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Verfahren und Vorrichtung zum Aktivieren der enzymatisch wirkenden Bestandteile der Zerealien und zum Aufschliessen dieser letzteren für Back-und Teigzwecke.
Die bekannten Verfahren zur unmittelbaren Herstellung von Vollkornteig aus dem Korn haben verschiedene Nachteile. Wird das Korn unmittelbar zur Herstellung von Vollkornmehl bzw. Vollkornteig verwendet, so ergibt sich ein Teig mit nur mechanisch zerteilten Hüllen des Kornes und die Ausnutzung der peripheren Schichten des Kornes ist nicht möglich. Wird das Korn dem Weichverfahren und der darauffolgenden Keimung unterworfen und erst dann zur Herstellung von Vollkornteig verwendet, so ergibt sich ein Teig, der unter keinen Umständen den backteehnischen Anforderungen entspricht, weil die enzymatisch wirkenden Bestandteile des Kornes erst dann aktiviert werden, wenn die Kohlehydrate bereits beinahe vollständig zu Zucker abgebaut sind und das Endosperm seine baktechnischen Eigenschaften ein für allemal verloren hat.
Der Zweck der Erfindung ist nun, alle diese Nachteile zu beseitigen, und aus diesem Grunde weicht das Verfahren von den bekannten in nachstehenden Punkten ab :
1. Die gesamten auf die Keimung des Korns zurückzuführenden Vorteile werden durch eine künstliche Aktivierung der enzymatisch wirkenden Bestandteile (nicht Keimung) erzielt, wodurch nicht nur die sonst entstehenden backtechnischen Nachteile, sondern auch bedeutender Verlust an Trockensubstanz vollständig beseitigt werden.
2. Die für die Verarbeitung des Korns zu Brot erforderliche Zeit wird auf etwa zwölf bzw. acht Stunden herabgemindert, wobei die Fermentationsdauer auf eineinhalb bis zwei Stunden durch den hohen, fortwährend zunehmenden Druck herabgesetzt, wodurch nicht nur die Acidität des Teiges verhindert, sondern der durch die Fermentation bedingte Verlust an Trockensubstanz beseitigt wird.
3. Durch den hohen, fortwährend zunehmenden Druck wird der bearbeitete Teig vollständig keimfrei, wodurch die spontanen Essigsäure-und Buttersäuregärungen vollständig ausgeschlossen werden.
4. Durch die hohe Druckdifferenz werden die peripheren Schichten, in welchen die hochwertigen Plasmasubstanzen eingespeichert sind, aufgeschlossen, und die wertvollen Proteine, Lipoide und Vitamine dadurch zur Auswertung gebracht.
5. Die Anwendung des Verfahrens gibt die Möglichkeit, das ganze Korn zur Herstellung eines Teiges bzw. Brotes zu benutzen, welcher allen backtechnischen Anforderungen bzw. welches der modernen Ernährungslehre entspricht.
Alle diese Vorteile werden durch die künstliche Aktivierung der enzymatisch wirkenden Bestandteile des Korns und die darauf folgende Aufschliessung sämtlicher Zellen des Korns erzielt.
Auf der Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung beispielsweise dargestellt, und es ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch die neue Vorrichtung und Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1.
Der natürlichen Keimung des Korns geht die bei den ungespelzten Zerealien etwa 24-36 Stunden dauernde Quellung voran. Durch die von der Temperatur des Wassers und der Beschaffenheit des Korns abhängige Quellung, sollen die verschiedenen, mit der Keimung des Korns verbundenen Reaktionen ermöglicht werden. Da bekanntlich die Wabenschicht mit ihren grossen, schützenden, fetthaltigen Zellen den Keimling nicht mit umfasst, dringt das Wasser durch die Schale des Korns in den Raum des Embryos, woselbst an der dem Endosperm zugekehrten Seite des Kotyledons eine grosse Menge eiweisshaltiger Zellen des Zylinderepithels sich anhäuft.
Dieses lockere Zellengefüge, welches während des
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Reifens des Korns durch die Wasserabgabe aus dem Sol-in den Gelzustand übergeht, ist eingeschrumpft und wird während der Quellung des Korns allmählich durch das von dem Keim eindringende Wasser durchtränkt. Die Zellen beginnen zu quellen und ihre Oberfläche vergrössert sich. Sie wirken bei Erreichung eines gewissen Grades der Oberflächenspannung enzymatisch. Das Optimum wird aber erst bei der späteren Keimung des Korns erreicht, u. zw. in der Zeit, in welcher die Kohlehydrate zu Zucker abgebaut sind und der Kleber des Endosperms die backtechnischen Eigenschaften längst eih für allemal verloren hat.
Gemäss dem Verfahren nach der Erfindung wird nun die sonst mit der Quellung und Keimung erreichte Aktivität unter Ersparung der, hiefür erforderlichen Zeit von zirka 72 Stunden und unter Beseitigung der mit der Keimung verbundenen ungünstigen Einwirkung auf die Beschaffenheit und die backtechnischen Eigenschaften des Klebers dadurch erzielt, dass man-wie für andere Zwecke und im Verein mit andern Massnahmen bekannt-das Korn hohem, steigenden Druck, u. zw. wiederholt unterwirft und es dann einem Unterdruck aussetzt, wodurch ein Aufschliessen der Zellen des Korns erreicht wird.
Bei der Durchführung des Verfahrens wird das zu bearbeitende, trockengeputzte Korn zusammen mit durch Milchsäure angesäuertem Wasser mit einem Zusatz von etwa 2'5% NaCl in ein Druckgefäss gebracht und hier einem hohen, fortwährend steigenden Druck ausgesetzt. Das Wasser dringt hiebei in den Embryo ein, und bald darauf werden die Zellen des Zylinderepithels zur-Quellung gebracht. Bei Erreichung einer gewissen, von der Art und Beschaffenheit des Korns abhangigen-Drückhöhe werden die enzymatiseh wirkenden Bestandteile des Korns aktiviert. Hiedurch wird die mit der Keimung verbundene enzymatische Wirkung der mi Korn hiefür vorhandenen Stoffe erzielt, ohne das Korn der Keimung zu unterwerfen.
Das so bearbeitete Korn gelangt in die Knetsehneidemaschine,-in welcher es zu einem homogenen Teig verarbeitet wird. Dem Teig werden 0'5% Glyzerin und kalkhaltiges Wasser zugesetzt. Hierauf wird der Teig in die für die Aufschliessung dienende, auf der Zeichnung beispielsweise-veranschaulichte Vorrichtung gebracht.
Das Gut wird wiederholt einem hohen, fortwährend steigenden Druck ausgesetzt und ununterbrochen oder abteilungsweise einem Unterdruck unterworfen.
Durch diesen wechselnden Druck werden die gesamten Zellen des Korns aufgeschlossen, die Hüllen zerlegt und unterteilt und teilweise zu niederen Kohlehydraten reduziert.
Erst nach dem Verfahren gemäss der Erfindung lässt sich ein Vollkornteig herstellen, der nicht nur der modernen Ernährungslehre entspricht, sondern auch allen backtechnischen Anforderungen genügt.
Da die gesamte Dauer des Kornbearbeitungsverfahrens nur etwa acht bzw. zwölf Stunden (einschliesslich des Backverfahrens), beträgt, ergibt sich nicht nur eine wesentliche Zeitersparnis (bisher 64-88 Stunden), sondern auch wenigstens eine 10-13%igue Ersparnis an Trockensubstanz, die sonst unvermeidlich verloren gehen würde. (Während des Weich-und Keimverfahrens wird der Verlust an Trockensubstanz durch Auslaugen und den fermentativen Umsatz bis auf 6-9% bedingt, und während der lange dauernden Fermentation gehen weitere 3-4% der Trockensubstanz verloren. )
Die auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulichte Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens besteht aus einem Zylinder A, der trichterförmig mit einem in der Querrichtung angeordneten Zylinder B verbunden ist.
Der Zylinder A trägt einen Deckel C, durch dessen Mitte hindurch sieh die
Stange E eines in dem Zylinder A hermetisch abgeschlossenen, hin-und herbeweglichen Kolbens D erstreckt. Die Kolbenstange B trägt einen in einer rohrförmigen Führung F gleitenden Kolben G. Die Führung F ist fest mit dem Deckel C verbunden und steht mit einer ein Ventil H aufweisenden Leitung I in Verbindung. Am Boden des Zylinders A befindet sich ein Manometer J. In dem Zylinder B befindet sich ein zweiter Zylinder K, der in letzterem luftdicht angeordnet ist und eine durch den Boden des Zylinders K hindurch sich erstreckende Welle L trägt. Auf letzterer sitzt eine Riemenscheibe M, um den Zylinder K innerhalb des Zylinders B drehen zu können.
Unterhalb des Zylinders B befindet sich ein Zylinder 0, der durch ein Rohr R mit der Vakuumpumpe verbunden ist. Am Zylinder 0 ist ein Vakuummeter P vorgesehen.
Nachdem das troekengeputzte Korn in der oben angegebenen Weise bearbeitet worden ist, gelangt es in die Knetschneidemaschine, in welcher es zu einem homogenen Teig verarbeitet wird. Nach Zusatz einer entsprechenden Menge von NaCl, Glyzerin und kalkhaltigem Wasser wird der Zylinder A mit dem
Teig gefüllt. Hierauf wird der Deckel 0 befestigt und die Führung 1/durch das Rohr 7 mit einem
Kompressor verbunden. Beim Öffnen des Ventils E wird der Kolben D durch den Kolben allmählich abwärtsgedrückt, wobei ein Druck von etwa 20 Atm. auf den Teig ausgeübt wird. Durch die Öffnung N hindurch gelangt der Teig in den Zylinder K, in welchem er dem gleichen Druck ausgesetzt ist.
Beim Drehen der Riemenscheibe M wird der Teig aus dem in dem Zylinder B liegenden Zylinder K nach dem Zylinder 0 befördert, sobald die Öffnung N gegenüber. der Öffnung des Zylinders K liegt. Infolge- dessen wird der Teig nunmehr dem im Zylinder 0 herrschenden Unterdruck ausgesetzt. Durch den
Druckunterschied werden sämtliche Zellen des Korns explosionsartig aufgeschlossen.-
Nach Beendigung des Aufschliessen wird der Teig in üblicher Weise zu Vollkornbrot verbacken.
Das Verfahren eignet sich nicht'nur für. alle für-die BrQtbereitung Verwendung findenden-Korn- arten, sondern kann auch bei den bereits zu Vollkornmehl vermahlenen Körnern Anwendung-finden.
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In einem solchen Falle wird das Vollkornmehl mit einer entsprechenden Menge von diastasereichen Präparaten gemischt und mit Wasser, dem 2'5% NaCl und Milchsäure zugesetzt worden sind, zu einem weichen Teig verrührt, worauf das so erzielte Gut einem hohen, fortwährend steigenden Druck und alsdann ununterbrochen oder abteilungsweise dem Unterdruck ausgesetzt wird, wodurch das Vollmehl für Nähr-und Futterzwecke in ausgesprochen resorbierbarer Form gewonnen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Aktivieren der enzymatisch wirkenden Bestandteile der Zerealien und zum Auf- schliessen dieser letzteren für Back-und Teigzwecke, dadurch gekennzeichnet, dass das in bekannter Weise vorbereitete Gut wiederholt einem hohen, fortwährend steigenden Druck unterworfen und alsdann einem Unterdruck ausgesetzt wird, um ein explosionsartiges Aufschliessen der Zellen des Korns zu erzielen.