ИМЕЮЩАЯ РАСТИТЕЛЬНУЮ ОСНОВУ АЛЬТЕРНАТИВА РУБЛЕНОМУ МЯСУ
ALTERNATIVE TO MINCED MEAT, HAVING PLANT BASE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к пищевому продукту на растительной основе, имеющему структуру рубленого мяса и к способу его изготовления. В частности, изобретение относится к пищевому продукту на растительной основе, содержащему белковый материал, полученный из глютена.
Уровень техники
Рост населения мира влечет за собой повышенные требования к обеспечению продуктами питания, особенно теми, которые служат источником белка. Производство и потребление мяса как источника белка все более становится нестабильным. Высокая цена на мясо означает, что его доступность во многих регионах мира ограничена, если не отсутствует вообще в некоторых районах. Большинство известных в мире менее дорогостоящих источников белка происходит из различных видов бобовых, зерновых и чечевицы. Эти источники обычно имеют высокую концентрацию белка, но также имеют некоторые недостатки в плане усвояемости и антипитательных факторов. Более того, по мнению многих людей эти более дешевые источники белка не имеют особо приятного вкуса и структуры по сравнению с мясными продуктами.
Не прекращается поиск решений вышеуказанных проблем за счет разработки недорогих высокобелковых альтернатив мясным продуктам, особенно для развивающихся стран или стран с формирующимся рынком.
Бобы различных видов являются хорошо известным источником белка. Бобы традиционно готовят путем замачивания на ночь в воде и последующей варки. Хорошо известна также обработка вареных бобов плесневым грибом, что позволяет получить этот высокобелковый материал в форме лепешки. Этот способ известен многим как «способ темпех». Способ темпех повышает усвояемость сырья на 5-10%.
Темпех (также произносится темпе) - это индонезийский пищевой продукт на основе бобов (обычно соевых бобов), традиция которого насчитывает много веков на острове Ява. Его популярность растет в различных регионах, включая Японию, США и Западную Европу. Он изготовляется способом естественной ферментации с участием плесневого гриба Rhizopus плюс многих различных бактерий и дрожжей. Способ связывает бобы в форме лепешки, напоминающей твердую котлету для вегетарианских бургеров. В отличие от тофу, приготавливаемого из соевых бобов, темпех является цельно-бобовым продуктом, имеющим различные питательные характеристики и показатели структуры. Способ ферментации темпех и характерное для него сохранение бобов цельными означает, что продукт имеет повышенное содержание белка, пищевого волокна и витаминов. В частности, способ ферментации улучшает некоторые характеристики соевых бобов, включая уровень белка (до 40% сухой массы), жирнокислотный состав (Hering, L. et al., Lipid/Fett, 1991, 93(8), 303-308), уровень и профиль олигосахаридов (Rehms, Н. and Barz, W., Appl. Microbiol. Biotechnol., 1995, 44, 47-52) и количество некоторых витаминов, главным образом, витамина B12 и витамина D (Keuth, S. and Bisping, В., J. Appl. Bacteriol, 1993, 75, 427-434; Denter, J. et al., J. Food Mycol., 1998, 1, 149-161). Продукт обычно употребляется в пищу в виде обжаренных кусочков, как разновидность индонезийского сатая (тип шашлыка), как пряная паста (самбал) или как вегетарианский темпех-бургер.
Проблемы с использованием соевых бобов в качестве источника белков для изготовления альтернативных мясу продуктов (или его заменителей) с помощью способа темпех касаются как структуры, так и вкуса. Использование цельных соевых бобов не дает ни структуры, ни вкуса, сходных с рубленым мясом. Цельные бобы остаются видимыми в продукте, могут ощущаться во рту при жевании, а также придают ореховый соевый привкус. Хотя их перевариваемость повышается по сравнению с обычной варкой бобов, все же большая часть соевых бобов остается неусвоенной человеческим организмом.
В поиске новых источников белка, которые могут подвергаться способу ферментации, аналогичному способу темпех, основное внимание уделялось источникам белка, таким как бобы, которые могут служить богатым источником питательных веществ для культуры плесневого гриба. Так, большинство бобов является хорошим источником углеводов, жирных кислот, витаминов и минералов, а также белка. Источники с высоким содержанием белка, но лимитированные по другим веществам, считались до настоящего времени непригодными для поддержания роста гриба в темпех-ферментации. Глютен из таких источников, как пшеница, ячмень, рис и рожь, содержит белок и небольшие количества крахмала, но не более того. Поэтому глютен не рассматривался ранее как источник белка в способе темпех.
Однако заявителю удалось теперь установить, что глютен, особенно пшеничный глютен, как доступный источник белка можно подвергнуть обработке в соответствии с принципами темпех-ферментации для изготовления новой альтернативы мясу.
Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить вегетарианский заменитель рубленого мяса, который имеет схожие показатели вкуса и структуры по сравнению с рубленым мясом, или предложить, по крайней мере, полезную альтернативу существующим заменителям мяса.
Сущность изобретения
В первом аспекте изобретение относится к пищевому продукту на растительной основе, содержащему по меньшей мере 50 масс. % (% сухой массы) белка, в котором белок является глютеном или белковым материалом, полученным из глютена, и в котором продукт имеет структуру рубленого мяса. Глютен предпочтительно является пшеничным глютеном, ячменным глютеном, рисовым глютеном или ржаным глютеном. Предпочтительно пищевой продукт содержит также одно или более из крахмала, муки и отрубей.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения пищевой продукт содержит также добавленный мясной ароматизатор, например мясной ароматизатор на растительной основе.
Во втором аспекте изобретения предлагается способ изготовления пищевого продукта на растительной основе, включающий:
a) взаимодействие содержащего глютен растительного материала в твердой форме с водой в течение от 12 до 48 часов при pH ниже 5;
b) тепловую обработку растительного материала при температуре и в течение времени, достаточных для стерилизации растительного материала;
c) охлаждение и последующие смешивание и инкубацию растительного материала с плесневым грибом для получения ферментированного продукта и
d) переработку ферментированного продукта в пищевой продукт на растительной основе,
в котором растительный материал содержит глютен в количестве по меньшей мере 50 масс. %, предпочтительно - по меньшей мере 70 масс. %, более предпочтительно - по меньшей мере 75 масс. %.
Содержащий глютен растительный материал предпочтительно имеет форму гранул, например полученных экструзией гранул. Гранулы могут содержать муку и/или отруби в дополнение к глютену.
Предпочтительно растительный материал содержит глютен в количестве по меньшей мере 70 масс. %, более предпочтительно - по меньшей мере 75 масс. %, даже более предпочтительно - по меньшей мере 80 масс. %.
Содержащий глютен растительный материал предпочтительно получают из пшеницы.
Ферментированный продукт на стадии (c) обычно имеет форму твердой или полутвердой лепешки. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения лепешка подвергается структурированию для получения пищевого продукта, имеющего структуру рубленого мяса.
Время взаимодействия на стадии (а) предпочтительно составляет от 16 до 24 часов.
Предпочтительно pH понижается или поддерживается на уровне pH ниже 5 путем добавления органической кислоты, например молочной кислоты, лимонной кислоты, уксусной кислоты или яблочной кислоты.
Температура тепловой обработки на стадии (b) предпочтительно составляет в диапазоне от 100 до 130°C, например 120°C, а продолжительность тепловой обработки - от 3 до 10 минут, предпочтительно - 5 минут.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения плесневый гриб выбирается из любого одного из видов Rhizopus, Mucor, Neurospora и Amylomyxes.
Ингредиент мясной ароматизатор может вводиться в растительный материал перед стадией (а) или в ходе стадии (а).
В другом аспекте изобретения предлагается применение пищевого продукта согласно изобретению в качестве растительной замены рубленого мяса.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к пищевому продукту на растительной основе, содержащему по меньшей мере 50 масс. % белка, в котором белок является глютеном или белковым материалом, полученным из глютена, и в котором продукт имеет структуру рубленого мяса. Изобретение относится также к способу изготовления пищевого продукта на растительной основе, включающему стадию ферментации материала на основе глютена плесневым грибом с последующей переработкой ферментированного продукта в пищевой продукт на растительной основе для применения в качестве замены рубленого мяса.
Термин "глютен" относится к белковой фракции пшеницы, ячменя, риса, ржи или их комбинации после удаления крахмала экстракцией.
Термин "на растительной основе" означает любой материал, основу которого или который получен из вещества растительного происхождения любого вида.
Термин "белковый материал, полученный из глютена" означает белковую смесь или экстракт, содержащий по меньшей мере 80% глютеновой фракции, полученной из пшеницы, ячменя, риса, ржи или их комбинации после экстракции крахмала. Остальные до 20% могут приходиться на остаточный крахмал и жирные кислоты.
Термин "мясной ароматизатор" означает любой ароматизатор на растительной основе, который имитирует аромат мяса.
Содержащий глютен растительный материал, используемый как сырье в способе изготовления пищевого продукта согласно изобретению, должен быть в твердом виде, идеально - в виде твердых гранул или подобных частиц. Причиной этого является то, что глютен умеренно растворим в воде и обычно образует комок. В системе глубинной ферментации (избыток воды) с использованием глютена в порошке плесневый гриб образует биомассу обособленно от комка глютена. Комок глютена медленно растворяется под действием ферментов, секретируемых плесневым грибом. Смоченный водой порошок глютена не работает, поскольку плесени необходимо пространство для роста мицелия. Пустоты, которые существуют между крупными частицами, например гранулами, обеспечивают основной путь переноса кислорода, имеющего важное значение для роста мицелия.
Предпочтительно содержащий глютен растительный материал является пористым, т.е. растительный материал, который может быть в форме гранул или других подобных частиц, имеет множество пустот или полостей в веществе твердого материала таких частиц.
Растительный материал сначала замачивается в воде в течение от 12 до 48 часов, чтобы сухие частицы размягчились. Вода, включенная в частицы, обеспечивает условия для образования мицелия плесневым грибом.
pH на этой стадии должен быть ниже 5 для предупреждения бактериального роста. При более высоком pH возможно образование неприемлемо большого количества спор бактерий, вызывающих порчу, в ходе стадии замачивания и потенциальное продуцирование ими термоустойчивых токсинов. Бактериальный рост можно также предотвратить путем добавления соли или спирта, но в этом случае плесневый гриб, по всей вероятности, размножаться не будет.
Затем увлажненный твердый растительный материал (обычно увлажненные гранулы) стерилизуется (для инактивирования присутствующих микроорганизмов) нагревом по меньшей мере до 100°C в течение нескольких минут. Стерилизация имеет важное значение для эффективной инкубации растительного материала с плесенью.
Ферментированный продукт, полученный после инкубации с плесенью, имеет форму твердого либо полутвердого комка или лепешки. Мицелий способен проникать в частицы твердого растительного материала вследствие неровной/пористой поверхности частиц. Это приводит к образованию мицелия в пространствах между частицами и к связыванию частиц между собой с образованием твердого либо полутвердого комка или лепешки.
Используемый плесневый гриб может быть любым плесневым грибом, который способен к росту на растительном материале и который является безопасным для применения в пищевой продукции (т.е. не продуцирует токсины), и включает плесневый гриб одного из видов Rhizopus, Mucor, Neurospora и Amylomyxes. Известно, что некоторые штаммы Rhizopus могут продуцировать токсины, поэтому эти штаммы не годятся для настоящего изобретения.
Лепешка, образовавшаяся в способе, является достаточно влажной для того, чтобы с нею можно было проводить такие действия, как перемешивание или вымешивание, либо какой-то другой вид механического смешивания, в контролируемом режиме с тем, чтобы получить продукт, имеющий структуру рубленого мяса. Структура может быть описана как состоящая из мелких мягких комочков, зачастую в комбинации с мягким волокнистым материалом, и является такой, какая обычно рассматривается как структура мяса, измельченного хорошо известными способами.
Продукт может обрабатываться далее с приданием ему самой разной формы, например, путем предварительной кулинарной обработки (например, обжариванием), сушки или заливки соусом, таким как пастообразный соус (например, соус "болоньезе").
Ингредиенты мясные ароматизаторы могут вводиться в продукт на любой стадии способа изготовления. Такие ингредиенты обычно представляют собой ароматические ингредиенты на растительной основе для сохранения целостности продукта как вегетарианского блюда. Ароматический ингредиент может вводиться в растительный материал перед его экструзией в гранулы, например. Альтернативно ароматический ингредиент может добавляться к твердому растительному материалу в процессе стадии замачивания, т.е. в процессе стадии (а), а не перед ней. Ароматический ингредиент может также вводиться в ходе последующих стадий обработки.
В дополнение к вышеописанным преимуществам изобретения способ согласно изобретению имеет полезное преимущество, состоящее в том, что в продукте могут быть обеспечены витамины, которых не было в исходном сырье (такие как витамины A, E, B3, B6, K и др.), или в том, что количество уже присутствующих в нем некоторых витаминов увеличивается. К тому же способ изобретения способен выгодно изменять аминокислотный состав продукта, повышая уровни незаменимых аминокислот.
В нижеследующих примерах общий способ изготовления вегетарианского заменителя рубленого мяса, базирующийся на принципах ферментации продукта темпех, описан более подробно. Пример 1 раскрывает стандартный способ получения продукта из гранулированного сырья на основе глютена и диапазоны параметров процесса ферментации в твердом состоянии. Примеры 2 и 3 описывают два пути введения мясного ароматизатора на растительной основе в продукт на различных стадиях способа: либо в процессе стадии замачивания (пример 2), либо в процессе стадии экструзии, применяемой для получения гранул глютена (пример 3). Пример 4 показывает третий путь, т.е. после заключительной обработки с использованием вакуум-закаточной машины. Пример 5 описывает изготовление дегидратированного продукта и его повторную гидратацию.
Примеры
Изобретение описывается далее со ссылкой на следующие примеры. Само собой разумеется, что изобретение, как оно заявлено, ни в коей мере не ограничивается этими примерами.
Пример 1. Общий способ изготовления продукта, альтернативного рубленому мясу
Пористые полученные экструзией гранулы глютена, содержащие 76,7 масс. % фракции растительного белка, муку и/или отруби, замачивали на 16 ч при комнатной температуре (23°C) в воде, pH которой поддерживали на уровне от 4 до 5 с помощью органической кислоты (например, уксусной кислоты, лимонной кислоты или молочной кислоты). Исходное сырье и воду смешивали в таком соотношении, чтобы воды после замачивания не осталось. Влажное сырье подвергали тепловой обработке при высокой температуре (например, 121°C в течение 10 мин). После охлаждения сырье инокулировали суспензией спор плесневого гриба из рода Rhizopus, Mucor, Neurospora или Amylomyces. Предпочтительно нагрузка спор на один грамм влажного материала составляла от 104 до 106 КОЕ/г влажного материала. Сырье перемешивали с суспензией спор до получения однородной смеси и инкубировали инокулированный материал при температуре от 30 до 37°C в течение от 24 до 48 ч при относительной влажности от 70 до 90%). По окончании ферментации сырье связывалось в твердую лепешку вследствие обильного роста мицелия плесневого гриба. Лепешку осторожно перемешивали или вымешивали (например, перемешивали при низкой скорости) до формирования негомогенной структуры рубленого мяса. Затем материал подвергали тепловой обработке при 100°C в течение 8 мин с целью инактивации плесени и выделенных ферментов для гарантированной стабильности в хранении. Термообработанный материал хранили при температуре от -20°C до +4°C до дальнейшего использования.
Пример 2. Введение мясного ароматизатора на стадии замачивания
Экструдированные гранулы глютена получали согласно общему способу примера 1. На стадии замачивания мясной ароматизатор на растительной основе добавляли в концентрации от 1 до 10% (масса/объем). Заключительную обработку также проводили в соответствии с примером 1. Полученный продукт имел по существу такие же структуру и внешний вид, что и продукт примера 1, и выраженный вкус мясного ароматизатора.
Пример 3. Введение мясного ароматизатора перед стадией замачивания
Следовали общему способу примера 1 за исключением того, что гранулы глютена экструдировались с введением мясного ароматизатора на растительной основе в концентрации от 1 до 10 масс. %. Заключительную обработку также проводили согласно примеру 1. Полученный продукт по существу имел такие же структуру и внешний вид, что и продукт примера 1, и выраженный вкус мясного ароматизатора.
Пример 4. Введение мясного ароматизатора на стадии заключительной обработки
Следовали общему способу примера 1. Полученный материал осторожно прессовали для удаления большей части воды без разрушения его структуры. Жидкий препарат мясного ароматизатора на растительной основе добавляли в соотношении 1 к 10%. Препарат помещали в пластиковые пакеты, а затем в вакуум-закаточную машину. Герметично запечатанную смесь хранили при -20°С.
Пример 5. Дегидратация и повторная гидратация
Следовали общему способу примера 1. Полученный материал подвергали вакуумной сушке при 60°C в течение 16 ч при 10 мбар. Высушенный материал перед использованием повторно гидратировали водой, содержащей от 1 до 10% (масса/объем) хлорида натрия, при 100°C в течение 10 мин.
Понятно, что, хотя изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты его осуществления, допускается внесение других вариантов и изменений в пределах объема изобретения, регламентируемого формулой изобретения. Кроме того, если и существуют известные эквиваленты конкретных отличительных признаков, то такие эквиваленты также включены в настоящее описание, как если бы они конкретно относились к изобретению.