DE60000010T2

DE60000010T2 - Gepufftes Nahrungsmittel aus Stärke und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE60000010T2
Application number: DE60000010T
Authority: DE
Inventors: Jacque L. Malfait
Original assignee: Quaker Oats Co
Current assignee: Quaker Oats Co
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: EP1025764B2; ES2149139T5; DE1025764T1; NO20052648D0; MX337757B; EP1132013A3; NO20001614D0; US7135201B2; US20040146623A1; ATE205367T1; MY116077A; EP1132013A2; NO322688B1; US20030170366A1; US6676983B2; ES2149139T1; NO20052647L; DE60000010T3; DE60000010D1; US20030180428A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf verbesserte gepuffte Nahrungsmittelstärkeprodukte, die aus Getreidekörnern oder sonstigen Nahrungsmittelstärken in verschiedenen Formen hergestellt werden, sowie die Verfahren zu deren Herstellung. Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf gepuffte Reissnacks, deren Knusprigkeit verbessert und deren optische und physikalische Textur ansprechend ist, sowie auf die Verfahren zur Herstellung derartiger Snacks.

Hintergrund der Erfindung

Snacks sind seit langem weltweit ein Hauptnahrungsmittel und finden als Genussmittel bis hin zu Nahrungsmittelergänzung Verwendung. Es ist jedoch noch nicht allzu lange her, dass im Zuge eines Ernährungstrends Schokolade, Süßigkeiten, Speiseeis und sonstiges natürlich und künstlich gesüßtes Konfekt, sowie Kartoffelchips, Brezeln, Getreidechips und ähnliches durch gesündere Produkte ersetzt wurden. Die Ausdrücke "wenig Fett", "kein Fett", und "leicht" wurden in den 90er Jahren zu Schlagwörtern. Im Zuge des Trends stieg die Beliebtheit gepuffter Getreidesnacks, manchmal auch als geröstete Getreidesnacks bezeichnet, besonders derjenigen aus Mais und Reis, ständig an.
Sehr erfolgreiche Produkte wurden in Form von im allgemeinen aus gepufftem Mais oder Reis bestehenden Kuchen hergestellt. Obwohl die Knusprigkeit dieser Produkte annehmbar war, litten sie, zumeist in der Nähe der Kuchenmitte, an einer unschönen Textur, was dazu führte, dass das Produkt an den Zähnen klebenblieb. Die Produkte haben die Form eines Hockey-Pucks (in allen drei Dimensionen gleichförmig) und weisen die ansprechende optische Textur herkömmlicher Snackprodukte nicht auf. Diese Snack-Kuchen sind auch relativ groß (ungefähr drei bis vier Zoll (7,62 bis 10,16 cm) große scheibenförmige Kuchen). Diese Größe kann, als Einzelportion, für einige Verbraucher, insbesondere Kinder, zu einem hohen Maß an Abfall führen. Um dem Abfallproblem zu begegnen, wurde ein "Mini-Kuchen" bzw. eine kleinere Version des ursprünglichen Kuchens (ein scheibenförmiger Kuchen von ca. ein bis zwei Zoll (2,54 bis 5,08 cm) bzw. ein Cracker) eingeführt. Die Probleme der Textur und des Aussehens blieben jedoch bestehen.
Ein Gerät zur Herstellung herkömmlicher Reiskuchen, die verschiedene Formen von Scheiben aufweisen, ist in der WO-A-88/00797 beschrieben. Das Gerät der WO-A-88100797 ist dadurch gekennzeichnet, dass die zu verarbeitende Mischung im Formenhohlraum zusammengedrückt wird, um die Vorläufermaterialien aneinander zu binden. Hierauf folgt eine Belüftung mittels Dampfs und dann eine Ausdehnung des Formenhohlraumvolumens, um das Puffen des Vorläufers zu erleichtern. Der Vorläufer kann sich so weit ausdehnen, bzw. puffen, dass der Formenhohlraum gänzlich ausgefüllt wird, bevor das ausgedehnte Produkt aus der Maschine ausgestoßen wird.
Die Verwendung von Stärkekügelchen als Vorläufer für die Herstellung gepuffter Snacks ist in der EP-A-0367031 beschrieben. Die Stärkekügelchen enthalten eine Mischung aus natürlichen und modifizierten Stärken unterschiedlicher Quellen und werden individuell durch Braten, Backen, in der Mikrowelle oder durch Puffen in einer Getreide-Puffpistole zubereitet.
Beispiele von Herstellungsverfahren herkömmlicher Getreidekuchenprodukte sind in den im US-Patent Nr. 4,888,180 von Wu beschriebenen Verfahren offenbart. Die Geräte zur Herstellung von Kuchen finden am häufigsten für Reis als Getreidekorn Einsatz, weil Reis sich vergleichsweise leicht zu einem eigenen Kuchen ausdehnen lässt. Es ist statistisch belegt, dass die Verfügbarkeit und Vielseitigkeit von Reis diesen nicht nur zu einem Favoriten in der Industrie, sondern auch zu einem Favoriten bei den Verbrauchern gemacht hat. Die jährliche weltweite Reisernte überstieg in den frühen 90er Jahren 510 Millionen metrische Tonnen, was einen Zuwachs von ungefähr 30% gegenüber dem Durchschnitt der Jahre 1979 bis 1981 bedeutet. Reiskörner werden in großem Umfang als menschliches Nahrungsmittel verwendet und stellen das Hauptnahrungsmittel von nahezu der Hälfte der Menschheit dar. Die führenden Reishersteller sind China mit 36% der Weltproduktion in den frühen 90er Jahren und Indien mit 22%. In den Vereinigten Staaten betrug die Produktion durchschnittlich an die 7 Millionen metrische Tonnen. Arkansas, Kalifornien, Louisiana und Texas waren die führenden Staaten bei der Reisherstellung.
Verfahren zum Puffen von Reis und, im allgemeinen, zum Puffen von Getreide (bzw. zum Rösten von Getreide) sind im Stand der Technik wohlbekannt. Im allgemeinen beruhen die im Stand der Technik bekannten Verfahren vorwiegend auf einem Feuchtigkeitsgehalt in den zu puffenden Körnern. Der Feuchtigkeitsgehalt ist durch verschiedene Verfahren veränderbar, z. B. durch Trocknen, Kochen, Ankochen und Anlassen. Beispiele für versuchte Verbesserungen der Verarbeitungsverfahren sind in den US-Patenten Nr. 4,281,539 von Gevaert, 4,328,741 von Yoshikazu, und 4,667,588 von Hayashi beschrieben.
Es gibt zwei allgemein praktizierte Verfahren zum Ausdehnen oder Puffen von Körnern: (1) Erhitzen der Körner, bis sie dehnbar werden (d. h. bis die Stärke amorph oder fließfähig wird); an diesem Funkt erlaubt das weitere Erhitzen das Verdampfen der Feuchtigkeit (und das Entgasen geringerer Mengen anderer in dem Korn enthaltener Gase), was eine Ausdehnung (Bildung von Blasen) in der amorphen Stärke bewirkt; (2) Erhitzen der Körner zu einem fließfähigen Zustand bei Luftdruck, worauf plötzliche Druckerniedrigung folgt (Teilvakuum), was wieder erhöhtes Verdampfen und Entgasen erlaubt und die Ausdehnung (Bildung von Blasen) in der amorphen Stärke bewirkt; und (3) Erhitzen der Körner zu einem fließfähigen Zustand in einer Kammer, in der sich Druck aufbauen kann (oder erzeugt wird), sodann plötzliche Druckerniedrigung auf Luftdruck, was erhöhtes Verdampfen und Entgasen und wiederum Ausdehnung (Bildung von Blasen) in der amorphen Stärke bewirkt.
Das letztgenannte Verfahren wird herkömmlicherweise sowohl zur Herstellung großer als auch "Mini"-Reiskuchen verwendet. Es wird in sogenannten Reisröstmaschinen durchgeführt. Diese Maschinen weisen eine Kammer mit erhitzten Wänden auf. Sobald die vorgepufften Körner in die Kammer eingebracht worden sind, wird sie unter Druck dicht verschlossen. Die Nahrungsmittelstärke wird durch Kontakt mit den Kammerwänden erhitzt. Die Menge der Nahrungsmittelstärke, d. h. die Menge der im Verhältnis zum Kammervolumen in die Kammer eingebrachten Körner, und das Ausmaß der Ausdehnung bewirkt, dass sich das gepuffte Produkt in allen drei Dimensionen im allgemeinen an die Form der Kammer anpasst.
Ein Problem bei den herkömmlichen Reisröstverfahren ist, dass das Füllen des ganzen Volumens der Röstkammer nach der Ausdehnung die Größe der gebildeten Blase oder die volle Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Nahrungsmittelstärke oder beides einschränken kann. Dies kann für ein nicht ganz knuspriges Produkt und eine Textur des resultierenden Reiskuchens, die das Kleben an den Zähnen verursacht, verantwortlich sein. Es ist sicherlich dafür verantwortlich, dass das Produkt die Form eines Hockey-Pucks hat, was bisher als wünschenswert angesehen worden ist.
Ein weiteres Problem, das bei der Verwendung von Reisröstgeräten besteht ist, dass versucht wird, ein Gleichgewicht herzustellen zwischen der Zeit, die der Nahrungsrnittelstärke zugestanden wird, damit gute Bedingungen für ihre volle Ausdehnung geschaffen werden, und der gleichzeitigen Reduzierung der Verbleibdauer in der Kammer, damit hohe Produktionsraten erzielt werden. Bisher hat dieses Gleichgewicht zur Produktion der oben erörterten herkömmlichen Reiskuchen geführt.
Es ist bekannt, dass der Grad und die Leichtigkeit des Puffens von vielen Faktoren beeinflusst wird, z. B. der Art des Korns, der Art der Vorbehandlung (z. B. Mahlen), dem Zustand des Korns (z. B. Feuchtigkeitsgehalt), und der Art der in dem Korn enthaltenen Stärke. Eine weitere Herangehensweise an das Puffen von Nahrungsmittelstärke ist es, Nahrungsmittelstärke zu puffen, die zu Mehl verarbeitet worden ist, und sie zu getrennter Größe und Form zu extrudieren. Diese extrudierten Teile werden abgekühlt und getrocknet, bis sie den für die geeignete Handhabung und Lagerung gewünschten Feuchtigkeitsgehalt und Härtegrad aufweisen. Bisher war diese Art von Puffen auf das Puffen im Ofen oder auf Frittieren beschränkt. Die resultierenden Produkte weisen jedoch über das ganze Snackteil hinweg eine relative Gleichförmigkeit auf und erzeugen beim Essen eine monolithische Textur im Mund. Dasselbe kann für Produkte gesagt werden, die mit dem herkömmlicheren Verfahren des Extrusionspuffens hergestellt werden.
Dem Erfinder ist nicht bekannt, dass je versucht worden wäre, ein kuchenartiges Produkt unter Verwendung derartiger Kügelchen herzustellen. Weiterhin scheint es, dass es vor der vorliegenden Erfindung nie ins Auge gefasst worden ist, ein derartiges Vorprodukt in Form von Kügelchen in einer Reisröstmaschine oder in einem verwandten Verfahren einzusetzen.
Zusammenfassend wurde trotz der Verbesserungen, die auf dem Gebiet der Herstellung gepuffter Snackkuchen aus Nahrungsmittelstärke, insbesondere Reiskörnern, erzielt wurden, zu wenig Gewicht darauf gelegt, die optische und physikalische Gesamttextur (z. B. Knusprigkeit) und das Aussehen des Produkts zu verbessern. Die vorliegende Erfindung spricht diese Punkte sowie die Lösung der oben erörterten Probleme an und stellt weitere Vorteile zur Verfügung, die für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung und der Ansprüche offensichtlich werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht gepuffte Nahrungsmittelstärkesnacks mit verbesserter knuspriger Textur und ästhetischerem Aussehen sowie Verfahren zu deren Herstellung vor.
Allgemein gesprochen sind die Produkte aus Nahrungsmittelstärke hergestellte Snack-Chips, Kuchen, Cracker oder ähnliches. Das Stärkematerial liegt vorzugsweise hauptsächlich in Form von einzelnen Körnern oder Kügelchen eines Getreidekorns wie z. B. Reis, Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Hirse, Sorghum, Gerste, Buchweizen oder deren Mischungen vor. Mengen anderer Nahrungsmittelstärken, z. B. Kartoffelstärke, können ebenso als zugemischte Bestandteile oder als die Hauptquelle des in loser Schüttung vorliegenden Stärkematerials verwendet werden. Die Menge der Nahrungsmittelstärke wird so gepufft (ausgedehnt), dass ein Snackprodukt von hoher Knusprigkeit, Leichtigkeit und sowohl für Mund als auch Auge einzigartiger Textur entsteht.
Nach einem erfindungsgemäßen Aspekt umfasst ein gepufftes Snackprodukt einen gepufften Stärkekörper mit im allgemeinen gleichmäßiger Umfangsform sowie entegegengesetzten oberen und unteren Flächen.
Wenigstens eine der oberen und unteren Flächen weist eine im wesentlichen wellenförmige Kontur auf, so dass es scheint, als wären einzelne Getreidekörner miteinander verbunden. Vorzugsweise enthält die im wesentlichen wellenförmige Oberfläche des Stärkekörpers Hügel und Täler, was durch das Ansteigen und Fallen der Oberfläche entlang einer parallelen Ebene gekennzeichnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das gepuffte Snackprodukt hauptsächlich aus Reisstärke, kann jedoch auch gepuffte Maisstärke, gepuffte Weizenstärke, gepuffte Kartoffelstärke oder ähnliches enthalten.
In weiteren vorliegend bevorzugten Ausführungsformen kann das gepuffte Snackprodukt hauptsächlich oder überwiegend aus gepuffter Maisstärke, gepuffter Weizenstärke oder gepuffter Kartoffelstärke bestehen, wobei Kombinationen anderer derartiger Körner möglich sind. Zum jetzigen Zeitpunkt ist eine bevorzugte Umfangsform des Nahrungsmittelprodukts im allgemeinen kreisförmig, also ein zweidimensionaler runder Kuchen. Alternativ können andere Ausführungsformen eine Umfangsform aufweisen, die im allgemeinen dreieckig, quadratisch, rechteckig oder von einer beliebigen anderen geometrischen oder fantasievollen Form ist, die zum jeweiligen Zeitpunkt als für den Verbraucher ansprechend angesehen wird oder Vorteile hinsichtlich der Verarbeitung, Handhabung oder Verpackung aufweist.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt besteht das Kuchenprodukt aus einer Menge von in der Form von einer Vielzahl von einzelnen ganzen Getreidekörnern vorliegenden Nahrungsmittelstärke, die zusammengepufft wurden. Wenigstens ein Teil dieser ganzen Körner können Reiskörner, Weizenkörner oder beides sein, und sie können zusätzlich Maisschrot enthalten.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt wird der Kuchen- oder Snackkörper aus in loser Schüttung vorliegender Nahrungsmittelstärke gebildet, die aus einer Vielzahl einzelner (aus Stärkemehl gebildeter) Kügelchen besteht, die alle zusammengepufft sind. Derartige Kügelchen werden vorzugsweise aus Reismehl, Weizenmehl, Maismehl, Kartoffelmehl oder ähnlichem hergestellt und können zusätzlich Maisschrot enthalten. Die Kügelchen (und, wenn erwünscht, Maisschrot), die in der Kammer zum Puffen amorph werden können, sollten in so ausreichender Menge vorgesehen werden, dass jedes der Kügelchen, und Maisschrot, nach Amporphwerden wenigstens ein anderes Kügelchen, oder Maisschrot, berührt.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist eine Kammer zum Puffen vorgesehen, die Innenflächen und ein Kammervolumen aufweist. Die in loser Schüttung vorliegende Nahrungsmittelstärke wird in die Kammer zum Puffen eingebracht. Eine Raumausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge von Nahrungsmittelstärkematerial wird veranlasst. Die sich ausdehnende Nahrungsmittelstärke wird in wenigstens einer ersten Dimension in ihrer Ausdehnung eingeschränkt, während die Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in wenigstens einer zweiten Dimension zugestanden wird.
Der Schritt des Einschränkens der Ausdehnung kann zusätzlich auch das Einschränken der Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in einer dritten Dimension umfassen. Das Einschränken kann zur Definition der allgemeinen Form des Endprodukts in der ersten Dimension oder sowohl in der ersten als auch in der dritten Dimension führen. Die definierte Form kann, in einer besonderen Ausführungsform, durch Einschränken der Ausdehnung mit bestimmten Innenflächen der Kammer zum Puffen vorgesehen werden. Für den in dem nachfolgenden Beispiel offenbarten Snackkuchen ist die nicht eingeschränkte zweite Dimension vorzugsweise Höhe.
Ein weiteres Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst das Vorbestimmen des in die Kammer einzubringenden in loser Schüttung vorliegenden Nahrungsmittelstärkematerials. Beim Vorbestimmen sollte eine ausreichende Menge von ganzen Körnern (oder, wenn erwünscht, Maisschrot), die amorph werden können, vorgesehen werden, so dass alle Körner, und Schrot, nach Amorphwerden wenigstens ein anderes Korn, oder Schrot, berühren.
Wenn Kügelchen verwendet werden, kann das Verfahren weiterhin das Formen der Kügelchen im allgemeinen zu der Größe eines ganzen Getreidekorns aus der Reis, Weizen, Gerste, Hafer, Roggen und Mais umfassenden Getreidegruppe beinhalten.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt sieht das Puffen von Nahrungsmittelstärke, die amorph werden kann, zu einem Nahrungsmittelstärkeprodukt vor, wobei die Nahrungsmittelstärke erst zu Mehl und dann in einem Extruder unter Druck und bei Temperatur zu Gallert gemacht wird. Die Nahrungsmittelstärke wird dann extrudiert und zu Kügelchen geformt. Die zu Kügelchen geformte Nahrungsmittelstärke wird in eine Kammer zum Puffen eingebracht, wo die Druck- und Temperaturerhöhung die zu Kügelchen geformte Nahrungsmittelstärke amorph werden lässt. Durch rasche Druckreduzierung in der Kammer dehnen sich die amorphen Stärkekügelchen aus.
Es wird angenommen, dass die Kügelchen besseres Puffen ermöglichen (zumindest im Verhältnis zu einem in der Massenproduktion gegebenen Zeit-Temperatur-Zyklus) als ganze Körner. Obwohl es bisher nicht erwiesen ist, werden folgende Vorteile angenommen: (1) die Kügelchen werden zu Gallert gemacht und können es ermöglichen, dass mehr Wärmeenergie (in der gegebenen Zykluszeit oder Menge der Wärmeenergie) zum Verdampfen von Wasser und zur Bildung von Blasen beiträgt (gegenüber der Zurverfügungstellung von Energie zum Erreichen einer stärkeren Kristallphasenveränderung), als dies in einem Getreidekorn der Fall ist; (2) da der zu Kügelchen geformte Reis vorher zu Mehl gemacht worden ist, wurden die mechanischen und physikalischen Grenzen der Zellstruktur bereits aufgebrochen, was zu einer gleichmäßigeren Ausdehnung bei geringerem Verbrauch an (Wärme-) Energie zum Aufbrechen der Zellstruktur führt; und (3) die gleichmäßige Struktur der Kügelchen führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Stärke und der Feuchtigkeit und damit zu verbesserter Knusprigkeit und verbessertem Puffen.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt können die extrudierten Nahrungsmittelstärkekügelchen unter ausreichend gesteuerten Parametern (langsam) abgekühlt werden, um die Spannung in den Kügelchen zu senken (d. h. Spannungsfreimachen der Kügelchen). Dies sollte die für das mögliche Spannungsfreimachen in der Röstkammer erforderliche Energie verringern. Auch sollte das langsame Trocknen die Bruchfestigkeit bei der weiteren Handhabung erhöhen. Die extrudierten Kügelchen sollten ausreichend getrocknet werden, um die Lagerbeständigkeit zu erhöhen und ein Zusammenkleben der Kügelchen bei der Lagerung zu verhindern.
Es ist auch möglich, dass die Kügelchen, nachdem sie zu Gallert gemacht worden sind, so abgekühlt werden, dass eine Rekristallisation der Stärke verringert wird. Dies kann auch beim Puffen hilfreich sein, weil bei einer festgelegten Menge von Energiezufuhr für das Spannungsfreimachen in der Kammer zum Puffen keine unnötige Energie verschwendet wird. Ein derartiges Abkühlen kann jedoch mit dem langsamen Abkühlen zur Spannungsreduzierung unvereinbar sein. Obwohl die eine Art des Abkühlens als Ausgleich für die andere verwendet werden kann, scheint die Spannungsreduzierung gegenwärtig das bevorzugte Ziel zu sein.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt sieht ein Verfahren zur Herstellung eines gepufften stärkehaltigen Nahrungsmittelsprodukts vor, bei dem ein Vorläufer so gepufft wird, dass er sich ausdehnt und das Produkt bildet, wobei das Puffen beinhaltet, dass der Vorläufer sich in einer ersten Dimension frei ausdehnen kann, während die Ausdehnung des Vorläufers in einer zweiten Dimension eingeschränkt wird. Das Puffen kann auch das Einschränken der Ausdehnung des Vorläufers in einer zweiten und dritten Dimension umfassen.
In einem Beispiel der erfindungsgemäßen Herstellung wird der Vorläufer erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck ausgesetzt. Anschließend wird der Druck erniedrigt, um den Vorläufer zu puffen, und der puffende Vorläufer kann sich in einer ersten Dimension frei ausdehnen, während seine Ausdehnung in einer zweiten, und wahlweise auch einer dritten, Dimension eingeschränkt wird. Eine bestimmte erhöhte Temperatur und ein bestimmter erhöhter Druck sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung nicht festgelegt, sondern sie sind so, dass der Vorläufer bei Druckerniedrigung pufft, wobei das Puffen durch die Druckveränderung ausgelöst wird. Das Puffen kann wahlweise auch durch eine Druckveränderung von Luftdruck zu Unterdruck ausgelöst werden.
Weiterhin werden Vorrichtungen, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen gepufften stärkehaltigen Nahrungsmittelprodukts geeignet sind, vorgesehen. Eine derartige Vorrichtung umfasst eine Ausdehnungskammer zum Puffen eines Vorläufers zur Bildung des Produkts, Mittel zum Erhitzen der Ausdehnungskammer, und Steuermittel zum Bewirken einer Druckerniedrigung in der Ausdehnungskammer, so dass der Vorläufer sich in einer ersten Dimension frei ausdehnen kann, aber in einer zweiten Dimension eingeschränkt wird. Ist die Ausdehnungskammer zum Beispiel computergesteuert, können die Steuermittel Software umfassen, die so programmiert ist, dass sie der Reihe nach folgendes durchführt: das Erhitzen in der Kammer, um den Vorläufer zu erhitzen, die Erhöhung des Drucks in der Ausdehnungskammer, sei es getrennt von oder gleichzeitig mit oder als Folge des Erhitzens, und das Senken des Drucks zum Puffen des Vorläufers und zum beschriebenen Formen des Produkts.
Eine typische Vorrichtung für diesen Betrieb weist eine Ausdehnungskammer auf, die eine obere Wand, eine untere Wand und Seitenwände umfasst. Die oberen und unteren Wände sind relativ zueinander beweglich, und die Dimension, in der sich der Vorläufer ausdehnen kann, die sogenannte erste Dimension, ist Höhe, d. h. normalerweise von der unteren Wand aufwärts. Das mit der Vorrichtung verbundene Steuermittel ist so angeordnet, dass es die oberen und unteren Wände auseinanderbewegt, um den Vorläufer zu puffen und es dem puffenden Vorläufer zu erlauben, sich in der ersten Dimension frei auszudehnen, wobei der puffende Vorläufer in der zweiten Dimension durch die Seitenwände der Ausdehnungskammer eingeschränkt wird. Insbesondere kann der puffende Vorläufer in der zweiten und dritten Dimension durch die Seitenwände der Ausdehnungskammer eingeschränkt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt:
Fig. 1 eine offene Seitenansicht einer in der vorliegenden Erfindung verwendeten Maschine zum Puffen in vollkommen offener Position;
Fig. 2 eine ähnliche Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine zum Puffen, wobei die Anordnung der Nahrungsmittelstärke in einigen Kammern gezeigt ist;
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine zum Puffen mit geschlossenen Kammern;
Fig. 4 eine ähnliche Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine zum Puffen kurz nach dem Öffnen der Kammern;
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine zum Puffen, wobei die obere Form vollkommen zurückgezogen ist;
Fig. 6 eine ähnliche Ansicht der in Fig. 1 dargestellten Maschine zum Puffen, wobei gezeigt wird, wie das Endprodukt aus der Form ausgestoßen wird;
Fig. 7 eine Ansicht von oben auf eine erfindungsgemäße Zuführplatte;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines gepufften Stärkeprodukts, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;
Fig. 9 eine Ansicht von oben auf ein in Fig. 8 gezeigtes gepufftes Stärkeprodukt;
Fig. 10 eine Ansicht von unten auf ein in Fig. 8 gezeigtes gepufftes Stärkeprodukt;
Fig. 11 eine erste Seitenansicht eines in Fig. 8 gezeigten gepufften Stärkeprodukts;
Fig. 12 eine zweite Seitenansicht eines in Fig. 8 gezeigten gepufften Stärkeprodukts;
Fig. 13 eine dritte Seitenansicht eines in Fig. 8 gezeigten gepufften Stärkeprodukts;
Fig. 14 eine vierte Seitenansicht eines in Fig. 8 gezeigten gepufften Stärkeprodukts;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines anderen gepufften Stärkeprodukts, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines anderen gepufften Stärkeprodukts, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines anderen gepufften Stärkeprodukts, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist;
Fig. 18 ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung eines gepufften Nahrungsmittelstärkeprodukts zeigt;
Fig. 19 ein Flussdiagramm, das eine andere Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung eines gepufften Nahrungsmittelstärkeprodukts unter Verwendung von zu Kügelchen geformter Nahrungsmittelstärke zeigt;
Fig. 20 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Maschine zum Puffen im allgemeinen zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Obwohl die Erfindung auf viele verschiedene Arten ausgeführt werden kann, beschreibt diese Offenbarung im Detail bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, wobei die vorliegende Offenbarung nur als Beispiel für die Grundlagen der Erfindung angesehen werden darf und den breiten Aspekt der Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränken soll.

Produkt

Die gepufften oder gerösteten Nahrungsmittelstärkeprodukte der vorliegenden Erfindung haben gegenüber früheren gepufften Nahrungsmittelstärkekuchenprodukten oder Crackerprodukten viele Vorteile. Diese Produkte sind leichter und knuspriger, haben eine ansprechendere optische Textur und erzeugen beim Verzehr ein angenehmeres Gefühl im Mund. In einigen Fällen haben die erfindungsgemäß hergestellten Produkte ein natürlicheres nichtbearbeitetes Aussehen, wie in Fig. 8 bis 17 gezeigt ist.
Das wellenförmige, natürliche Aussehen hat gegenüber dem Stand der Technik jedoch auch funktionelle Vorteile. Die gewellte Oberfläche ermöglicht es, dass Dips leichter aufgenommen werden können, nämlich in der Art von Kartoffelchips oder Maischips, als mit Kuchen in der Form von Hockeypucks. Zusätzlich kann das vorliegende Produkt während der Herstellung mit Geschmack versehen werden, z. B. mit Geschmackswürzen wie Barbecue, Sauerrahm, Käse, Knoblauch & Zwiebeln, sowie mit nahezu jeder sonstigen beliebten Geschmackswürze. Die gute Oberflächentextur sorgt für größere Beständigkeit granulierter oder kristalliner Geschmacksbeschichtungen. Zusätzlich kann das Produkt mit mehr Geschmack versehen werden, weil die oberen und unteren Oberflächenbereiche jedes Chips größer sind als eine normale flache Oberfläche von Kuchen des Standes der Technik. Eine Geschmacksverstärkung kann den Gesamtgeschmack eines Produkts, das schon in der Vergangenheit wirtschaftlich erfolgreich war, noch verbessern.
Erfindungsgemäße Produkte können in Form von Snack-Chips, Kuchen oder Crackern vorliegen. Sie können gemäß bestimmten Aspekten der Erfindung aus einzelnen Körnern und gemäß anderen Aspekten der Erfindung aus einzelnen Kügelchen extrudierten Nahrungsmittelstärkematerials bestehen. Offenbart sind Kuchen aus Getreidekörnern, wie z. B. Reis, Mais, Weizen, Roggen, Hafer, Hirse, Sorghum, Gerste, Buchweizen oder deren Mischungen. Eine Menge der Körner wird in einer Art und Weise gepufft (ausgedehnt), dass ein Snackprodukt entsteht, das gegenüber früheren gepufften Körnersnacks beträchtliche Leichtigkeit und Knusprigkeit aufweist.
Das Phänomen des Puffens resultiert aus der plötzlichen Ausdehnung von Wasserdampf (Dampf) aus der in dem Stärkematerial des Körnchens enthaltenen Feuchtigkeit (und einer gewissen Entgasung). Das Teilchen wird im ausgedehnten Zustand durch die aus der raschen Diffusion des Wasserdampfs resultierende Wasserentziehung fixiert. Der Feuchtigkeitsgrad gilt beim Puffen von Körnern als wichtiger Faktor. Vor dem Puffen sollten die Körner oder Kügelchen vorzugsweise bei mindestens 3% Feuchtigkeit gehalten werden, um den erwünschten Grad des Puffens und der Knusprigkeit des Endprodukts zu erreichen. Die bevorzugte Ausführungsform weist einen Feuchtigkeitsgehalt innerhalb eines Bereichs von ca. 8 (Gewichts-)% bis ca. 18 (Gewichts-)% Feuchtigkeit auf, wobei ca. 8 (Gewichts-)% bis ca. 13 (Gewichts-)% ein bevorzugterer und ca. 10 (Gewichts-)% bis ca. 12 (Gewichts-)% der bevorzugteste Feuchtigkeitsgehalt sind. Ein Feuchtigkeitsgehalt, der außerhalb des Bereichs von 8-18% liegt, kann zum einen zu geringes Puffen und zum anderen das Zusammenfallen eines bereits gepufften Produkts verursachen.
Reis wird aus vielen Gründen bevorzugt, unter anderem auch wegen seiner Fähigkeit, sich vergleichsweise leicht zu einem eigenständigen Kuchen-Produkt auszudehnen. Die Fig. 8-14 zeigen verschiedene Ansichten einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Snack-Kuchens. Das erfindungsgemäße gepuffte Snack-Produkt weist einen gepufften Stärkekörper 10 von im allgemeinen gleichmäßiger Umfangsform mit gegenüberliegenden oberen und unteren Flächen 12, 14 auf. Die Umfangsform des Körpers 10 ist kreisförmig. Andere Formen sind möglich, z. B. andere geometrische Formen: dreieckig, quadratisch, rechteckig, etc.; fantasievolle Formen können in einigen Fällen von besonderem Vorteil sein. Die Fig. 15-17 zeigen Nahrungsmittelstärkeprodukte mit Oberflächenvariationen.
Gemäß den Fig. 8-14 weisen die obere Fläche 12 und die untere Fläche 14 eine im wesentlichen wellenförmige Kontur auf, und jede Fläche 12, 14 hat ein allgemeines Aussehen, das eine optische Unterscheidung zwischen einzelnen Körnern 16, die miteinander verbunden sind, erlaubt.
Vorzugsweise weist die im wesentlichen wellenförmige Oberfläche des Stärkekörpers 10 Hügel 17 und Täler 18 auf, die durch das ungleichmäßige Ansteigen und Fallen der Flächen 12, 14 gekennzeichnet sind.
Obwohl der bevorzugte Stärkekörper 10 hauptsächlich aus Reis besteht, kann er auch Mais, Weizen, Kartoffeln, Hafer, Roggen, Gerste, Buchweizen, Kartoffeln oder jede Kombination daraus oder sonstige geeignete Quellen von Nahrungsmittelstärke, die gepufft werden kann, enthalten. Im folgenden sollen die Ausdrücke "Gut" bzw. "Güter" Stärke beschreiben, die Materialen einschließlich Getreidekörnern, Samen, Knollen und ähnliches enthält, die im vorliegenden Verfahren verwendet werden, um die Nahrungsmittelstärke der Stärkekörper wie z. B. des Körpers 10 herzustellen, oder um die in loser Schüttung vorliegende Menge an Nahrungsmittelstärke, die in die Kammer zum Puffen eingebracht wird, herzustellen. Wo anwendbar, können diese Güter in Form gemahlenen Mehls, ganzer Körner, oder in Form von Kügelchen zugeführt werden. Mischungen von Gütern in Form von Mehl oder gemischten ganzen Körnern oder gemischten Kügelchen können gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso mit unterschiedlichen Ergebnissen verwendet werden.
Mit Bezug auf Mehl und ganze Körner können einzelne Güter oder Mischungen von Gütern verwendet werden, um eine geeignete Nahrungsmittelstärke-Zusammensetzung zu schaffen, die gepufft werden kann. Da Reis bei der offenbarten Ausführungsform des Körpers 10 die bevorzugte Nahrungsmittelstärke ist, ist er selbstverständlich das bevorzugte vorwiegende Gut, das bei Mischungen für viele der offenbarten Verfahren verwendet wird. Eine vorwiegend aus Reismehl bestehende Mischung kann Reismehl im Bereich von ca. 51 Gewichtsprozent bis 100 Gewichtsprozent enthalten. Ähnlich würde eine vorwiegend aus Maismehl bestehende Mischung vorwiegend Maismehl enthalten (d. h. mindestens 51 Gewichtsprozent). Der Rest, bis zu 49 Gewichtsprozent, kann aus einem oder mehreren von anderen zu Mehl gemachten Gütern bestehen. Dies gilt ebenso für eine Mischung, die vorwiegend aus Reiskörnern oder vorwiegend aus Maisschrot (d. h. zersprungener Mais) besteht. Es sollte beachtet werden, dass der Feuchtigkeitsgehalt der jeweiligen Stärkebestandteile in Gewichtsprozent berechnet wird.
Kügelchen sind variabler als Mehl oder ganze Körner. Die Kügelchen selbst können aus einer Mischung von Gütern aus einer Mehlart hergestellt werden, und die ganze Zusammensetzung kann aus mehreren verschiedenen Arten von Kügelchen bestehen. Zum Beispiel können "A"-Kügelchen aus einer Mischung von 75 Gewichtsprozent Reismehl und 25 Gewichtsprozent Maismehl hergestellt werden, während "B"-Kügelchen aus 60 Gewichtsprozent Reismehl und 40 Gewichtsprozent Kartoffelmehl hergestellt werden können. Ein erstes Rezept kann 50 Gewichtsprozent "A"-Kügelchen und 50 Gewichtsprozent "B"-Kügelchen erfordern, während ein zweites Rezept 90 Gewichtsprozent "A"-Kügelchen und nur 10 Gewichtsprozent "B"-Kügelchen erfordern kann. Die verschiedenen Kombinationen sind nahezu unendlich.
Von den drei Formen der offenbarten Güter sind Kügelchen gemäß einem getrennten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine bevorzugte Form. Kügelchen liefern ausgezeichnete Beschaffenheitsmerkmale (z. B. Knusprigkeit, Kontur, etc.), erzeugen ein gepufftes Produkt: von hoher Qualität und erlauben eine genauere Steuerung des Feuchtigkeitsgehalts. Obwohl Reis für die Kügelchen der vorliegenden Erfindung das bevorzugte Gut ist, können andere Ausführungsformen des gepufften Snackprodukts hauptsächlich aus Mais, Weizen oder einer gepufften Kartoffelstärke bestehen, wobei Kombinationen und andere derartige Körner (oder Stärken aus anderen Quellen als aus Körnern) ebenfalls möglich sind.
Ein Teil dessen, was der vorliegenden Erfindung ihre einzigartige Oberflächenkontur verleiht, ist die Zusammensetzung der in loser Schüttung vorliegenden Nahrungsmittelstärke. Die verschiedenen Güter haben alle unterschiedliche Fähigkeit, sich auszudehnen, was teilweise von ihrem Feuchtigkeitsgehalt und teilweise von den unterschiedlichen Stärkecharakteristiken, Zusammensetzungen oder Vorbehandlungen (wie z. B. zu Gallert machen) abhängt. Wird die in loser Schüttung vorliegende Nahrungsmittelstärke vorwiegend aus Reis (entweder Mehl, ganze Körner oder Kügelchen) zusammengesetzt und z. B. mit dem bevorzugten Maisschrot durchsetzt, wird das gepuffte Produkt aufgrund der unterschiedlichen Ausdehnung natürliche Oberflächen- und Texturunterschiede aufweisen. Um diese Wirkung bei der vorliegenden Erfindung zu fördern, wird daher bei gewissen Ausführungsformen wenigstens ein Teil der in loser Schüttung vorliegenden Nahrungsmittelstärke durch den Einschluss von Maisschrot verbessert werden, das sich weniger ausdehnt, als Reiskügelchen oder -körner.
Gemäß den Fig. 8-14 hat das Produkt ungeachtet des verwendeten Guts (der verwendeten Güter) oder der verwendeten Form gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt eine im allgemeinen vordefinierte Umfangsform. Vorzugsweise ist die Umfangsform des Nahrungsmittelprodukts für die Verbraucher ansprechend und zur Verwendung in einer kammerartigen Röstmaschine geeignet. Die Anmelderin hat festgestellt, dass eine runde Form diese beiden Erfordernisse erfüllt. Es wird auch angenommen, dass die runde Form Vorteile hinsichtlich der Beschaffenheit haben kann.
Um das bevorzugte Produkt zu bilden, was unter Bezugnahme auf die beschriebenen Verfahren leichter verständlich ist, sollte eine ausreichende Menge ganzer Körner oder Kügelchen (und Maisschrot), die amorph werden können, so vorgesehen werden, dass alle ganzen Körner oder Kügelchen (und das Schrot) nach Amorphwerden wenigstens ein anderes ganzes Korn oder Kügelchen (oder Schrot) berühren oder kontaktieren. Mit anderen Worten hat die in loser Schüttung vorliegende Nahrungsmittelstärke die Fähigkeit, zu einer einzigen fließfähigen Masse zu verschmelzen. Dies bedeutet, dass die Menge der in loser Schüttung vorliegenden Nahrungsmittelstärke, die zur Herstellung des erfindungsgemäßen Produkts verwendet wird, wie unten erörtert ein wichtiges Merkmal ist.
Der Kontaktbereich zwischen zwei oder mehreren der Körner oder Kügelchen bildet eine verbindende Grenze, nachdem sie fließfähig geworden sind. Diese Grenze definiert den Verbindungsbereich zwischen Körnern oder Kügelchen. Das bevorzugte gepuffte Produkt kann an diesen Grenzen, im Gegensatz zum Inneren des Körpers des gepufften Korns oder Kügelchens, äußerst leicht auseinandergebrochen werden. Dies trägt zur ästhetischen Erscheinung des erfindungsgemäßen Produkts bei. Körnerkuchen des Standes der Technik weisen typischerweise ungenaue bzw. schlecht definierbare Grenzen zwischen gepufften Körnern auf und brechen entlang Linien, die optisch schlecht zu erkennen sind.
Ein weiterer Aspekt, der die Beschaffenheit der vorliegenden Erfindung vom Stand der Technik unterscheidet, bezieht sich auf die Dicke des Produkts. Das bevorzugte Produkt besteht typischerweise aus einer Schicht, etwa von der Dicke eines Korns. Dadurch wird sichergestellt, dass der Kontakt zwischen einzelnen Körnern, Kügelchen und Schrot in höchstens zwei Dimensionen erfolgt (d. h. hauptsächlich Seite-an-Seite-Verbindung). Dies wiederum stellt die zusätzliche ansprechende Textur der einzelnen Körner oder Kügelchen beim Essen bei jedem gepufften Produkt sicher. Im Gegensatz dazu sind die Kuchen des Standes der Technik mehrere Körner dick, was zu dreidimensionalem Kontakt führt (d. h. Seite-an-Seite- und Oberseite- an-Unterseite-Verbindungen). Ein derartiger dreidimensionaler Kontakt beseitigt die zusätzliche ästhetische und strukturelle Knusprigkeit und Anziehungskraft der einzelnen Körner oder Kügelchen im Kuchen. Auch dies bezieht sich auf die Menge der in loser Schüttung vorliegenden Nahrungsmittelstärke im Verhältnis zum Volumen der Kammer zum Puffen und zum Ruhebereich.

Verfahren

Bei vielen Verfahren des Standes der Technik wird eine Menge an Nahrungsmittelstärke (nur in Form ganzer Körner) in eine Kammer zum Puffen eingebracht, so dass die Nahrungsmittelstärke nach der Ausdehnung die gesamte Kammer ausfüllt. Das Ergebnis ist ein gepufftes Produkt, das genau der Größe und Form der Kammer, im wesentlichen der Form einer Scheibe, entspricht. Dies stellt einen großen Unterschied zur vorliegenden Erfindung dar.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen gepufften Nahrungsmittelstärke-Produkts verwendet, wie in Fig. 18 gezeigt, eine in loser Schüttung vorliegende Menge einer oben beschriebenen Nahrungsmittelstärke. Das offenbarte Verfahren beginnt damit, dass eine Kammer zum Puffen, die Innenflächen und ein Kammervolumen aufweist, vorgesehen wird, in die dann eine in loser Schüttung vorliegende Menge des Nahrungsmittelstärkematerials eingebracht wird. Allgemein gesprochen wird eine Raumausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge von Nahrungsmittelstärke veranlasst. Mit anderen Worten wird die in loser Schüttung vorliegende Nahrungsmittelstärke zu einem Mehrfachen ihrer Größe gepufft.
Vorrichtungen zum Puffen (die gewöhnlich jeweils eine Vielzahl von Kammern aufweisen) sind dem Fachmann bekannt und vertraut. Eine geeignete Vorrichtung zum Puffen wird von REAL FOODS PTY, LTD., St. Peters NSW, Australien, hergestellt. In den Fig. 1-6 wird eine Kammer zum Puffen 20 gezeigt, die im allgemeinen eine Öffnung 21 an einer Ringform 22, obere Formeinsätze 24 (an einer oberen Grundplatte 25 befestigt) und untere Formeinsätze 26 (an einer unteren Grundplatte 27 befestigt) aufweist. Jeder dieser Bestandteile ist auf Führungsstiften 28 schiebbar beweglich, obwohl die Ringform 22 typischerweise fest ist. Die Formeinsätze 24, 26 können (über die Grundplatten 25, 27) hydraulisch, pneumatisch oder auf eine andere geeignete Weise betätigt werden. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, treten die Formeinsätze 24, 26 in die Öffnung 21 zur Bildung der Innenflächen der Kammer zum Puffen ein.
Das vorliegende bevorzugte Verfahren erfordert das Einschränken der Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge von Nahrungsmittelstärke in wenigstens einer ersten Dimension, während die Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in wenigstens einer zweiten Dimension zugestanden wird. Mit anderen Worten kann sich die Nahrungsmittelstärke zu ihrem vollen Raumpotenzial, ausdehnen (unter Berücksichtigung des Feuchtigkeitsgehalts der Nahrungsmittelstärke, der Temperatur der Kammer, und der Schwerkraft), während ihre Ausdehnung entweder in der Höhe, der Breite oder der Tiefe eingeschränkt wird. Wird zum Beispiel die Höhe des gepufften Produkts eingeschränkt, erhöhen sich die Breite und die Tiefe des gepufften Produkts proportional. Werden zwei Dimensionen eingeschränkt, wird die dritte dies ausgleichen, damit die volle Raumausdehnung erreicht wird. Zu keinem Zeitpunkt wird die volle Raumausdehnung des gepufften Produkts durch die Innenflächen der Kammer zum Puffen eingeschränkt, während die dimensionale Ausdehnung eingeschränkt wird. Vorzugsweise kann dies durch Vorbestimmen der geeigneten Menge der in loser Schüttung vorliegenden Menge der Nahrungsmittelstärke, die in die Kammer zum Puffen eingebracht wird, im Verhältnis zum Gesamtvolumen der Kammer im nichtversiegelten Zustand (des Puffens) erreicht werden. Bei den Verfahren des Standes der Technik wird versucht, die Kammer (wenigstens nach dem Puffen) ganz zu füllen.
Die Verwendung der Kammer zum Puffen zum dimensionalen Einschränken kann durch Definieren einer allgemeinen Form des Produkts (wie bereits erörtert) in der ersten Dimension, oder sowohl in der ersten als auch in der dritten Dimension, erreicht werden. Die eingeschränkte Form kann, in einer bestimmten Ausführungsform, durch Einschränken der Ausdehnung mit den Innenflächen der Kammer zum Puffen vorgesehen werden.
Abgewogen gegen die Aspekte der uneingeschränkten Raumausdehnung der vorliegenden Erfindung (d. h. geeignete Größenbestimmung der in loser Schüttung vorliegenden Menge der Nahrungsmittelstärke, die in die Kammer zum Puffen eingebracht wird) wird die Notwendigkeit, ein einziges, einheitliches Produkt in der Kammer zum Puffen herzustellen. In Anbetracht dieser widerstreitenden Interessen kann das vorliegende Verfahren weiterhin das Vorbestimmen der in loser Schüttung vorliegenden Menge der Nahrungsmittelstärke, die in die Kammer einzubringen ist, derart umfassen, dass eine ausreichende Menge ganzer Körner oder Kügelchen (oder Maisschrot) vorliegt, so dass alle Körner oder Kügelchen (und Schrot) nach Amorphwerden wenigstens ein anderes Korn oder Kügelchen (oder Schrot) berühren.
Obwohl der genaue Mechanismus des Verbindens der Nahrungsmittelstärke in der Kammer zum Puffen nicht ganz verstanden wird, wird, unter Bezugnahme auf Fig. 20, angenommen, dass ein Schmelzen, oder wenigstens ein Weichwerden oder zu Gallert werden der Nahrungsmittelstärke stattfindet. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kammer zum Puffen auf eine Temperatur von ca. 475ºF (ca. 246ºC) aufgeheizt. Vorrichtungen zum Puffen können, wie auch die einzelnen Kammern zum Puffen, jedoch in hohem Maß voneinander abweichen. Aufgrund derartiger Unterschiede und anderer möglicherweise herrschender Bedingungen (z. B. Menge und Art der Nahrungsmittelstärke und deren Vorbearbeitung) kann die Temperatur in der Kammer von ca. 350ºF (ca. 177ºC) bis ca. 550ºF (ca. 288ºC), einschließlich Kombinationen oder Unterkombinationen von Bereichen innerhalb dieses Bereichs, variieren. Wenn die Kammer versiegelt und die Nahrungsmittelstärke erhitzt wird, erhöht sich der Innendruck der Kammer, obwohl kein Enddruck gemessen wurde. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Kammer kein zusätzlicher Druck zugeführt, dies kann jedoch für alternative Ausführungsformen ins Auge gefasst werden.
In Fig. 7 wird eine Zuführplatte 30 gezeigt. Die Zuführplatte 30 weist sieben (7) Öffnungen 32 auf, kann jedoch auch mehr oder weniger enthalten, um besonderen Herstellungserfordernissen zu genügen. Die Öffnungen haben vorzugsweise einen Durchmesser von ca. 14,3 mm (0,563 Zoll) und sind ca. 25,0 mm (0,591 Zoll) tief (ca. 2,4 cm³ oder 0,147 Kubikzoll), um eine ausreichende Menge von in loser Schüttung vorliegender Nahrungsmittelstärke zum Puffen eines Produkts von ca. 50 mm durchtreten zu lassen, jedoch können diese Abmessungen für größere oder kleinere Produkte variieren. Das Volumen der Öffnung 32 bestimmt die Menge der in jede Kammer einzubringenden Nahrungsmittelstärke. Jede Öffnung 32 entspricht einer Kammer 20 der Vorrichtung zum Puffen. Eine Zuführplatte 30 bewegt sich über die offene Ringform 22 und lagert die vorbestimmte Menge des in loser Schüttung vorliegenden Materials unter Füllen jedes Öffnungsvolumens in der Kammer 20 ab, wo es auf dem unteren Formeinsatz 26 liegen bleibt. Die Zuführplatte 30 wird sodann wieder abgezogen.
Die Kammer wird, wie in Fig. 2-5 in Folge gezeigt, geschlossen, und die in loser Schüttung vorliegende Nahrungsmittelstärke wird zu einem amorphen oder dehnbaren Zustand erhitzt. Nach einem Heizzyklus von ca. 5,25 bis 6,75 Sekunden steigt der obere Formeinsatz 24, wie in Fig. 4 gezeigt, an, um Druck aus der Kammer 20 zu lassen. Dann steigt der obere Formeinsatz 24 ganz an, und der untere Formeinsatz 26 steigt solange an, bis er auf einer Ebene mit der Oberfläche der Ringform 22 ist, wie in Fig. 6 gezeigt wird. Schließlich kehrt die Zuführplatte 30 zurück, um wieder eine Ablagerung vorzunehmen, wobei sie die gepufften Nahrungsmittelstärke- Produkte in eine im Verfahren vorgesehene (nicht gezeigte) Auslassrutsche schiebt.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Menge der Nahrungsmittelstärke ist geringer als in den Verfahren des Standes der Technik. Es besteht eine Beziehung zwischen der Masse der verwendeten Nahrungsmittelstärke und der Ausdehnung des Endprodukts, wobei auch das Kammervolumen (ca. 0,79 Kubikzoll bei der vorliegenden Erfindung), die Zyklusdauer und die Kammertemperatur in Betracht gezogen werden. Grundsätzlich sollte die ausgedehnte Nahrungsmittelstärke, wie oben bereits erörtert, nicht durch das Kammervolumen eingeschränkt werden. Eine andere Erwägung ist jedoch die Platzierung der Nahrungsmittelstärke in der Kammer. Wenn die Nahrungsmittelstärke dick oder an ihrer Oberseite gerundet ist, wird die Ausdehnung der Nahrungsmittelstärke im ganzen verringert. Dünn verteilte Nahrungsmittelstärke hat die Tendenz, vollständiger zu puffen.
Werden bei der vorliegenden Erfindung Kügelchen verwendet, so liegt die Herstellung geeigneter Kügelchen im Kenntnisbereich des Fachmanns. Die J. R. SHORT COMPANY, Chicago, Illinois, stellt derartige Reiskügelchen her. Wie in Fig. 19 gezeigt, wird grundsätzlich, ausgehend von Nahrungsmittelstärke in Form von Mehl, die Stärke in einem Extruder unter Druck und bei Temperatur zu Gallert gemacht. Die Nahrungsmittelstärke wird sodann extrudiert und geschnitten, wobei einzelne Kügelchen gebildet werden. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Kügelchen im allgemeinen in der Größe eines ganzen Getreidekorns geformt. Die Korngröße kann aus der Reis, Weizen, Gerste, Hafer, Roggen, Mais, etc. umfassenden Gruppe ausgewählt werden. Die extrudierten Nahrungsmittelstärke-Kügelchen können ausreichend (d. h. langsam) gekühlt werden, um die Spannung im Kügelchen wesentlich zu verringern, und um ausreichende Trocknung vorzusehen, damit eine gute Lagerfähigkeit erreicht wird und ein Zusammenkleben der extrudierten Nahrungsmittelstärke-Kügelchen bei der Lagerung verhindert wird.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens sah es die Anmelderin von Vorteil an, das Nahrungsmittelstärkematerial zu Kügelchen zu formen und dann eine Menge des zu Kügelchen geformten Nahrungsmittelstärkematerials in die Kammer zum Puffen einzubringen. Die Menge kann nur ein einziges Kügelchen umfassen, oder so viele, wie für die Größe der Kammer geeignet sind. Sodann wird eine Raumausdehnung der Kügelchen in der Kammer zur Bildung eines geeigneten Kuchens oder Chips veranlasst.
Ein weiterer großer Vorteil der Verwendung von Kügelchen gegenüber ganzen Körnern ist es, dass die Kügelchen vor dem Puffen nicht angelassen werden müssen. Anlassen ist ein Verfahren, bei dem die ganzen Körner in einer Atmosphäre von hoher Feuchtigkeit (häufig wird Dampf verwendet) in einer Trommel geschleudert werden. Der Feuchtigkeitsgehalt der Kügelchen wird bei der Herstellung gesteuert, vorzugsweise in einem Bereich von ca. 10 Gewichtsprozent bis ca. 12 Gewichtsprozent. Zusätzlich wird das Verfahren des Anlassens, wie oben beschrieben, dazu verwendet, die Fähigkeit der Körner zum Puffen zu erhöhen. Das Formen von Kügelchen scheint die Fähigkeit zum Puffen so ausreichend zu erhöhen, dass keine Notwendigkeit des Anlassens mehr besteht.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines gepufften Nahrungsmittelstärkematerial-Produkts aus einer in loser Schüttung vorliegenden Menge von Nahrungsmittelstärkematerial, das folgende Schritte beinhaltet:

Vorsehen einer Kammer zum Puffen mit Innenflächen und Kammervolumen;

Einbringen einer in loser Schüttung vorliegenden Menge des Nahrungsmittelstärkematerials in die Kammer zum Puffen;

Veranlassen einer Raumausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge von Nahrungsmittelstärkematerial; und

Einschränken der Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in wenigstens einer ersten Dimension, während die nicht eingeschränkte Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in wenigstens einer zweiten Dimension zugestanden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einschränkens der Ausdehnung das Einschränken der Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in einer dritten Dimension umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht eingeschränkte zweite Dimension Höhe ist.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt die in loser Schüttung vorliegende Menge des in die Kammer einzubringenden Nahrungsmittelstärkematerials vorbestimmt wird, und dass eine ausreichende Menge von ganzen Körnern, die amorph werden können, in der Kammer zum Puffen vorgesehen wird, so dass alle Körner nach Amorphwerden wenigstens ein anderes Korn berühren.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einbringens einer in loser Schüttung vorliegenden Menge an Nahrungsmittelstärkematerial den Schritt des Einbringens einer Vielzahl einzelner aus Stärkemehl gebildeter Kügelchen in die Kammer zum Puffen umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Vielzahl der Kügelchen aus einigen oder allen der Gruppe Reismehl, Weizenmehl und Kartoffelmehl hergestellt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt genügend Kügelchen, die amorph werden können, in der Kammer zum Puffen vorgesehen werden, so dass alle Kügelchen nach Amorphwerden wenigstens ein anderes Kügelchen berühren.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt die Reiskügelchen im allgemeinen zu der Größe eines ganzen Reiskorns geformt werden.

9. Verfahren zum Puffen eines Nahrungsmittelstärkematerials, das amorph werden kann, zu einem Produkt aus Nahrungsmittelstärkematerial, das folgende Schritte beinhaltet:

Herstellen eines Mehls aus dem Nahrungsmittelstärfcematerial;

das zu Mehl gemachte Nahrungsmittelstärkematerial in einem Extruder unter Druck und bei Temperatur zu Gallert machen;

Extrudieren des zu Gallert gemachten Nahrungsmittelstärkematerials;

Formen von Kügelchen aus dem extrudierten Nahrungsmittelstärkematerial;

Einbringen des zu Kügelchen geformten Nahrungsmittelstärkematerials in eine Kammer zum Puffen, in der Druck und Temperatur herrschen;

Erhöhen des Drucks und der Temperatur in der Kammer, bis das zu Kügelchen geformte Nahrungsmittelstärkematerial amorph wird;

schnelles Reduzieren des Drucks in der Kammer so weit, dass sich das amorphe Stärkematerial ausdehnen kann; und

Einschränken der Ausdehnung des amorphen zu Kügelchen geformten Nahrungsmittelstärkematerials in wenigstens einer ersten Dimension, während die nicht eingeschränkte Ausdehnung in wenigstens einer zweiten Dimension zugestanden wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt die Kügelchen etwa zu der Größe eines ganzen Getreidekorns, ausgewählt aus der Reis, Weizen, Roggen, Hafer, Gerste und Mais umfassenden Gruppe, geformt werden.

11. Verfahren nach Ansprüchen 9 und 10, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:

Einschränken der Ausdehnung der in loser Schüttung vorliegenden Menge in einer dritten Dimension; und

Vorsehen einer genügenden Anzahl von Kügelchen, die amorph werden können, in der Kammer zum Puffen, so dass alle Kügelchen nach Amorphwerden wenigstens ein anderes Kügelchen berühren.

12. Verfahren nach Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Schritt die Kügelchen aus Reismehl extrudiert werden, und dass eine Vielzahl von Maisschrot in die Kammer mit den Kügelchen eingebracht wird.

13. Gepufftes Nahrungsmittelstärkeprodukt, das nach den Verfahren der Ansprüche 1 bis 12 erhalten werden kann.

14. Verfahren zur Herstellung eines gepufften stärkehaltigen Nahrungsmittelprodukts durch Puffen eines Vorläufers, so dass er sich ausdehnt und das Produkt bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Puffen beinhaltet, dass der Vorläufer sich in einer ersten Dimension frei ausdehnen kann, während die Ausdehnung des Vorläufers in einer zweiten Dimension eingeschränkt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Puffen das Einschränken der Ausdehnung des Vorläufers in einer zweiten und dritten Dimension umfasst.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorläufer erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck unterworfen wird, und dass der Druck anschließend erniedrigt wird, um den Vorläufer zu puffen und es dem puffenden Vorläufer zu erlauben, sich in einer ersten Dimension frei auszudehnen, während seine Ausdehnung in einer zweiten, und wahlweise auch einer dritten, Dimension eingeschränkt wird.

17. Vorrichtung zur Herstellung eines gepufften stärkehaltigen Nahrungsmittelprodukts, umfassend:

eine Ausdehnungskammer zum Puffen eines Vorläufers zur Bildung des Produkts;

Mittel zum Erhitzen der Ausdehnungskammer; und

Steuermittel zum Bewirken einer Druckerniedrigung in der Ausdehnungskammer, so dass der Vorläufer sich in einer ersten Dimension frei ausdehnen kann, aber in einer zweiten Dimension eingeschränkt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnungskammer obere Wände, untere Wände und Seitenwände umfasst;

die oberen und unteren Wände relativ zueinander beweglich sind;

die erste Dimension Höhe ist; und

das Steuermittel so angeordnet ist, dass es die oberen und unteren Wände auseinanderbewegt, um den Vorläufer zu puffen und um es dem puffenden Vorläufer zu erlauben, sich in der ersten Dimension frei auszudehnen, wobei der puffende Vorläufer in der zweiten Dimension durch Seitenwände der Ausdehnungskammer eingeschränkt wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der puffende Vorläufer in der zweiten und dritten Dimension durch die Seitenwände der Ausdehnungskammer eingeschränkt wird.