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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anreicherung der löslichen und unlöslichen Ballaststoffe in Haferkleie.
Der Ballaststoffanteil von Zerealien ist vor allen Dingen für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie von Bedeutung, bei welchen eine Reduktion des Blutcholesterinspiegels bewirkt werden soll. Haferkleie ist unter den Zerealien jene Getreideart, welche den grössten Anteil an löslichen Ballaststoffen enthält. Der lösliche Ballaststoffanteil ist vorwiegend für die vermehrte Ausscheidung cholesterinhältiger Substanzen verantwortlich.
Mit müllereitechnischen Massnahmen ist es gegenwärtig möglich, Haferkleie mit einer Ballaststoffkonzentration von 20 bis 25 Gew.-%, bestimmt nach der Methode des Schweizer Lebensmittelhandbuches, herzustellen. Zur Konzentration der Anteile an löslichen und unlöslichen Ballaststoffen sind bereits eine Reihe von Verfahren bekanntgeworden, wobei beispielsweise in der EP-A1 0 088 498 ein Verfahren beschrieben ist, mit welchem Endospermgewebe von Nichtendospermgewebe chemisch getrennt werden kann. Dieses bekannte Verfahren arbeitet mit zellwandabbauenden Enzymen und zielt darauf ab, vor allem ein faserfreies Endospermgewebe zu erhalten. Dies wird durch eine Verflüssigung des Endospermgewebes erreicht, das anschliessend noch flüssig vom"Nichtendospermgewebe"getrennt wird.
Derartige chemische Verfahren führen zu einer Reihe von Abbaureaktionen sowie Umsetzungen, welche zu einer unerwünschten Veränderung des Ausgangsmaterials führen.
Aus der EP-A 1 326 253 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Getreideproduktes, welches unter Beifügung von Hafer gewonnen wird bekanntgeworden.
Aus der japanischen Anmeldung Nr. 62-32849 ist ein Verfahren zum Trocknen von Kleie bekanntgeworden, bei welchem Kleie mit der 3- bis 10-fachen Menge an Wasser versetzt und in der Folge auf ein Gewichtsverhältnis von Feuchtigkeit zu Kleie von 80 - 150 : 100 entwässert wird, bekanntgeworden.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Anreicherung an löslichen und unlöslichen Ballaststoffen ohne Abbau und chemische Umsetzung des Ausgangsproduktes zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, dass eine gemahlene oder ungemahlene Haferkleie mit Wasser versetzt einem Walzentrockner zugeführt wird, worauf das getrocknete Produkt einer Zerkleinerung und einer Siebung und/oder Sichtung unterworfen wird. Mit einer derartigen Verfahrensführung werden ausschliesslich physikalische Methoden angewandt. Durch Versetzung von Haferkleie mit Wasser wird eine pumpfähige Mischung erzielt, die einem Walzentrockner, wie er üblicherweise in der Lebensmittelindustrie verwendet wird, zugeführt wird.
Durch die mechanisch-thermische Behandlung am Walzentrockner (Quellung der Stärke, Einwirkung mechanischer Scherkräfte auf die Zellwandbestandteile) und die am Walzentrockner gleichzeitig stattfindende Trocknung resultiert ein Stärkefilm, in dem die Stärke im Gegensatz zur Rohkleie thermisch aufgeschlossen vorliegt, wodurch wiederum eine leichtere Abtrennung der Haferkleie von den Endospermbestandteilen in einem nachgeschalteten Verfahren möglich wird. Durch die spröden Eigenschaften von getrockneter, verkleisterter Stärke gelingt es, in einer Zerkleinerungsstufe eine Grobfraktion, in welcher grössere Haferkleieteile angereichert sind, und eine Feinfraktion zu bilden, welche an Kleieteilen verarmt ist bzw. das Endospermgewebe konzentriert enthält.
Im Anschluss an eine derartige Zerkleinerung gelingt die Trennung der beiden Fraktionen in einfacher Weise durch Siebung und/oder Sichtung.
Mit Vorteil wird das erfindungsgemäBe Verfahren so durchgeführt, dass die Haferkleie mit 20 bis 70 Gew.-%, vorzugsweise etwa 50 Gew.-%, Wasser zu einem pumpfähigen Brei versetzt wird und unmittelbar anschliessend dem Walzentrockner zugeführt wird. Von wesentlicher Bedeutung ist hiebei die Verfahrensmassnahme, den pumpfähigen Brei unmittelbar dem Walzentrockner zuzuführen, um zu verhindern, dass ein grosser Teil löslicher Ballaststoffe in die flüssige Phase übergeht und so der Anreicherung nicht mehr zugänglich wird.
In vorteilhafter Weise wird das erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass Wasser einer Temperatur zwischen 5. und 20. C, vorzugsweise 8. bis 15 C, eingesetzt wird. Um die nachfolgende Trennung der Fraktionen nach der Zerkleinerung zu verbessern und die Ausbeute bzw. Anreicherung zu erhöhen, wird mit Vorteil so vorgegangen, dass die Trocknung auf dem Walzentrockner auf eine Restfeuchte von 5 bis 15% Wasser vorgenommen wird, bevor das getrocknete Gut zerkleinert wird.
In besonders vorteilhafter Weise kann die Zerkleinerung mit einer Mühle, insbesondere einer Schlag- Prallmühle, vorgenommen werden, in welcher der spröde Stärkeanteil wesentlich feiner zerkleinert. werden kann als die relativ elastischen Anteile der Haferballaststoffe.
Eine rasche Trocknung gelingt mit Vorteil dann, wenn der Walzentrockner mit Wasserdampf zwischen 3 und 15 bar, insbesondere 3 bis 7 bar, beheizt wird.
Um die Zeit zwischen der Herstellung der Aufschlämmung bzw. des pumpfähigen Breies und der Trocknung auf dem Walzentrockner so kurz wie möglich zu halten, wird mit Vorteil so vorgegangen, dass die
Mischung der Haferkleie mit Wasser in einem Rohrmischer vorgenommen wird, wobei das Gemisch
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kontinuierlich über eine im Rohrmischer eingebaute Schnecke dem Walzentrockner zugeführt wird. Gleichzeitig gelingt mit einer derartigen Vorgangsweise eine kontinuierliche Verfahrensweise.
Die nach der Zerkleinerung entstandene Feinfraktion kann als Haferquellmehl verwendet werden. Als Ausgangsmaterial für die Anreicherung der löslichen und unlöslichen Ballaststoffe kann gemahlene Haferkleie mit einem Gesamtballaststoffgehalt von 15 bis 25 Gew.-% eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Haferkleie, welche nach traditionellen, müllereitechnischen Mitteln gewonnen wurde und einen Gesamtballaststoffgehalt, enthaltend den löslichen und unlöslichen Anteil, von etwa 20 Gew.-% aufweist, wird mit Wasser von 5 bis 20. C zu einem pumpfähigen Brei vermischt. Die Mischung wird kurz vor dem Aufbringen auf den Walzentrockner hergestellt, wobei ein Rohrmischer mit eingebauter Schnecke verwendet wird, welcher den Walzentrockner kontinuierlich mit dem pumpfähigen Brei beaufschlagt. Durch die kurze Zeit zwischen Herstellung der Mischung und Aufbringen auf den Walzentrockner wird verhindert, dass lösliche Ballaststoffe in die flüssige Phase übergehen.
Das vor allem aus Stärke bestehende Endospermgewebe wird am Walzentrockner durch die Wärme in Gegenwart von Wasser bei gleichzeitiger mechanischer Beanspruchung in eine verkleisterte und wieder getrocknete Form übergeführt. Als Walzentrockner kann ein in der Lebensmittelindustrie üblicher einzylindriger Walzentrockner mit drei bis fünf Auftragswalzen Verwendung finden. Der gebildete trockene Stärkefilm enthält das Endospermgewebe als dünne Haut und das Nichtendospermgewebe im Stärkefilm sichtbar und unbeschädigt eingebettet.
Nachfolgend wird das vom Walzentrockner abgenommene Produkt in einer Schlag-Prallmühle zerkleinert, wobei auf Grund der spröden Eigenschaften von getrockneter und verkleisteter Stärke dieser Anteil feiner zerkleinert wird, als die relativ elastischen Anteile der Haferballaststoffe.
Durch anschliessende Sichtung oder Siebung werden zwei Fraktionen gewonnen, wobei die Kornfraktion grössere Haferkleieteile angereichert enthält und die Feinfraktion an Kleieteilen verarmt ist bzw. an Endospermgeweben konzentriert ist.
Die Ballaststofffraktion enthält einen wesentlich grösseren Anteil an nicht verdaubaren Bestandteilen. Die Anreicherung der Ballaststoffe beschränkt sich hiebei nicht nur auf unlösliche Bestandteile, sondern zeichnet sich auch durch einen grösseren Anteil an löslichen Ballaststoffen aus. Die angereicherte flockige Haferkleie besitzt neben einem hohen Ballaststoffgehalt die Eigenschaft, in einem wasserhäitigen Medium durch anhaftende verkleisterte Stärketeile eine sämige und verdickende Konsistenz auszubilden.
Die als Nebenprodukt anfallende, an Ballaststoffen abgereicherte Endospermfraktion kann als Haferquellmehl in verschiedenen Produkten Anwendung finden.
Im einzelnen wurden je 50 Gew.-% Haferkleie und Wasser bei einer Temperatur von 120 in einem Rohrmischer zu einer fliessfähigen und klumpenfreien Masse vermischt und einem Walzentrockner mit drei Auftragswalzen zugeführt. Der Walzentrockner wurde mit 6, 5 bar Sattdampf beheizt, worauf der trockene Stärkehaferkleiefilm durch ein Messer vom Trockenzylinder abgenommen und zu einer Schlag-Prallmühle mit einem Siebeinsatz von 4 mm befördert und vermahlen wurde. Das Mahlgut wurde anschliessend durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 0, 3 mm in zwei Fraktionen geteilt, wobei die Grobfraktion die Haferballaststoffe und die Feinfraktion vor allem verkleisterten Endospermanteil enthält.