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DE2845571A1 - Cellulosefaserreicher snack-artikel und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Cellulosefaserreicher snack-artikel und verfahren zu seiner herstellung

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DE2845571A1
DE2845571A1 DE19782845571 DE2845571A DE2845571A1 DE 2845571 A1 DE2845571 A1 DE 2845571A1 DE 19782845571 DE19782845571 DE 19782845571 DE 2845571 A DE2845571 A DE 2845571A DE 2845571 A1 DE2845571 A1 DE 2845571A1
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fiber
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snack
rich
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Description

Die Erfindung betrifft einen ballaststoffreichen Snack-Artikel und ein Verfahren zu seiner Herstellung durch Extrudieren bei erhöhter Temperatur.
Es ist bekannt, daß zur Aufrechterhaltung einer zufriedenstellenden Darmfunktion eine ballaststoffreiche Nahrung erwünscht und vorteilhaft ist. Gemeinhin versteht man unter diesen verdauungsfördernden Stoffen Ballaststoffe aus Pflanzen, welche weitgehend aus Zellulose oder damit chemisch verwandten unverdaulichen Stoffen bestehen. Da diese unverdaulichen Ballaststoffe (im englischen Sprachgebrauch dietary fiber) mit normalen chemischen Methoden schwer erfaßbar sind, hat man den Begriff "Rohfaser" eingeführt, welcher im allgemeinen etwa 1/5 der pflanzlichen Ballaststoffe ausmacht. Weizenkleie zum Beispiel enthält neben lebenswichtigen Proteinen, Mineralstoffen und Wirkstoffen zwischen 20 und 60 % solcher Ballaststoffe, entsprechend einem mittleren Rohfasergehalt von 9 bis 12 %.
Man hat in der letzten Zeit den ernährungsphysiologischen Wert von pflanzlichen Ballaststoffen erkannt und festgestellt, daß das Angebot in der heute üblichen Nahrung an diesen Ballaststoffen zu gering ist. Demgemäß ergibt sich ein Bedarf an Nahrungsmitteln, welche zum Ausgleich gegenüber der üblichen Nahrung besonders reich an Ballaststoffen sind. Als besonders reich an Ballaststoffen werden Lebensmittel angesehen, wenn ihr Rohfasergehalt etwa den Wert von 3 % übersteigt, gemessen an dem Höchstwert für den Rohfasergehalt in landwirtschaftlich erzeugten Cerealien.
Gemäß dem oben Gesagten besteht also ein Bedarf an Nahrungsprodukten, die reich an pflanzlichen Ballaststoffen sind und welche gleichzeitig von dem Geschmack und der Konsistenz her für den Verbraucher ansprechend sind.
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Es ist zwar bekannt, daß man in Extruderprozessen hergestellten Snack—Artikeln auf Basis von stärkehaltigen Materialien
Ballaststoffanteile zusetzen kann, deren iröglicher Gehalt
an Faserbestandteilen ist jedoch sehr beschränkt. Dies liegt einerseits an den schlechten Extrudxereigenschaften von rohfaserreichen Stärkeprcdukten, andererseits daran, daß die
rohfaserreichen Materialien bei den im Extrusionsprozeß anzuwendenden Temperatur-Druck-Bedingungen infolge schlechter
Fließeigenschaften leicht anbrennen und dadurch Hitzeschädigungen erleiden, die das jeweilige Produkt unannehmbar machen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Nachteile zu beseitigen und ein ballaststoffreiches Snack-Produkt zu schaffen,'welches erheblich höhere
Rohfaseranteile aufweist als die bekannten Produkte und
gleichzeitig erwünschte Geschmacks- und Struktureigenschaften besitzt.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch einen ballaststof freichen extrudierten Snack-Artikel, welcher gekennzeichnet ist durch einen Gehalt von 1o bis 80 Gew.-% mit Ballast-
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stoff angereicherten Ilaterialien und 2o bis 9o Gew.-% eines unter Extrudierbedingungen plastifizierbaren Proteins. Bevorzugt werden 2o bis 7ο Gew.—% der oben genannten ballaststoffreichen Anteile. Als ballaststoffreich wird ein solches Produkt dann angesehen, wenn sein Rohfasergehalt ohne Einrechnung dos plastif izierbaren JProteimanteils über 3 % liegt.
Überraschenderweise hat sich geneigt, daß unter ExtrudierbedijHSpungeia plastifizieribare Proteine die bekannten Nachteile der Hersitelliang von rchfaserreichen Snack-Produkten verhindern und eine wesentliche Erhöhung des Rohfaseranteils ermöglichen, ohne daß hierdurch die Geschmackseigenschaften nachteilig beeinflußt v/erden, sondern im Gegenteil ein besonders schmackhaftes Produkt mit zusammenhängender, gegebenenfalls geschäumter Struktur und guter Haltbarkeit ergeben.
Als ballaststoffreiche Materialien kommen im Rahmen der Erfindung solche in Betracht, die physiologisch akzeptabel sind. Beispiele hierfür sind Kleie und andere Nebenprodukte der Verarbeitung pflanzlicher Rohstoffe. Auch reine Cellulose kommt in Betracht.
Als unter Extrudierbedingungen plastifizierbare Proteine kommen solche im Rahmen der Erfindung in Betracht, welche einerseits bei den über 1oo°C liegenden Extrusionstemperaturen sich so weit plastifizieren, daß sie als Gleitmittel für den Ballaststoffanteil wirken und andererseits geschmacklich für Nahrungsmittel geeignet sind. Besonders geeignet sind Milchproteine, wie Casein, Copräzipitat, Molkeprotein, aber auch · pflanzliche Proteine. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sie durch Zusätze aufgeschlossen, d. h. besser schmelzbar oder löslich gemacht wurden.
Der erfindungsgemäße Snack weist eine feste knackige Struktur auf und besitzt trotz des hohen Rohfaseranteils einen guten akzeptablen Geschmack. Die Struktureigenschaften lassen
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sich in einem sehr breiten Bereich beliebig einstellen. Die knackige spröde Konsistenz entspricht etwa der von Knäckebrot.
Außer Ballaststoffmaterial und Protein kann das erfindungsgemäße Snack-Produkt noch Salze, Gewürze, Aromastoffe und Farbzusätze, gegebenenfalls auch Wirkstoffe, in den bei Nahrungsmitteln üblichen Mengen enthalten. Es eignet sich damit auch als vollwertiges Nahrungsmittel für Hauptmahlzeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des neuartigen Snack-Artikels durch Extrudieren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich schwer extrudierbares, ballaststoffreiches Material mit einem unter Extrudxerbedingungen plastifizierbaren Protein mit einem Wassergehalt von 8 bis 25 Gew.-% vermischt und die erhaltene Mischung bei einer Temperatur von mindestens 1oo°C extrudiert wird.
Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbaren Proteine und Rohfaser-, insbesondere Cellulosefasermaterialien, wurden oben schon erwähnt. Für das Verfahren wichtig sind vor allem auch die Temperatur, die vorzugsweise im Bereich von 12o bis 19o°C liegt, sowie der Wassergehalt vor dem Extrudieren, der für die Erzielung der gewünschten knackigen Struktur Bedeutung hat. Vorzugsweise beträgt der Wassergehalt 1o bis 2o Gew.-%.
Wesentlich für das Verfahren ist, daß das als Umhüllungs- und Gleitsubstanz bestimmte Protein beim Extrudiervorgang einen Wassergehalt aufweist, der optimale Schmelzeigenschaften unter den Extrudierbedingungen gewährleistet-
Man. erreicht dies auf verschiedenen Wegen: Man kann das Protein in relativ feuchter Form,beispielsweise oberhalb 1o %, mit dem meist trockeneren Ballastoffmaterial mischen und unmittelbar darauf extrudieren. Andererseits kann man ein trockeneres Protein (im Beispiel
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des Caseins zwischen 6 und 12 % Wassergehalt) rait relativ feuchtem Ballaststoffir.aterial mischen oder man kann der Gesamtmischung Wasser zugeben, in welchem Falle man die Mischung reifen läßt, bis das Gleitmittel Protein genügend Feuchtigkeit aufgenommen hat.
Im allgemeinen sind diese Voraussetzungen bei dem angegebenen Wassergehaltsbereich der Extrudiermischung gegeben.
Wenn ein Aufschluß des Proteins vorgesehen ist, kann das schmelzbare Protein in Form von bereits aufgeschlossenem Protein in das Verfahren eingesetzt v/erden, beispielsweise in Form von Natriumcaseinat oder Kaliumcaseinat, die wiederum aus Säurecasein hergestellt sein können. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Aufschluß des Proteins in situ, d. h. gleichzeitig mit der Herstellung des Snack-Artikels, durchzuführen. In diesem Falle wird nichtaufgeschlossenes Protein zusammen mit AufschlußiP-itteln verwendet. Aufschlußmittel können Alkalien oder alkalisch reagierende Salze sein, insbesondere die Alkali-, Erdalkali oder/und Ammoniumsalze der Kohlensäure, Phosphorsäure, Zitronensäure oder von anderen schwachen anorganischen oder organischen Säuren, insbesondere von solchen mit komplexbildenden Anionen, wie z. B. die Citrate, Cligo- und Polyphosphate und dergleichen. Durch die Aufschlußmittel wird während der Extrusion die gewünschte Umwandlung des Proteins unter Bildung von aufgeschlossenem Protein erzielt. Für den Aufschluß von Labcasein werden insbesondere die Salze mit komplexbildenden Anionen bevorzugt, welche Calcium zu binden vermögen.
Trotz der hohen, beim Verfahren der Erfindung anwendbaren Temperaturen, tritt überraschenderweise weder eine nachteilige Verfärbung des Proteins noch des rohfaserhaltigen Materials ein. Es wird angenommen, daß unter den Druck- und Temperaturbedingungen der Extrusion eine Umhüllung des ballaststoffhal-
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tigen Anteils dnarch das Protein auftritt, die eine unerwünschte Verfärbung ond das Auftreten von nachteiligen Geschmacksveränderungen verhindert. Besonders überraschend war, daß es ■mit relativ geringen Proteimoengen möglich war, die Rohfasermaterialien extrudierbar zu stachen» obwohl bei Verwendung von stärkehaltigen Produkten mit ihren bekannt guten Verkleisterungs- und damit Gleiteigenschaften, sehr hohe Anteile notwendig sind, -um RohfaserBsaterial überhaupt extrudierbar zu machen, Dabei bleibt die Gleitwirksaiskeit des Proteins bis zur unteren Teiaperaturgrenze des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten, wenn auch unterhalb 12o°C die Proteiniaenge nicht mehr am Minimum liegen sollte.
Durch die Wahl der Zusammensetzung insbesondere hinsichtlich des Proteinanteils und der Wasserrcenge des zu extrudierenden Ausgangsprcdukts sowie die Temperatur im Extruder läßt sich die Konsistenz und insbesondere die Dichte des Snacks in weiten Grenzen regeln. Die Geschmacks- und Ernährungseigenschaften des Produktes lassen sich durch Zusatz von üblichen Geschmacks- und Aromastoffen, einschließlich von Kochsalz, gegebenenfalls auch Wirkstoffen, variieren.
Auch hitzeempfindliche Proteine können ohne Schädigung eingesetzt v/erden infolge der Möglichkeit, auch bei relativ niedrigen Temperaturen zu extrudieren.
Der erfindungsgemäße ballaststoffreiche Snack-Artikel bereichert das Angebot an rohfaserreichen Nahrungsmitteln, insbesondere solchen mit verdauungsregulierender Wirkung. Infolge des Proteingehaltes stellt er gleichzeitig eine wertvolle Nahrungsquelle dar, die aufgrund ihrer Schmackhaftigkeit auch gerne genommen wird.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
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- 1ο -
Beispiel 1
Es wurde eine Mischung hergestellt aus 7oo g Weizenkleie mit Rchfasergehalt 11 % und mit einem Wassergehalt von 8,3 % und 3oo g feinkörnigem Säurecasein mit einem Wassergehalt im Bereich zwischen 6 und 1o %, welches vorher mit einer Natriuiacarbonatlösung in solcher Menge vermischt wurde, daß sich ein Endwassergehalt von 16 % und ein pH-Wert von 6,3 ergab. Der Wassergehalt der Gesamtmischung betrug 1o,6 %. Die Mischung wurde in einen Lebensmittelextruder mit Nut, der in drei verschiedenen Zonen beheizbar ist und eine kernprogressive Schnekke aufweist, eingebracht und extrudiert. Die Temperatur betrug in der ersten Zone 1oo°C, in der zweiten und dritten Zone 17o C. Das Korcpressionsverhältnis betrug 1:4. Man erhielt ein festes Snack mit einem Litergewicht von 3oo g.
Beispiel 2
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch betrug die Weizenkleieir.enge 6o % und die Menge des Säurecaseins 4o %. Das Litergewicht des erhaltenen Produkts betrug 28o g.
Das Verfahren wurde wiederholt unter Verwendung von 5ο bzw. 4o bzw. 3o % Kleie mit entsprechend erhöhtem Anteil an Säurecasein. Die Litergewichte betrugen 27o g respektive 19o g respektive 13o g.
Wenn in den Beispielen 1 und 2 anstelle von Natriumcarbonat Kaliumcarbonat verwendet wurde, ergaben sich analoge Produkte. In gleicher Weise als geeignet erwies sich eine Aufschlämmung von Bicarbonat in Wasser.
Beispiel 3 (Vergleich)
Beispiel 2 wurde wiederholt unter Verwendung von Maisgrieß mit
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einem Wassergehalt von 16,ο % anstelle des Caseins. Die Mischutw war rait keinem der Mengenverhältnisse von Beispiel 2 extrudier— bar. Erst bei einer Herabsetzung des Kleiegehalts auf unter 2o % war eine zufriedenstellende Extrusion möglich.
Beispiel 4
Gleiche Gewichtsteile Weizenkleie und Kaliumcaseinat wurden gründlich vermischt und der Wassergehalt auf 16 % eingestellt. Dann wurde extrudiert unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Extruders. Die Temperatur der ersten Zone betrug 1oo°C, in der zweiten und dritten Zone 12o°C. Das erhaltene Produkt besaß ein Litergewicht von 59o g. Es hatte eine knackige spröde Struktur und einen Geschmack ähnlich wie Knäckebrot.
Das Verfahren wurde wiederholt unter Verwendung einer Temperatur von T5o°C
betrug 31 ο g.
tür von T5o°C in der zweiten und dritten Zone. Das Litergewicht
Eine weitere Wiederholung bei 19o C ergab ein Litergewicht von 27o g. Die Struktur- und Geschmackseigenschaften entsprachen denen des bei 12o°C erhaltenen Produkts.
Beispiel 5
Beispiel 4 wurde wiederholt unter Verwendung von 6ο Gew.-% Kaliumcaseinat und 4o Gew.-% Weizenkleie in der Mischung. Die Ergebnisse bei verschiedenen Extrusionstemperaturen entsprachen denen von Beispiel 4.
B e i s ρ i e 1 β
Beispiel 5 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von Natriumcaseinat anstelle von Kaliumcaseinat. Die Ergebnisse waren ähnlich denen von Beispiel 5.
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Beispiel 7
Beispiel 2 wurde wiederholt unter Verwendung unterschiedlicher Mengen Kartoffelfaser und Natriumcaseinat. Bei dem Kartoffelfaserprodukt handelte es sich um ein Restprcdukt der Stärkegewinnung aus Kartoffeln. Der Kartoffelfaseranteil wurde von 3o bis 7 ο Gew.-% variiert, die Temperaturen in Zone 2 und 3 wurden von 12o bis 18o°C variiert. In jedem Fall ergaben sich zufriedenstellende Produkte. Die Litergewichte lagen zwischen 1oo und 7oo g/l.
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Claims (15)

Patentanwälte Dipl-Ikg. H. S^eickhann, 1>i?l.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. P. JLWeιckmamn, Dipl.-Chem. B. Htjbeb. Ds,. Ing. EL Lisjka SOOQ MÜNCHEN 86, DEN . . POSTFACH-SSDSaO HSi Oft*. ' " MÖHLSTÄASSE 22, RUiFNUMMER 98 39 21 Ö2 HCH ΪΪΙΙΧΗΙΝΟΟΒΤίΙΙΕ GMBH S CO KG RosenheiiBer Straße 1o-22, 8o94 Seitiaehring Cellulosefaserreicher Snack-Artikel und Verfahren zu seiner Herstellung. Patentansprüche
1. Ballaststoffreicher extrudierter Snack-Artikel, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 80 % an ballaststoffreichen Materialien und 20 bis 90 % eines unter Extrudierbedingungen plastifizierbaren Proteins.
2. Snack-Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohfaseranteil ohne Einrechnung des plastifizierbaren Proteinanteils über 3 % liegt.
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ORIGINAL INSPECTED
2845S71
3. Snack—Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als ballaststoffreicher Stoff Kleie oder andere Restprodukte der Verarbeitung pflanzlicher Rohstoffe verwendet wird.
4. Snack-Artikel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Weizenkleie oder faserreiche Rückstände der Kartoffelverarbeitung verwendet werden.
5. Snack-Artikel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das plastifizierbare Protein ein Milchprotein
6. Snack-Artikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das plastifizierbare Protein auf der Basis von Casein aufgebaut ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Snack-ArtikeIs nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich schwer extrudierbares ballaststoffreiches Produkt reit einem unter Extrudierbedingungen plastifizierbaren Protein und gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser zu einer Mischung mit einem Wassergehalt zwischen 8 bis 25 % vermischt und die erhaltene Mischung bei einer Temperatur von mindestens 100°C extrudiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei e:
bei einer Temperatur im Bereich von 120 bis 1900C extrudiert
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung mit einem Wassergehalt von 10 bis 20 % extrudiert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als plastifizierbares Protein ein aufge-
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schlossenes Protein verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als aufgeschlossenes Protein ein Caseinat verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als plastifizierbares Protein ein nichtaufgeschlossenes Protein in Mischung mit einem Aufschlußmittel verwendet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als aufschließbares Protein Säurecasein, Labcasein, Copräzipitat oder/und Molkeprotein verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufschlußrcittel wenigstens eine Alkali-, Erdalkalioder Ammoniuniverbindung der Kohlensäure,■Phosphorsäure oder Zitronensäure oder ein entsprechendes Hydroxid verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufschlußmittel ein Salz einer komplexbildenden Säure oder/und eine Mischung einer komplexbildenden Säure mit alkalisch reagierenden Salzen verwendet wird.
O30017/D468
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