここに列記した置換物が一般に好ましいが、本発明の目的は、他の機能的な高タンパク質供給源（例えば、穀物または肉類分画）を用いることによってもまだ達成されるであろう。
【００５９】
実施例１
表２に列記した成分を用いた、所望の肉類模造製品のための、製造ライン10を用いた製造プロセスをこれから説明する。
【００６０】
それらの成分を、リボンブレンダー18中で表２に示された重量範囲で予めブレンドし、乾燥材料ホッパー20を用いて、押出機22中に計量して供給する。この乾燥成分ブレンドの含水量は、一般に、9-14重量％の範囲にある。水を、注入ポート26を通して、押出機のバレルの第１または第２のセクション中に計量して供給する。蒸気を用いて、押出機の第２または第３のバレルセクション中に計量して供給してもよい。
【００６１】
押出機のスクリューは、湿らされた混合物を最後の押出機のバレル22eで出口に向かって搬送し、これにより、その混合物は増大した剪断応力および圧力にさらされる。バレルセクション内の温度は、一般に、60-140℃の間に設定され、乾燥前駆体材料の可塑化および「溶融」が主に行われる中間のバレルセクションでは温度がより高く、一方で、バレルセクションが、主に混合物を押出機の出口に向かって搬送すること、または主に可塑化混合物に剪断応力を与え、したがって、背圧を増加させることを意図したパドルまはスクリューフライトを含有するか否かに応じて、押出機のバレルは略3-8ＭＰａの間のレベルを維持する。スクリュー速度は、通常、200-350ｒｐｍの間に設定される。
【００６２】
乾燥材料および水から形成された熱い粘性タンパク質流体(lava)は、押出機スクリューの最後の搬送フライトまたはパドルの下流に位置するブレーカプレート33（第１ダイプレートとも称される）の孔に押し通される。
【００６３】
第１ダイプレート33を通って流動した後、熱い押出物塊は、移行ピース35を通って冷却ダイ34中に流動する。冷却ダイの主な機能は、水蒸気圧をほぼ周囲条件まで減少させるために、押出物をダイ内に物理的に拘束し、その押出物を冷却することにより、押出物が蒸気気化および制御されない膨張（ふくらまし）にさらされるのを防ぐことである。冷却ダイは、製品の重要な特質である緻密な繊維質テクスチャーの形成を促進させる。タンパク質材料のテクスチャライゼーションの正確な機構についての詳細は、本明細書の導入部分に述べた文献を参照のこと。
【００６４】
冷却ダイ34を去る際に、連続したスラブまたはバンド状の押出物製品は、著しく膨張せず、したがって、比較的緻密な繊維質テクスチャーを有するように十分に冷めている。一般的に、製品は、その段階で、約40-60重量％の含水量を有し、比較的靱性−弾性である。製品の密度は、通常、0.85から1.05ｋｇ／ｌの間にある。
【００６５】
押し出された製品は、搬送コンベヤ42により、冷却ダイの出口から直接、切断／細切り装置48に搬送され、その間、押出物を実質的にさらに冷却せずに、細切り操作前に製品の表面固化を向上させるように水の霧の噴霧にさらされている。
【００６６】
押出物製品の連続バンドは、装置の頂部にあるシュート50を通ってハンマーミル48に入り、回転ハンマー59により破砕され、そのハンマーの下に位置するスクリーン53のスリット状または楕円形開口部に押し通される。細切りされたＴＰＰは、シュート52を通して、コンベヤ62または任意の他の適した容器上に排出される。
【００６７】
細切り後、製品は、さらなる使用または加工の容易ができている。製品は、直ちに使用しても、または後の段階での使用のために冷凍されてもよい。ペットフード製品において肉類エキステンダーとして用いる場合、細切りされた製品は、缶、トレイまたは他の容器中に充填される前に、魚、チキンまたは他の肉類並びにビタミン、ミネラル、ゲル化剤および肉汁と混合され、次いで、食べられるようになっている最終製品を得るための適切な熱処理にさらされる。
【００６８】
細切りされた製品は、本物の肉類片（例えば、魚片）および肉汁と混合されたときに、細切りされた肉類塊（例えば、魚塊）に非常に似た外観を有する。
【００６９】
細切りされたＴＰＰは、完成製品に、模造製品により模倣される所望の肉類製品（例えば、ツナ、サーモン、チキン、ビーフまたはラム）のものに非常に似た色および味覚を与える前駆体材料を含有しても差し支えない。しかしながら、前駆体材料の配合は、上述したように狭い範囲内で変動しても差し支えなく、特に、追加の肉類および脂肪の形態にある調味料を含んでも差し支えない。これらの肉類および脂肪は、魚肉、魚油、チキンの肉、チキンの脂肪、ビーフ、ラムまたはそのような肉類から得られる脂肪を含んでもよい。それによって、細切り魚肉、細切りチキン肉等に似ており、そのような味がする細切り製品を得ることができる。
【００７０】
実施例２
本発明により製造された肉類模造製品の特定の実施例およびその製造中に用いられたプロセスのパラメータが以下に与えられている。
【００７１】
繊維質の筋の入ったマトリクスを有し、ツナの白肉に似た肉類模造塊を、以下に概要を説明する方法および装置を用いて調製した：
表４に列記した成分をそこに述べたように秤量し、サイズ1.2-2ｍｍのスクリーンを備え付けたハンマーミルに通して微粉砕し、リボンブレンダー中で４分間に亘り予めブレンドした。
【００７２】
【表４】
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次いで、ブレンドした混合物をホッパー中に供給し、40ｋｇ／時間の速度で押出機（5バレルセクションを備えた、Werner & Pfleiderer C58）中に計量して供給した。供給セクションに隣接したバレルセクションで、32ｋｇ／時間の速度で水を加えた。押出機のスクリューのｒｐｍを250に設定した。バレルの温度は、表５に列記した値に調節した。
【００７３】
【表５】
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乾燥前駆体材料および水を、それらが押出機のバレルセクションを通って搬送されるときに、可塑化し、粘性押出物に溶融した。熱い溶融物を、ブレーカプレート（3.5ｍｍの直径および10ｍｍのランド長さを有する20の孔）に通して押し出した。ブレーカプレートを去る押出物は冷却ダイのチャンネル部材（50ｍｍ×7ｍｍの断面寸法および400ｍｍの長さ）に進入した。冷却水の入口温度は約5℃に設定した。
【００７４】
連続スラブとして冷却ダイから排出される押出物製品を分析し、48-52重量％の水分レベルおよび0.95-1.05ｋｇ／ｌの間の範囲の密度を有することが示された。次いで、このスラブを、約15℃の温度で水を噴霧しながら、改造ハンマーミルに直接搬送した。製品スラブを、缶詰の白いツナ片に酷似した、裂かれた不均一な外観の小片に、切断し、細切りした。ハンマーディスクの回転速度は、1800-2000ｒｐｍに設定し、50ｍｍ×7ｍｍのサイズの孔を有するスクリーンを用いた。
【００７５】
実施例３
繊維質の筋の入ったマトリクスを有し、ビーフの筋肉に似た肉類模造塊を、以下に概要を説明する方法および装置を用いて調製した：
表６に列記した成分をそこに述べたように秤量し、サイズ1.2-2ｍｍのスクリーンを備え付けたハンマーミルに通して微粉砕し、リボンブレンダー中で４分間に亘り予めブレンドした。
【００７６】
【表６】
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次いで、ブレンドした混合物をホッパー中に供給し、40ｋｇ／時間の速度で押出機（5バレルセクションを備えた、Werner & Pfleiderer C58）中に計量して供給した。乳化したビーフのレバーを、50ｋｇ／時間の速度で供給セクションに隣接するバレルセクションにおいて加えた。押出機のスクリューのｒｐｍは280に設定した。バレルの温度は、表７に列記した値に調節した。
【００７７】
【表７】
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乾燥前駆体材料および肉を、それらが押出機のバレルセクションを通って搬送されるときに、可塑化し、粘性押出物に溶融した。熱い溶融物を、ブレーカプレート（3.5ｍｍの直径および10ｍｍのランド長さを有する20の孔）に通して押し出した。ブレーカプレートを去る押出物は冷却ダイのチャンネル部材（50ｍｍ×7ｍｍの断面寸法および400ｍｍの長さ）に進入した。冷却水の入口温度は約5℃に設定した。
【００７８】
連続スラブとして冷却ダイから排出される押出物製品を分析し、48-52重量％の水分レベルおよび0.90-1.1ｋｇ／ｌの間の範囲の密度を有することが示された。次いで、このスラブを、約15℃の温度で水を噴霧しながら、改造ハンマーミルに直接搬送した。製品スラブを、缶詰のビーフ塊に酷似した、裂かれた不均一な外観の小片に、切断し、細切りした。ハンマーディスクの回転速度は、1800-2000ｒｐｍに設定し、50ｍｍ×7ｍｍのサイズの孔を有するスクリーンを用いた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のある態様による肉類模造製品（ＴＰＰ）製造ラインのブロック図
【図２】  図１にブロック図の形態で示した押出装置を示す側面図
【図３】  図１のブロック図の形態で示した冷却ダイおよび搬送コンベヤの最初の部分を示す斜視図
【図４】  図１にブロック図の形態で示し、図３にも図示した押出機の排出端部および冷却ダイの断面図
【図５】  図１にブロック図の形態で示した搬送コンベヤの最終部分およびハンマーミルを示す斜視図
【図６】  図５に示し、本発明によりＴＰＰ押出断片を製造するのに用いられるハンマーミルを示す拡大斜視図
【図７】  図６に示したハンマーミルに用いられるスクリーンの斜視図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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