DE2850042C2

DE2850042C2 - Proteinreiches, expandiertes Weizenprodukt

Info

Publication number: DE2850042C2
Application number: DE2850042A
Authority: DE
Inventors: Arnold Santa Ponsa Mallorca Spicer
Original assignee: NEW GENERATION FOODS Inc RENO NEV US
Current assignee: NEW GENERATION FOODS Inc RENO NEV US
Priority date: 1977-11-17
Filing date: 1978-11-17
Publication date: 1983-11-24
Also published as: DE2850042A1; US4259359A; ES475143A1; NL7811379A; IT7851953A0; JPS639821B2; IL55979A0; FR2409015B1; IT1111060B; AU519667B2; AU4169378A; JPS5492640A; CA1110107A; FR2409015A1

Description

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Die Erfindung betrifft proteinreiche, expandierte Weizenprodukte und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein expandiertes, genießbares Produkt, das aus proteinreichem Weizen hergestellt wird und das in einer bevorzugten Ausführungsform in Form einer Locke bzw. Spirale vorliegt

Es gibt natürlich viele Produkte auf dem Lebensmittelsektor, die eine expandierte Struktur aufweisen. Es wurden viele Verfahren entwickelt zur Expansion verschiedener Nahrungsmittelmaterialien, insbesondere von Mais und Reis, unter Erzeugung verschiedener Klassen von Nahrungsmittelprodukten, wie Getreideprodukten bzw. Flocken und Snacks bzw. Zwischenimbissen. Das am meisten verwendete Verfahren für die Herstellung expandierter Snackprodukte besteht darin, daß man einen Feuchtigkeit enthaltenden Teig aus einem stärkehaltigen Material unter Druck von einem erhitzten Extruder extrudiert. Durch Hochdruckexpansion eines Gases innerhalb des Teiges wird ein expandiertes Nahrungsmittelprodükt gebildet, wenn der Teig von dem Extruder von einer Zone mit hohem Druck in eine Zone mit niedrigem Druck geht. Die Retention der expandierten Struktur nach dem Heraustreten aus dem Extruder in dem Nahrungsmittelprodukt wird normalerweise durch Teigzusammensetzungen ermöglicht, die einen hohen Stärkegehalt aufweisen. Es war allgemein nicht möglich, ein expandiertes Nahrungsmittelprodukt aus Teigzusammensetzungen herzustellen, die einen relativ hohen Weizenproteingehalt aufweisen. Hohe Weizenproteingehalte ergeben Teige mit hohem, elastischen Rückprall, und der Teig besitzt nach dem Heraustreten aus dem Extruder und nach dem Expandieren die Neigung, die nicht expandierte, dichte Struktur wieder anzunehmen.

Es war besonders schwierig, die Expansion und gewünschte Texturbildung von Teigen zu bewirken, die aus Weizenmaterial mit hohem Proteingehalt hergestellt worden sind. Versuche, expandierte Weizenprodukte mit hohem Proteihgehalt zu erzeugen, haben im allgemeinen zu Produkten geführt, die in ihrer Textur zäh sind und die die Expansion nach dem Extrudieren des Produkts nicht halten können.

Man hat verschiedene Versuche unternommen, Teige, die aus proteinreichen Weizenprodukten hergestellt wurden, zu expandieren oder auszudehnen, um ihnen eine leichte, knusperige und weiche Textur zu verleihen. In diesem Zusammenhang wurden verschiedene Expansionshilfsmittel, wie Stärke, und Egalisierungsmittel zu dem Teig vor dem Expandieren zugegeben. In der US-PS 38 51 081 wird die Zugabe eines Proteingels beschrieben, um die gewünschte Expansion verschiedener Getreideprodukte nach dem Extrudieren zu erhalten, ledoch sind die irüher bekannten Versuche zur Herstellung expandierter Nahrungsmittelprodukte aus proteinreichen Weizenprodukten nicht erfolgreich gewesen, und es war nicht möglich, die gewünschte Expansion, Knusperigkeit, Zartheit zu erreichen und das Mundgefühl zu erzeugen, das normalerweise mit den im Handel angenommenen expandierten Nahrungsmittelprodukten, wie »Maisspiralen bzw. Maissnacks«, einhergeht.

In der vorliegenden Anmeldung soll der Ausdruck »proieinreicher Weizen« ein gemahlenes Material umfassen, das von Gesamtweizengetreide stammt bzw. von gesamten Weizenkörnern und mindestens 11% Protein enthält. Die Bezugnahme auf den Proteingehalt des Weizens bedeutet den Proteingehalt des gesamten Weizenkorns und nicht den Proteingehalt des Mehls, das von dem Endosperm der Weizenkörner stammt, aus denen die Kleie und Keime entfernt worden sind. Bei der Herstellung von Weizenmehl ist es das Ziel, das Endosperm des Korns von der Kleie und den Keimen abzutrennen und es anschließend zu sehr kleinen Teilchen zu pulverisieren. Das pulverisierte Endosperm ist das Produkt, das allgemein als Mehl bezeichnet wird. Die verschiedenen Stufen, die bei der Weizenmehlerzeugung durchlaufen werden, sind die Weizenauswahl und das Vermischen der Säuren, das Konditionieren oder Tempern, das Brechen, das Beuteln oder Sieben, die Reinigung, die Reduktion und das Bleichen.

Die Zusammensetzungen verschiedener Getreidekörner sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle I

Durchschnittliche ungefähre Zusammensetzung von Getreidekörnern und Buchweizen")

Getreide

Protein Fett Fasern Stickstoff- Asche

freier Extrakt
O) O) O) O) O)

Geiste (ausgen. Staaten d. paz'.f. Küste)
Gerste (Staaten d. pazif. Küste)
Gerste mit leichtem Gewicht
Buchweizen, übliche Arten
Mais, dicht, Qualität Nr. 1
Mais, dicht, Qualität Nr. 2
Mais, dicht, Qualität Nr. 3
Mais, dicht, Qualität Nr. 4

12,7	1,9	5,4	66,6	2,8
8,7	1,9	5,7	70,9	2,6
12,1	2,1	7,4	64,3	3,2
10,3	2,3	10,7	62,8	1,9
8,8	4,0	2,1	70,9	1,2
8,6	3,9	2,0	69,3	1,2
8,4	3,8	2,0	68,1	1,2
8,2	3,7	1,9	66,2	1,1

Fortsetzung

Getreide	Protein	Fett	Fasern	Stickstoff	Asche
	(%)	<%>	(%>	freier Extrakt	(%,
Mais, flint	9,8	4,3	1,9	71,0	1,5
Mais, geröstet	11,5	5,0	1,9	70,1	1,5
Mais, süß, reif	11,5	7,9	2,4	67,1	1,8
Hafer (ausgen. Staaten d. pazif. Küste)	12,0	4,6	11,0	58,6	4,0
Hafer (Staaten d. pazif. Küste)	9,0	5,6	11,0	62,1	3,7
Reis, roh")	7,9	1,8	9,0	64,9	5,2
Reis, braun^c)	9,1	2,0	1,1	74,5	1,1
Roggen	12,6	1,7	2,4	70,9	1,9
Weizen, hart, Frühjahr (haupts. Staaten von	15,8	2,2	2,5	67,8	1,8
Northern Plains)
Weizen, hart, Winter (haupts. Staaten von	13,5	1,8	2,8	69,2	2,1
Northern Plains)
Weizen, weich, Winter (Mississippi Valley und östlich)	10,2	1,9	2,1	73,2	1,8
Weizen, weich (Staaten d. pazif. Küste)	9,9	2,0	2,7	72,6	1,9

') Der Feuchtigkeitsgehalt der verschiedenen Körner ist variabel und die Feuchtigkeitsgrundlage, auf der die Analysen beruhen, kann berechnet werden, indem man die Summe der analytischen Werte von 100,0 an substrahiert.

^b) Der rohe Reis enthält die gesamten Körner einschließlich der Schalen.

^c) Der braune Reis enthält die Körner, von denen die Schalen entfernt wurden.

Die meisten expandierten Snackprodukte, die in der Vergangenheit hergestellt wurden, wurden entweder aus Mais oder Reis erzeugt. Aus der obigen Tabelle I folgt offensichtlich, daß Mais (ausgenommen Popcorn und süßer Mais, wovon keiner bei der Herstellung expandierter Snackprodukte verwendet wird) und Reis beide relativ proteinarm (weniger als etwa 9%) sind. Mais und Reis enthalten ein stärkestreckbares Protein, das für die Erzeugung expandierter Snackprodukte besser geeignet ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein expandiertes Nahrungsmittelprodukt aus proteinreichem Weizen zur Verfügung zu stellen, das zart, knusperig ist und eine relativ niedrige Dichte aufweist.

Erfindungsgemäß wird ein proteinreiches, expandiertes Nahrungsmittelprodukt aus Weizen zur Verfugung gestellt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es hergestellt ist unter Verwendung von gemahlenem Gesamtweizen oder einer Mischung verschiedener Weizenquilitäten, wobei der Gesamtweizen bzw. die Mischung mindestens 11% Protein enthält, und einer genießbaren Säure in einer Menge von 0.01 bis 0,05% Äquivalent der Milchsäure, bezogen auf das Gewicht des Weizens auf Trockenbasis.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden proteinreiche gesamte Weizenkörner verwendet und zu dem gewünschten Grad vermählen. Der gemahlene Gesamtweizen wird mit Feuchtigkeit und einer genießbaren Säure unter Bildung eines Teiges vermischt. Es ist weiterhin bevorzugt, ein Extrusionshilfsmittel oder Schmiermittel zu dem Teig zuzugeben, um den erforderlichen Extrusionsdruck zu verringern. Das bevorzugte Extrusionshilfsmittel ist ein genießbares öl oder Fett, das in einer kontrollierten Menge zugegeben wird, um eine Schmierung während des F.xtrudierens zu bewirken und damit das Produkt die gewünschte Textur erhält. Die Feuchtigkeit wird in einer Menge zugegeben, die ausreicht, eine teigähnliche Konsistenz zu ergeben. Der Teig wird dann durch eine Form bzw. Düse (beide Ausdrücke werden synonym verwendet) bei besonderen Bedingungen extrudiert, wobei das proteinreiche expandierte Weizenprodukt erhalten wird.

Die Endospermproteine des Weizens, die als Gluten bezeichnet werden, besitzen besondere und ausgeprägte Eigenschaften, da sie ein viskoseelastisches Gel bilden, wenn sie mit Wasser benetzt und während einiger Zeit bearbeitet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine sehr kurze Bearbeitungszeit von weniger als 40 Sekunden verwendet, und es ist nicht ausreichend Zeit vorhanden, um eine Ausdehnung bzw. Ausdehnbarkeit zu entwickeln. Man nimmt an, daß die Anwesenheit der genießbaren Säure eine Umgebung schafft, in der die Ausdehnbarkeit entwickelt wird, während der Teig innerhalb einer kurzen Zeit von weniger als etwa 40 Sekunden bearbeitet wird.

Die genießbare Säure ist in einer Menge von 0,01 bis

so 0,05% Äquivalent Milchsäure, bezogen auf das Gewicht des Weizens auf Trockenbasis, vorhanden. Bevorzugt ist die genießbare Säure in einer Menge von 0,02 bis 0,04% Äquivalent der Milchsäure vorhanden. Alle Prozentgehalte sind, sofern nicht anders angegeben, durch das Gewicht ausgedrückt.

Der Ausdruck »Äquivalent der Milchsäure« bedeutet die Menge einer gegebenen, genießbaren Säure, die das gleiche Ansäuerungsäquivalent wie die angegebene Menge an Milchsäure aufweist. Geeignete genießbare Säuren umfassen Milchsäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure, Gluconsäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Fumarsäure, Apfelsäure, Zitronensäure, Weinsäure und ihre Gemische. Dies ist jedoch keine Beschränkung. Bei Gehalten an Säure unter dem angegebenen Bereich wird ein zähes, wenig expandiertes Produkt erhalten, das ein unerwünschtes Oberflächenaussehen aufweist. Bei höheren Gehalten der Säure, als es dem angegebenen Bereich entspricht, wird

die Extrusion unregelmäßig, und ein ungleichmäßiges Produkt wird erhalten.

Die genießbare Säure kann durch direkte Zugabe einer chemischen Säure mit Nahrungsmittelqualität zugeführt werden. Alternativ kann die genießbare Säure zugegeben werden, indem man Nahrungsmittelproduk-Ie, die diese Säure enthalten, verwendet. Geeignete, Säure enthaltende Nahrungsmittelprodukte sind Rahmkäsen, Cottagekäse bzw. Hüttenkäse bzw. Quark, Yoghurt, Molke, getrocknete Molkefeststoffe, saure Fruchtsäfte, wie Orangensaft, Zitronensaft, Grapefruitsaft, Ananassaft und ihre Gemische.

Normales Salz, NaCl und andere Salze, wie Natriumdihydrogenphosphat, und andere Phosphatsalze können in dem Teig vorhanden sein. Bei seiner Verwendung ist das Salz in einer Menge von 1,5 bis 6 Gew.-°/o, bezogen auf den Teig, vorhanden. Es ist jedoch bevorzugt, keine weiteren Salze zu dem Teig zuzugeben, außer den Salzen, die durch die möglichen Bestandteile, wie die Molke, zugegeben werden.

Es ist bevorzugt, daß irgendwelche trockenen Bestandteile, die verwendet werden, einheitlich innerhalb des Weizenmaterials verteilt sind, bevor Feuchtigkeit und Fett zugegeben werden. Die Anwesenheit von Feuchtigkeit während der Zugabe der trockenen Bestandteile ergibt lokalisierte, hohe Konzentrationen an trockenen Bestandteilen, was unerwünscht ist.

Der erfindungsgemäße proteinreiche Weizen sollte mindestens 11% Protein enthalten. Es können verschiedene Qualitäten von Weizen vermischt werden unter Bildung eines Weizenmaterials, das die gewünschten 11% Protein enthält. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß mindestens 7 Klassen von Weizen anerkannt sind und daß diese verschiedenen Klassen des Weizens vermischt werden können unter Bildung eines Weizenmaterials, das mindestens 11% Protein enthält. In einem durchschnittlichen Jahr wird der durchschnittliche Proteingehalt von hartem Weizen, der in den verschiedenen Gebieten angebaut wird, im Bereich von 11 bis 15% liegen. Weicher Weizen wird im allgemeinen 6 bis 11% Protein enthalten. Weiche und harte Weizensorten können unter Bildung des gewünschten Weizenmaterials mit 11% Protein vermischt werden. Weiterhin kann ein Weizenmaterial mit Gluten oder einem anderen Protein vermischt werden, damit der gewünschte Proteingehalt eingestellt wird.

Es ist anerkannt, daß das Alter, die Erntezeit, die geographischen Lagen der Ernte und die Art des Weizens variieren, und daß die Qualität des Weizens von diesen Faktoren abhängt. Für das erfindungsgemä-Se Weizenmaierial isi es jedoch eine Hauptforderung, daß es mindestens 11 % Protein enthält, und die anderen Faktoren können variiert werden, insbesondere können die Behandlungsbedingungen so eingestellt werden, daß sie den Variationen im Weizenmaterial entsprechen.

Der Weizen kann mit anderen Proteinmaterialien verstärkt werden, wie mit Eiweiß bzw. Albumin, Hefe, isoliertem Sojaprotein, Casein, Weizenkeimen, Kleie und zerkleinertem bzw. gespaltenem Weizen zur Erhöhung des Proteingehalts des Produkts, über den, der vom Weizen allein erhalten wird. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß Protein zugegeben wird, um den Körper und die Textur des erfindungsgemäßen expandierten Produkts zu erhalten, sondern es ist nur aus Nährgründen vorhanden. Die zugegebenen Proteinmaterialien sind, wenn sie verwendet werden, in einer Menge von 5 bis etwa 20%, bezogen auf das Gewicht des Weizens, vorhanden.

Wie angegeben, ist bevorzugt ein Extrusionshilfsmittel oder Schmiermittel in dem Teig vorhanden. Geeignete Extrusionshilfsmittel umfassen genießbare Fette und öle, mehrwertige Alkohole, wie Glycerin und Propylcnglycol, und Monodiester mehrwertiger Alkohole und Fettsäuren, wie Glycerinmonostearat, Glycerinmonooleat. Propylenglycolmonostearat, Propylenglycoldistearat und Propylenglycolmonooleat.

Die Anwesenheit eines Extrusionshilfsmittels ist bevorzugt, damit der Teig, der expandiert wird, auf geeignete Weise hergestellt werden kann. Das Extrusionshilfsmittel ist in einer geringen, aber wichtigen Menge von 0,04 bis 3,0%, bezogen auf das Gewicht des Weizens, vorhanden. Dieser Wert bezieht sich auf die Anwesenheit des Extrusionshilfsmiitcls zusätzlich zu dem Fett, das normalerweise in dem Weizenmaterial vorhanden ist. Es ist bevorzugt, daß das Extrusionshilfsmittel in einer Menge zwischen 0,05 und 1,0% vorhanden ist. Die Anwesenheit des Extrusionshilfsmittels ist bevorzugt, damit die gewünschte Extrusion des Produkts erhalten wird. Wenn die Menge an Extrusionshilfsmittel unter dem angegebenen Bereich liegt, werden die Energieerfordernisse für die Extrusion und die Fähigkeit, überhaupt zu extrudieren, beeinflußt. Mengen an Extrusionshilfsmittel über dem angegebenen Bereich verhindern die gewünschte Expansion des Produkts, nachdem es aus der Extrudierform heraustritt, und können eine Synerese während des Extrudierens bewirken.

Das bevorzugte Extrusionshilfsmittel ist ein Triglyceridfett. Das Fett kann irgendeines der verschiedenen flüssigen und festen Fette sein, die normalerweise in der Nahrungsmittclerzcugung verwendet werden. Das Fett kann ebenfalls durch ein fettlieferndes Material oder einen anderen Zusatzstoff, wie Joghurt, Milch oder Rahm, zur Verfügung gestellt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird Joghurt, das etwas Fett und Säure enthält, zu dem Teig gegeben, um Feuchtigkeit, Fett und Säure wie auch eine zusätzliche Nährwirkung für das System zu ergeben. Geschmacksbzw. Aromastoffe (im folgenden soll der Ausdruck »Geschmacksstoffe« auch immer Aromastoffe umfassen) und färbende Bestandteile bzw. Farbstoffe können zugegeben werden, damit man den gewünschten Geschmack und das Aussehen des Endprodukts erhält. Wird Joghurt verwendet, um die genießbare Säure zur Verfügung zu stellen, so ist die verfügbare, genießbare Säure während der Zeit, die zur Herstellung und Extrusion des Teiges erforderlich ist, weniger als die Gesamtsäure des Yoghurts. Verwendet man Yoghurt, so kann die gesamte verfügbare Milchsäure, die durch das Yoghurt geliefert wird, bis zu dem Dreifachen der spezifizierten maximalen Menge von 0,05% betragen. Yoghurt kann in einer Menge von 7 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Weizens, verwendet werden.

Wie angegeben, beginnt das erfindungsgemäße Verfahren mit Gesamtweizen oder einem Gemisch aus verschiedenen Arten von Gesamtweizen mit einem Proteingehalt von mindestens 11%. Der Gesamtweizen muß zu einer vorbestimmten Teilchengröße vermählen werden, damit man ein geeignetes Substrat erhält, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren expandiert werden kann. Die maximale Teilchengröße des gemahlenen Gesamtweizens muß kleiner sein als die minimale Dimension der Öffnung, durch die der Teig extrudiert wird, damit man das erfindungsgemäße expandierte Weizenprodukt erhält. Man kann verschiedene Formen

von öffnungen verwenden, wie Schlitze, kreisförmige oder verlängerte bzw. längliche Löcher, Halbmonde, Sterne usw. Wie es im folgenden näher erläutert wird, wurde jedoch gefunden, daß eine Düse mit einem Schlitz als Extrudieröffnung bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte am geeignetsten ist. Es wurde weiterhin gefunden, daß der Schlitz eine Breite im Bereich von 0,051cm bis 0,089 cm aufweisen sollte, damit man ein expandiertes Weizenproduktmaterial mit geeigneter Dichte erhält, und der Schlitz kann von 1,27 bis 7,62 cm lang sein.

Dementsprechend sollte die maximale Teilchengröße des gemahlenen Weizenmaterials für die Schlitzöffnung nicht größer sein als 0,089 cm. Dies entspricht ungefähr einer Forderung, daß das gesamte gemahlene Weizenmaterial durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm hindurchgeht. Die öffnungen in einem # 20-mesh-Sieb betragen 0,084 cm. Es wurde jedoch bestimmt, daß bis zu 0,5% der gemahlenen Weizenteilchen größer sein können, als es einem # 20-mesh-Sieb entspricht, aber kein Teilchen sollte größer sein als 0,10 cm. Die Teilchengrößenverteilung des gemahlenen Weizenmaterials ist nicht kritisch, solange die maximale Teilchengröße nicht überschritten wird. Der Gesamtweizen wird bevorzugt in einer Mahlvorrichtung der Pulverisierungsart vermählen, wie eine Hammermühle, die mit einer Siebvorrichtung ausgerüstet ist, so daß die maximale Teilchengröße während des Mahlvorgangs kontrolliert wird.

Der gemahlene Gesamtweizen wird dann mit irgendwelchen trockenen Bestandteilen, die verwendet werden, vermischt. Ein einfaches Mischen in einem Bandmischer oder in einer anderen Trockenmischvorrichtung ist für die Dispersion der trockenen Bestandteile in dem gemahlenen Weizenmaterial geeignet.

Dann wird ein Teig hergestellt, indem man das Gemisch aus gemahlenem Weizen und anderen trockenen Bestandteilen mit Wasser oder einem Feuchtigkeit enthaltenden Produkt vermischt. Die Feuchtigkeit oder der Feuchtigkeit enthaltende Bestandteil wird in einer Menge zugegeben, die ausreicht, einen Teig zu ergeben, der 10 Gew.-°/o bis 30 Gew.-% Wasser enthält, zusätzlich zu der Gleichgewichtsfeuchtigkeit, die von dem gemahlenen Weizenmaterial und anderen Trockenbestandteilen stammt. Nachdem der Teig hergestellt wurde, wird vorzugsweise ein Extrusionshilfsmittel zu dem Teig in den zuvor angegebenen Mengen zugegeben. Verschiedene Proteinmaterialien, Geschmacksstoffe, Farbstoffe und/oder nährende Bestandteile können in dem Teig vorhanden sein, um das gewünschte Endprodukt zu ergeben.

Der Teig wird dann in einen Extruder oder in eine andere geeignete Vorrichtung eingeleitet, in der der Teig bearbeitet und erhitzt werden kann und durch eine Düse oder Form extrudiert werden kann. Der Extruder sollte einen Abschnitt aufweisen für ein Vermischen oder ein Bearbeiten des Teiges unter hoher Schereinwirkung, während der Teig auf eine Temperatur im Bereich von 37,8 bis 65,6° C erhitzt wird. Dies erfolgt während einer Zeit von 5 bis 40 Sek. Der Extruder sollte einen zweiten Abschnitt, vor der Extruderdüse, aufweisen, in dem der Teig einer Wärmebehandlung bei hoher Temperatur während kurzer Zeit unter hohen Turbulenzbedingungen unterworfen werden kann. Der Ausdruck »Wärmebehandlung bei hoher Temperatur und kurzer Zeit« bedeutet Erwärmungsbedingungen, bei denen die Temperatur des Teiges auf eine Temperatur im Bereich von 118° C bis 188° C während einer Zeit

unter 1 Sek. erhöht wird. Es ist wichtig, daß das Erwärmen auf eine hohe Temperatur beschränkt ist, so daß eine Proteindenaturierung und eine Injizierung einer braunen Verfärbung, bedingt durch Mailhrd-Reaktion, vermieden werden.

Die bevorzugten Wärmebedingungen in dem Extruder betragen von 40,6 bis 48,9°C im ersten Abschnitt und von 165,5 bis 182,2°C im zweiten Abschnitt. Bei diesen bevorzugten Erwärmungsbedingungen beträgt

κ» der bevorzugte Aciditätswertbereich von 0,02 bis 0,04% Äquivalent der Milchsäure, was erforderlich ist, um eine wirksame Extrusion zu ergeben. Damit eine wirksame Extrusion bei einem Aciditätswert außerhalb des bevorzugten Bereichs, aber innerhalb des wirksamen Bereichs von 0,01 bis 0,05% Äquivalent Milchsäure erhalten wird, müssen die Erwärmungsbedingungen im ersten und im zweiten Abschnitt so eingestellt werden, damit das gewünschte Produkt erzeugt wird.

Damit der Teig während kurzer Zeit bei hoher Temperatur wärmebehandelt wird, wird frischer Dampf in den zweiten Abschnitt vor der Extruderdüse in einer Rate zwischen 2,27 und 6,8 kg Verfahrensdampf pro 136 bis 454 kg Teig und Stunde eingeleitet. Die Feuchtigkeit, die durch den Dampf zugeführt wird, ist vernachlässigbar und geht bei dem Entspannen des Dampfes aus dem Teig, wenn dieser aus dem Extruder austritt, verloren. Eine geeignete Vorrichtung ist ein Extrusionskocher.

Der Extrusionskocher ist in einer Anordnung mit zwei Düsen ausgerüstet. Die beiden Düsen sind voneinander am Ausgang des Extruders in einer Entfernung von 0,13 cm bis 0,25 cm entfernt. Die erste Düse, durch die der Teig geleitet wird, enthält eine oder mehrere runde Öffnungen, die in der Düse angebracht sind. Die zweite Düse, die von der ersten Düse entfernt angebracht ist, besitzt als Extruderdüse eine öffnung, die entsprechend der Form des Produkts, das extrudiert werden soll, geformt ist. In der Vergangenheit ist es übliche Praxis gewesen, die öffnung der ersten Düse in Ausrichtung mit der öffnung der zweiten Düse vorzusehen. Bei der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß die Anordnung der zweiten öffnung abgesetzt von der longitudinalen Achse der ersten Öffnung, die gewünschte Menge an Turbulenz in dem Teig zwischen den beiden öffnungen ergibt In dem zweiten Abschnitt zwischen den beiden Düsen wird der Dampf zur Erhitzung des Teiges bei Hochtemperaturbedingungen und kurzer Zeit eingeleitet Die zugeführte Turbulenz während des Erhitzens des Teiges ist bevorzugt, so daß ein lokalisiertes Übererhitzen und die damit einhergehende Denaturierung des Proteins während der Stufe, bei der mit hoher Temperatur während kurzer Zeit erhitzt wird, vermieden wird.

Die Extruderdüse, die dem Produkt die Form verleiht umfaßt im allgemeinen eine kreisförmige Platte, die

darin einen rechteckigen Schlitz oder eine öffnung mit anderer Form aufweist Der Schlitz ist von einer Leitung entfernt angebracht die axial durch die öffnung der ersten Düse verläuft Das Produkt wird extrudiert von einer außermittigen Stelle und kann sich kräuseln, wenn es aus der Düse austritt Das Produkt wird zu der gewünschten Länge geschnitten, wobei man ein expandiertes Produkt erhält.

Es wurde festgestellt daß die Breite des Schlitzes im Zusammenhang mit der Dichte des expandierten Weizenprodukts wichtig ist Mit Schlitzen mit einer maximalen Breite von 0,0508 bis 0,089 cm wird ein expandiertes Produkt mit einer gewünschten Dichte von 56,35 bis 76,46 g/l erhalten. Wenn die maximale

Formdimension 0,089 cm überschreitet, wird ein Produkt mit höherer Dichte erhalten. Obgleich solche Produkte verwendet werden können, sind sie weniger expandierte Produkte und besitzen eine keksähnliche Textur. Wie zuvor angegeben, sollte die maximale ■> Teilchengröße von mindestens 99,5% des gemahlenen Weizenprodukts kleiner sein als die minimale Dimension der Düse.

Das Produkt nimmt Dampf auf in dem zweiten Abschnitt, wo während kurzer Zeit mit hoher Temperatur erwärmt wird, wie oben angegeben, und wenn es extrudiert wird, verliert es diese Feuchtigkeit unter Verdampfen von Dampf und Expandieren des Produkts.

Der Teig soüte einen Druck im Bereich von 41 bis 62 bar aufweisen, bevor er aus der Extruderdüse austritt. Die Extrudierraten hängen von der Größe des Extruders ab.

Nachdem das Produkt aus der Düse extrudiert und in Stücke geschnitten wurde, wird das Produkt bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt unter 5%, bevorzugt auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 1 bis 4%, getrocknet. Das Trocknen erfolgt in solcher Geschwindigkeit, daß ein Härten des Produkts vermieden wird, und im allgemeinen reicht eine Zeit von 3 bis 15 Min. aus.

Nach dem Trocknen besitzt das expandierte Weizenprodukt die folgende Zusammensetzung auf Trockenbasis: gemahlener Weizen 75 bis 97%; genießbare Säure: 0,01 bis 0,05% Äquivalent Milchsäure, bezogen auf das Gewicht des Weizens; 0,04 bis 3%, bezogen auf das Gewicht des Weizens; und andere Bestandteile: 0 bis 25%, bezogen auf das Gewicht des Weizens.

Das Produkt kann in diesem Zustand gemessen werden, bevorzugt wird es mit einem einen Geschmacksstoff enthaltenden Fett beschichtet, so daß man zusätzliche Geschmacks- und Eßeigenschaften erhält. Es wurde festgestellt, daß ein zweistufiges Verfahren bevorzugt ist, um die expandierte Struktur zu erhalten, und dem expandierten Weizenprodukt das gewünschte Mundgefühl und die gewünschten Eßeigenschäften zu verleihen. Bei der ersten Stufe wird das getrocknete expandierte Weizenprodukt mit einem Vorüberzug aus flüssigem Pflanzenöl, bevorzugt einem Hochstabilitätsöl, versehen. Das Hochstabilitätsöl ist ein raffiniertes pflanzliches öl, weitgehend ohne Laurinsäure. Hochstabilitätsöl bzw. öl mit hoher Stabilität besitzt eine Jodzahl-von 74 bis 81 und einen SFI-Wert (SFI = solid fat index. Anteil der festen Glyceride in einem Fett bei definierter Prüftemperatur) bei 21,ITC von 3,0% Feststoffen (max.). Die Vorbeschichtung des trockenen, expandierten Weizenprouukis ermöglicht ein Absiege'n der porösen Struktur des Produkts und verhindert ein Kollabieren der expandierten Struktur. Das flüssige öl für die Vorbeschichtung wird in einer Menge von 1,5 bis 5%, bezogen auf das Gewicht des expandierten Weizenprodukts, angewendet Anschließend wird ein Gemisch von 30 bis 70% aus festem Fett und von 30 bis 70% eines flüssigen Pflanzenöls, das Geschmacksbestandteile enthält, auf das vorbeschichtete expandierte Weizenprodukt durch Sprühen oder andere Maßnahmen als Decküberzug aufgebracht Das feste Fett ist bevorzugt ein hydriertes Pflanzenfett, wie hydriertes Kokosnußöl, mit einer Jodzahl von 58 bis 63 und einem SFI-Wert bei 21,U°C von 63% Feststoffen. Das feste Fett wird zuerst geschmolzen und mit dem flüssigen öl vermischt Die gewünschten Geschmackskomponenten, wie Salz, werden mit dem Gemisch aus festem Fett und flüssigem öl vermischt, und das die Geschmackskomponente enthaltende Gemisch wird auf das vorbeschichtete expandierte Weizenprodukt aufgetragen. Das den Geschmack enthaltende Fettgemisch wird in einer Menge von 10 bis 35% aufgetragen. Bei dem zweistufigen Beschichtungsverfahren erhält man sehr bevorzugte Eigenschaften hinsichtlich der Abgabe der Geschmacksstoffe und des Aromas, und weiterhin wird die gewünschte expandierte Struktur beibehalten.

Beispiel 1

Harter Winlerweizen wird in einer Hammermühle unter Verwendung eines Siebes mit 0,84 mm lichter Maschenweite gemahlen. Das gemahlene Weizenprodukt von der Hammermühle zeigt die folgende Analyse (United Staates Standard sieve size):

Siebgröße

Prozent

durch 40	85,7
auf 40	14,3
auf 30	3,2
auf 20	0,3

Sieb Nr.40 Maschenöffnung 0,42 mm
Sieb Nr.30 Maschenöffnung0,59 mm
Sieb Nr. 20 Maschenöffnung 0,84 mm

40,8 kg des gemahlenen Weizens werden in einen Mischer gegeben. 4,54 kg Joghurt und 0,113 kg Maisöl werden zugegeben und in dem gemahlenen Weizen unter Bildung eines Teiges dispergiert. Die folgenden Geschmacksstoffe und Farbstoffe werden dann mit dem Teig vermischt:

0,227 kg künstlicher Rindfleischgeschmack,

0,013 kg Karamelgeschmack,

0,009 kg Gelb Nr. 5 (Farbstoff).

0,0272 kg Zwiebelpulver und

0,0045 kg Knoblauchpulver.

Der Teig wird in einen Extruder eingeführt. Die Trommel des Extruders besitzt einen Durchmesser von 8,255 cm und eine Länge von 73,84 cm. Der Teig wird durch die Trommel des Extruders in einer Geschwindigkeit von 136 kg/Stunde geleitet

Gegen Ende der Trommel befindet sich eine konische Düse mit einem Durchmesser von 8,255 cm an ihrem A.ufnahmeende und einem Durchmesser von 5,20 cm an ihrem Abgabeende. Die Länge der Düse beträgt 103 cm. Am Auslaßende der Düse sind zwei Formen angebracht die voneinander in einer Entfernung von 0,216 cm angebracht sind. Die erste Düse längs der Bewegungsrichtung des Teiges besitzt ein kreisförmiges Loch mit einem Durchmesser von 0,635 cm, das im Zentrum der Düse angebracht ist Die zweite Düse besitzt einen Schlitz mit einer Höhe von 0,16 cm und einer Länge von 3,49 cm. Die Schlitze haben eine 30°-Verjüngung von der Rückseite, und die Form ist 0,104 cm dick. Der Schlitz ist zwischenmittig in der Düse in einer Entfernung von 2,41 cm vom Zentrum angebracht Der Abstand zwischen den beiden Formplatten beträgt 0,195 cm.

Während der Bewegung durch die Trommel wird der Teig auf eine Temperatur von etwa 46,11⁰C erwärmt, und die Verweilzeit in der Trommel beträgt 11 Sek.

Während des Durchgangs des Teiges durch die erste und zweite Form wird Dampf in den Teig in einer Rate injiziert, die ausreicht, den Teig auf eine Temperatur von 123,89°C zu erhitzen, während er sich in dem Teil zwischen den beiden Formen befindet. Die Verweilzeit des Teiges in dem Teil zwischen den beiden Formen, während der der Teig auf eine Temperatur von 123,89⁰C erhitzt wird, ist kürzer als 1 Sek. Das Produkt ringelt sich, wenn es aus der Form heraustritt, und es wird unter Bildung eines gekräuselten bzw. verdrehten Weizenprodukts geschnitten. Die Feuchtigkeit des expandierten Weizenprodukts, das den Extruder verläßt, beträgt etwa 18%. Das Produkt wird in den Trockner eingeleitet und bis zu einer Feuchtigkeit von 2% in etwa 10min getrocknet. Die Dichte des getrockneten Produkts beträgt 64,08 g/l.

Nachdem das Produkt getrocknet worden ist, wird das Produkt mit einem flüssigen Pflanzenöl mit hoher Stabilität in einer Menge von 5 Gew.-%, bezogen auf das Produkt, besprüht. Das Produkt konnte während einer Zeit von 3 Min. abbinden, und es wurde dann mit einem öl, das einen Geschmacksstoff enthält, besprüht. Das den Geschmacksstoff enthaltende öl ist ein Gemisch aus 50% flüssigem Pflanzenöl mit hoher Stabilität und 50% hydriertem Kokosnußöl. Das hydrierte Kokosnußöl wird auf eine Temperatur von 43,33°C zum Schmelzen des Öls erhitzt und mit dem flüssigen Pflanzenöl vermischt. Käsepulver wird dann zu dem erhitzten öl zugegeben, wobei man ein Fettgemisch mit Käsegeschmack, das 50% Käsepulver enthält, JO erhält. Das Fettgemisch mit Käsegeschmack wird auf das vorbeschichtete expandierte Weizenprodukt in einer Menge von 15% aufgetragen, wobei man ein aromatisches, sehr nährendes, expandiertes Weizenprodukt erhält.

Beispiel 2

Ein expandiertes Weizenprodukt wird entsprechend dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt, wobei man einen Extrusionskocher verwendet. Der Teig wird durch die Trommel des Extruders mit einer Geschwindigkeit von 363 kg/h geleitet. Die erste Düse längs der Bewegungsrichtung des Teiges weist vier kreisförmige Löcher auf, jedes mit einem Durchmesser von 0,635 cm, die jeweils 90° voneinander entfernt angeordnet sind, und 1,2 cm von der Außenperipherie der Form angebracht sind. Die zweite Düse enthält vier Schlitze, jeder 0,16 cm hoch und 3,5 cm lang. Die Schlitze sind 90° voneinander angebracht und 1,27 cm von der Peripherie der Form angebracht. Die zweite Düse wird so befestigt, daß jeder Schlitz umfangsmäßig 45° von jedem Loch entfernt vorhanden ist

Die anderen Bedingungen beim Erwärmen und Extrudieren sind gleich wie in Beispiel 1. Man erhält ein gekräuseltes Produkt aus jedem Schlitz, das dem gemäß Beispiel 1 erhaltenen gekräuselten Produkt ähnelt.

Beispiel 3

Das Verfahren und der Extrudierkocher von Beispiel 1 werden zur Herstellung eines expandierten Weizen-Produkts verwendet Die Zubereitung ist gleich wie in Beispiel 1, ausgenommen, daß kein Joghurt verwendet wird. Die Feuchtigkeit und die Säure, die durch das Joghurt geliefert wurden, werden zugegeben, indem man 0,0177 kg Milchsäure in 4,54 kg Wasser löst. Der Maisölgehalt wird auf 0,5% erhöht, und 4,54 kg Wasser werden zugegeben. Das erhaltene expandierte Weizenprodukt ist ähnlich wie das von Beispiel 1 hinsichtlich der Textur und des Aussehens.

Beispiel 4

Das Verfahren und die Vorrichtung von Beispiel 1 werden zur Erzeugung eines expandierten Weizenprodukts verwendet. Die Zubereitung ist gleich wie in Beispiel 1, ausgenommen, daß Natriumchlorid in der Zubereitung in einer Menge von 1,134 kg vorhanden ist. Das Extrudieren war erfolgreich, und ein expandiertes gekräuseltes Weizenprodukt wird ähnlich wie in Beispiel 1 erhalten.

Beispiel 5

Ein Gemisch aus weichen und hartem Weizen wird zur Herstellung eines expandierten Weizenprodukts gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 verwendet. 20,4 kg harter Winterweizen mit einem Proteingehalt von 15% werden mit 20,4 kg weichem Weizen mit einem Proteingehalt von 8% vermischt. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 vermählen, und das Verfahren von Beispiel 1 wird verwendet, um ein expandiertes gekräuseltes Weizenprodukt zu erhalten, das identisch ist mit dem Produkt von Beispiel 1.

Beispiel 6

200,90 kg gemahlener harter Winterweizen mit einem Proteingehalt von etwa 13% werden in einen Mischer gegeben. Anschließend werden 20 kg inaktive getrocknete Hefe zugegeben, und dann wird während etwa 15 min vermischt. 20 kg Joghurt und 0,992 kg Maisöl und 7,71 kg Wasser werden in den Teig eingemischt. Das entstehende flüssige Gemisch wird zu dem Trockengemisch unter Bildung eines Teiges gegeben, der während etwa 15 Min. vermischt wird.

Der Teig wird in einen Extruder mit drei Sätzen von kreisförmigen Formen gegeben, die so angeordnet sind, daß hohle Brotstangen bzw. Salzstangen gebildet werden.

Während des Weges durch die Trommel wird der Teig auf eine Temperatur von etwa 40,56° C erhitzt.

Während des Durchgangs des Teiges zwischen der ersten und der zweiten Form von jedem Satz wird Dampf in den Teig in einer Rate injiziert, die ausreicht, die Temperatur des Teiges auf 176,67° C zu erhöhen, während er sich in dem Teil zwischen den beiden Formen befindet. Das austretende, schlauchförmige Produkt wird in Stangen geschnitten, die in dem Trockner bei etwa 112,1 Γ C während etwa 2,6 min gehalten werden.

Nachdem das Produkt getrocknet wurde, wird es in einer Trommel bewegt und besprüht Man beobachtet praktisch kein Brechen. Das Produkt besitzt eine Dichte von etwa 62,5 kg/1 und weist eine ausgezeichnete Textur auf.

Claims

Patentansprüche:

1. Proteinreiches, expandiertes Nahrungsmittelprodukt aus Weizen, dadurch gekennzeichnet, daß es hergestellt ist unter Verwendung von gemahlenem Gesamtweizen oder einer Mischung verschiedener Weizenqualitäten, wobei der Gesamtweizen bzw. die Mischung mindestens 11% Protein enthält, und einer genießbaren Säure in einer Menge von 0,01 bis 0,05% Äquivalent der Milchsäure, bezogen auf das Gewicht des Weizens auf Trockenbasis.

2. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 99,5% des gemahlenen Gesamtweizens durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm hindurchgehen.

3. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure durch Joghurt zur Verfugung gestellt wird.

4. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure durch Molke zur Verfügung gestellt wird.

5. Nahrungsmittelprodukt nach einem der An-Sprüche 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich zu der genießbaren Säure ein Extrusionshilfsmittel in einer Menge von 0,04 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Weizens, enthält.

6. Nahrungsmittelprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das expandierte Nahrungsmittelprodukt eine Dichte von 56,1 bis 76,1 g/l aufweist.

7. Nahrungsmittelproduki nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich 5 bis 20% eines Proteinmaterials enthält.

8. Nahrungsmittelprödukt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Proteiiimaterial Hefe ist.

9. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form eines geringelten Rechtecks vorliegt.

10. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Vorüberzug aus einem flüssigen Pflanzenöl und einen Decküberzug aus einem Gemisch aus einem flüssigen Pflanzenöl, einem hydrieren Pflanzenöl und einem G eschmacksmaterial aufweist.

11. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf das Gewicht des expandierten Nahrungsmittelprodukts, das flüssige Pflan7enöl für den Vorüberzug in einer Menge von 1,5 bis 5% und der Decküberzug in einer Menge von 10 bis 35%, bezogen auf das Gewicht des expandierten Nahrungsmittelprodukts, vorhanden ist.

12. Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Pflanzenöl für den Vorüberzug ein raffiniertes pflanzliches öl weitgehend ohne Laurinsäure ist, daß das hydrierte Pflanzenöl für den Decküberzug hydriertes Kokosnußöl ist, und daß das flüssige Pflanzenöl des Decküberzugs ein öl mit hoher Stabilität ist.

13. Verfahren zur Herstellung eines proteinreichen, expandierten Nahrungsmittelprodukts aus Weizen, wobei ein Teig, der Weizenmehl enthält, kurzzeitig bearbeitet, erhitzt und dann aus einer Hochdruckzone in eine Niedrigdruckzone extrudiert wird, so daß eine Expansion des Teiges stattfindet, worauf der expandierte Teig getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet daß als Weizenmehl gemahlener Gesamtweizen, der mindestens 11% Protein auf Trockenbasis enthält, eingesetzt wird und daß dem Teig eine genießbare Säure in einer Menge von 0,01 bis 0,05 Gew.-% Äquivalent der Milchsäure, bezogen auf das Gewicht des Weizens auf Trockenbasis, zugesetzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genießbare Säure in einer Menge von 0,02 bis 0,04 Gew.-% Äquivalent der Milchsäure vorhanden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genießbare Säure durch Joghurt zur Verfugung gestellt wird. '

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genießbare Säure durch Molke zur Verfügung gestellt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Teig zusätzlich zu der genießbaren Säure ein Extrusionshilfsmittel zugesetzt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der gemahlene Weizen in dem Teig in einer Menge von 75 bis 97% auf Trockenbasis vorhanden ist, daß das Extrusionshilfsmittel in dem Teig in einer Menge von 0,04 bis 3%, bezogen auf das Gewicht des Weizens, vorhanden ist, daß die genießbare Säure in dem Teig in einer Menge von 0,02 bis 0,04% Äquivalent der Milchsäure, bezogen auf das Gewicht des Weizens, vorhanden ist und daß der Teig einen Feuchtigkeitsgehalt von 15 bis 30% aufweist.

19. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Teig zusätzlich 5 bis 20 Gew.-% eines Proteinmaterials enthält.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Proteinmaterial Hefe ist.

21. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf das trockene, expandierte Nahrungsmittelprodukt ein flüssiges Pflanzenöl als Vorüberzug und anschließend ein Gemisch aus einem flüssigen Pflanzenöl, einem hydrierten Pflanzenöl und einem Geschmacksmaterial als Decküberzug aufgebracht werden.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf das Gewicht des expandierten Nahrungsmittelproduktes, der Vorüberzug in einer Menge von 1,5 bis 5% und der Decküberzug in einer Menge von 10 bis 35% aufgebracht werden.

23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Pflanzenöl für den Vorüberzug ein raffiniertes, pflanzliches öl weitgehend ohne Laurinsäure ist, daß das hydrierte Pflanzenöl des Decküberzugs ein hydriertes Kokosnußöl ist und daß das flüssige Pflanzenöl des Gemisches ein hochstabiles Öl ist.

24. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gemahlene Weizen eine maximale Größe von 0,10 cm aufweist.

25. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Teig in einem ersten Teil des Extruders bearbeitet und auf eine Temperatur im Bereich von 37,8 bis 65,6°C für 5 bis 40 Sekunden erhitzt wird und daß man Dampf in den Extruder

injiziert in einem zweiten Abschnitt, vor der Extruderdüse, durch den der Teig in dem zweiten Abschnitt des Extruders für eine Zeit unter 1 Sekunde auf 118 bis 188° C erhitzt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Teig aus dem Extruder durch eine Düse extrudiert wird, die mindestens einen Schlitz aufweist.