DE69502725T2

DE69502725T2 - Texturmittel mit nahrungsmittelqualität aus amylosereichen stärketeilchen und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE69502725T2
Application number: DE69502725T
Authority: DE
Inventors: Johannes Singapore 0511 Baensch; Didier Ch-1630 Bulle Gumy; Dietmar Ch-1092 Belmont Sievert; Pierre Ch-1814 La Tour-De-Peilz Wuersch
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1994-07-22
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 1998-11-26
Anticipated expiration: 2015-07-14
Also published as: EP0773723B1; CA2190996C; ES2116752T3; US5759581A; JP3405731B2; CA2190996A1; AU686830B2; DE69502725D1; WO1996003057A1; ATE166538T1; AU2805895A; EP0773723A1; DK0773723T3; JPH10504189A; NZ288729A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Texturmittel mit Nahrungsmitteiqualität, dessen Verwendung als Fettersatz in Speisezubereitungen und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Das Verbraucherbewusstsein bezüglich des Kaloriengehalts von Nahrungsmitteln hat sich während weniger zurückliegender Jahre sehr stark erhöht und eine Nachfrage nach Nahrungsmitteln mit vermindertem Fettgehalt mit sich gebrachte Diese Nachfrage hat in der Nahrungsmittelindustrie einen Bedarf geweckt, wenigstens einen Teil des Fettes und/oder Öls in Fertigspeisen zu ersetzen. Es ist vorgeschlagen worden, dass bestimmte hydrolysierte Stärkeerzeugnisse (WO-A- 91/01091 und EP-A-0 443 844) wie auch chemisch, enzymatisch oder durch Retregradation modifizierte Stärken (WO-A-91/07106 und WO-A-94/09645) allein oder in Verbindung als Fettersatz verwendet werden können.
Abgesehen von der Zielsetzung, Stärke als Fettersatz zu nutzen, besteht heute eine erhöhte Nachfrage nach nicht-chemisch modifizierten Texturmitteln. In Anbetracht der Verbrauchertendenzen und der Bevorzugung "natürlicher" Nahrungsmittehnhaltsstoffe würde eine auf Stärke basierende Zubereitung, die keine enzymatischen Hydrolysen, Behandlung mit Lösungsmitteln oder chemische Modifikation erfahren hat, einen offensichtlichen Vorteil für den Einsatz in Nahrungsmitteln bieten.
Es ist weiterhin bekannt, dass Fett eine entscheidende Rohe in der Schmackhaftigkeit von Nahrungsmitteln hat und dass seine Herabsetzung oft die sensorische Qualität und die Textur verändert. Die Verminderung oder der Ersatz des normalen Fettgehalts in Nahrungsmittelerzeugnissen unter Bewahrung guten Geschmacks und guter Textur ist daher eine vor der Industrie stehende Herausforderung, genauer die Entwicklung von Fettersatzstoffen, die so weit wie möglich die richtige Kombination von Geschmack und Gaumengefühl haben. Dieses Problem kann teilweise dadurch gelöst werden, indem Fett durch Inhaltsstoffe auf der Basis von Kohlenhydraten und Proteinen ersetzt wird, die niedrigere Kalorieninhalte haben und es gestatten, den Wassergehalt zu erhöhen. Ein gutes, Fett nachahmendes System wird jedoch versuchen, das Fliess-, Gleit- und Absorptionsprofil von Fett selbst zu erreichen. Da dies nicht leicht mit einem einzigen Inhaltsstoff erreicht werden kann, wenn man von den synthetischen Fettersatzstoffen absieht, so besteht der praktischste Weg, dies zu erreichen, darin, dass man eine Kombination von Stoffen benutzt, die die gewünschten sensorischen Eigenschaften liefern können. Sie bestehen im allgemeinen aus einer Kombination von Wasser und Verdickungsmittel, löslichen Quellstoffen und/oder mikronisierten Bestandteilen mit oder ohne oberflächenaktive Lipide, wobei das ganze eine sahneartige Textur ergibt. Die Mikroteilchen liefern einen "Kugellager"-effekt, der die Fliesseigenschaften des Fettersatzsystems verbessert und glättet und somit die Wahrnehmung des Nahrungsmittels als Fett erhöht. Gewöhnlich sind sie unlösliche Stoffe mit einer typischen Teilchengrösse von weniger als 3 um, die von der Zunge nicht als Teilchen empfunden werden. Der am besten bekannte derartige Stoff ist mikrokristalline Cellulose, die am Anfang der 60er Jahre entwickelt wurde. In jüngerer Zeit sind mikronisiertes Hühnereiweiss, Molken- und Milcheiweiss für solche - Anwendungen vorgeschlagen worden, während aber die Auswahl von von der Stärke abgeleiteten mikronisierten Inhaltsstoffen sehr begrenzt ist und diese sehr teuer sind (man siehe zum Beispiel bei M. Glicksman in Food Technol. 45, 94-103, 1991 wie auch in EP-A-0 486 936 und WO-A-91/07106).
Es ist daher der Zweck der vorliegenden Erfindung, eine neue Art von Texturmittel mit Nahrungsmittelqualität zu schaffen, das alle die Merkmale besitzt, um als ein Fett- und/oder Ölersatz zu dienen, insbesondere ein Fettgefühl im Mund zu erzeugen, und das verhältnismässig leicht und billig hergestellt werden kann, ohne dass Lösungsmittel und/oder andere Chemikalien eingesetzt werden.
Die gegenwärtigen Erfinder haben nun unerwartet gefunden, dass amylosereiche Stärke in Gestalt eines Gels aus Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von mindestens 3 um die obigen Anforderungen erfüllt und dass sie des weiteren mit einem Verfahren erhalten werden kann, das lediglich die gemeinsame Wirkung von Wärme und mechanischer Behandlung beinhaltet.
Der erste Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist folglich ein Texturmittel mit Nahrungsmittelqualität in der Form von thermisch stabilisierten, quellbeständigen und nichtkristallinen amylosereichen Stärketeilchen, die eine weiche, gelierte Struktur aufweisen, in denen der Amylosegehalt der Stärke zwischen 40 und 70 % liegt und 90 % der Teilchen einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 30 um haben.
Gemäss einem zweiten Gegenstand der Erfindung ist das wie oben definierte Texturmittel in Speisezubereitungen als Fettersatz verwendbar. Es kann in solchen Speisezubereitungen auch als Aufheller verwendet werden.
Ein dritter Gegenstand dieser Erfindung besteht in einem Verfahren für die Herstellung des wie oben definierten Texturmittels mit Nahrungsmittelqualität, das die Schritte umfasst, die amylosereiche Stärke in Wasser aufzuschlämmen, die so erhaltene Aufschlämmung auf etwa 90 bis 100 ºC, vorzugsweise 95 bis 100 ºC zu erhitzen, und zwar unter fortgesetztem, kontrolliertem Rühren ohne Scherwirkung, aber stark genug, um eine Teilchenaggregation zu vermeiden und das erwünschte gelartige Teilchenprodukt zu bilden, sowie das benannte Produkt dann abzukühlen. Das Rühren muss tatsächlich so erfolgen, dass eine hohe Scherwirkung&sub1; die die Teilchen zerstören könnte, vermieden wird. Das Rühren muss aber genügend intensiv sein, um Teilchenaggregation während der Wärmebehandlung zu vermeiden und dadurch eine Stabilisierung der Teilchenstruktur zu gestatten.
Vorzugsweise schliesst das Verfahren einen zweiten Aufheizschritt zu Temperaturen bis zu 40 bis 80 ºC ein.
Das obige Verfahren kann vorteilhafterweise unter einem Druck von etwa 0,3 bar ausgeführt werden. Die einzelnen Schritte dieses Verfahrens können etwa die folgenden Zeiten beanspruchen: 30 min für das erste Aufheizen auf Temperaturen bis zu 95 bis 100. C, Aufrechterhalten der besagten Temperatur während etwa 30 min, Abkühlen des erhaltenen Produkts bis etwa auf Zimmertemperatur innerhalb von etwa 25 min, weiteres Aufheizen des benannten Produkts innerhalb von etwa 15 min auf Temperaturen bis zu 40 bis 80 CC und wiederholtes Abkühlen innerhalb von etwa 5 min auf Zimmertemperatur.
Das teilchenförmige Produkt der Erfindung wird also in der Form von Körnchen erhalten, die eine weiche, gelartige Struktur haben, in der nämlich die nichtkristalline Struktur der verwendeten Ausgangsstärke erhalten bleibt. Die Teilchen sind durch die kontrollierte thermische und mechanische Behandlung chemisch nicht modifiziert oder verändert worden und haben sich gegenüber Scherwirkung, Erhitzen (bis zu 125 ºC), Säure sowie Aufquellen als widerstandsfähig erwiesen, zum Beispiel in wässrigem Medium bis zu 120 CC. Der durchschnittliche Teilchendurchmesser beträgt etwa 15 um, während die Teilchengrössenverteilung derart ist, dass 90 % der Teilchen einen Durchmesser im Bereich von etwa 5 bis 30 um haben. Die genannten Teilchengrössen liegen etwas oberhalb der von der Zunge noch als Teilchen empfundenen Grösse, dennoch wird die teilchenförmige Starke gemäss vorliegender Erfindung von der Zunge praktisch nicht als Teilchen empfunden, und zwar dank der weichen, gelartigen Struktur der Teilchen, und daher stellen sie ein voukommenes, Fett nachahmendes System für Anwendungen in Speisezubereitungen dar.
Das Produkt der Erfindung kann auch des weiteren getrocknet und in einer in Wasser zu rekonstituierenden, dehydratisierten Pulverform erhalten werden, zum Beispiel entweder durch Gefriertrocknung und Mahlen oder durch Sprühtrocknung. Im letzteren Falle kann vor dem Trocknen vorteilhafterweise Maltodextrin hinzugefügt werden, um das Verfahren zu verbessern, bevorzugt in einem Verhältnis von 1 : 0,5 bis 1 : 1 zur amylosereichen Starke.
Es kann auch in Gestalt eines dreidimensionalen Gelteilchennetzwerks in einer Konzentration von etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent in einer wässrigen Phase vorliegen.
Gemäss einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein modifiziertes Texturmittel mit Nahrungsmittelqualitat erhalten werden, indem man von einer Mischung amylosereicher Starke und Getreidemehl wie Reismehl ausgeht, um die sensorischen Eigenschaften (Aroma, Geschmack) des Endprodukts zu verbessern. Das Verhältnis zwischen amylosereicher Starke und Getreidemehl hängt von der erwünschten Textur und den erwünschten Aromaeigenschaften des zu erzielenden Endprodukts ab. Zum Beispiel wurde gefunden, dass ein Verhältnis von 1 : 1 im Falle von Reismehl gute Ergebnisse bezüglich der Textur (Sahnigkeit) und des Aromas liefert. Das Reismehl maskiert das Fehlaroma der amylosereichen Starke, während letztere das Reisaroma unterdrückt. Natürlich können andere geeignete Getreidekörner in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, darunter zum Beispiel Mais, Weizen, Hafer, Gerste, Buchweizen, Roggen, Sorghum und Hirse.
Was das Herstellungsverfahren mit der obigen Mischung betrifft, so gelten die selben Bedingungen wie die schon angeführten, eventuell in einigen besonderen Fällen mit einer geringfügig geringeren Aufheiztemperatur, zum Beispiel zwischen etwa 80 und 100 ºC.
Die gemäss vorliegender Erfindung verwendeten Bedingungen zielen auf eine teilweise Gelierung der amylosereichen Starke und volle Gelierung der Starke des Getreidemehis ab. Eine volle Gelierung der amylosereichen Starke, zum Beispiel durch hohe Temperaturen, und eine völlige Sprengung und völliger Abbau der amylosereichen Stärkekörner durch Anwendung von hohem Druck oder Vermischung unter Anwendung von hohen Scherkräften sollte vermieden werden. Die fortgesetzte Rührwirkung während des Aufheizens und Abkühlens verhindert die Ausbildung eines durchgehenden Polymergelnetzwerks sowie die Bildung von Stärkeaggregaten während der Verarbeitung. Dadurch werden homogene Produkte erhalten. Eine Modifikation der Stärke in übereinstimmung mit dieser Erfindung wird daher nur durch die gemeinsame Wirkung von Hitze und mechanischer Behandlung erreicht, während ausser Wasser keine Zusätze erforderlich sind.
Im Verfahren gemäss vorliegender Erfindung besteht ein wichtiger Parameter in den Rührbedingungen, die eine Scherwirkung beinhalten müssen, um Aggregation der Teilchen während des ganzen Verfahrens, besonders aber während der Abkühlung zu vermeiden, da besagte Aggregation negative Auswirkungen hat, zum Beispiel Synärese und Aushärtung des Gels. Genügend starke Rührung wird daher benötigt, um eine Aggregation der Körnchen zu vermeiden, obwohl die amylosereiche Stärke bei 100 ºC erst teilweise geliert Andererseits ist es weiterhin erforderlich, eine zu starke Scherwirkung zu vermeiden, die die Struktur der Teilchen zerstören könnte.
Zwei hauptsächliche Reaktortypen können eingesetzt werden, die die geeigneten Scherbedingungen liefern; beim ersten Typ ist eine spezielle Kegelgeometrie mit Schaben und damit verbundener Rückführwirkung vorhanden, beim zweiten Typ liegen eine zylindrische Geometrie und eine spezielle senkrechte Schaufelanordnung vor.
Genauer sind die folgenden beiden Pilotanlagenreaktoren vorteilhaft eingesetzt worden:
(1) Becomix (A. Berents GmbH & Co KG, Stuhribremen, Deutschland) (mit Kegelgeometrie)
Eine Höchstmenge von 10 l Stärkeaufschlämmung kann verarbeitet werden. Die Aufschlämmung kann homogenisiert und/oder gründlich durchmischt werden. Nur der Mischgang wurde verwendet. Ein Kilogramm Stärke wurde in 4 l Wasser aufgeschlämmt; die Aufschlämmung wurde im Doppelmantel innerhalb von 30 min von Umgebungstemperatur auf 80 bis 100 CC aufgeheizt, je nach dem Rohmaterial, wobei der Druck bei 0,3 bar gehalten wurde; die Aufschlämmung wurde für 30 min bei 80 bis 100 ºC gehalten und dann auf 20 bis 30 ºC abgekühlt; ein zweiter Aufheizzyklus bei 40 ºC ergab ein glatteres Gel.
(2) MBR-Reaktor (Bio-Reactor AG, Schweiz) (zylindrische Geometrie)
Eine Höchstmenge von 5 l Stärkeaufschlämmung kann verarbeitet werden Gründliche Vermischung wird mit rotierenden Schaufeln bei 200 Umdrc/min erreicht, wobei die Heiz- und Kühltemperatur sowie die Rührgeschwindigkeit über eine Steuereinheit manuell eingestellt werden können. Die Verarbeitung der Stärkeaufschlämmung erfolgt unter den selben Bedingungen wie für Becomix beschrieben.
Für die Bereitung kleiner Produktemengen ist im Laboratorium (Labormassstab) ein anderer Reaktor verwendet worden, nämlich ein OCI Omni-Mixer (Omni International, Waterbury CT USA), worin amylosereiche Stärke bzw. Mischungen von amylosereicher Stärke und natürlicher Stärke (wie Reisstärke/Reismehl, Weizenstärke, Kartoffelstärke) wie folgt zubereitet wurden: 20 g der Stärke oder Stärkemischung wurden in 80 ml Wasser aufgeschlämmt. Die Aufschlämmung wurde in die Mischkammer des Omni-Mixers mit bei 1000 bis 2000 Umdr./min rotierenden Flügeln überführt. Die Stärkeaufschlämmung wurde durch Eintauchen der Kammer in ein bei 100 ºC gehaltenes Ölbad während 30 min aufgeheizt. Dann wurde die Mischkammer unter fortgesetztem Rühren für 10 min in ein Wasserbad gebracht. Schliesslich wurde die Mischkammer für 10 min in ein Eisbad eingetaucht.
Obwohl Enzyme keineswegs erforderlich sind, um das Verfahren für die Herstellung der Produkte gemäss vorliegender Erfindung auszuführen, können sie dennoch in gewissen Fällen dazu benutzt werden, um die Textur zu modifizieren, wenn es wichtig ist, die Viskosität und/oder die Teilchengrösse des Endprodukts etwas herabzusetzen. Amylolytische Enzyme können so eingesetzt werden, zum Beispiel α-Amylasen, und im Falle amylosereicher Stärke allein in Mengen von 0,05 bis 1,5 % (50 bis 500 U pro 20 g Stärke) bzw. bei einer Mischung von amylosereicher Stärke und Reismehl in Mengen von 0,003 bis 0,1 % hinzugefügt werden.
Wenn jedoch Enzyme im Herstellungsverfahren eingesetzt werden, ist es nötig, während etwa 30 min einen abschliessenden Aufheizschritt auf Temperaturen bis zu 80 bis 125 ºC, vorzugsweise etwa 80 ºC, zu haben und sorgfältig zu prüfen, zum Beispiel mit der Phadebas-Einheitsmethode, dass keine verbleibende α-Amylaseaktivität nachgewiesen werden kann. Praktische Prüfungen haben gezeigt, dass der Einsatz von Pankreas-a-Amylase (200 U/20 g Stärke) in der Herstellung der amylosereichen Stärkezubereitung zu einer Verminderung der Teuchengrösse (gemessen mit einem Malvern-Lichtstreugerät) und Viskosität (gemessen mit einem Carri-Med-Rheometer mit kontrollierter Beanspruchung) des Endprodukts führt. Keine Teilchenaggregation oder Phasentrennung (Synärese) ist während einer Aufbewahrungszeit von sieben Tagen bei 4 ºC bemerkt worden.
Das amylosereiche Stärkeprodukt gemäss vorliegender Erfindung hat die folgenden Merkmale: Homogen, glatt, sahnige Textur, keine klebrige oder pastöse Konsistenz, weisse Färbung, undurchsichtig, hoher Glanz, widerstandsfähig gegen Säure, thermisch reversibel. Anwendungen in der Küche sind in seiner Eigenschaft als Fettersatz ausgeführt worden, zum Beispiel in Bechamel-Sosse (28 % Energieverminderung), Majonäse (34 %), französische Salatsosse (26 %), fettarmer Joghurt usw. Die teilchenförmige Stärke ist ferner durch eine stark aufhellende Wirkung gekennzeichnet, zum Beispiel in fettarmer Majonäse.
Des weiteren widersetzen sich 30 bis 50 % der teilchenförmigen Stärke wegen des sehr hohen Amylosegehalts der Verdauung und werden daher wie Diätfasern im Dickdarm langsam fermentiert. Die verbleibende Stärke wird von der Pankreas-α-Amylase sehr langsam verdaut.
Man kann daher sogar in Betracht ziehen, die teilchenförmige Stärke gemäss vorliegender Erfindung in flüssigen oder halbflüssigen Rezepturen für Zuckerkranke sowie möglicherweise für die Behandlung von ulzeröser Kolitis einzusetzen.
Es ist schliesslich sehr wichtig zu bemerken, dass die erfindungsgemässe teilchenförmige Stärke in beiden Formen sterilisiert werden kann, d.h. als ein Gel oder als eine rekonstituierte wässrige Aufschlämmung, wobei die teuchenartige Struktur nach solcher Sterilisation erhalten bleibt, so dass sie in einer stabilen Form über mehrere Monate, zumindest mehr als sechs Monate aufbewahrt werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr genauer beschrieben und durch die folgenden Beispiele veranschaulicht werden.
Beispiel 1: Herstellung und Eigenschaften der teikhenförmigen Stärke
Als Ausgangsstoffe für die Herstellung der angestrebten teilchenförmigen Stärke sind zwei verschiedene Arten von natürlicher, amylosereicher Stärke verwendet worden, nämlich "Eurylon VII" (von Roquette, Lestrem, Frankreich) mit 70 % Amylose und "Amaizo 2568F" (von der American Maize Product Co., Hammond IN USA) mit 40 bis 50 % Amylose.
Andere Produkte sind in diesem Beispiel verwendet worden, zum Beispiel natürliche Kartoffelstärke, Weizenstärke und Reisstärke (von Sugro AG, Basel), natürliches Reismehl "MP-40 Siam Patna" (von Häfliger, Schweiz) und natürliches Gerstenmehl "Prowashonupana" (PWSNP, von Con Agra, Omaha, USA), das wachsartige Stärke und 17 % ß-Glucan (Hydrokolloid) enthält, sowie α-Amylase "B-100" (von Gist-Brocades, Delft, Niederlande) mit einer Aktivität von 18000 RAU/S.
Um die geeignetsten praktischen Verarbeitungsbedingungen zu bestimmen, mit denen das Produkt der Erfindung erhalten werden kann, sind verschiedene Muster der teuchenförmigen Stärke hergestellt und geprüft worden; genauer sind Teilchengrossenverteilungen, die Rheologie der konzentrierten Gele und weitere- Analysen ausgeführt worden.
(a) Die Teilchengrössenverteilung wurde mit einem Laserlichtstreuungsgerät Malvern Mastersizer IP (Malvern Instruments, Worcs, UK) gemessen, das mit 300 mm Brennweite ausgerüstet war. Vom frisch zubereiteten Gel wurden 5 ml in 50 ml H&sub2;O verdünnt und über Nacht gerührt. Um eine minimale Verdunkelung von 0,15 zu erreichen, wurden etwa 7 bis 12 ml in die Musterbereitstellungseinheit eingeführt, die doppelt destilliertes Wasser enthält, mit einer Geschwindigkeit von 80 % gerührt und mit einer Geschwindigkeit von 80 % in the optische Zelle gepumpt.
(b) Rheologische Messungen wurden mit einem bei einer Frequenz von 1 Hz in Parallelattengeometrie (4 cm, 1 mm Abstand) betriebenen Rheometer Garn-Med CSL 100 mit kontrollierter Beanspruchung (Carri-Med Ltd, Dorking, UK) ausgeführt. Die Prüfung mit Drehmomentenvorschub wurde bei 20 CC in 20 Schritten von 1 bis 30 Pa ausgeführt.
Der Schermodul G' und die Phasenverschiebung 8 wurden im linearen viskoelastischen Bereich abgelesen. Das 2oxige Stärkegel (Gew./Gew.) wurde weiter nach der Scherbeanspruchung sowie einen Tag nach der Scherbeanspruchung mit einem kleinen Polytronrührer (Ultra-Turrax, Janke & Kunkel AG, IKA-Werk, Staufen im Breisgau, Deutschland) bei der Geschwindigkeit 2 während 30 s vermessen. Das 20%ige Stärkegel (Gew./Gew.) wurde nach dem Erhitzen zuf 100 CC für 30 min sowie einen Tag nach dem Erhitzen vermessen. Schhesshch wurde die Veränderung des bei 4 ºC aufbewahrten Gels über einen Zeitraum von bis zu sieben Tagen verfolgt.
(c) Weitere analytische Methoden wurden eingesetzt, wie insbesondere im Fall des mit Enzymen hergestellten Stärkeprodukts die Zuckerreduktionsmethode (Maltosebestimmungen) von Somogyl (J. Biol. Chem. 195, 19, 1952) sowie der Nachweis der restlichen α-Amylase-Aktivität mit dem Phadebas-Amylasetest (Pharmacia Diagnostics AB, Uppsala, Schweden).
Die mit Enzymen hergestellten Stärkeprodukte hatten Dextroseäquivalente von weniger als 3. Der Begriff des Dextroseäquivalents, abgekürzt DE, beschreibt den Umwandlungsgrad von Stärke zu Stärkehydrolysat. Es wird definiert als der Prozentgehalt reduzierender Zucker in einem Produkt, umgerechnet auf Glucose und auf das Trockengewicht des Produkts. Natürliche Stärke hat ein DE von etwa 0, Glucosepulver hat ein DE von 100.
Rasterelektronenmikroskopie (SEM) wurde ebenfalls für getrocknete Stärke angewendet, die auf Leitkohlenstoff aufgestreut und mit Gold bedampft wurde. - Stärkegel wurde in einen vertieften Halter gegeben, zwei Stunden lang mit destilliertem Wasser gewaschen, mit Glutaraldehyd fixiert und mit Aceton sowie einem Umwandlungspunkt-Trockner entwässert.
Aus den verschiedenen, mit den oben erwähnten Ausgangsstoffen und verschiedenen Verarbeitungsbedingungen durchgeführten unterschiedlichenVersuchen ergab sich, dass die Aufheiztemperatur einer der wesentlichen Parameter ist, um die erwünschte, teilchenförmige Stärke zu erhalten; der optimale Temperaturbereich mit amylosereicher Stärke allein liegt zwischen 90 und 100 ºC, genauer bei 90 bis 95 ºC mit "Amaizo" und bei 95 bis 100 ºC mit "Eurylon", wobei dieser Temperaturbereich etwas herabgesetzt werden kann, und zwar bis auf 80 bis 90 ºC, wenn die amylosereiche Stärke zum Beispiel mit Reismehl vermischt wird.
Natürhch sind, wie bereits früher festgestellt, die Rühr- und Scherbedingungen während des Aufheizens und Abkühlens sehr wichtig, um Aggregation des Produkts zu vermeiden.
In der Praxis ist das anfängliche Verhältnis von amylosereicher Stärke zu Wasser etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent, wenn sie allein eingesetzt wird, und etwa 2,5 bis 15 Gewichtsprozent, wenn sie zum Beispiel zusammen mit Reismehl eingesetzt wird, wobei letzteres in einem Verhältnis von etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent eingesetzt wird.
Die in den verschiedenen, ausgeführten Versuchen erhaltenen Eigenschaften der amylosereichen Stärke können wie folgt zusammengefasst werden:
(a) Die tejichenförmigen Stärkeprodukte bestehen aus gequollenen, teilweise gelierten amylosereichen Stärkekörnern, die lose miteinander verbunden sind und so ein dreidimensionales Teilchengelnetzwerk durch die ganze wässrige Phase hindurch bilden. Das Stärkeprodukt hat die folgenden Eigenschaften:
- glatte, sahnige Textur; homogene, nicht klebrige oder pastöse Konsistenz;
- sahnige Konsistenz bei Festkörperanteilen von > 17 % (Trockenmasse);
- Konsistenz vom Salatsossentyp bei 13 bis 17 % Festkörperanteilen;
- weisse Färbung, undurchsichtig, hoher Glanz;
- stabil während zwei Wochen Lagerung; Synärese kann durch Rühren des Produkts rückgängig gemacht werden;
- widerstandsfähig gegen Säure;
- widerstandsfähig gegen Scher- und Hitzeeinwirkung;
- thermische Reversibilität: Aufheizen des Produkts während 30 min auf 95 ºC vermindert geringfügig die Geliereigenschaften; bei Abkühlen auf Zimmertemperatur werden die Geliereigenschaften (festkörperartige Struktur) nicht wiederhergestellt, aber Lagerung über Nacht im Kühlschrank führt zu voller Wiederherstellung der festkörperartigen Geliereigenschaften; ein zweites Aufheizen ergibt ein elastischeres, sahnigeres Gel.
(b) Rasterelektronenmikroskopie zeigt die Struktur der trockenen, teilchenförmigen Stärke, die eine weiche Struktur hat, während die gelierte Stärke eine narbige Oberflächenstruktur mit anhängenden Amyloseresten aufweist.
(c) In der amylosereichen Stärke kann ein Fehlaroma bemerkt werden. In Speisezubereitungen verschwindet dieses Fehlaroma oft infolge der niedrigen eingesetzten Konzentration oder infolge einer Maskierung des Fehlaromas durch andere Speisebestandteile. Es wurde auch gefunden, dass eine Inkubation der Stärkezubereitung mit Milchsäurebakterien das Aroma der Zubereitung verbessert.
(d) Eine Verbesserung der sensorischen Eigenschaften (Aroma, Geschmack) des Endprodukts wird erreicht, wenn von einer Mischung von amylosereicher Stärke und Reismehl ausgegangen wird. Das benutzte Verhältnis von amylosereicher Stärke zu Reismehl hängt von den gewünschten Textur- und Aromaeigenschaften des Endprodukts ab. Es wurde gefunden, dass Verhältnisse von 1 : 1 bis 1 : 4, vorzugsweise von etwa 1 : 1, zwischen amylosereicher Stärke und Reismehl gute Ergebnisse bezüglich Textur (Sahnigkeit) und Aroma liefern. Im allgemeinen maskiert das Reismehl das Fehlaroina der amylosereichen Stärke, während die amylosereiche Stärke das Reisaroma unterdrückt. Eine glatte, sahnige Textur entwickelt sich im Ergebnis von Amylopektin-Retrogradation über einen Lagerungszeitraum von zwei bis drei Tagen bei Kühischranktemperatur.
(e) Bezüglich der Teilchengrössenverteilung sind die mit "Eurylon" erhaltenen Ergebnisse wie folgt:
- Ausgangsstoff (Eurylon): 90 % zwischen etwa 2 und 15 um (etwa 10 % unter 2 um).
- nach dem ersten Aufheizschritt: 90 % zwischen 6 und 60 um.
- teilchenförmige Stärke der Erfindung: 90 % zwischen etwa 5 und 30 um (etwa 10 % über 30 um).
Das Produkt aus amylosereicher Stärke und Reismehl besteht aus gequollenen, teilweise gelierten amylosereichen Stärkekörnern und einer Phase, die Wasser, voll gelierte Reisstärke, denaturiertes Reisprotein und andere Reismehlbestandteile umfasst. Durch die Gegenwart von teilweise gelierten amylosereichen Stärkekörnern im Produkt wird die Bildung eines durchgehenden Polymergels aus gelierter Reisstärke verhindert. Die Produkteigenschaften sind:
- glatte und sahnige Textur;
- mildes Aroma, milder Geschmack (keine wahrgenommenen Aromaprobleme);
- keine Synärese;
- das Gel ist weicher als das amylosereiche Produkt;
- das Gel ist gegenüber Scher- und Hitzeeinwirkung widerstandsfähig.
Rasterelektronenmikroskopie zeigt ganze, amylosereiche Stärkekörner, die von aufgebrochenen Reisstärkekörnern bedeckt sind, die ein schwaches Netzwerk bilden. Die Wechselwirkungen zwischen den amylosereichen Stärkekörnern sind weniger ausgeprägt. Das gebildete Netzwerk ist weniger klebrig und sahniger als es in amylosearmen Produkten der Fall ist.
Die Teilchengrösse des Reismehls ist für die sensorischen Eigenschaften (Körnigkeit) und Strukturausbildung (Gelstärke) wichtig. Die Teuchengrösse des Reismehls liegt vorzugsweise bei unter 100 um. Normales Reismehl mit einem wesentlichen Anteil an Teilchen über 180 um kann auch eingesetzt werden. In diesem Falle sollte eine Homogenisierung (zum Beispiel Kolloidmühle, Homogenisator, Rührer mit hoher Scherkraft) des Reismehis mit Wasser (Gewichtsverhältnis 1 : 8) ausgeführt werden, bevor die Aufschlämmung von Reismehl in Wasser mit der amylosereichen Stärke im Verhältnis von 9 : 1 vermischt wird. Diese Mischung wird dann verarbeitet, wie oben für die trockene Mischung aus amylosereicher Stärke und Reismehl beschrieben.
(f) Ein weiter Teuchengrössenbereich von 1 bis 100 um wird gefunden. Obwohl ein teuchenförmiges Gel unterhalb von etwa 3 pm nicht wahrgenommen wird, enthielt das teilchenförmige System mindestens etwa 95 % von Teilchen über 3 um, jedoch weniger als etwa 5 % von Teilchen über 70 um. Die durchschnittliche Teilchengrösse kann allgemein zwischen 10 und 20 pm, vorzugsweise bei etwa 15 um liegen, in anderen Worten sind allgemein 50 % der gesamten Volumenverteilungen kleiner als etwa 15 um.

Beispiel 2

Amylosereiche Stärke (250 g) und faserreiches Provashonupana-Gerstenmehl (250 g), das 18 % β-Glucan enthält, wurden im Becomix-Reaktor zubereitet, wie für die Mischung aus amylosereicher Stärke und Reismehl beschrieben. Das erhaltene Produkt hat eine bräunliche Farbe, eine sahnige Textur und ist stabil (keine Synärese) über einen Aufbewahrungszeitraum von sieben Tagen. Dieses Produkt ist auch gegenüber Scherwirkung und Gefrieren/Auftauen stabil. Vermutlich tragen die wachsartige PWSNP-Gerstenstärke und das ß-Glucan zu dieser Stabilität bei.

Beispiel 3

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von dehydratisierter Teilchenstärke durch Sprühtrocknung. Aufschlämmungen werden mit 2 kg "Eurylon VII" in 8 kg Wasser bzw. mit 2 kg "Eurylon" und 1 oder 2 kg Maltodextrin (DE 6 bis 12) in 6 kg Wasser bereitet.
Die Aufschlämmungen werden im Becomix-Reaktor erhitzt, wie in Beispiel 1 erklärt. Am Ende wird jede Aufschlämmung unter den folgenden Bedingungen in einem Sprühtrockenturm getrocknet: Umdrehungsgeschwindigkeit 20 000 bis 23 000 Umdr./min, Eintrittstemperatur 150 bis 165 ºC, Austrittstemperatur 75 bis 85 ºC.
Im Ergebnis der Trocknung unter den oben genannten Bedingungen erwies es sich, dass die nach vorangehender Vermischung mit Maltodextrin erhaltene dehydratisierte Teilchenstärke nach Rekonstitutlon der wässrigen Aufschlämmung ein sahniges, glattes Produkt liefert, während die ohne Maltodextrin erhaltene Stärke grobkörnig ist und Aggregate aufweist. Es erwies sich ferner, dass die Zugabe von Maltodextrin vor dem Trocknen das Quellen der amylosereichen Stärkekörner während der Aufheizschritte verhindert, so dass sich eine engere Teflchengrössenverteilung ergibt und die weitere Verteilung der Stärke erleichtert wird, indem Klumpenbildung vermieden wird.
Weiter wurde gezeigt, dass eine 5%ige Aufschlämmung des so dehydratisierten Produkts in Wasser sterilisiert werden kann (bei etwa 120 ºC) und eine sehr stabile Aufschlämmung ergibt, wobei die teilchenartige Struktur erhalten bleibt.

Beispiel 4 - Bechamel-Sosse

Dieses Beispiel veranschaulicht den Einsatz von amylosereicher Stärke in einem Rezept für kalorienarme Bechamelsosse.
Genauer wurden amylosereiche Stärke (Eurylon VII oder Amaizo 2568F) oder amylosereiche Stärke und Reismehl in Wasser in einem Becomix-Reaktor gerührt (80 bis 130 Umdr./min) und erhitzt (80 bis 100 ºC), wie früher beschrieben, während etwa 10 min auf der geeigneten Temperatur gehalten und dann auf 20 ºC abgekühlt (90 bis 130 Umdr./min).
Die normalen anderen Bestandteile der Sossen (Milchpulver, Maisstärke, Gewürze, Aromen usw.) wurden hinzugefügt, und die Mischung wurde ein zweites Mal auf etwa 80 C erhitzt, und zwar weiter unter konstantem Rühren (etwa 105 Umdr./min), dann wieder abgekühlt. Die erhaltenen Sossen wurden bei 4 ºC in Gläsern aufbewahrt, bevor die Geschmacksprüfun gen und rheologischen Auswertungen erfolgten.
Eine Bechamel-Vergleichssosse wurde wie folgt zubereitet: Sonnenblumenöl wurde mit Wasser vermischt (3,4 Gewichtsprozent) und die Aufschlämmung während einiger Minuten gerührt (105 Umdr./min). Dann wurden die anderen, oben erwähnten Zutaten hinzugefügt, und die Mischung wurde unter konstantem Rühren (95 Umdr./min) während 10 min auf 95 ºC erhitzt. Nach Abkühlen, wobei noch gerührt wurde (105 Umdr./min), wurde die Sosse in ein Glass gefüflt und bei 4 ºC aufbewahrt.
Die verschiedenen, zubereiteten Bechamelsossen wurden dann zusammen mit der Vergleichssosse auf ihren Geschmack geprüft, nachdem sie in einem Wasserbad auf etwa 65 ºC erhitzt worden waren. Ein Panel von 12 erfahrenen Geschmacksprüfern wurde eingesetzt, um die Muster mehrere Male zu bewerten. Genauer wurden die Sossenmuster bezüglich ihres Aussehens, ihrer Farbe, ihrer Textur, ihres Geschmacks und ihres Gaumengefühls bewertetc Die Ergebnisse dieser Bewertungen sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1
Es ergibt sich aus der obigen Tabelle 1, dass die 0,1/0,4-Mischungen von amylosereicher Stärke und Reismehl der Vergleichssosse am nächsten kommen, jedoch mit einer Kalorienminderung von etwa 30 %.
Es wurde andererseits ebenfalls gezeigt, dass durch Hinzufügen natürlicher amylosereicher Stärke, d.h. von nicht erfindungsgemäss behandelter Stärke, direkt zur Bechamelsosse eine körnige Textur entstand, die von Stärkekornaggregation hervorgerufen wird, die während des Aufheizvorgangs erfolgt.

Beispiel 5 Majonäse

Dieses Beispiel veranschaulicht die Zubereitung einer fettkalorienarmen Majonäse, in der Produkte aus amylosereicher Stärke bzw. amylosereicher Stärke und Reismehl als Fettersatz eingesetzt wurden. Das amylosereiche Stärkeprodukt diente auch als Aufheller. Die Majonäserezeptur ist in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2
Muster 1: mit dem amylosereichen Stärkeprodukt zubereitet.
Muster 2: mit dem Produkt aus amylosereicher Starke und Reismehl zubereitet.
Die Hydrokolbide wurden in einem Teil des Öls aufgeschlämmt und mit Wasser verrührtc Alle trockenen Zutaten wurden langsam unter gründlichem Rühren der Mischung zugesetzt. Dann wurden das übrige Öl, der Essig, der Senf und die entwickelten Stärkeprodukte (amylosereiche Starke und amylosereiche Stärke/Reisstärke) getrennt unter Rühren hinzugegeben. Diese Mischung wurde unter fortgesetztem Rühren auf 93 bis 95 CC erhitzt und dann abkühlen lassen.
Bewertung der Majonäsezubereitungen (Geschmacks-Rundversuch):
Vergleich: glatte, sahnige Konsistenz, leicht durchscheinend, keine Synärese.
Muster 1: mit dem Vergleichsmuster vergleichbar in Textur und Geschmack, weisse Färbung, keine Synärese.
Muster 2: weniger dick als das Vergleichsmuster, glatt, leichter Getreidegeschmack, keine Synärese.

Beispiel 6: Joghurt

Dieses Beispiel zeigt die Zubereitung von Normaljoghurt, fettarmem Joghurt und von Joghurt, der amylosereiches Stärkeprodukt als Texturmittel und Fettersatz enthält.
Joghurt wurde aus Einzelhandelsmilch, Magermilchpulver, Zucker, Wasser und dem amylosereichen Stärkeprodukt zubereitet. Die Zutaten wurden mit einem Besenrührer vermischt. Die erhaltenen Mischungen wurden in rostfreien Stahlbechern auf 85 ºC erhitzt, für 30 min bei dieser Temperatur gehalten, auf 40 bis 42 CC abgekühlt, dann mit 2 % Kulturmasse inokuliert und gereift. Der Joghurt wurde sodann gerührt, in Gefässe gegossen und über Nacht gekühlt, wodurch ein End-pH von 4,5 erreicht wurde. Tabelle 3: Joghurtrezeptur
Sensorische Bewertung (Geschmacks-Rundversuch):
Das Muster war mit dem Vergleichsjoghurt bezüglich des typischen Joghurtaromas und der Textureigenschaften (glatt und sahnig) vergleichbar. Das Muster wurde jedoch wegen seiner weissen Farbe und seines sauberen, frischen Geschmacks bevorzugte

Beispiel 7: Mexikanische Sosse

Dieses Beispiel veranschaulicht die Zubereitung einer Sosse des mexikanischen Typs mit den Produkten aus amylosereicher Stärke bzw. amylosereicher Stärke und Reisstärke als Texturmitteln. Tabelle 4 Mexikanische Sossenrezeptur
Muster 1: mit dem amylosereichen Stärkeprodukt zubereitet.
Muster 2: mit dem amylosereichen Stärke/Reismehlprodukt zubereitet.
Sensorische Bewertung der Produkte (Geschmacks-Rundversuch):
Muster 1 und 2 hatten eine erwünschte weiche, giessfähige Textur. Die Vergleichssosse hatte eine festere, gelartige Struktur. Durch den Einsatz der mikroteilchenartigen Stärkezubereitung, die in dieser Erfindung beschrieben ist, wurde der typische Sossengeschmack besonders im Falle des amylosereichen Stärkeprodukts (Muster 1) begünstigt.

Beispiel 8: Französische Salatsosse

Dieses Beispiel veranschaulicht die Zubereitung einer Salatsosse, in der das amylosereiche Stärkeprodukt als Fettersatz eingesetzt wird. Tabelle 5 Französische Salatsossenrezeptur
Das Muster wurde mit dem amylosereichen Starkeprodukt zubereitet.
Das Hydrokofloid wurde in einem Teil des Öls aufgeschlämmt und während 3 min in einem Hobartmischer mit Schneebeseneinsatz mit Wasser gerührt. Die Mischung aller trockenen Zutaten wurde während weiterer 3 min der Mischung zugesetzt. Dann wurden das restliche Öl und der Essig getrennt zugegeben, wobei nach jeder Zugabe gerührt wurde.
Sensorische Bewertung (Geschmacks-Rundversuch):
Das Muster, das das amylosereiche Stärkeprodukt enthielt, hatte eine giessfähige Textur und war in Aussehen, Gaumengefühl und Sahnigkeit annehmbar.

Claims

1. Texturmittel mit Nahrungsmittelqualität in der Form von thermisch stabilisierten, quellbeständigen und nichtkristallinen amylosereichen Stärketeilchen, die eine weiche, gelierte Struktur aufweisen, in denen der Amylosegehalt der Stärke zwischen 40 und 70 % liegt und 90 % der Teilchen einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 30 um haben.

2. Texturmittel gemäss Anspruch 1, in dem die amylosereichen Stärketeilchen mit einem Getreidemehl vermischt sind.

3. Texturmittel gemäss Anspruch 2, das aus amylosereicher Stärke und Reismehl in Verhältnissen zwischen 1 : 1 und 1 4, vorzugsweise etwa 1 : 1 besteht.

4. Texturmittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 in Gestalt eines entwässerten, pulverförmigen Produkts, das in Wasser rekonstituierbar ist.

5. Texturmittel gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3 in Gestalt eines dreidimensionalen gelartigen Teilchennetzwerkes mit einer Konzentration von etwa 10 bis 30 Gewichtsprozent in einer wässrigen Phase.

6. Verwendung des Texturmittels gemäss einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5 als Fettersatz in Speisezubereitungen.

7. Verfahren zur Herstellung eines Texturmittels mit Nahrungsmittelqualität gemäss Anspruch 1, das die Schritte umfasst, amylosereiche Stärke in Wasser aufzuschlämmen, die so erhaltene Aufschlämmung auf etwa 80 bis 100 ºC, vorzugsweise 90 bis 100 ºC zu erhitzen, und zwar unter fortgesetztem, kontrolliertem Rühren ohne Scherwirkung, aber stark genug, um eine Teilchenaggregation zu vermeiden und das erwünschte gelartige Teilchenprodukt zu bilden, sowie das benannte Produkt abzukühlen.

8. Verfahren gemäss Anspruch 7, das unter einem Druck von etwa 0,3 bar und bei etwa 95 ºC ausgeführt wird.

9. Verfahren gemäss Anspruch 7 oder 8, das weiterhin die Schritte einer zweiten Erhitzung auf etwa 40 bis 80 ºC und einer zweiten Abkühlung umfasst.

10. Verfahren gemäss Anspruch 7 zur Herstellung eines Texturmittels gemäss Anspruch 2, in dem die amylosereiche Stärke zuvor mit einem Getreidemehl wie zum Beispiel Reismehl vermischt wird und der erste Heizschritt vorzugsweise zwischen etwa 80 und 100 ºC erfolgt.

11. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 7 bis 10, in dem amylolytisch& Enzyme in einer Konzentration von 0,003 bis 1,5 Gewichtsprozent zu der amylosereichen Ausgangsstärke hinzugefügt werden und ein dritter Heizschritt bei etwa 90 bis 125 ºC erfolgt, um die benannten Enzyme zu desaktivieren.

12. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 7 bis 11, in dem das erhaltene Produkt nachfolgend getrocknet und in eine entwässerte Pulverform gebracht wird.

13. Verfahren gemäss Anspruch 12, in dem vor der Trocknung, vorzugsweise Sprühtrocknung, Maltodextrin zu dem behandelten Teilchenprodukt hinzugefügt wird, und zwar in Verhältnissen von amylosereicher Stärke zu Maltodextrin von 1 : 0,5 bis 1 1.

14. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 7 bis 13, in dem die behandelte teilchenförmige amylosereiche Stärke entweder als Gel oder als rekonstituierte wässrige Aufschlämmung einem nachfolgenden Sterilisationsschritt unterworfen wird.