DE3506099A1

DE3506099A1 - Verfahren zum aufschliessen von getreidekoernern

Info

Publication number: DE3506099A1
Application number: DE19853506099
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. 1000 Berlin Jodlbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-02-18
Filing date: 1985-02-18
Publication date: 1986-08-21

Description

Verfahren zum Aufschließen von Getreidekörnern Verfahren zum Aufschließen von Getreidekornern Unter dielektrischer Mikrowellen- und Hochfrequenzerwärmung versteht man die schnelle Erwärmung eines elektrisch nicht leitenden Gutes mit unterschiedlichem Schichtaufbau unter der Einwirkung eines äußerst schnellen e lektromagnetischen Wechselfeldes. Die Zusammensetzung der Lebensmittel bedingt eine Reihe von Stoffenj die charakterisiert sind durch ungleichmäßige Ladungsverteilung innerhalb des Moleküls bzw; Atoms; Speziell beim Wasser liegt ein typisches "Dipol" vori Mikrowellen sind Bestandteil eines elektrischen Wechselfeldes und bringen diese Dipole aufgrund des ständigen Polaritätwechsels zum Schwingen. Innerhalb einer Sekunde wechselt die Feldrichtung bei einer Frequenz von 2,-45 GHz fast 2,54 Milliarden malj so daß ein erheblicher Anteil Energie in Reibungsverluste umgewandelt wird; Der Wirkungsgrad solcher Hochfrequenzgeneratoren und damit auch die Veränderungen der Inhaltstoffe des Getreides hängt einerseits von der Generatorgröße und andererseits von der Leistung abj die dem Generator entnommen wird; Da das Eindringvermögen von elektromagnetischen Wellen in Materie frequenzabhängig istj unterscheidet sich die langwelligere Infraroterwärmung deutlich von der Mikrowellenerwärmung in der Weise daß die Infrarotbestrahlung bereits auf der Oberfläche des Materials absorbiert und in Wärme umgewandelt wird1 während die Mikrowellenenergie im Gegensatz dazu in die Tiefe eindringt und das Material von Innen heraus erwärmt.
Entscheidend für die erfolgreiche Mikrowellenbehandlung ist die gleichmäßige Feldverteilung innerhalb des Produktes; die am Markt befindlichen heutigen Mikrowellenanlagen sind in der Lagej diese Feldverteilung zu ermöglichen Die Hochfrequenz1 bzw; Mikrowellenanwendung im Lebensmittelbereich ist seit Ende des 19; Jahrhunderts bekannt; studiert man die Literatur1 so stellt man fest daß sich diese Behandlung nur in speziellen Fällen durchsetzt1 insbesondere aufgrund wirtschaftlicher Überlegungen. Das dielektrische Verfahren hat sich besonders durchgesetzt beim Trocknen bzw; Altern von wertvollen Holzarten für die Herstellung von wertvollen Musikinstrumentenj von Bauteilen der Hochfrequenztechnik von Tropenausrüstungen und in der Lebensmittelindustrie im Fleischbereich zur Verkürzung der Garzeiten, Neuerdings wird im Bereich der Schnittbrotherstellung die Mikrowellenbehandlung zur qterilisierung der Lebensmitteloberfläche und damit zur Erreichung einer entsprechenden Haltbarkeit ohne Konservierungsstofzusatz eingesetzt; Wie bereits angedeutetj ist die Hochfreqzuenzwärme die Folge eines molekularen Bewegungsvorganges.
Durch die von außen wirkenden Schwingungen eines ungemein schnell wechselnden elektrischen Feldes geraten die Moleküle eines leitenden Gutes wie z;Bi Wasser1 aus ihrer bisherigen Ruhelage schwingen in der dauernd wechselnden Richtung des Feldes1 verursachen eine zwischenmolekulare "Reibung" und wandeln dabei die zur Änderung der Schwingungsrichtung erforderliche elektrische Energie in Wärme um. Diese unmittelbare Erwärmung tritt im homogenen Zustand des Gutes in allen Punkten gleichmäßigj gleichzeitig und sehr schnell ein und gibt einen hohen Zeitgewinn im Vergleich mit den herkömmlichen konvektiven Erwärmungen; Ziel dieser Erfindung ist es nun, ein Gut, wie beispielsweise Getreidekörner mit unterschiedlichem Aufbauj nämlich Keimling, Mehlkörper, Aleuronzellen, Samenschalej Fruchtschale mit Schlauchzellenj Querzellen und Längszelleni sowie den Spelzen unter Verwendung von Feuchtigkeit mit unterschiedlichen Abstehzeiten um die einzelnen Schichten unterschiedlich mit Wasser zu durchdringenj mit Hilfe der Hochfrequenzwärme unterschiedlich zu erwärmen und damit eine Reihe von chemischen Reaktionsabläufen zu erreichen; beispielsweise wird der Mehlkörper durch die eindringenden Wassermoleküle und der Hochfrequenzwärme teilweise bis vollständig aufgequollen und verkleistert.
Die Enzyme werden gezielt mehr oder weniger abgetötet um so die Haltbarkeit zu verlängern. In der Aleuronschicht erfolgt durch die gezielte Aufnahme des Wassers eine gezielte Beeinflussung der Proteinstrukturj insbesondere des Klebereiweißes zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften. Auch kann die Reduzierung des Vitamingehalts, insbesondere in der Aleuronschicht durch gezielte Befeuchtung und Erwärmung vermindert bzw. gesteuert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde im Unterschied zu dem bisher bekannten Stand der Technik wie bereits erwähnt den Einsatz von Wasser in das Gut ( Getreidekörner beispielsweise ) zu bewirken , um so die entsprechenden Reaktionsmöglichkeiten zu erreichen ohne daß dabei durch zu hohe Energie bei zu geringem Dipolmoment beispielsweise eine Verbrennung oder Röstung erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß verschiedene Getreidearten ( Weizen1 Roggen Mais, Hirse1 Gerste Reis und Hülsenfrüchte wie Bohnen und Erbsen ) einer Mikrowellenbehandlung dahingehend unterzogen werden1 daß diese Getreidearten mit unterschiedlichen Wassergehalten vorzugsweise zwischen 10 und 15 % mit unterschiedlichen Energiestärken, je nach gewünschtem Aufschlußgrad der Inhaltstoffe des Getreides behandelt wird; der Aufschlußgrad wird kontrolliert durch chemische Analysen wie in Beispiel 1 und 2 dargelegt.
Ferner hat es sich als günstig und wirtschaftlich erwiesen, die Hochfrequenzerwärmung mit herkömmlichen Methoden zu kombinieren1 um auch der wirtschaftlichen Seite gerecht zu werden. Entscheidend ist jedoch der Einsatz der Hochfrequenztechnik zur Reaktion innerhalb der Getreidekörner und damit verbunden die Veränderung der lnhaltstoffe nach bestimmten Gesichtspunkten.

Ausführungsbeispiel 1 Vor der Hochfrequenzbehandlung wird das gereinigte Getreide1 welches einen Wassergehalt von 12,-3 % aufweist mit 10 Gewichtsprozent Wasser benetzt und zwischen 24 und 48 Stunden je gewünschtem Aufschlußgrad im behandelten Getreide abstehen gelassen Das befeuchtete Getreidegut wird dann in einer herkömmlichen Mikrowellenanlage durch einen Generator mit 90prozentiger Auslastung und einer Bandgeschwindigkeit von 1,2 m pro Minute durchlaufen gelassen. Das Ergebnis kann chemisch wie folgt definiert werden Tabelle für die chemischen Daten: Produkt: Getreide Lieferant:

Analyse E 8/1 E 8/2 E 8/3 E 8/4 E 8/5 E 8/6 E 8/7

% H2O Ab/130°C 4,3 6,3 5,8 6,4 7,3 9,0 4,7

% Wasser-Aufnahme 46,8 43,2 41,7 40,4 46,3 50,8 65,9

(20,00 g un 45 Min.) ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----

% Glucose, enzym. 0,44 1,32 0,71 0,58 0,46 0,61 0,30

% Stärke enzym. 43,03 54,37 45,59 53,94 53,83 41,62 54,56

% reduz. Zucker., Luft ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----

Vor d.Inversion (Invertzucker) 0,60 0,61 0,51 0,50 0,44 0,69 0,34

Nach d. Inversion (Gesamt- 7,52 7,89 7,34 3,65 3,71 3,66 7,29

zucker)

- Jedes Muster wurde zuerst in der gemahlen -

Roggen 20H2O Roggen Roggen Weizen Weizen Abfall Roggen

20% H2O 10% H2O 10% H2O 20% 10%H2O

90/90 1,2m/ 90/80 1,2m/ 90/80 1,2m/ 90/80 1,2m/ 80/80 zurück 90/80

auf 90/90

min min min min 1,2m/min 1,2m/min

Chargennummer 18. 1. 85 18. 1 . 85 18. 1. 85 18. 1. 85 18. 1. 85 18. 1. 85

Mustereingangsdatum

Der Aufschlußgrad des Endospermkörpers des Getreides wird dadurch kontrolliertj daß die Wasseraufnahme entsprechend bestimmt und ermittelt wird.

Nimmt man 20 g dieses mit Hilfe der Hochfrequenzapparatur aufgeschlossenen Get reideko rnes und läßt es mit Wasser stehen so behält das Getreidekorn; wenn man diese 20 g nach 45 Minuten abtropfen läßt1 noch 46i8 % Feuchtigkeit zurück. Aus der chemisch-analytischen Tabelle ist zu ersehen daß die Inhaltstoffe des Getreidekornes wesentlich im Bereich Stärke und Schleimstoffe verändert worden sind; dies gilt insbesondere für die Bereiche Roggen1 Weizen1 Gerstej Hirse, Mais1 Reis und einige Hülsenfrüchte wie beispielsweise Erbsen und Bohnen Ausführungsbeispiel 2 Entspricht dem Ausführungsbeispiel und unterscheidet sich nur dadurchj daß anstelle von 10 % ( Gewichtsprozent ) 20 % Wasser und Getreidekörner zugesetzt wurden. Das Ergebnis zeigt auf, daß die Wasseraufnahme steigt und zwar auf einen Wert von 50i8 bei Weizen bzw, bei Roggen auf 65,9 Gew.% ( g/100g ).

Claims

Ansprüche 1; Verfahren zum Aufschließen von Getreide und Hülsenfrüchten; dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß verschiedene Getreidearten ( Weizen, Roggen Mais Hirsej Gerstej Reis und Hülsenfrüchte wie Bohnen und Erbsen ) einer Mikrowellenbehandlung dahingehend unterzogen werden, daß diese Getreidearten mit unterschiedlichen Wassergehalten vorzugsweise zwischen 10 und 15 % mit unterschiedlichen Energiestärkenj je nach gewünschtem Aufschlußgrad der Inhaltstoffe des Getreides behandelt wird; der Aufschlußgrad wird kontrolliert durch chemische Analysen wie in Beispiel 1 und 2 dargelegt; 2; Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n -z e i c h n e t i daß Getreide mit Genußsäuren wie Milchsäure; Zitronensäure und Salzlösungen abstehen gelassen wirdj die so hergestellten Produkte werden später als Fertigmehle in Form von Weizen-j Roggen- und Gerstenfertigmeh Ibrotm ischungen verwendet
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,- dadurch gekennzeichnet ; daß nach Anspruch 1 auch Kombinationen von sogi Backhilfsmitteln in das Zusatzwasser gelöst werden; so daß sogar bei dem späteren fertigen Produkt bereits die erwünschte Konzentration der einzelnen Backhilfsmittelstoffe vorliegt;
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3; dadurch g e k e n n z e i c h n e t i daß die nach Anspruch 1 hergestellten Produkte vor der Trocknung noch mit Überzügen versehen werden wie beispielsweise Zuckersirupj Schokolade und Ähnlichesj so daß dann daraus entsprechende Vollkornprodukte mit Überzügen erreicht werden
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t daß die Mikrowellenbehandlung besonders stark nur die Oberflächenschichten insbesondere die Aleuronschicht beaufschlagt so daß an der Oberfläche ein sog; "Puffungseffekt", dihi Volumenvergrößerung erreicht wird1 während der Endospermkörper mehr oder weniger in seiner Struktur- und Produkteigenschaft erhalten bleibt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t i daß vor der Mikrowellenbehandlung das Getreidekorn mit bestimmten Zusatzstoffen wie beispielsweise Backhilfsmittelnj Emulgatorenj Stabilisatoren und ähnlichen Produkten im Weichprozeß dem Korn zugefügt werden und zwar in Form von Emulsionen und sonstigem sowohl im kalten als auch im warmen Zustand1 um so im fertigen aufgeschlossenen Getreideprodukt die gewünschten zugeführten Stoffe in einer noch nicht erreichten Homogenität vorliegen zu haben.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t j daß durch relativ hohe Hochfrequenz und längere Behandlungszeiten ein entsprechender Autok lavierungseffekt im Getreidekorn erzielt wird, d.h. beispielsweise eine starke Aromabildung bei Eiweiß bzw eine starke Bräunungsreaktion mit dem Zielj entsprechende Hilfsstoffe für die Suppen-und Soßenherstel lung zu erarbeiteni