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.Process for opening up cereal grains
procedure
for breaking up grains under dielectric microwave and high frequency heating
one understands the rapid heating of an electrically non-conductive material with different
Layer build-up under the action of an extremely fast electromagnetic
Alternating field. The composition of the food depends on a number of substances
which are characterized by uneven charge distribution within the molecule
respectively; Atom; In the case of water in particular, there is a typical "dipole" in microwaves
Part of an alternating electric field and bring these dipoles due to the
constant polarity change to swing. The changes within a second
Field direction at a frequency of 2. -45 GHz almost 2.54 billion times so that a
a considerable amount of energy is converted into frictional losses; The efficiency
such high-frequency generators and thus also the changes in the ingredients
of the grain depends on the one hand on the generator size and on the other hand on the output
abj which is taken from the generator; Since the penetration of electromagnetic
Waves in matter are frequency-dependent, and the longer-wave infrared heating differs
clearly from the microwave heating in such a way that the infrared radiation already
is absorbed on the surface of the material and converted into heat1 while
in contrast, the microwave energy penetrates deeply and the material
heated from the inside out.
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.The decisive factor for successful microwave treatment is uniformity
Field distribution within the product; the microwave systems currently on the market
are
able to enable this field distribution. Microwave application
in the food sector since the end of the 19th; Century known; one studies
the literature1 states that this treatment is only applicable in special cases
enforced1 in particular due to economic considerations. The dielectric
Process has become particularly established in drying or; Aging of valuable
Types of wood for the manufacture of valuable musical instrumentsj components of the
High-frequency technology for tropical equipment and in the food industry in the meat sector
to shorten the cooking times, recently in the field of sliced bread production
the microwave treatment for the sterilization of the food surface and thus
used to achieve a corresponding shelf life without the addition of preservatives;
As already indicated, the high frequency heat is the result of a molecular movement process.
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.The vibrations from the outside make it extremely fast
The molecules of a conductive material such as Bi
Water1 from its previous position of rest oscillate in a constantly changing direction
of the field1 cause an intermolecular "friction" and convert the
electrical energy required to change the direction of oscillation in heat
around. This immediate heating occurs in all points when the goods are in a homogeneous state
at the same time and very quickly and saves a lot of time in the
compared with
conventional convective heating; Aim this
Invention is now, a good, such as cereal grains with different
Structurej namely seedling, endosperm, aleurone cells, seed shellj fruit shell with
Tubular cells, transverse cells and longitudinal cells, as well as the husks using
Moisture with different standing times around the individual layers different
to be penetrated with waterj to be heated differently with the help of high-frequency heat
and thus to achieve a number of chemical reaction sequences; for example
the endosperm becomes through the penetrating water molecules and the high frequency heat
partially to completely swollen and gelatinized.
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.The enzymes are specifically more or less killed to increase the shelf life
to extend. In the aleurone layer takes place through the targeted absorption of the water
a targeted influencing of the protein structure, especially the gluten
to improve certain properties. Reducing the vitamin content,
especially in the aleurone layer reduced through targeted moistening and heating
or controlled.
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.The invention is based on the object in contrast to the previous one
known prior art, as already mentioned, the use of water in the property
(Cereal grains for example) to cause the corresponding reaction possibilities
to achieve without this, for example, by too high energy with too low dipole moment
combustion or roasting takes place.
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.This object is achieved according to the invention in that various
Grains (wheat1 rye maize, millet1 barley rice and legumes such as beans
and peas) are subjected to microwave treatment1 to the effect that these
Grain types with different water contents preferably between 10 and
15% with different energy levels, depending on the desired degree of digestion of the
Ingredients of the grain is treated; the degree of digestion is controlled by
chemical analyzes as set out in Examples 1 and 2.
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.Furthermore, it has proven to be cheap and economical to use high-frequency heating
to be combined with conventional methods1 in order to do justice to the economic side
to become. The decisive factor, however, is the use of high-frequency technology for the reaction
within the grains and the associated change in the ingredients
according to certain criteria.
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.Embodiment 1 Before the high-frequency treatment, the cleaned grain 1, which has a water content of 12, -3%, is wetted with 10 percent by weight of water and left to stand for between 24 and 48 hours depending on the desired degree of digestion in the treated grain at 90 percent utilization and a belt speed of 1.2 m per minute. The result can be chemically defined as follows: Table for the chemical data: Product: Grain Supplier: Analysis 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
% Water absorption 46.8 43.2 41.7 40.4 46.3 50.8 65.9
(20.00 g and 45 min.) ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
% Glucose, enzym. 0.44 1.32 0.71 0.58 0.46 0.61 0.30
% Starch enzyme. 43.03 54.37 45.59 53.94 53.83 41.62 54.56
% reduction Sugar., Air ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
Before inversion (invert sugar) 0.60 0.61 0.51 0.50 0.44 0.69 0.34
After d. Inversion (total 7.52 7.89 7.34 3.65 3.71 3.66 7.29
sugar)
- Each pattern was first ground in the -
Rye 20H2O rye rye wheat wheat waste rye
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 back 90/80
on 90/90
min min min min 1.2m / min 1.2m / min
Batch number 18. 1. 85 18. 1. 85 18. 1. 85 18. 1. 85 18. 1. 85 18. 1. 85
Sample receipt date
The degree of digestion of the endosperm body of the grain is controlled by determining and ascertaining the water absorption accordingly.
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 ).If you take 20 g of this digested with the aid of the high-frequency apparatus
Grain grains and leaves it to stand with water so the grain keeps the grain; if
if these 20 g are allowed to drain off after 45 minutes, 46.8% moisture is still left behind.
From the chemical-analytical table it can be seen that the ingredients of the cereal grain
have changed significantly in the area of starch and mucilage; this applies
especially for the areas of rye1 wheat1 barley millet, maize1 rice and some
Legumes such as peas and beans. Embodiment 2 Corresponds
the embodiment and only differs in that instead of 10
% (Weight percent) 20% water and cereal grains were added. The result
shows that the water uptake increases to a value of 50i8 for wheat
or, in the case of rye, to 65.9% by weight (g / 100g).