Verfahren zum Zerkleinern und Fraktionieren von Getreidemehl Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Zerkleinerung und Fraktionierung von Getreidemehl zwecks Veränderung seiner Eigenschaften für ;gewerb liche Zwecke.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerkleinern und Fraktionieren von Getreidemehl, dadurch gekennzeichnet, @dass die Mehlpartikel in einem Strom eines trockenen Mediums suspendiert werden und das Zerkleinern der Partikel innerhalb einer Kammer bewirkt wird, deren Wandoberflächen Prallflächen bilden, die so angeordnet sind, dass die Partikel auf einer Vielzahl von im allgemeinen ge krümmten Bahnen in schiefen Winkeln dagegen stossen, um einzelne ganze Stärkekörnchen von wech selnder Grösse aus den Partikeln freizulegen, wobei in,
dem sich bewegenden Medium im Innern der Kammer Wirbelun.gen entstehen, die eine Kreisel bewegung der Partikel mit Abrieb der Partikel beim Berühren derselben mit der Kammerwand erzeugen, so dass der grösste Teil der einzelnen Stärkekönner oberflächlich abgeschliffen wird, wobei die Protein grundmasse gleichzeitig zerkleinert wird, und dass mindestens ein Teil des gemahlenen Mehls in einen Luftstrom eingebracht und das Mehl fraktioniert wird, indem eine feine Fraktion in einem Teilstrom des Luftstroms und eine grobe Fraktion meinem anderen Teilstrom des Luftstroms suspendiert wird,
wobei die Fraktionierung bei einer Trenngrenze vorgenommen wird, die innerhalb eines derartigen Bereiches von F-D-Einheiten gewählt ist, dass eine grabkörnige Fraktion mit einem grösseren Stärkegehalt als das ursprüngliche Rohmaterial und eine feine Fraktion mit einem höherem Proteingehalt als das urspriing- liche Rohmaterial erhalten wird, wobei die F-D-Ein- heit eine .charakteristische,
vom Stokesschen Gesetz über die Fallgeschwindigkeit eines in einem Medium schwebenden Körpers abgeleitete Grösse darstellt. Die Definition der oben erwähnten F-D-Einheiten sowie ein Verfahren zu ihrer Bestimmung ist im Schweizer Patent Nr. 361184 beschrieben.
Gegenwärtig wird die Zerkleinerung und das Mahlen von Getreidekörnern praktisch universell mittels Walzenstühlen und in gewissen Fällen mittels Schlagmühlen in einer oder mehreren Stufen du rch- geführt. Bei den Walzenstühlen erfolgt die Zerkleine- rung der zugeführten Getreidekörner in der Haupt sache durch Einwirkung von Quetschdruck und Scherkräften.
Bei .den Schlagmühlen werden die gan zen Körper oder deren Bruchstücke längs den Ebenen des geringsten Widerstandes oder längs den natürlich vorgebildeten Spaltungsebenen zersplittert oder zer spalten. Bei beiden Arten des Mahlvorganges weisen die erhaltenen Mehlpartikel sehr unterschiedliche Formen und Grössen auf, die zwischen etwa 2 und 200 Mikron in Richtung der grössten Länge schwan ken. Es treten auch Unterschiede in der Dichte der verschiedenen Partikel auf.
Walzenstühle eignen sich für die Erzeugung von Mehl mit Partikelgrössen im Bereich von .50-150 Mikron, sind jedoch völlig ungeeignet, um durch Naheinstellung der Walzen aus gemahlene, sehr feine Mehlpartikel zu erzeugen, die hinsichtlich ,der spezifischen Oberfläche, der Visko sität u:
nd dem Hydratationsvermögen die gewünschten Eigenschaften besitzen. Beim Ausmahlen mittels Walzenstühlen tritt eine übermässige Wärmeentwick lung auf, die zur Folge hat, dass die Stärkekörner zersplittern und bersten oder ihre chemische Struktur ungünstig verändert wird, die Proteineigenschaften verändert werden und schuppiges Mehl entsteht, das beim Sichten Schwierigkeiten verursacht.
Die natürlichen Getreidekörner, z. B. diejenigen des Weich- und des Hartweizens, der Gerste, des Maiics und des Roggens, sind heterogen und ent halten zahlreiche Schichten von Kleinmaterial, Cellu- losematerial und Aleuronmaterial, welche die Endo- spermkörper umgeben.
Die Endospermkörper sind selbst heterogen, indem sie in jedem Korn Tausende von Endospermzellen enthalten, von denen jede aus einer amorphen Grundmasse aus Proteinen und zahl reichen darin eingebetteten ganzen Stärkekörnern, die nahe beieinander, aber räumlich getrennt ange ordnet sind und deren grösste Durchmesser im Be reich von 2-50 Mikron grosse Unterschiede auf weisen, aufgebaut ist.
Wie man bei der mikroskopi schen Untersuchung feststellen kann, weisen ge wichtsmengenmässig die meisten dieser Stärkekörner längs des grössten Durchmessers Grössen von mehr als 20 Mikron auf.
Die meisten der ,nach den heute üblichen gross- technischen Mahlverfahren erzeugten und von den Partikeln der äusseren und -kleienartigen Schichten des natürlichen Getreidekorns abgetrennten Endo. spermpartikel sind als solche heterogen, :
indem sie aus einer grossen Zahl von Endospermzellenbruch- stücken bestehen, in welchen in einer Grundmasse aus Trägerprotein eingebettete kleinere oder ,grössere, elipsoidförmige, ganze Stärkekörner enthalten sind.
Die erhaltenen Partikel sind zum Teil verhältnis mässig fein und bestehen in der Hauptsache aus zer kleinerten Bruchstücken der reinen Proteingrund- masse und aus Bruchstücken der Proteingrundmusse, die kleinste Stärkekörner des Endosperms enthalten.
Die Partikel sind zum Teil aber auch ,ganze Stärke körner, die mit einer Hülle oder Oberflächenschich ten mit eigener Struktur und/oder mit derjenigen von anhaftendem Proteinmaterial und -anderen natür lichen Begleitsubstanzen des Proteins überzogen sind.
Von allen Getreidearten lässt :sich der Hartweizen nach den heute üblichen grosstechnischen Mahlver fahren am schwierigsten zerkleinern und mahlen. Beim Mahlen von harten Getreidekörnern entsteht aus den harten Endospermkörpenn unter der Einwir kung der Scher- und Quetschkräfte von Walzen stühlen oder unter der Einwirkung der zersplitternd und brechend wirkenden Kräfte bei Verwendung einer Schlagmühle ein Mahlprodukt,
das einen grö sseren Gehalt an grösseren Endospermzellenbruch- stücken aufweist als das aus weicheren Getreide- körnern erhaltene Mahlprodukt.
Die Hartweizenendo- sperrnpartikel, wie sie gegenwärtig in der Müllerei verwendet werden, kennzeichnen sich dadurch, dass sie ziemlich regelmässig verlaufende Kanten auf weisen (siehe Fig. 2 der beiliegenden Zeichnungen), indem die Proteingrundmasse die Stärkekörner ein- schliesst und sich bis an die Kanten der Partikel erstreckt, während bei den End:
ospermpartikeln aus Weichweizen und aus anderen verhältnismässig wai- chen Getreidekörnern (siehe Fig. 1) die Stärkekörner in charakteristischer Weise aus der Proteingrund- masse herausragen und wellenförmige oder gekerbte Kanten bilden.
In anderen Worten ausgedrückt, be sitzt die Proteingrundmasse der Hartweizen-Endo- spermkörper, in welcher die Stärkekörner eingebettet sind, ein grösseres Kohäsionsvermögen und/oder eine höhere Festigkeit oder Elastizität als die Protein grundmasse des Endosperms von Weichweizen.
Soviel der Anirielderin bekannt ist, war es vor dem Zeitpunkt der vorliegenden Erfindung nicht möglich, aus den Endospermkörpern und Endosperm- bruehstücken von Getreidekörnern nach den üblichen Zerkleinerungs- und Mahlverfahren oder durch Ober flächenbehandlung auf trockenem Wege ganze Stärke körner freizulegen oder herauszuschälen, ohne dass die Stärkekörner barsten,
zersplitterten oder sonstwie stark geschädigt wurden, oder überhaupt durch Ver- mahlen von Hartweizenpartikeln und anschliessendes Sichten ein Mehlprodukt zu erhalten, das zur Herstel lung von dünnflüssigen Teigen, wie sie für feine Back waren, z. B. Cakes, Biscuits, Pfannkuchen usw., ver wendet werden, geeignet gewesen wäre.
Es war bisher unmöglich, beim Zerkleinern und Mahlen der Endo- spermbruch;3tücke von Hartweizen oder Weichweizen von Aden zahllosen kleineren Stärkekörnern (mit gröss ten Durchmessern von weniger als 22 Mikron) auch nur einen Teil freizulegen oder herauszuschälen, ohne dass die Stärkekörner zersplitterten oder sonstwie schweren Schaden erlitten.
Es ist bekannt, dass die Getreidearten mit harten Körnern, wie z. B. der Hartweizen, im allgemeinen einen höheren Proteingehalt aufweisen und sich für die Erzeugung von Mehlen, die für die Herstellung von zähen Teigen (Knetteigen), wie z. B. Brotteig, bestimmt sind, besser eignen, während die Getreide arten mit weicheren Körnern, wie z. B.
Weichweizen, mehr Stärke enthalten, sich leichter zu feinen Parti keln vermahlen lassen und sich für die Erzeugung von Mehlen oder Mehlmischungen, die für die Her stellung feiner Backwaren aus dünnflüssigen Teigen bestimmt sind, besser eignen. Es ist deshalb im Müllereigewerbe üblich, je nach der Mehlsorte (für Knetteige oder dünnflüssige Teige), die man zu ge winnen wünscht, Getreidesorten, wie z. B.
Weizen, zu verwenden, die aus verschiedenen Gegenden stammen und hinsichtlich der Härte, des Proteingehaltes und der Mahlbarkeit der Getreidekörner verschieden sind. Die Eigenschaften der erzeugten Mehlsorten sind grösstenteils geographisch bedingt, da die meisten Müllereibetrie@be normalerweise jene Getreidesorten verarbeiten, die ihnen am leichtesten zugänglich sind.
Soerzeugen jene Müllereibetriebe, die sich in Gegen den mit Weichweizenkulturen befinden, grösstenteils Mehlsorten, die für die Herstellung von Backwaren aus dünnflüssigen Teigen geeignet sind, während jene Müllereibetriebe, die in Gegenden mit Hartweizen- kulburen angesiedelt sind, grösstenteils Mehlsorten mit hohem Proteingehalt, die für die Knetteig und Brotproduktion geeignet sind, erzeugen.
Es ist ferner zu berücksichtigen, dass in ein und denselben Gegend von Jahr zu Jahr hinsichtlich Härte und Proteingehalt der Getreidekörner Unterschiede auftreten können. Es ist deshalb schwierig, Mehl sorten .mit genau reproduzierbaren Eigenschaften her zustellen.
Mit der vorliegenden Erfindung wird bezweckt, ein neuartiges und technisch brauchbares Verfahren zum Mahlen, Ausmahlen und zur Oberflächen- Trockenbehandlung der Endospermkörper von Ge treidekörnern zu schaffen, welches die Herstellung verschiedener Mehlsorten mit den gewünschten Eigen schaften ermöglicht, und zwar unabhängig von der Härte oder dem ursprünglichen Proteingehalt des verwendeten Weizens oder sonstigen Getreides und unabhängig von den Erntebedingungen, die in. den Gegenden,
aus welchen das verwendete Getreide stammt, von Jahr zu Jahr verschieden sein können.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nun unter Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile bezeichnen, beispielsweise beschrieben.
Fig. 1 ist eine Draufsicht in stark vergrössertem Massstab (etwa 270mal) von durch Mahlen von Weichweizen in einer Weizenmühle herkömmlicher Art erhaltenen Endospermpartikeln. Diese Figur wurde auf Grund von Mikrophotographien von in einer Walzenmühle erzeugten Mehlpartikeln angefertigt.
Fig.2 ist eine ähnliche Ansicht, in welcher Bruchstücke von Hartweizenendospermparbikeln, die mittels einer herkömmlichen Walzenmühle erzeugt worden sind, gezeigt sind.
Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht im gleichen Mass stab wie Fig. 1, in welcher die gleichen Endosperm- oder Mehlpartikel, jedoch nach Behandlung, Zurich tung und Ausmahlung unter Anwendung des erfin- dungsgemässen Verfahrens, gezeigt sind.
Fig. 4 ist eine der Ansicht von Fig. 3 ähnliche Ansicht, welche die in Fig.2 dargestellten Hart- weizen-Endosp.ermpartikel zeigt, nachdem diese unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens behandelt, zugerichtet und ausgemahlen worden sind.
Fig. 5 ist .eine den in den Fig. 3 und 4 dargestell- t2n Ansichten ähnliche, im gleichen Massstab ver grösserte Ansicht der in Fig.l gezeigten Weich- weizen-Endospermpartikel, nach der Au.smahlung und Feinmahlun,g (Teilchengrösse von 15-60 Mikron)
durch ungewöhnlich starke Verkleinerung des Wal zenabstandes und Erhöhung des Quetschdruckes und der Schärwirkung der üblichen Walzen einer Walzen- mühle, und zeigt die geborstenen oder sonstwie be schädigten Stärkekörner.
Fig. 6 ist eine der Ansicht von Fig. 5 ähnliche Ansicht der in Fing. 2 gezeigten Hartweizen Endo- spermpartikel nach denn Ausmahlen und Feinmahlen zu Partikeln mit Grössen von 15-80 Mikron in einer herkömmlichen Walzenmühle mit stark verkleiner tem Walzenabstand.
Fig. 7 isst .ein fragmentarischer Querschnitt, der in schematischer Weise die einander gegenüberliegen den, mit den Partikeln in Berührung kommenden Wandoberflächen der Innen- und Aussenteile einer Mühle darstellt, welche dazu bestimmt ist, für die Durchführung der Verfahrensstufen gemäss der vor liegenden Erfindung verwendet zu werden.
In dieser Figur sind ferner schematisch die Wirbelbewegungen des fluiden Mediums und verschiedene gekrümmte Wegstrecken in der von den Endospermpartikeln im Verlaufe ihrer Ausmahlung, Behandlung und Zu richtung nach dem erfindungsgemässen Verfahren durchlaufenen Bahn gezeigt.
Fig. 8 ist ein fragmentarischer Querschnitt einer anderen, ebenfalls für die Durchführung des erfin dungsgemässen Verfahrens geeigneten Mühle, bei wel cher ein Rotor mit einer Mehrzahl von mehr oder weniger radialen Wänden, Scheidewänden oder Schaufeln (wovon nur ein Paar ,gezeigt ist) mit einem im allgemeinen zylindrischen, ortsfesten Gehäuse zu- sammenarbeitet,
wobei einander gegenüberliegende Wandteile mit den Partikeln in Berührung kommen, wobei in dieser Figur zudem die Wirbelbewegungen des Mediums und verschiedene gekrümmte Bahnen und eine praktlsch vollständige, in sich geschlossene Bahn (dick gestrichelte Linie) der erfindungsgemäss behandelten Endospermpartikel auf ihrem Weg durch die Apparatur gezeigt sind.
Fig. 9 ist ein Querschnitt einer dritten Apparatur, die bei geeigneter Wahl der Bedingungen, der Ge- schwindigkeiten und anderer Faktoren für die Durch führung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignet ist, welche Apparatur an sich keine rotierenden oder beweglichen Teile aufweist, sondern mit mehreren, durch Düsen unter hohem Druck eingespritzten Strahlen eines fluiden Mediums arbeitet,
wobei das fluide Medium mehrere, verschieden verlaufende Um laufbahnen beschreibt und die zu behandelnden Par tikel mitreisst, wodurch die verschiedensten Wirbel- bewegungen und davon abgezweigte Nebenwirbel erzeugt werden und dabei Endospermpartikel ent stehen, die praktisch frei von Kleie, Keimlingen und anderen Bestandteilen der Getreidekörner oder -samen sind.
Fig. 10 ist eine wie die Fig. 1 bis 6 nach Mikro photographien angefertigte Ansicht in vergrössertem Massstab, aus welcher der Grad der Gelatinisierung und Hydratis.ierung der in Fig. 1 :gezeigten Weich- weizen-Endospermpartikel, die während 28 Minuten bei einer Temperatur von .etwa 24 C der Einwirkung von überschüssigem Wasser unterworfen worden sind, erkennbar sind.
Fig. 11 ist eine der Ansicht von Fig. 10 ähnliche Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Hartweizen-Endo- spermpartikel, die während 3 Minuten bei einer Tem peratur von etwa 24 C der Einwirkung von über schüssigem Wasser unterworfen worden sind.
Fig. 12 ist eine ähnliche Ansicht der in Fig. 3 gezeigten, nach dem erfindungsgemässen Verfahren ausgemahlenen und behandelten Weichweizen-Endo- spenmpartikel,,die während 6 Minuten bei einer Tem peratur von etwa 240C der Einwirkung von Über- schüssigem Wasser unterworfen worden sind.
Fig. 13 ist eine der Ansicht von Fig. 12 ähnliche Ansicht der in Fig. 4 ,gezeigten, gemäss der vorliegen- den Erfindung behandelten Hartweizen-Endosperm- partikel, die während 31/2 Minuten bei einer Tempe- ratur von etwa 24 C der Einwirkung von überschüs sigem Wasser unterworfen worden sind.
Fig. 14 ist ein Diagramm einer siebenstufigen Fraktionierung eines handelsüblichen, durch Mahlen von Montana-Weizen in einer Walzenmühle herge stellten Mehles, welches einer sechsstufigen Windsich tung nach dem im Schweizer Patent Nr. 361184 be schriebenen Verfahren unterworfen worden ist, um eine maximale Proteinstreuung zu erzielen.
Fig. 15 isst ein Diagramm einer Arbeitsweise, bei welcher ein Teil des gleichen Mehles, wie es für die in Fig. 4 veranschaulichte Arbeitsweise verwendet wind, zuerst gemäss der vorliegenden Erfindung intensiv gemahlen und anschliessend einer sechsstufi gen Windsichtung unterworfen wird,
um eine opti male Proteinverschiebung durch Kombination dieser Verfahrensstufen zu erzielen.
Fig. 16a und 16b sind schematische DarsteHun- gen, aus welchen die Proteinverteilung in den sieben Fraktionen, die gemäss den Schemata der Fig. 14 bzw. 15 durch Ausmahlung und sieben Windsichtun gen erhalten wurden, einsichtlich ist.
Fig. 17 ist ein Schema einer grosstechnischen Aus- führung des erfindungsgemässen Verfahrens ein- schliesslich der im Beispiel 11 beschriebenen Kombi nation der neuartigen Ausmahlun:g und der Wind- sichtung.
Fig. 18 ist eine graphische Darstellung, in welcher das Retentionsvermögen gegenüber alkalinisiertem Wasser als Funktion der Temperatur für die im Bei spiel 7b beschriebenen Mehlsorten, die nach der im Schema der Fig. 15 schematisch dargestellten Arbeits weise behandelt worden sind, aufgetragen ist.
Fig. 19 ist eine graphische Darstellung auf semi- logarithmischem Papier, in welcher die prozentuale Zunahme des Retentionsvermögens gegenüber alkali- nisiertem Wasser pro Temperatureinheit als Funktion der Temperatur aufgetragen ist und aus welcher der Hydratationsgrad bei verschiedenen Temperatur niveaus erkennbar ist.
Fig. 20 zeigt im Aufriss und im Seitenriss in stark vergrössertem Massstab beschädigte Stärkekörner, wie sie beim Zerkleinern von Endospermkörpern unter Verwendung der üblichen Walzenstühle entstehen.
Fig. 21 zeigt im Aufriss und .im Seitenriss zwei Stärkekörner, die unter Anwendung des erfindungs gemässen Verfahrens oberflächlich zugerichtet worden sind, wobei das obere Korn g für jene Behandlung typisch ist, bei welcher intensives Mahlen erfolgte, während das untere Korn f für jene Oberflächen behandlung typisch ist, bei welcher gewöhnliches Mahlen erfolgte.
Durch die nachstehend anhand mehrerer Beispiele erläuterte Behandlung .der .sehr heterogenen Getreide- endospermkörper (die von Hülsen oder kleieartigem Material und Aleuron praktisch befreit :sind und hin sichtlich Grösse und Form grosse Unterschiede auf weisen), bei welcher die Endospermkörper einer Viel zahl von durch :
ein fluides Medium bewirkten, ober flächenverändernden, Reibwirkungen auslösenden Schrägstössen unterworfen werden, die Proteinteile des Endosperms abgerieben, abgeschält und zerkleinert werden können, wobei gleichzeitig die ellipsoidför- migen Stärkekörner (selbst die kleinsten, mit grössten Durchmessern von weniger als 22 Mikron) in ganzer und praktisch unbeschädigter Form freigelegt werden.
Bei dieser Bearbeitung und Behandlung werden die Stärkekörner, und zwar auch die feinsten Körner, unter der Einwirkung von Luft und Wärme ober- flächlich zugerichtet und verändert, so dass die Hydra tationseigenschaften der Stärkekörner eine Verände rung erfahren, die sich in einer Verbesserung der Backeigenschaften des Mehles auswirkt.
Die Kombination der neuen Ausmahl- und Ober- flächenbehandlungsoperationen mit der Windsichtung konnte dadurch erleichtert und standardisiert werden, dass eine neue Methode zur Messung der strömungs dynamischen Eigenschaften der verschiedenen Ge- treidemehlpartikel entwickelt wurde. Die Messwerte dieser Methode werden in F-D -Einhenten ausge drückt. Eine genaue Beschreibung dieser Messmetho- den ist im Schweizer Patent Nr. 361184 zu finden.
Beim vorliegenden Verfahren werden die Endo- spermpartikel grösstenteils bis auf eine extreme Fein heit ausgemahlen. Der im vorliegenden Gesuch ver wendete Ausdruck Untersiebgrösse soll alle Grössen von Partikeln bezeichnen, die durch ein feines, ge normtes Prüfsieb (z. B. ein von der Firma W. S. Tyler Company hergestelltes Prüfsieb) mit einer lichten Maschenweite von 0,044 mm leicht hindurch gehen.
Diese Untersiebgrössen können auch in strö mungsdynamischen Einheiten ausgedrückt werden und entsprechen etwa 71 F-D-Einheiten (siehe Schweizer Patent Nr. 361184).
In Fig. 7 ist .schematisch ein Apparatentyp dar gestellt, mit welchem :sich das neue Mahl- und Parti- kelbehandlungsverfahren mit Erfolg im grosstech nischen Massstab durchführen lässt, um die erfin- dungsgemässen Ziele innerhalb der gewünschten kritischen Bereiche, die an anderer Stelle definiert sind, zu erreichen.
In der einfachsten Form kann diese Apparatur eine ortsfeste Mahlkammer aufwei sen, die aus zwei Wandteilen<I>X</I> und<I>Y</I> aufgebaut ist und einen Querschnitt er in Fig. 7 gezeigten Art besitzt, wobei durch untereinander Winkel bildende, gekrümmte und einander gegenüberstehende Wand- flächenteile eine grössere Kammer gebildet wird, die in den meisten Punkten in der Querrichtung zu ihrer gebogenen Längsachse einen ovalen oder zylin drischen Querschnitt aufweist.
Endospermkörper, welche vorgängi;g im wesent lichen von Kleie, Keimlingen und andern Hüllschich- ten der Weizenkörner ausserhalb des Endosperms be freit worden sind, werden dem Eingang E zugeführt, wobei sie entwe er d urch Luft oder ein anderes gas förmiges Medium,
welches man an verschiedenen Punkten jenes Eingangs in Richtung des Pfeils A mit hoher Geschwindigkeit einführt, suspendiert werden.
Die eintretenden Partikel, sowie die Luft durch schreiten zufolge ihrer mehrfacettigen Konstitution, ihrer Taschen und Wandteile, welche auf den ent gegengesetzten Teilen der Reduktionskammer gebil det werden, eine grosse Anzahl von sich sehr rasch bewegenden, turbulenten Strömungen, von denen einige :
durch die auf der Zeichnung dargestellten Kur ven angegeben werden, wobei die Luft- und Partikel- geschwindigkeit in diesen Strömungswegen ein, Maxi mum von vorzugsweise mehr als 6000 m pro Minute erreichen,
wodurch dank der Wink elunlgen eine ausserordentlich rasche Eigenrotation der Partikel um ihre eigene Achse eintritt. Eine Reibwirkung auf die rotierenden Partikel üben die verschiedenen harten Wandungsflächen, die als Prallflächzn dienen, aus.
Das im gasförmigen, gegen den Auslas Q strömenden Medium ausgemahlene Material wird durch diese un zähligen Reibkontakte mit den Wandlungen und durch die vielen Schläge, denen es ausgesetzt wird, derart behandelt, das Kanten der heterogenen Endosperm- körper abgerieben werden und das ein wesentlicher Teil (und sogar bei Hartweizen) der individuellen Stärkekörner von der ursprünglich anhaftenden bzw.
umhüllenden Proteinmasse befreit wird, wobei das Proteinmaterial in der Mahlkammer gleichzeitig mit Erfolg in einen verhältnismässig äusserst feinen Zu stand ausgemahlen wird.
Wenn auch gemäss Fig.7 die Vorrichtung aus einer einzigen Ausmahlkammer mit stillstehenden Wandteilen besteht, so kann das gleiche Ziel auch mit Hilfe zusätzlicher Zentrifugalkraft und Coriolis- Kräften erreicht werden, wenn Y einen Rotor, der in der Zeichnung im Axialschnitt dargestellt ist, und X -einen darum herum angeordneten Stator, der viele Taschen mit mehrfacetten Wandungen je nach der Zahl der im Rotor Y vorhandenen Taschen aufweist, bedeuten, wobei der Rotor rasch angetrieben wird.
In Fig. 8 wird ein Teilstück einer befriedigende Resultate liefernden Ausmahlmühle .gezeigt, wobei lediglich ein Teil des Rotors und des Stators darge- stellt wird.
Die Mühle umfasst eine Vielzahl von ober flächenkonditionierenden Kammern und Ausmahl- kammern C, welche durch einen Mehrschaufelrotor, der um eine Achse<I>A</I> rotiert und dessen Schaufeln <I>B</I> radial angeordnet sind, konstituiert sind, wobei. diese Kammern überdies mit einem im allgemeinen zylin drischen Rotorgehäuse H versehen sind.
Die Innen wandung dieses Gehäuses sowie die Schaufeln B bestehen vorzugsweise aus hartem und/oder abrasivem Material, um eine Schlag- und Schleifwirkung auszu üben. Man leitet irgendein beliebiges Fluidum, wie z. B.
Luft, in die Mühle bzw. das .System ein und lässt es im allgemeinen rasch in :axialer Richtung von einem Ende zum andern hindurchzirkulieren, wobei dank denn Einfluss des Rotors eine Wirbelströmung erzeugt wird. Endospermkörper bzw. -partikel, wie handels übliche Mehle oder Mittelprodukte, welche vorgängi:
g von Kleieanteilen, Keimlingen, Aleuron und den andern .die Endospermzellen umschliessenden Schich ten im wesentlichen befreit sind,
werden peripherisch zum Rotor in das Gehäuse H an einer oder mehreren Stellen in der Nähe des Lufteinlasses des Gehäuses eingeführt. Die Endospermkörper werden durch die sehr rasch zirkulierende Luft praktisch suspendiert,
wobei die in den verschiedenen Wirbeln vorhandene Luft selbstverständlich den Gang der verschiedenen und stark variabeln Endospermkörper beenflusst und denselben eine Eigenrotation erteilt.
Der al'gemein durch die meisten Endospernnkör- per in den Kammern C beschrittene Weg verläuft entlang variabeln Umwegen, von denen jener gemäss den gestrichelten Linien<I>a, b, c, d, e, f</I> und a' als Beispiel dienen möge. Die feinen Linien und Pfeile von Fig.8 geben eine grosse Zahl von variablen Wegen und Spuren, und zwar meistens kurvenreichen Wegen, wieder,
welche die Partikel oder Körper in den verschiedenen Kammern C der Vorrichtung durchlaufen. Die Geschwindigkeit der Partikel in der Kammer C wird vorzugsweise auf mehr als 6000 m pro Minute .gehalten, was im allgemeinen .genügt, um die gewünschten Resultate hinsichtlich Eigenrotation und Abrasion zu erzielen.
Die Wege<I>a, h, c, d, e,</I> f und<I>a'</I> sind typisch für Millionen von behandelten, individuellen Partikeln. Wenn ,auch hin und wieder ein Einzelpartikel mehr als einem der genannten Wege in, einer einzelnen Ausmahlkammer C unterworfen wird, :
so wird das gleiche Partikel nach Beendigung eines dieser Wege einen etwas analbgen Weg in der benachbarten Kam mer einschlagen, welcher in Aufnahmeposition aus dem Punkt a' auf der inneren,, periphexischen Wan dung :das Stators übergegangen ist.
Im Fig. 9 wird eine andere Ausmahlvorriohtung gezeigt, welche unter geeigneter Anpassung und ge eigneter Geschwindigkeit der Fluidumströmung und ohne Zuhilfenahme einer relativen. Rotation von Tei len die neue Ausmahlmethode durchführen lässt.
In dieser Zeichnung wird eine im.all:gemeinen kreisför- mige, mit Düse versehene Apparatur gezeigt, welche eine im allgemeinen zylindrische Kontaktwandung 20 für die Partikel aufweist, wobei die Endospermpar- tikel in eine etwa tangentiale Richtung durch eine eliptische Öffnung gegen den oberen Teil der Appa ratur gesprüht werden, wie dies schematisch durch die gestrichelte Linie O veranschaulicht wird.
Die Ent ladung dieser Mühle geschieht axial, und zwar vor zugsweise in deren oberem Teil (der in der Zeichnung weggelassen ist), wie mit der gestrichelten Linie D gezeigt wird.
Zur Erreichung einer hohen Geschwindigkeit kann man sich verschiedener Mittel bedienen, so im allge meinen Wirbelströme des treibenden und die Partikel suspendierenden Fluidums, wie z.
B. unter hohem Druck arbeitende Luftdüsen 24, welche in spitzen Winkeln in das Innere der ringförmigen Kammer 20 an verschiedenen Stellen angeordnet .sind. Dabei wer den -eine hohe Geschwindigkeit und im allgemeinen eine Wirbelströmung erzeugt,
während gleichzeitig an den Stellen des Fluidumeintritts unter hohem Druck turbulente Strömungen hoher Geschwindigkeit erzeugt werden, welche ihrerseits eine schnelle Eigenrotation der Endospermpartikel innerhalb der Mühle in meh- reren Richtungen neben gewundenen Bahnen erzeu gen,
wodurch Reibung verursachende Stösse und ein Reiben der Partikel bzw. Körper gegen die harte, schleifende Wirkung ausübende Fläche der Kammer wandung verursacht werden:
Die angestellten Beobachtungen haben ergeben, dass ungeachtet der speziell zur Anwendung gelangen den Vorrichtung gewisse Kombinationen von Ver- fahrensstufan und gemeinsamen Eigenschaften für das Erreichen der gewünschten Resultate beiden äusserst heterogenen und stark variierenden Endospermkör- pern wesentlich sind, und zwar handelt es sich um die folgenden Punkte: 1.
Die Endo,spermkörper müssen suspendiert oder mindestens teilweise suspendiert sein und in einem fluiden Medium (vorzugsweise einem gasförmigen Medium, wie z. B. Luft) in Bewegung gehalten wer den.
2. Die Endospermkörper müssen durch das fluide Medium bei hoher Geschwindigkeit in Bewegung ge setzt und. weitergetrieben und rasch durch verschie den.-, im allgemeinen :gewundene Bahnen geleitet wer den, so dass viele turbulente Bahnen hoher Geschwin digkeit und eine gewisse Anzahl von Kurven machen den Nebenbahnen längs den Kontakt- oder Mahl flächen entwickelt werden. Die Geschwindigkeit der Partikel liegt vorzugsweise höher als 6000 m pro Minute.
3. Beim Durchgehen der Körper oder Partikel durch die verschiedenen Bahnen erfolgt eine rasche, individuelle Eigenrotation derselben um ihre eigenen, unabhängigen Achsen.
4. Beim Durchlaufen der vielen, Kurven machen den Wege seitens der Endospermkörper ereignen sich viele Schläge und Stösse der Körper gegen Kontakt- oder Mahlflächen in schiefen Winkeln,
wobei durch die Eigenrotation der Körper und durch die erfol- gende Reibung ein Abreiben der Flächen und Kan ten eintritt. Dabei werden die Körper geschält und die weniger stark haftenden Teile der Körper abge- schüttelt, wodurch Stärkekörner aller Grössenordnung, einschliesslich der feineren Stärkekörner von weniger als 20 Mikron, unerwarteterweise freigelegt werden.
Die gleichen Funktionen oder Arbeitsstufen bewirken gleichzeitig eine feine Zerkleinerung der weniger stark zusammenhängenden Teile der Proteingrundmasse.
Bei der Auswahl der für die Durchführung der Ausmahl- und Bearbeitungsstufen des vorliegenden Verfahrens geeigneten Vorrichtung wird man vorzugs weise eine Vorrichtung auswählen, welche eine Mehr zahl von Kammern bildenden Wandungen aufweist, um währenddes Betriebs zwischen den Wänden viele allgemeine Wirbel zu erzeugen;
so kann man eine Vo:r- _richtung, von der ein Teilstück in Fig. 8 gezeigt wird, verwenden. Bei Verwendung von Apparaturen des allgemeinen Typus gemäss Fig.8 und 9 ist es wünschenswert, dass die zu zerkleinernden und zu behandelnden Endospermkörper nicht axial,
sondern peripherisch zum Rotor von Maschinen der Art ge- mäss Fig. 8 und tan;gential zum Innern des Gehäuses gemäss Fig. 9 in die Maschine eingeführt werden.
<I>Wichtige, unerwartete Resultate</I> Die beschriebenen Verfahren beruhen auf der Anwendung einer besonderen Mahl- und Oberflächen behandlung auf cereale Endospermkörper oder Frag mente davon, welche vorgängig von den andern Sub stanzen oder Schichten der Körner, wie z. B. Schoten, Hülsen, Kleien, Aleuron, und einem grossen Teil von Nährmittelkeimlingen im wesentlichen befreit wur den.
Wird diese Erfindung auf derartige Endosperm- fragmente oder -körper angewandt, so kann man viele, sehr wertvolle und durchaus unerwartete Resul tate beobachten und erzielen, und zwar u. a. die fol genden: 1.
Ein sehr grosser Teil aller Stärkekörner, ein schliesslich die kleineren Granalien von einem Maxi maldurchmesser von weniger als 22 Mikron, ja selbst von noch kleinerem Durchmesser, in gewissen Fällen von weniger als 10 Mikron, wird praktisch vollstän dig und unbeschadet in Freiheit gesetzt und ausge schält und gleichzeitig mechanisch modifiziert, wo durch bessere Backqualitäten erreicht werden.
2. Die vorgenannten Resultate sind begleitet von einer Zerkleinerung der Proteinbestandteile und der Grundmasse auf eine äusserst feine Partikelgrösse, die so klein ist, dass die Partikel. durch die feinsten Siebe hindurchfallen;
diese Partikelgrösse sei kurz als Sub- Siebgrösse bezeichnet. Dank diesem Umstand erhält man mittels nachträglichem Windsichten Fraktionen mit Stärke- und Proteinanteilen von bisher unbekann- ter Art.
3. Durch den oben erwähnten Ausschälungsvor- gang der Stärkekörner aller Grössen und durch die mechanische Oberflächenbe andlung der Stärkekör ner wird eine .starke Vergrösserung der freien, keinen Überzug aufweisenden Aggregatflächen der Stärke körner erzielt.
4. Ferner erreicht man eine wesentliche Eliminie- rung der sonst beim Quetschen eine Versehmierung verursachenden freien Fette und fettähnlichen Sub stanzen aus Partikeln von Keimlingen oder aus andern, morphologisch in diesen Substanzen (einschliesslich Protein) enthaltenen Fetten, welche die Stärkekör ner umschliessen.
Ausgedehnte mikroskopische Untersuchungen der nach der neuen Methode erhaltenen, äusserst feinen Endospermkörper bzw. -partikel haben gezeigt, dass selbst in Fällen von härteren cerealen Körnern, wie z.
B. hartem Weizen, ein ausserordentlich hoher Anteil an allen Stärkegranalien, einschliesslich der kleinsten davon, in manchen Fällen sogar an se?chen mit einem Maximaldurchmesser von weniger als 10 Mi- kron, praktisch vollständig und unbeschadet ohne Rissbildung, Abscheren oder Bersten derselben frei gelegt werden, was bisher nicht der Fall war.
Bei der bisherigen Anwendung von Walzenschlag- mühlen oder dergleichen bekannter Art auf weichere cereale Körner, wie z. B. Weichweizen, konnte- man einen kleinen Teil der grösseren Stärkekörner, welche gewöhnlich einen Maximaldurchmesser von mehr als 30 Mikrore aufwiesen, freilegen.
Versuche zur Intensi vierung solcher Mahlvorgänge waren jedoch erfolglos, da man neben einem Zerschneiden, Aufspringen und Bersten von beinahe sämtlichen Körnern für Hart weizen eine Partikelgrösse von weniger als 16 (Fisher- Wert) und für Weichweizen eine Partikelgrösse von weniger als 12 (Fisher-Wert) erzielen konnte.
Mit dien beschriebenen Verfahren kann man das Ausmahlen indessen derart durchführen, dass man Partikel- grössen von bis zu etwa 8 (Fisher-Wert) für Hart weizen und von 7 (Fisher-Wert) für Weichweizen erhält, ohne dass die Stärkekörner aller Grössen irgend wie mechanisch Schaden leiden.
Die Zerkleinerung beim neuen Ausmahlvorgang dürfte nicht irgendwie den Druckunterschieden zwi schen :dem Innern der Endospermkörper und den Aussendrücken zuzuschreiben sein. Auch die stark intensiven Schallschwingungen dürften dies nicht zur Folge haben.
Dank diesen unerwarteten Resultaten .gelingt es, Mehlsorten zu erzeugen, welche sich für die Her- stellung von feinen Backwaren aus dünnflüssigen Teigen oder Eierteigen, wie z. B. mehrschichtigen Kuchen und biscuitähnliche Kuchen, :eignen.
Da sie eine feinere Partikelgrösse und ganze, unbeschädigte Stärkekörner aufweisen, erzielt man verbesserte Back- qualität und stärker exponierte Backoberflächen, welche - neben den Vorteilen gemäss Punkt 3 - die Hydratationseigenschaften der Partikel während des Backvorganges einwandfrei verbessern.
Die Fig. 1 bis 6 der Zeichnung stellen Wieder gaben von mikroskopischen Photographien (260fache Vergrösserung) von Hart- und Weichweizen dar. Fig. 1 zeigt nach üblichen Methoden gewalzten Weichweizen, wobei man feststellen kann, dass ein kleiner Teil der verhältnismässig grossen Stärkekörner (von ellipsoider Form) von den anhaftenden Teilen befreit oder bei nahe befreit worden ist. Der grösste Teil der kleineren Stärkekörner ist jedoch agglomexiert oder in der Proteingrundmasse eingebettet.
In Fig. 2 wird die Struktur von .mit üblichen Walzzwecken gemahlenem Hartweizen gezeigt, wobei praktisch keine der Stärkekörner vollständig freigelegt sind. Diese Beschaffenheit ist für alle zur Zeit ge mahlenen Hartweizenmehle charakteristisch.
In Fig. 3 wird Weichweizenmehl gleicher Her kunft wie in Fig. 1 allerdings nach der Nachbehand lung und nach dem Ausmahlen gemäss dieser Erfin dung gezeigt, wobei man eine Partikelgrösse und Verteilung erreicht, welche eine Fisher-Zahl von 9,8 aufweist. Hier wird die praktisch vollständige Frei legung der gesamten, unbeschädigten Stärkekörner in getrennter Form wiedergegeben, wobei man Partikel von im allgemeinen ellipsoider Form erhält.
Diese ganzen Stärkekörner, welche sich in Fig.3 leicht unterscheiden lassen, besitzen .einen Durchmesser von weniger als 10 M,ikron bis auf mehr als 40 Mikrore. Die kleineren, unregelmässig ,geformten, in Fig. 3 ge- zeigten Partikel bestehen zur Hauptsache aus freien Proteinpartikeln und stellen in .gewissen Fällen Proteinagglomerate und kleinste Stärkekörner dar.
In Fig. 4 wird die genau gleiche Mehlsorte wie in Fig. 2 (Hartweizen) gezeigt, nachdem das Mehl nach der neuen. .erfindungsgemässen Methode b.ehan- delt und bis auf eine Fisher-Zahl von 10,25 ausge mahlen worden ist.
Hier wiederum sind die gezeigten eiförmigen und ellipsoidDn Partikel Stärkekörner in im wesentlichen ihrer Gesamtheit und in manchen Fällen in Form von einzelnen Stücken, welche eine Partikelgrösse von weniger als 10 Mikro:n bis 45 Mi- krore aufweisen.
Der Kontrast zwischen der Partikel grösse, der Anwesenheit von freien Stärkekörnern und der in. Freiheit .gesetzten und ausgemahlenen Protein grundmasse in den Partikeln, welche in den Fig. 2 und 4 gezeigt werden, ist tatsächlich bezeichnend.
Aus .den Fig. 1, 3 und 4 geht eindeutig hervor, dass Hartweizen bei der beschriebenen Behandlung unerwarteterweise ausgemahlen und physikalisch derart verändert wird, dass es hinsichtlich der Part> kelverteilung, der Anwesenheit von getrennten Pro teinpartikeln und von getrennten, ganzen Stärkekör nern im allgemeinen den Eigenschaften von Weich weizen ähnlich wird.
Diese unerwartete Eigenschaft macht es möglich, nach erfolgter Fraktionierung bei spielsweise durch Luftsichtung einen Hartweizen als Kuchenmehl oder zum Backen von anderen Back waren aus dünnflüssigen Teigen und Eierteigen ver wenden zu können.
In den Fig. 5 und 6 werden typische Partikel wiedergegeben, welche aus dem gleichen, mit der Walzmühle gemahlenem Mehl wie in Fig. 1 und 2 erhalten wurde, mit .dem Unterschied jedoch, dass man in diesem Falle durch intensives und wiederholtes Ausmahlen eine feinere Partikelgrösse herstellte, indem man die Walzen näher aneinanderrückte mit dem Bestreben,
die Partikelverteilung und die feine Parti- kelgröss.e der Produkte jenen .gemäss Fig. 3 und 4 anzupassen. In Fig.5 wurde das gleiche Weich weizenmehl wie in Fig. 1 intensiv und wiederholt mit nahe aneinandergerückten Walzen ausgemahlen, wobei man eine Partikelverteilung und Grösse von 7,9 (Fish er Zahl) erhielt.
In Fig. 6 werden Partikel eines Hartweizens, welche in ähnlicher Weise durch starkes Auswalzen bzw. Ausmahlen zwischen eng aneinander- liegenden Walzen erhalten wurden und eine Fisher- Zahl von 7,4 aufwiesen, gezeigt.
Beim Vergleich der Figuren 5 und 6 mit den Fig. 3 und. 4 kann festgestellt werden, dass die Par tikel gemäss Fig. 5 und 6 verhältnismässig wenig klei nere Stärkekörner, welche freigelegt wurden, zeigen und dass in den meisten Fällen die Stärkekörner, welche freigelegt wurden, in die Brüche gegangen, geborsten oder in Segmente ,aufgespalten wurden, dies im Gegensatz zu dem Freilegen von Stärkekörnern aller Grössen gemäss Fig. 3 und 4,
einschliesslich der kleinsten, und zwar in ihrer Ganzheit und in un beschädigtem Zustand, sofern die .neue Methode zur Anwendung gelangt. Betrachtet man die Fi:
g. 20, so kann man den erheblichen Schaden an Stärkekörnern feststellen, wel cher beim Mahlen mit Walzen oder beim Mahlen mit Schlagmühlen eintritt, wenn solche Mahlvorgänge verstärkt werden, um eine feine Partik.elgrösse zu er zeugen, welche nur entfernt vergleichbar ist mit den Fisher-Zahlen, welche man bei Anwendung des vor- lieg.=rnden verbesserten l@@iahlvorganges und Ausmah- lens erzielt.
Fig. 20 zeigt in vergrösserter Form be schädigte Stärkekörner innerhalb ,eines Grössenbe reichs von 16-32 Mikron Durchmesser, sofern man das @vlaterial durch nahe aneinander angeordnete Walzen erneut ausmahlt. Die Zeichnungen wurden nach eingehendem mikroskopischem Studium durch den Erfinder angefertigt, wobei die Körner in je zwei Ansichten dargestellt sind.
Aus den verschiedenen Skizzen wurden fünf typische Partikel<I>a, b, c, d</I> und e wiedergegeben, wobei auf der linken Seite diese Par tikel im Grundriss gezeigt werden, während rechts davon die gleichen Partikel a-e seitlich gezeigt wer den, das heisst um 90 bezüglich ihrer auf der linken Seite gezeigten Stellung verschoben.
Das Stärkekorn a ist beinahe diametral bezüglich seiner Längsachse gespalten. Das Stärkekorn b ist in einer zur Haupt achse im wesentlichen normalen Ebene gespalten. Das Stärkekorn c besass einen ausgeschnittenen Sektor, welcher sehr typisch ist. Das Stärkekorn d wurde zentral gebrochen, wobei ein mehr oder weniger kreis förmiges, peripheres Teilstück entfernt wurde. Dies war für manche Partikel von Hartweizen, welche unter dem Mikroskop sorgfältig untersucht wurden, sehr typisch.
Stärkekorn e zeigte ein Segmentstück, welches beseitigt worden jvar und durch die Hälfte der Dicke des -Stärkekorns hindurchging und in der zentralen Lage unregelmässig war. Selbstverständlich kann eine beliebige Kombination der Schäden gemäss Typus a-e vorhanden sein.
In Fig. 21 sind zwei Stärkekörner, f und g, im Seitenriss resp. Aufriss veranschaulicht, welche aus der Vielzahl der von der Anmelderin sorgfältig mittels Projizieren bei grosser Vergrösserung durch Mikro skope untersuchten Partikel .ausgelesen wurden. Das Stärkekorn f ist charakteristisch für eine grosse Anzahl ganzer, gesonderter Stärkekörner, die gemäss dem vor liegenden Verfahren geschält und freigelegt wurden.
Wie aus der mikroskopischen Untersuchung geschlos sen werden kann, deuten die feinen, mehr oder weni ger konzzntrischen kreisförmigen Linien auf eine ge ringfügige Trennung oder Deformierung von, wie angenommen werden muss, Schichten verschieden artiger molekularer Struktur innerhalb des Stärke kornes selbst. Solche Charakteristiken sind typisch für Stärkekörner, ob gross oder klein, die gemäss dem vorliegenden Verfahren, bei welchem das Mahlen nicht intensiviert wurde, freigelegt und zugerichtet worden sind.
Das Stärkekorn g gemäss Fig. 21 stellt, abstrakt gesprochen, .ein typisches Beispiel :eines freigelegten, ganzen Stärkekorns dar, das durch Anwendung des vorliegenden Verfahrens erhalten wurde, bei welchem das Ausmahlen intensiviert wurde, um eine Partikel verteilung und -grösse mit einem Fish;er-Wert von nur 7 zu erhalten. Ausser den typischen feinen kon zentrischen kreisförmigen Linien, die bei Stärkekör nern wie z. B. l beobachtet werden können, sind hier sehr feine Risse oder kurze Spalten vorhanden. die sich genau von den peripheren Rändern der Körner aus in radialer Richtung erstrecken.
Die Faktoren und Funktionen des vorliegenden Verfahrens, die für die Zurichtung und die physikalischen Veränderungen der Stärkekörner verantwortlich sind, wie dies in Fig. 21 dargestellt wurde, und die Vorteile des Ver fahrens zur Verbesserung der Backeigenschaften werden nachstehend ausführlich erläutert. <I>Betr.
Punkt 3</I> (Zerkleinerung von Proteinbestandteilen auf eine Grösse unterhalb der Teilchengrösse 0,044 mm, das heisst der Untersiebgrösse Bei Anwendung der Mahl-, Ausmahl- und Parti- kelzurichtschritte des vorliegenden Verfahrens wer den die Endospermkörper und -bruchstücke, die vor- gängig, praktisch vollständig von den anderen Teilen der Getreidekerne oder -körner befreit worden sind,
auf eine Grösse unterhalb der Untersiebgrösse ausge mahlen, sogar bei Verwendung von harten Körnern, wie z. B. Durum. Im Falle der in Fig. 3 dargestellten Partikel (Weichweizen), beträgt der Fisher-Wert der grossen, durch relativ mässiges Mahlen erhaltenen Probe 9,8 (reduziert von einem Fisher-Wert von 11,0).
Im Falle der in Fig. 4 dargestellten Partikel (Hartweizen) wurde ein intensiveres Ausmahlen mit tels des neuen Verfahrens vorgenommen, wobei man einen Fisher-Wert von 10,25 (reduziert von einem Fisher-Wert von 20,4) für die relativ grosse Probe erhielt. In beiden Fällen war die Grösse der freiige- legten, ganzen Stärkeköm; r mit den grössten Aus massen und vor allem der übrigen Agglomerate unterhalb der Untersiebgrösse.
In den Fig. 3 und 4 sind eine Anzahl von Protein partikel von unregelmässiger Gestalt mit dem Buch staben p bezeichnet. Viele dieser Partikel kommen gesondert vor, während andere noch immer mit einem Stärkekorn oder mit Stärkekörner verbunden sind. Wie bereits im Schweizer Patent Nr.361184 be schrieben wurde, können diese sehr kleinen Partikel mittels Windsichtung mit den kleinsten ganzen Stärke körnern entfernt werden, wobei man durch Anwen dung der Auswahl- und Zurichtoperationen gemäss dem vorliegenden Verfahren und anschliessende Wind sichtung Fraktionen mit Stärke- und Proteinanteilen erhält,
wie sie bis jetzt noch nie erreicht worden sind. In diesem Zusammenhang wird während der narhfol- genden Windsichtung ein kleiner Anteil der Agglome rate abgebaut, wobei zusätzliche Proteinpartikel aus den Stärkekörnern freigesetzt werden.
Wie aus mehre- ren der nachstehend angeführten Proben (Beispiele 7a und 7b) hervorgeht, wurde gefunden, dass bisher un erreichte Proteinstreuung möglich ist, ungeachtet des Proteingehaltes in den verwendeten natürlichen Kör nern, und dass man Fraktionen mit höherem Stärker resp. Proteingehalt erhält, wenn man ,gemäss dem vorliegenden Verfahren, das Ausmahlen und Wind sichtung umfasst, vorgeht (v:gl. Fing. 16a und 16b). <I>Betr.
Punkt 3</I> (Oberflächenzurichtung und Behandlung der Stärkekörner) Bei Anwendung der neuen Ausmahl- und Ober flächenbehandlung oder Zurichtung von Getreide- endosperrnkörpern oder -,bruchstücken mit den Cha rakteristiken sowohl von Hartweizen wie auch von Weichweizen wird eine vollständig unerwartete und beträchtliche Vergrösserung der freien, unüb;
erzoge- nen, gesamten Oberfläche (wie sie durch die spezi fische Oberfläche angezeigt ist) der Stärkekörner er zeugt. In den Fig. 1 bis 3 wird der Vergleich zwi schen der entsprechenden Anzahl von ganzen Stärke- körnern, wie sie in im Handel erhältlichem, mittels einer Walzenmühle gemahlenem Weichweizen vor kommt, und den ;
gemäss dem vorliegenden Verfahren erzeugten Partikeln veranschaulicht. Gemäss dem neue@a Verfahren wird ein bedeutend grösserer Pro zentsatz von Stärkekörnern von über 22 Mikron als grösste Abmessung erhalten, und überdies ist bei An wendung .des neuen Verfahrens dex Anteil von kleinen Stärkekörnern von weniger als 22 Mikron als grösste Abmessung und bis zu 10 Mikron als grösste Ab messung bedeutend, wie dies in Fig. 3 :dargestellt ist.
Der Vergleich fällt deutlich zu Gunsten der .gemäss dem vorliegenden Verfahren gemahlenen Produkte aus, wie dies aus Fig. 2 und 4 hervorgeht (Hart weizen). In allen Fällen wurde die gesamte unbe- deckte oder freie Oberfläche der Stärkekörner im Vergleich zu den bis jetzt angewandten Mahl- oder Ausmahl.verfahren für Getreide:endospermkörper ganz erheblich vergrössert.
Falls man, um eine feinere Parti:kelgrösse resp. einen niedrigeren Fisher-Wert zu erreichen, das Material mittels einer Walzenmühle oder durch Ver stärken oder Wiederholen des Mahleis in einer Schlagmühle ausserordentlich fein mahlt, so sind die dabei erhaltenen Stärkekörner, wie dies in Fig. 5 und 6 deutlich gezeigt ist, sehr geschädigt, und - im Ver gleich mit den Resultaten gemäss dem vorliegenden Verfahren -,
es wird noch immer .ein verhältnismässig kleiner Anteil an freien Stärkekörnern erhalten. Tat sächlich werden auch bei solch intensiviertem Mahlen mittels Walzenmühlen resp. Schlagmühlen, die ökono misch unpraktisch sind, sehr wenig kleinere Stärke körner mit 25 Mikron als grösste Abmessung freige setzt.
überdies, wie aus Fig. 5 und 6 klar hervor geht, hängen an .den meisten der freigesetzten Stärke körner von grösserem Ausmass noch Proteinteile oder andere Substanzen. Sie sind nicht unbedeckt.
Gemäss dem vorliegenden Verfahren werden beim Ausmahlen und Zurichten das Protein und andere Substanzen, die an den Stärkekörnern selbst anhaften, von diesen entfernt. Gleichzeitig werden auch andere Substanzen, wie z. B. Lipoide, entfernt. Ein sehr grosser Anteil der gesonderten Stärkekörner, die ge mäss dem vorliegenden Verfahren erhalten werden, sind :ganz und praktisch unbeschädigt und praktisch unbedeckt.
Diese oberflächenbehandelten oder zugerichteten Stärkekörner sind für Wasser innerhalb gewisser Tem peraturbereiche aufnahmefähiger als Stärkekörner, die in irgendeinem im Handel erhältlichen gemahlenen Endospermprodukt, das zur Zeit mittels Trocken behandlung hergestellt wird, gefunden werden kön nen.
Es wurde gefunden, dass die gemäss dem vorlie genden Verfahren erhältlichen, an Stärke reichen Fraktionen wesentlich veränderte Backeigenschaften aufweisen, wie dies durch die vorgenommenen aus führlichen Experimente bewiesen wurde und aus den nachfolgenden Beisspielen hervorgeht. Die veränderten Backeigenschaften der genannten Fraktionen sind besonders günstig bei der Herstellung von Backwaren aus ,gewissen dünnflüssigen Teigen.
Es existieren Beweise, aus denen geschlossen wer den kann, dass die neue Oberflächenbehandlung und das Zurichten der Stärkekörner durch Anwendung des vorliegenden Verfahrens, das für die Veränderung und Verbesserung der Backeigenschaften und .der Hydratationseigenschaften verantwortlich ist, auf mehreren zusammenwirkenden Faktoren beruht, näm lich:
a) die mechanische Abreibung und die Schräg stösse der Partikel gegen die Wände der Apparatur, b) der Transport der Partikel .mittels eines ver hältnismässig trockenen, gasförmigen Mediums (vor zugsweise Luft) .auf ihrer ausgedehnten Bahn, was rasches Trocknen der äusseren Oberfläche der Kör ner bewirkt, c) der Wärmefaktor bei kontrollierten, erhöhten Temperaturen, die durch die Schnelligkeit des Luft stroms und den weiten,
von den Partikeln zurück- gelegten Weg erzeugt werden. Es ist zweckmässig, solche kontrollierten Temperaturen noch weiter zu erhöhen, indem Wärme von einer äusseren, z. B. einer exothermen Quelle zugeführt wird.
Es ist zu bemerken, dass beide der zuletzt ge nannten Behandlungen b) und c) (Lüftung und kor trollierte Wärme) ein rasches Trocknen der Ober flächen der Stärkekörner sowie eine Oxydation der' chemischen Verbindungen in den Partikeln bewirken. Man nimmt überdies an, d:ass die Wärme einen Ein fluss :auf die in den Protein- und Stärkepartikeln ent haltenen Lipoide hat.
Je nachdem Grad der oben erwähnten Faktoren und der aufgewendeten Zeit werden dünnere oder dickere äussere Schichten der Stärkekörner trocken bis zu einem solchen Grad, bei dem lokale Spannun gen durch die durch, den lokalen Feuchtigkeitsverlust bedingte Schrumpfung auftreten.
Solche Einflüsse wirken sich auf die Stärkekörner und/oder Lipoid komplexe der getrockneten Schichten aus und .bewir ken kleine Risse oder Schädigungen der den Stärke körneroberflächen eigenen Kontinuität, wie dies auf abstrakte Weise in F.ig. 21 (Körner f und g) gezeigt ist, im Gegensatz zum Charakter einer Spaltung oder Schädigung der Stärke, wie dies in F ig. 20 (Körner a bis e) dargestellt ist, welch letztere Figur Stärkekör ner zeugt, die durch herkömmliche Mahlverfahren aus gemahlen worden sind.
Nach dem Mahlen und der Behandlung gemäss dem vorliegenden Verfahren erlangen die getrock neten Schichten der Stärkekornoberfläche mindestens teilweise ihren Feuchtigkeitsgehalt wieder, indem sie bis zu :einem gewissen Grad Feuchtigkeit aus dem Inneren des Kornes, das heisst aus den innen vorhan denen kristallinen, komplexen Substanzen, absor bieren.
So wie die äussere Schicht ihren Feuchtigkeits- gehalt wiedererlangt, sinkt die lokale Oberflächenspan nung und die Risse verschwinden, indem sie minde- stens teilweise auch bei hochmikroskopischer Unter suchung unsichtbar werden.
Wie es scheint, rufen die oben :erwähnten Er scheinungen notwendigerweise Veränderungen in der Molekülstruktur der Stärkekörner entlang der Ober- fläche der Risse hervor, wodurch - wie angenommen werden muss -,die komplizierteren Molekülketten in weniger komplizierte Molekülketten verkürzt werden. Auf jeden Fall entsteht eine mechanisch-physikalische Veränderung der Körner.
Wenn die vorstehend erwähnten @drei Faktoren, das heisst<I>a)</I> mechanische Wirkurig, <I>b)</I> Trocknen durch Lüftung und c) Erhitzen unter kontrollierten Bedingungen, bei der Durchführung des vorliegenden Verfahrens gleichzeitig angewendet werden, so tritt die vorher erwähnte Behandlung der einzelnen Stärke- kornoberfrächen ein, was .bewirkt,
dass unmittelbar anhaftende Proteingrundmasse und andere Substan zen, wie z. B. Lipoide, die zusammen mit dem Protein in dem überzu.gsmatexial vorhanden sind, gelöst und/oder geschält und/oder entfernt werden, und die Stärkekornoberflächen werden gelüftet, unter kontrollierten Bedingungen erhitzt und oxydiert.
Da die Stärkekörner relativ elastisch sind, werden sie infolge der mechanischen Beanspruchung und Be handlungen einer elastischen Verformung ausgesetzt, die mit den anderen Erschzinu:
ngem zusammenwirkt, wobei - wie angenömmen werden muss - Verände rungen in der molekularen Struktur hervorgerufen werden, die insbesondere die inneren Lagen der Körner beeinflussen, in denen naturgemäss das weni ger widerstandsfähige, komplexe, kristalline Stärke material abgelagert ist.
Um mittels mikroskopischer Untersuchung die Hydratationseigenschaften der ursprünglichen Ge- treidemehlsorten mit den :gemäss dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Produkten, die Mahl-, Aus mahl- und Oberflächenbehandlungsoperationen unter worfen wurden, zu vergleichen, sind die Fig. 10 bis 13 der Zeichnung in die vorliegende Anmeldung aufgenommen worden.
In Fig.10 ist mit 260facher mikroskopischer Vergrösserung das Auftreten vieler Partikel desselben Weichweizenmehls, das in Fig. 1 dargestellt ist, ge- zeigt, nachdem es während einer Dauer von 28 Mi nuten .bei einer Temperatur von 24 C der Einwirkung von Wasser ausgesetzt worden ist.
Wenn man Fig. 10 mit Fig. 1 vergleicht, in welcher dasselbe Weich- weizenmehl, bevor es der Einwirkung von Feuchtig keit ausgesetzt wurde, gezeigt ist, so ist ersichtlich, dass die Stärkekörner gemäss Fig. 10 nur leicht wenn überhaupt - vergrössert sind, keine Risse auf weisen und keinen Anschein einer beträchtlichen Feuchtigkeitsaufnahme machen.
In Fig. 11 ist dasselbe Hartweizenmehl, das in Fig. 2 gezeigt ist, dargestellt, nachdem es während einer Dauer von 3 Minuten oder etwas mehr bei einer Temperatur von 24 C der Einwirkung von Wasser ausgesetzt worden ist. Beim Vergleichen der Partikel gemäss Fig. 11 mit denjenigen gemäss Fig. 2 ist ersichtlich, dass sich die Grösse und Ausdehnung der genannten Stärkepartikel nur leicht verändert hat.
Es sind in den Hantweizenstärkekörnern gemäss Fig.ll keine bemerkenswerten Risse aufgetreten, noch sind sie geborsten oder vergrössert im Ver gleich zu den trockenen Stärkekörnern gemäss Fig. 2, was beweist, dass innerhalb :der dreiminutigen Periode für die Wasseraufnahme Wasser nur meinem sehr geringen Ausmass aufgenommen worden isst.
In Fig. 12 ist dasselbe Weichweizenmehl, das gemäss dem vorliegenden Verfahren einer Mahlopera tion unterworfen worden ist, bei einer Temperatur von 24 C während einer Dauer von 6 Minuten der Einwirkung von Wasser ausgesetzt worden.
Ein Ver gleich der Partikel gemäss Fisg. 12 mit den Partikeln gemäss Fig. 10 sowie mit denjenigen gemäss Fing. 3 zeigt, dass in Fig. 12 die Stärkekörner aufgeschwollen und in. der Nähe. ihrer peripheren Ränder Risse aufgetreten sind, was deutlich auf eine beträchtliche Feuchitigkeitsaufnahme hinweist.
In Fig. 13 sind Hartweizenendospermkörper, nachdem sie gemäss dem vorliegenden Verfahren einer Mahl-, Ausmahl- und Oberflächenbehandlung unterworfen wurden, während einer Dauer von 3? Minuten bei einer Temperatur von 24 C der Einwirkung von Wasser ausgesetzt worden. Diese Stärkekörner des Hartweizenmehls haben eine be trächtliche Menge Wasser aufgenommen, da sie im Vergleich zudem in Fig. 4 gezeigten Mehl, das keine Feuchtigkeit aufweist, aufgeschwollen und vergrössert sind.
Beim Vergleich der Stärkekörner gemäss Fig. 13 unddenjenigengemäss Fig. 11 (die lediglich mit einem Walzenstuhl gemahlen sind) zeigt sich, dass die Wasseraufnahme, die ;aus dem Aufschwellen und dem teilweisen Aufbersten der Partikel sowie den Rissen in den Partikeln ,ersichtlich ist, bei den gemäss dem vorliegenden Verfahren zugerichteten und ausgemah- lenen Partikeln beträchtlich :
erhöht ist im Gegensatz zu den in Fig. 11 gezeigten Stärkekörnern (die ledig lich mit einem Walzenstuhl gemahlenes Hartweizen mehl darstellen).
Bei .der Durchführung der sorgfältigen mikrosko pischen Untersuchungen, die in den Fig. 10 bis 13 dargestellt sind, weist das Hydratationsmedium für die Partikel unter den Visierschlitten eine 1 % ige wässrige Kongorotlösung auf. Die Hydratation der Stärkepartikel konnte anhand der roten
Farbe der Lösung, die in den Körnern erschien, im Mikroskop beobachtet werden. Die Zunahme der Farbe in den Körnern verlief praktisch gleichzeitig mit der Zu nahme der ausserordentlich kleinen Risse an der Oberfläche der Stärkekörner, wie dies aus den Fig. 10 bis 13 ersichtlich ist.
Durch die Hydratation wurden die nahezu unsichtbaren Risse, die bei der neuen Mahl-,und Zurichtbehandlung auftraten, immer mehr sichtbar, je länger die Hydratation andauerte.
Spezifische Eigenschaften der Hydratation bei den gemäss dem vorliegenden Verfahren :gemahlenen Endospe.rmpartikeln sind mit dem steigenden Wärme- leitfähigkei,tsind:ex, der parallel zur steigenden Mahl- i.ntensität verläuft, gezeigt, wie :dies im nachfolgenden Beispiel 9 ausführlich erläutert wird.
Dieser Wärme- leitfähigkeitsind:ex und die daraus zu schliessenden Folgerungen weisen darauf hin, dass die Hydratations- eigensch:aften eine Funktion der Zeit darstellen.
In einem weiteren der nachfolgenden Beispiele, nämlich in Beispiel 10, wird eine weitere spezifische Eigenschaft der Hydraiation bei den nach vorliegen- dem Verfahren gemahlenen Endospermpartikeln ge zeigt, und zwar in bezug auf die steigende wechselnde Geschwindigkeit des Retentionsve@rmögens gegenüber alkalinisiertem Wasser bei zunehmender Intensität des Mahlens,
insbesondere die Veränderung der Re tention gegenüber alkalinisiertem Wasser bei erhöhter Temperatur.
<I>Beispiele</I> In !den nachfolgenden Beispielen werden Asche, Protein, Feuchtigkeit, Fett, diastatischer Wirkfaktor (Maltose) gemäss den standardisierten Methoden, die in Cereal Laboratory Metho,d:s , 5.
Ausgabe, 1947, beschrieben sind, angegeben. Die Zahlen, die nach stehend für Protein, Asche und Maltose angegeben werden, sind alle auf eine .einheitliche Basis von 14 % Feuchtigkeitsgehalt eingestellt worden.
Die nachfol- gend erwähnten Kuchenbackteste wurden unter stan dardisierten Backtestvorschriften bei einem praktisch gleichen pH-Wert durchgeführt, und die Resultate sind nach den Angaben .der erwähnten Behörde in Tabellen zusammengestellt worden. Die nachstehend angeführten Fisher -Zahlen wurden mit einer kon stanten Porosität von 0,465 in Übereinstimmung mit der standardisierten Methode, die in der Publikation von B.
Dubrow, Analytical Chemistry , Band 25, 1953, S.1242-1244, beschrieben wurde, erreicht (Fisher Scientific Co., Pittsburgh, Pa., Directions for Determination of Average Particule Diameters usw. ).
Die Werte der Retention gegenüber alkalinisier- tem Wasser, die im folgenden angegeben sind, wur den erhalten gemäss dem anerkannten AWR-Fähig- keitstest, der in der Publikation Cereal Chemistry , Mai 1953, Band<I>30,</I> 3, beschrieben ist.
Die als F-D bezeichneten Masseinheiten, die zur Bestimmung der Verteilung nach Partikelgrösse mittels einer Methode zur Ablagerung durch Sehleu- derumg verwendet werden, stehen in Übereinstimmung mit denjenigen, die im Schweizer Patent Nr. 361184 beschrieben sind.
Bei den in den nachstehenden Beispielen erwähn ten Sichtverfahren wird mindestens ein Teil des ge mahlenen Mehls in einen Luftstrom eingebracht und das Mehl fraktioniert,
indem eine feine Fraktion in einem Teilstrom des Luftstromes und eine grobe Fraktion in einem andern Teilstrom des Luftstromes suspendiert wird. Ein solches Windsichtverfahren ist in denn Schweizer Patent Nr. 361184 beschrieben.
<I>Beispiel 1</I> Dieses Beispiel ist aufgenommen worden, um zu beweisen, dass das Ausmahlen, die Oberflächen behandlung und das Zurichten der Endospermpartikel gemäss :dem vorliegenden Verfahren die Möglichkeiten für eine Proteinverschiebung bei Mehlfraktionierung mittels einer Trennung unterhalb der Untersieb grösse bedeutend erhöht.
Ein Mehl vorm Grad A, das im Handel erhältlich ist und aus geradem Nebraska-Winter-Hartweizen gemahlen wurde, wurde gemäss dem beschriebenen Verfahren auf zwei verschiedene Korngrössen, die durch die Fisher-Zahl (spezifische Obeifläche) ausge drückt werden, nachgemahlen. Nachgemahlene Pro ben wurden mittels Windsichtung in grobe und feine Fraktionen getrennt.
Der Proteingehalt des ursprünglichen Mehls (XT-4350) betrug 9,51%, der Aschergehalt 0,356 0/0 und die Fisher-Zahl (die die durchschnittliche Gra- nulation anhand der spezifischen Oberfläche misst) 19,4.
Beim Nacl-.mahlen erhielt man zuerst ein Mehl (XT-4352) mit einer Fisher-Zahl von 16,0. Dieses Mehl wurde der Windsichtung bei dem kritischen Wert vom 20,5 F-D Einheiten unterworfen, wobei man eine grob;
. Fraktion (XT-4388) erhielt, die 90,6'% des nachgemahlenen Mahlgutes u.mfasste und einen Proteingehalt von 9,1 0/0, einen Aschegehalt von 0,352'% und eine Fisher-Zahl von. 17,
0 aufweist. Die gleichzeitig erhaltene feine Fraktion (XT-4389), die 9,4 0/0 des nachgemahlenen Mahlgutes umfasste, wies einen Proteingehalt von 19,9 0/0, einen Asche- gehalt von 0,733 % und eine Fi.sher-Zahl von 4,2 auf.
Intensiveres Nachmahlen ;gemäss dem vorliegen den Verfahren ergab in einem zweiten Fall ein Mehl (XT-4353) mit einerRTI ID="0011.0224" WI="10" HE="4" LX="1390" LY="2217"> Fisher Zahl von 9,2. Die nach- folgende Windsichtung, die bei .dem kritischen Wert von 13 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, ergab eine grobe Fraktion (XT-4386), die 87,9 0/e des nach gemahlenen Mahlgutes darstellte.
Diese Fraktion wies einen Proteingehalt von 7,7 %, einen Aschegehalt von 0,323,1/o und eine Fisher-Zahl von 10,8 auf.
Die gleichzeitig erhaltene feine Fraktion (XT-4387), die 12,10/0 des nachgemahlenen Mahlgutes umfasste, be sass einen Proteingehalt von 22,3 0/a, einen Asche- gehalt von 0,750 % und eine F.isher-Zahl von 3,
45. <I>Zusammenfassung</I> Aus dem Vergleich der beiden obigen Fälle von Nachmahlungen geht hervor, :dass :das intensivere Nachmalen von einer Fisher-Zahl von 19,4 auf 9,2 eine grössere Proteinverschiebung (22,6 %)
nach dem Klassifizieren ergibt als ein nur leichtes Nachmahlen (Proteinverschiebung 18,5 %) von einer Fisher-Zahl von 19,4 :auf 16,0.
<I>Beispiel 2</I> Dieses Beispiel ist aufgenommen worden, um die charakteristischen Unterschiede zwischen Produkten, die mit herkömmlichen Mahlverfahren erhalten wur den, und solchen, die gemäss :dem vorliegenden Ver fahren behandelt wurden, zu demonstrieren, wobei mikroskopische Beobachtungen und morphologische Methoden angewandt wurden.
Insbesondere ist durch die zahlreichen vorgenom menen Versuche bewiesen worden, dass mit dem beschriebenen Verfahren, das die neuen Zerkleine- rungs- und Oberflächenzurichtungsoperationen um fasst, Hartweizenmahlgut behandelt werden kann, und dass man :
daraus ein Mehl mit gleicher Morpho logie und gleichen Backeigenschaften erhält, wie sie ein Mehl aus Weichweizen aufweisen würde.
Die obige Behauptung wird durch ein Vergleich der Fig. 1, 2, 3 und 4 belegt. Diese Figuren wurden nach Mikrophotographien von Mehlen folgender Her kunft in 250facher Vergrösserung angefertigt:
Weich- weizenmehl, Hartweizenmehl, nach vorliegendem Ver fahren gemahlenes Weichweizenmehl und nach vor liegendem Verfahren gemahlenes Hartweizenmehl. Bei Betrachtung der genannten Figuren ist klar ersichtlich, dass die Partikelgrösse und -gastalt von nach vorlie gendem Verfahren gemahlenem Mehl aus Hartweizen (Fig. 4)
in mancher Hinsicht dem Weichweizenmehl (Fig. 1) und :dem nach vorliegendem Verfahren ge mahlenen Weichweizenmehl (Fig. 3) ähnlich ist.
Die folgenden Angaben sollen den Vergleich zwischen den verschiedenen Figuren erleichtern: a) Man beachte die länglichgeformten Partikel (Endospermbruch:stücke) mit klaren, deutlichen Rän dern und scharfen Kanten (in Fig. 2) im Gegensatz zu den unregelmässig geformten Partikeln von unbe stimmter Gestalt (Endospermbruchstücke) mit undeut lichen, zerschlissenen Kanten (in Fig. 1, 3 und 4).
b) Man beachte die Anwesenheit (in Filg. 1, 3 und 4) und die Abwesenheit (in Fig. 2) von Stärke- körnern, die aus den Endospermbruchstücken hervor kommen.
c) Man beachte die Häufigkeit der geschälten, freien Stärkekörner (Fig. 1, 2 und 4 im Gegensatz zu Fig. 2).
d) Man beachte die Häufigkeit von sauberen, u,nbedeckte-n Stärkekörnern, bei denen keine Protein- grundmasse an den Stärkekörnern anhängt (Fig. 3 und 4 im Gegensatz zu Fig. 1 und 2).
e) Man beachte die Häufigkeit von freien Parti- keln aus Protein (Fig. 3 und 4 im Gegensatz zu Fi;g. 1 und 2).
<I>Beispiel 3</I> Anhand dieses Beispiels wird erläutert, wie ein allmählich intensiveres Ausmahlen und eine Ober flächenbehandlung gemäss !dem neuen Verfahren die Kuchenbackfähigkeit eines Mehls erhöhen.
Ein auf herkömmliche Weise gemahlenes Mehl aus einer Mischung von 85 % Weichweizen aus Nord- indiana und 15 % weissem Weichweizen aus Michigan wurde einer Trennung <RTI
ID="0012.0125"> durch Windsichtung bei Unter- siebgröss:e und ausserordentlich leichtem Nachmahlen unterworfen" wobei man ein Mehl (XT-5196) erhielt, das einen Proteingehalt von 7,6 %, Feuchtigkeits- gehalt von 11,20/9, Aschegehalt von 0,3540/6, eine Fisher-Zahl von 11,55,
eine Maltosezahl von 89 und eine AWR (Retention gegenüber alkalinisiertem Wasser) von 55,1 % aufwies. Die Behandlung dieses Mehls umfasste eine W indsichtungsoperation, die bei dem Trennwert von ungefähr 19,
5 F-D-Einheiten durchgeführt wurde. Die grobe Fraktion dieser Sich tung nach anschliessendem sehr leichtem Nachmahlen ergab :den Hauptanteil an Mehl. Die feine Fraktion (XT-5198), die ungefähr 5 % des Mehls darstellte, wies einen Proteingehalt von 20,54%,
Feuchtigkeits- gehalt von 10,0 0/0, Aschegehalt von 0,443 o/a und eine Fisher-Zahl von 3,95 auf. Der Hauptanteil des Mehls (XT-5196) wurde gemäss dem vorliegenden Verfahren in einzelnen Portionen auf abnehmende Fisher-Zahlen nachgemahlen, die in der folgenden Tabelle auf :der linken Seite zusammengestellt sind, aus jeder :
der nachstehend in der Tabelle angeführten Mehlsorten einschliesslich dem Ausgangsmehl (XT- 5196) wurden Schichtkuchen bei einem Zucker- niveau, von 115% resp. 1400/a sowie biscut- ähaliche Kuchen gebacken.
Die Volumina der ge backenen Kuchen erscheinen in .den Kolonnen auf der rechten Seite der Tabelle.
EMI0012.0202
Schichtkuchen <SEP> Schichtkuchen <SEP> biscuitähnlicher
<tb> XT-Nr.
<SEP> Fisher-Zahl <SEP> Maltose <SEP> AWR <SEP> 115% <SEP> Zucker <SEP> 140 <SEP> % <SEP> Zucker <SEP> Kuchen
<tb> Vol./cm3 <SEP> Vol./cm3 <SEP> Höhe <SEP> in <SEP> mm
<tb> 5196 <SEP> 11,55 <SEP> 89 <SEP> 55,1 <SEP> 2336 <SEP> 2197 <SEP> 76,20
<tb> 4906 <SEP> 11,15 <SEP> 104 <SEP> 56,3 <SEP> 2416 <SEP> 2197 <SEP> 85,72
<tb> 4909 <SEP> 9,6 <SEP> 110 <SEP> 63,5 <SEP> 2448 <SEP> 2305 <SEP> 85,72
<tb> 4911 <SEP> 8,55 <SEP> 115 <SEP> 66,8 <SEP> 2480 <SEP> 2352 <SEP> 87,31 Wie aus der Tabelle hervorgeht, stiegen die Kuchenvolumina in den Kuchenzusammensetzungen mit einem Zuckerniveau von 1151119 resp. 14011/o sowie die Höhe der biscuitähnlichen Kuchen an,
je intensiver die Behandlung gemäss dem vorliegenden Verfahren war, was .aus der erhöhten spezifischen Oberfläche (niedrigere Fisher-Zahl) ersichtlich ist. Ferner geht aus der Tabelle hervor, dass mit zuneh mendem Grad des Nachnah .lens die Wasseraufnahme fähigkeit steigt.
<I>Beispiel 4</I> Dieses Beispiel ist ,aufgenommen worden, um zu veranschaulichen, dass das Ausmahlen und die Ober flächenzurichtung gemäss dem vorliegenden Verfahren beim Hartweizenmehl die Kuchenbackeigenschaften verbessern.
Ein auf herkömmliche Weise gemahlenes Hart weizenmehl aus geradem Winterweizen aus Nebraska wurde mittels des vorliegenden Verfahrens in einzel- nen Portionen auf abnehmende Fisher-Zahlen ge- mahlen, was gleichbedeutend mit steigender Feinheit des Nachmahlens und zunehmendem Grad an Ober- flächenbehandlung ist.
Das so erhaltene Mehl (XT- 4923) besass einen Proteingehalt von 10,1%-, Feuch- tigkeitsgehalt von 10,2 %, Aschergehalt von 0,3610/0, eine Fisher-Zahl von 17,5,
.eine Maltose-Zahl von 164 und AWR von 58,7 %. Wie aus der folgenden Tabelle hervorgeht,
wurden durch .die Erhöhung des Grades der Nachmahlung (ersichtlich .aus der erhöhten spezifischen Oberfläche und die abnehmende Fisher- Zahl) die Kuchenbackeigenschaften von Hartweizen- mehl verbessert, was aus den Zahlen der Volumina von :
drei verschiedenen Kuchenarten, das heisst Schichtkuchen bei .einem Zuckerniveau von 115 0/0 rasp. 140'% und hausgemachtem Kuchen, die unter optimalen Bedingungen aus fünf verschiedenartig nachgemahlenen Mehlen cinschl. dem Ausgangsmehl XT-4923 hergestellt wurden, hervorgeht:
EMI0013.0087
Schichtkuchen <SEP> Schichtkuchen <SEP> hausgemachter
<tb> XT-Nr. <SEP> Fisher-Zahl <SEP> Maltose <SEP> AWR <SEP> 115% <SEP> Zucker <SEP> 140% <SEP> Zucker <SEP> Kuchen
<tb> Vol./cm3 <SEP> Vol./cm3 <SEP> Vol./cms
<tb> 4923 <SEP> 17,5 <SEP> 164 <SEP> 58,7 <SEP> 2082 <SEP> 1987 <SEP> 2682
<tb> 4961 <SEP> 13,15 <SEP> 180 <SEP> 55,2 <SEP> 2176 <SEP> 2145 <SEP> 2730+
<tb> 4962 <SEP> 11,15 <SEP> 210 <SEP> 62,5 <SEP> 2224 <SEP> 2192 <SEP> <B>2761+</B>
<tb> 4964 <SEP> 9,65 <SEP> 234 <SEP> 66,7 <SEP> 2428 <SEP> 2271 <SEP> <B>2777+</B>
<tb> 4965 <SEP> 8,55 <SEP> 256 <SEP> 75,0 <SEP> 2302 <SEP> 2334 <SEP> <B>2891+</B> Bei Zunahme des Grades des angewandten Nach mahlens stieg die Wasseraufnahmefähigkeit.
Soviel der Anmelde.rin bekannt ist, wurde bis jetzt Hartweizenmehl als für die Herstellung von Kuchen mit für den Handel befriedigendem hohem Zuckergehalt bei angemessenem Volumen und luftiger Beschaffenheit ungeeignet angesehen. Aus den vor stehenden Angaben geht hervor, dass mit gemäss dem neuen Verfahren behandeltem Mehl sehr befriedi gende Schichtkuchen und hausgemachte Kuchen erhalten werden können.
<I>Beispiel 5a</I> Dieses Beispiel veranschaulicht den Vergleich von Backtesten mit Schichtkuchen und bis:cu:itähn- lichern Kuchen, bei denen der Eierteig mit gemäss dem vorliegenden Verfahren zerkleinertem und be handeltem Mehl hergestellt wurde, und mit solchen, bei denen im Handel erhältliches, mit Walzen mühlen gemahlenes Mehl verwendet wurde.
<I>Weichweizen</I> Ein auf herkömmliche Weisegemahlenes Weich- weizenmehl aus einer Mischung von 85 % Weich- weizen aus Nordindiane und 15 % weissem Weich- weizen aus Michigan wurde als
Ausgangsmehl (XT- 8443) genommen. Es wies einen Proteingehalt von 7,95 %, Feuchtigkeitsgehalt von 12,3 %, Aschegehalt von 0,295 0/c, eine Fisher-Zahl von 11,8, eine Mal- tose-Zahl von 108, AWR von 49,
0 % und MacM- Visko;sität von 63 auf. Es wurden daraus ein Schicht- kuchen mit :einem Zuckerniveau von 140 % und einem Volumen von 2137 cm3 und ein biscuit'ähn- licher Kuchen mit einer Höhe von 82,55 mm ge backen.
Das oben erwähnte Ausgangsmehl wurde in ein zelnen Portionen mittels Einzelwalzen nachgemahlen, indem man :die Intensität des Nachmahlens steigerte: Probe XT-8476 wurde leicht nachgemahlen, Probe XT-8477 wurde mässig stark nachgemahlen und Probe XT-8476 wurde so stark wie möglich im Rahmen des vorliegenden Versuches nachgemahlen.
Verstärktes Nachmahlen mittels herkömmlichen Walzen zeigt sich in leicht abnehmenden Fisher- Zahlen und merklich ansteigenden Maltose-Zahlen.
Dasselbe Ausgangsmehl (XT-8443) wurde in. ein- zelnen Portionen mit :steigender Intensität gemäss dem vorliegenden Verfahren nachgemahlen, und zwar:
Probe XT-8490 wurde leicht nachgemahlen, Probe XT-8446 wurde mässig stark nachgemahlen und Probe XT-8574 wurde so stark wie möglich im Rah men :des vorliegenden Versuches nachgemahlen. Die abnehmenden Fisher-Zahlen (Zunahme der spezi fischen Oberfläche) weisen auf zunehmende Intensität des Nachmahlverfahrens hin.
Es wurden bei jedem der genannten Ausmahl- und Nachmahlverfahren Mehlproben entnommen, und aus diesem Mehl wurden unter optimalen Bedin gungen eine Anzahl von Schichtkuchen mit einem Zuckerniveau von 140 % sowie eine Anzahl biscuit- ähnliche Kuchen gebacken.
Die nachfolgende Tabelle veranschaulicht die Testresultate der oben erwähnten Mehlsorten:
EMI0014.0015
140 e <SEP> zuckerbiscuit Feuchtig- <SEP> MacM- <SEP> ähnlicher <SEP> Kuchen
<tb> XT-Nr. <SEP> Fisher <SEP> Protein <SEP> keit <SEP> Asche <SEP> Maltose <SEP> AWR <SEP> Visk. <SEP> Mehrschichtenkuchen
<tb> Vol./cm3 <SEP> I <SEP> Höhe <SEP> in <SEP> mm
<tb> Ausgangsmehl <SEP> 8443 <SEP> l1,8 <SEP> 7,95 <SEP> 12,3 <SEP> 0,295 <SEP> 108 <SEP> 49,0 <SEP> 63 <SEP> 2l37 <SEP> 82,55
<tb> mit <SEP> Walzen <SEP> nach- <SEP> 8476 <SEP> 11,6 <SEP> 7,7 <SEP> l1,0 <SEP> 0,278 <SEP> 139 <SEP> 52,6 <SEP> 63 <SEP> 2176 <SEP> 82,55
<tb> gemahlen <SEP> 8<B>4</B>77 <SEP> 10,8 <SEP> 7,75 <SEP> 10,7 <SEP> 0,282 <SEP> 173 <SEP> 57,0 <SEP> 67 <SEP> 2231 <SEP> 76,96
<tb> 8463 <SEP> 10,7 <SEP> 7,73 <SEP> l0,4 <SEP> 0,287 <SEP> 230 <SEP> 63,5 <SEP> 67 <SEP> 2176 <SEP> 76,
20
<tb> mit <SEP> dem <SEP> vorliegen- <SEP> 8490 <SEP> 11,4 <SEP> 8,1 <SEP> 10,3 <SEP> 0,275 <SEP> 117 <SEP> 52,2 <SEP> 47 <SEP> 2192 <SEP> 85,72
<tb> den <SEP> Verfahren <SEP> 8446 <SEP> 10,75 <SEP> 7,8 <SEP> 10,7 <SEP> 0,285 <SEP> 129 <SEP> 53,8 <SEP> 58 <SEP> 2247 <SEP> 85,72
<tb> nachgemahlen
<tb> 8574 <SEP> 9,8 <SEP> 7,4 <SEP> 7,9 <SEP> 0,277 <SEP> 115 <SEP> 60,8 <SEP> - <SEP> 2302 <SEP> 87,31 Die obigen Daten sind Durchschnittswerte, wel che mit zwei Versuchen erhalten worden sind.
*Das Backvermögen von Ausgangsmehl wurde lediglich unbedeutend verbessert, wenn man das Ausmahlverfahren mit der Walzenmühle mit mittlerer Intensität anwendete.
So kann :bei einem Vergleich von 140 % Zucker-Kuchen, erzeugt mit XT-8443 Ausgangsmehl, ein Volumen von 2137 cm3 festge stellt werden gegenüber einem Volumen von 2176 cm3 mit einem Kuchen, hergestellt aus XT-8463. Ebenso kann die Höhe eines biscuitähnlichen Kuchens mit Ausgangsmehl XT-8443 mit einer Höhe von 82,55:
mm verglichen werden mit der Höhe eines biscuitähnlichen Kuchens mit Ausgangsmehl XT-8463 mit einer Höhe von 76,20-82,55 mm verglichen werden.
Die Backeigenschaften von Ausgangsmehl wurden wesentlich stärker verbessert, wenn man ein weit gehendes Ausmahlen gemäss dem vorliegenden Ver fahren durchführte. Die Werte gehen aus der obigen Tabelle hervor.
Wie die Werte der obigen Tabelle zeigen, wird bei Anwendung des vorliegenden Verfahrens ein erhöhtes Kuchenvolumen erreicht. Auch die Farbe und die Textur wurden dabei verbessert. Auch die MeMichael-Viskositätswerte zeigen eindeutig den Vorteil des vorliegenden Verfahrens. Durch Walzen wiederholt ausgemahlenes Material erhielt höhere Viskositätswerte. Das vorliegende Verfahren senkte die Viskosität des Ausgangsmehls.
<I>Zusammenfassung:</I> Das obige Beispiel zeigt, dass ein erneutes Aus mahlen nach der Walzmethode die Backeigenschaf- ten eines Mehls nicht wesentlich verbessert. Wird das Ausmahlen eines Mehls nach der neuen Methode durchigeführt, so werden die Backfähigkeiten wesent lich verbessert.
<I>Beispiel 5b</I> Dieses Beispiel setzt sich zum Ziel, darzutun, wie ein erneutes extremes Ausmahlen mit üblichen polier ten Walzen in Mühlen die Backfähigkeit von Weich weizenmehl vermindert und wie im Gegensatz hierzu ein erneutes extremes Ausmahlen bzw. Desintegration und Oberflächenbehandlung gemäss vorliegendem Verfahren die Backfähigkeit des gleichen, aus Weich weizenmehl bestehenden Ausgangsmaterials ver bessert.
Ein Mehl XT-8706, welches durch Ausmahlen einer Mischung von 85 % North,ern-Indiana-Weich- weizen und 15 % Michigan-Weichweizen mit einem Proteingehalt von 8 0/0, einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,85 0/0, einem Aschengehalt von 0,313 0/0, einer Fisher-Zahl von<B>11,0,
</B> einem Maltosegehalt von 94 und AWR von 51,8 %, erhalten wurde, wurde mit polierten Walzen erneut gemahlen, und zwar 10mal hintereinander, :bis eine Fisher-Zahl von 7,4 erhalten worden ist, wobei man ein ausgemahlenes Mehl XT-9603 erhielt.
Das :gleiche Ausgangsmehl wurde durch intensive Anwendung des vorliegenden Ver fahrens einmal auf eine Fisher Zahl von 9,45 (XT- 9930) und nach der gleichen Methode zweimal auf eine Fisher-Zahl von 8,7 (XT-9931) ausgemahlen.
140% Zucker-Schichtenkuchen und biscuitähn- liche Kuchen werden unter optimalen Bedingungen aus allen feingemahlenen Mehlen und aus dem weichen Weizenausgangsmehl vor dem Feinmahlen verfertigt.
Die folgende Tabelle vergleicht Kuchen, die aus den vier Mehlsorten gebacken wurden:
EMI0015.0001
Volumen <SEP> des <SEP> Höhe <SEP> des <SEP> Rang <SEP> der
<tb> Fisher- <SEP> Feuchtig- <SEP> 140% <SEP> Zucker <SEP> biscuitähnlichen <SEP> Vorzugszahl
<tb> XT-Nr. <SEP> Wert <SEP> Protein <SEP> keit <SEP> Asche <SEP> Maltose <SEP> AWR <SEP> schichten- <SEP> Kuchens <SEP> in <SEP> bezug <SEP> auf
<tb> kuchens <SEP> mm <SEP> 140% <SEP> Zucker in <SEP> cm3 <SEP> kuchen
<tb> 8706
<tb> Ausgangsmehl <SEP> aus
<tb> weichem <SEP> Weizen mehl <SEP> 11,0 <SEP> 8,0 <SEP> 9,85 <SEP> 0,313 <SEP> 94 <SEP> 51,8 <SEP> 2140 <SEP> 82,55-84,14 <SEP> 3
<tb> 9603
<tb> Ausgangsmehl <SEP> auf
<tb> polierten <SEP> Walzen
<tb> feingemahlen <SEP> 7,4 <SEP> 8,0 <SEP> 6,75 <SEP> 0,313 <SEP> 600 <SEP> 68,2 <SEP> 1887 <SEP> 73,02-74,
61 <SEP> 4
<tb> 9930
<tb> Ausgangsmehl <SEP> nach
<tb> vorliegendem
<tb> Verfahren <SEP> 9,45 <SEP> 7,6 <SEP> 6,3 <SEP> 0,311 <SEP> 105 <SEP> 53,7 <SEP> 2224 <SEP> 87,3<B>1</B> <SEP> 2
<tb> 9931
<tb> Ausgangsmehl <SEP> nach
<tb> vorliegendem
<tb> Mahlverfahren <SEP> 8,7 <SEP> 7,55 <SEP> 5,1 <SEP> 0,310 <SEP> 102 <SEP> 61,1 <SEP> 2318 <SEP> 85,72 <SEP> 1 Aus der Tabelle und .den Aufzeichnungen ergibt sich, dass das Volumen, :die Struktur, die Farbe durch intensives Feinmahlen auf polierten Walzen schlechter ausfallen als durch intensive Mahlung gemäss vorlie gendem Verfahren.
<I>Beispiel 6</I> Dieses Beispiel zeigt: a) Herstellung von Mehlen mit extrem niede rem Proteingehalt, die für die Herstellung von Kuchen und anderen feinen Backwaren aus dünnflüssigen. Teigen gewünscht werden.
b)- Gleichzeitige Herstellung einer ziemlich gro ssen Fraktion mit hohem Proteingehalt in einem früheren Stadium.
1. Ein handelsübliches gemahlenes Ausgangs mehl aus Weichweizen (XT-7104), das aus einer Mischung von 85 % Nordindiane Weichweizen und 15 '% Michigan Weissweizen ausgemahlen worden war, einen Proteingehalt von 7,811/o,
einen Aschen- gehalt von 0,325 %, einen Fisher-Wert von 11,55, einen Maltose-Wert von 82 und einen AWR Wert von 47,404, ein Schüttgewicht von 0,521, ein pH von 5,65 besass, wurde in folgender Weise behandelt:
Das erste Stadium der Windsichtung, das bei einem Trennwert von ungefähr 17,5 F-D-Einheiten sich vollzog, lieferte eine grobe Fraktion (XT-7109), die 91 % des Ausgangsmehls darstellte, mit einem Eiweissgehalt von 6,4 %,
einem Aschengehalt von 0,305 %, einem Fisher-Wert von 13,75, einem Schütt- gewicht von 0,606, und einem pH von 5,84.
Die feine Fraktion (XT-7110), die .bei der :gleichen Wind- sichtung erzeugt wurde, die 9 % des Ausgangsmehls darstellte, hatte einen Proteingehalt von 22,4 %.,
. einen Aschengehalt von 0,496 %, eine Fisher-Wert von 3,6, einen Maltosewert von 157, einen AWR-Wert von 89,2 % und ein Schüttgewicht von 0,291.
2. Das erste Stadium der groben Fraktion wurde durch das Mahlverfahren zunächst von denn Fisher- Wert 13,75 auf den Fisher-Wert <B>11,63</B> (XT-7119), auf das Schüttgewicht 0,550 und das pH 5,83 gebracht.
3. Dieses zunächst fein gennahlene Mehl wurde einer zweiten Windsichtung :bei einem Trennwert von ungefähr 17 F-D Einheiten unterzogen, wobei eine zweite grobe Fraktion (XT-7139) .gebildet wurde, welche 80,
6 0/0 des Ausgangsmehls darstellte mit einem Proteingehalt vorn 5,23 %, einem Aschengehalt von 0,299 %, einem Fisher-Wert von 14,15, einem Maltose@Wert von 76 und einem AWR von 52,10/0,
einem Schüttgewicht von 0,683 und einem .pH von 5,82. Die gleiche zweite Windsichtung lieferte eine feine Fraktion (XT-7140), welche 10,% des Aus- gangsmehls darstellte mit einem Proteingehalt von 22,6'%,
einem Aschengehalt von 0,476 %, einem Fisher-Wert von 3,65, einem Maltosewert von 160, einem AWR von 98'%, einem Schüttgewicht von 0,325 und einem pH von 5,71.
<I>Anmerkung:</I> Aus den vorhergehenden Ausführun gen kann. :ersehen werden, dass die Mischung der beiden erhaltenen feinen Fraktionen 19 Gew.O/o des gesamten Ausgangsmehls liefern und, wie berechnet, einen un- gewöhnlich hohen Proteingehalt von mindestens 22,
53'% haben. Ein solches Produkt ist von beson deren Wert, um andere Mehle zum Brotnachen an zureichern und bildet eine sehr gesuchte Ware.
4. Die zweite ,grobe Fraktion wurde einer dritten Windsichtung bei einem Trennwert von ungefähr 24,5 F D Einheiten unterworfen und lieferte eine grobe Fraktion (XT-7146 und XT-7152), welche 67,7,% des Ausgangsmehls darstellte mit einem Pro- teingehalt von 4,2511/o, einem Aschengehalt von 0,
28911/o, mit einem Fisher-Wert von 16,9, einem Maltosewert von 70, einem AWR von 51,911/o, einem Schüttgewicht von 0,761, einem pH von 5,82.
Die dritte feine Fraktion (XT-7147 und XT-7153) ,stellte 14,9'% des Ausgangsmehls dar mit einem Protein- gehalt von 10,32%, einem Aschengehalt von 0,384%, mit einem Fisher-Wert von 7;0, einem Malto:
sewert von 133, einem AWR von 91,4%, einem Schütt- gewicht von 0,45 und einem pH von 5,66.
5. Die dritte grobe Fraktion wird nach dem neuen Verfahren ein zweites Mal von einem Fisher- Wert 16,9 auf einen Fisher-Wart von 16,0 feinge mahlen (XT-7158), es lieferte ein pH von 5,74.
6. Das Produkt der zweiten Feinmahlung wurde einer vierten Windsichtung :bei einem kritischen Wert von 21 F-D Einheiten unterworfen und lieferte eine grobe Fraktion (XT-7167), welche<B>62,214</B> des Aus gangsmahls darstellte mit einem Proteingehalt von 3,8 0/e, einem Aschengehalt von 0,2871/o, einem Fisher-Wert von 16,2, einem Maltosewert von 73, einem AWR von 51,911/o, einem Schüttgewicht von 0,773 und einem pH von 5,69.
Die feine Fraktion der gleichen (vierten) Windsichtung (XT-7168) stellte 3,5 % des Ausgangsmehls dar, hat einen Proteingehalt von 16,5 %, einen Aschengehalt von 0,585 0/11,
einen Fisher-Wert von 4,6, einen Maltosewert von 256, ein AWR von 103,27 %, ein Schüttgewicht von 0,398.
7. Die grobe Fraktion der vierten Windsichtung wurde einer fünften Windsichtung bei einem Trenn- wert von ungefähr 31 F--D-Einheiten unterworfen und liefert eine grobe Fraktion (XT-7173), welche 53,7 0/0 des Ausgangsmehls darstellt mit einem Proteingehalt von 3,7 %, einem Aschengehalt von 0,
272 0/0, mit einem Fisher-Wert von 19,2, einem Maltosewert von 69, einem AWR von 53,5 %, einem Schüttgewicht von 0,777 und einem pH von 5,50.
Die feine Frak tion der gleichen (fünften) Windsichtung (XT-7174), welche 8,5 % des Ausgangsmehls darstellt, hat einen Proteingehalt von 6,5611/o, einen Aschengehalt von 0,343%,einen Fisher-Wert von 9,55, einen Maltose- wert von 116, ein Schüttgewicht von 0,555 und ein pH von 5,81.
B. Die grobe Fraktion der fünften Windsichtung wurde :einer sechsten Windsichtung bei einem Trenn wert von ungefähr 38 F-D-Einheiten unterzogen und liefert eine grobe Fraktion (XT-7183), welche 36,511/o des Ausgangsmehls darstellt mit einem Proteingehalt von 4,36 /0, einem Aschengehalt von 0,289%, einem Fishe.r-Wert von 18,65, :
einem Maltosewert von 67 und einem AWR von 48,9 %., einem Schüttgewicht von 0,848 und einem pH von 5,52.
Die feine Fraktion der gleichen sechsten Windsichtung (XT-7184), welche 17,211/o des Ausgangsmehls darstellt, hat einen Pro teingehalt von 2,61/o, einen Aschengehalt von 0,257 %, einen Fisher-Wert von 15,3,
einen Maltose- wert von 81 und ein AWR von 57,4 %, ein Schütt- gewicht von 0,754 und ein pH von 5,57.
9. Die sechste grobe Fraktion wurde einer sieben ten Windsichtung, die bei einem Trennwert von unge fähr 42 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, unter worfen, wobei eine grobe Fraktion (XT-7253) erhal- ten wurde, welche 18,9 % des Ausgangsmehls dar- stellt mit einem Proteingehalt von 5,511/0, einem Aschengehalt von 0,28711/o,
mit einem Fisher-Wert von 20,4, einem Maltosewert von 61 und einem AWR von 45,1%, einem Schüttgewicht von 0,835 und einem pH von 5,49.
Um eine Fraktion extrem niedrigen Proteinge haltes mit einer im Handel erhältlichen Weizenstärke (das heisst auf trockenem Wege hergestellte Weizen stärke gegenüber einer auf nassem Wege hergestellten Weizenstärke) zu vergleichen, wurden Prüfungs- backu.ngen mit Kuchen durchgeführt,
wobei jeweils 20-40- und 50%iges Weichweizenmehl als Ausgangs- produkt durch die auf trockenem Wege hergestellte Weizenstärke und durch die übliche auf nassem Wege hergestellte Weizenstärke ersetzt wurde.
EMI0016.0230
Ausgangs- <SEP> auf <SEP> nassem <SEP> Wege <SEP> 140 <SEP> % <SEP> Zucker <SEP> <B>1151,11"</B> <SEP> Zucker <SEP> biscuitähnliche
<tb> Weichweizen- <SEP> hergestellte <SEP> Protein <SEP> Asche <SEP> Fisher <SEP> Kuchenvolumen <SEP> Kuchenvolumen <SEP> Kuchen <SEP> Vorzugs zahl
<tb> mehl <SEP> Weizenstärke <SEP> vorzugsweise <SEP> vorzugsweise <SEP> Höhe <SEP> in <SEP> mm
<tb> 1000/<B>0.</B> <SEP> 7,9 <SEP> 0,318 <SEP> 11,6 <SEP> 2160 <SEP> 2318 <SEP> 87,3 <SEP> 1
<tb> 80% <SEP> 200/0 <SEP> 6,4 <SEP> 0,277 <SEP> <B>1</B>2,15 <SEP> 2176 <SEP> 2239 <SEP> 90,5 <SEP> 2
<tb> 6011/0 <SEP> 40% <SEP> 4,8 <SEP> 0,239 <SEP> 12,85 <SEP> 2097 <SEP> 2255 <SEP> 95,3 <SEP> 3
<tb> 50% <SEP> 50% <SEP> 4,1 <SEP> 0,264 <SEP> 13,45 <SEP> 2176 <SEP> 2255 <SEP> 100,
0 <SEP> 4
<tb> Ausgangs- <SEP> auf <SEP> trockenem <SEP> Wege
<tb> Weichweizen- <SEP> hergestellte
<tb> mehl <SEP> Weizenstärke
<tb> 1000/<B>0</B> <SEP> 7,9 <SEP> 0,318 <SEP> 11,6 <SEP> 2160 <SEP> 23<B>1</B>8 <SEP> 87,3 <SEP> 800/0 <SEP> 20 <SEP> 0/0 <SEP> 6,8 <SEP> 0,296 <SEP> 12,4 <SEP> 2097 <SEP> 2271 <SEP> 90,5 <SEP> 3
<tb> 60% <SEP> 40% <SEP> 5,8 <SEP> 0,288 <SEP> 13,5 <SEP> 2192 <SEP> 2271 <SEP> 92,1 <SEP> 2
<tb> 500/<B><I>0 <SEP> 50110</I></B> <SEP> 5,3 <SEP> 0,295 <SEP> 13,75 <SEP> 2192 <SEP> 2239 <SEP> 90,5 <SEP> 1
<tb> 10011/<B>0</B> <SEP> 2,12 <SEP> 0,243 <SEP> 18,0 <SEP> 2018 <SEP> 2287 <SEP> 101,6 <SEP> 4 Die feine Fraktion dergleichen (siebenten) Wind- sichtung (XT-7254),
welche 17,6 %@ des Ausgangs- mehls darstellt, hat einen Proteingehalt von 2,12%, einen Aschengehalt von 0,343 %, einen Fisher-Wert von 18,0,
einen Maltosewert von 63 und ein AWR von 560/0, ein Schüttgewicht von 0,805 und ein pH von 5,42.
<I>Zusammenfassung:</I> Verfahrensgemässe Feinmah- lung und darauffolgende Windsichtung auf Untersieb- grössen hat, wenn sie in fortschreitenden Stufen wie derholt wird, Mehle mit extrem niederem Protein- gehalt erzeugt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine solche Mehlfraktion ähnliche Eigenschaften wie eine auf nassem Wege erzeugte (nichtmodifizierte) Weizen stärke, die im Handel erhältlich ist, hat.
Beisniele <I>7a und 7b</I> Die folgenden Beispiele<I>7a</I> und<I>7b</I> sollen die Ver- besserungsmöglichkeit bei Anwendung des vorliegen den Verfahrens zeigen, um die Veränderung des Proteingehaltes bei Zerkleinerung des Endosperm und anschliessender Windsichtung im Gegensatz zur Wind- sichtung allein, des gleichen Ausgangsmehls, das in handelsüblicher Weise auf dem Walzenstuhl, bearbei tet wurde.
Es wird auf die Fig. 14 und 15 der Zeich nungen hingewiesen, welche in schematischer Dar stellung hintereinander das Wesentliche der Beispiele <I>7a</I> und<I>7b</I> zeigen.
<I>7a: Veränderungen des Proteingehaltes mit</I> <I>Windsichtung allein, das heisst nach</I> einem <I>Verfahren bekannter Art.</I>
1. Ein Ausgangsmehl Sorte A, das aus Montana- Frühlinigsweizen XT-7886 in handelsüblicher Weise ausgemahlen war, mit einem Proteingehalt von 14,15 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 13,0 %, einem Aschengehalt von 0,410 0/0, mit einem Fisher- Wert von<B>23,1,</B> einem Maltosewert von 267 und einem AWR von 80,
6 %, einem Schüttgewicht von 0,613 und .einem pH von 5,72 wurde einer ersten Windsichtung, die zu Untersiebgrössen führte, unter worfen, die bei einem Trennwert von ungefähr 32 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, wobei sich eine grobe Fraktion (XT-7899) bildete,
die 93 % des Ausgangsmehls .darstellte mit einem Proteingehalt von 13,6 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von. 12,6'%,, einem Aschengehalt von 0,408 %;
mit einem Fisher-Wert von 21,3, einem Maltosewert von 247, einem AWR von 68,3 Oh, einem Schüttgewicht von 0,665, und. einem pH von 5,78.
Die gleiche erste Windsichtung erzeugte eine feine Fraktion (XT-7900), die 7"/o, des Aus gangsmehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 19,8'0/0, einen Feuchtigkeitsgehalt von 10,2ssh, einen Aschengehalt von 0,647'%, einem Fisher-Wert von 4,5, einem Maltosewert von 566, einem AWR von 67,5 11/G, einem Schüttgewicht von 0,
256 und einem pH von 5,67. 2. Die erste grobe Fraktion wurde einer zweiten Windsichtung, die bei einem Trennwert von ungefähr 35 F-D Einheiten .durchgeführt wurde, unterworfen, wobei eine ,grabe Fraktion (XT-7939) gebildet wurde, die 87 % des Ausgangismehls darstellt,
mit einem Proteingehalt von 13,7 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 11,9%, einem Aschengehalt von 0,395'0/a, einem Fisher-Wert von 21,2, einem Maltosewert von 249, einem AWR von 66 0/0, einem Schüttgewicht von 0,
693 und .einem pH von 5,77. Die gleiche zweite Windsichtung. erzeugte eine feine Fraktion (XT-7940), die 6 % des ursprünglichen Mahls darstellt, mit einem Proteingehalt von 17,9 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 8,60/0,
einem Aschengehalt von 0,612%, einem Fisher-Wert von 5,0, einem Mältosewert von 600+, einem AWR von 104,2, einem Schüttgewicht von 0,291 und einem pH von 5,84.
3. Die zweite grobe Fraktion wurde einer dritten Windsichtung unterworfen, die bei einem Trennwert von ungefähr 43 F-D-Einheiten ausgeführt wurde und lieferte eine grobe Fraktion (XT-8046), die 79 0/0 des Ausgangsmehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 13,85 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 11,3 0/0,
einem Aschengehalt von 0,391%, einem Fisher-Wert von 214, einem AWR von 64 %, einem Schüttgewicht von 0,723 und einem pH von 5,73.
Die gleiche dritte Windsichtung erzeugte eine feine Fraktion (XT-8047), welche 8 % des Ausgangsmehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 10,9 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,0 0/0, einem Aschengehalt von 0,479 0/c,
einem Fisher-Wert von 8,55 %., einem Maltosewert von 562, einem AWR von 97,4 0/0, einem Schüttgewicht von 0,442 und einem pH von 5,89.
4. Die dritte grobe Fraktion wurde einer vierten Windsichtung, die bei einem Trennwert von unge fähr 60RTI ID="0017.0239" WI="7" HE="4" LX="1212" LY="1647"> F-D Einheiten durchgeführt wurde, unter zogen und lieferte eine grobe Fraktion (XT-8083), welche 70 % des Ausgangsmehls darstellte, mit einem Proteingehalt von 14,4 %,
einem Feuchtigkeitsgehalt von 11,01/o, einem Aschengehalt von 0,378 0/a, einem Fisher-Wert von 25,3, einem Maltosewert von 177, einer AWR von 62,9, einem Schüttgewischt von 0,741 und einem pH von 5,75.
Die gleiche vierte Windsichtung erzeugte eine feine Fraktion (XT-8084), welche 9 % des ursprünglichen Mehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 8,9 0/0, einem Feu chtigkeits- gehalt von 11,0 %, einem Aschengehalt von 0,430 %,
einem Fisher-Wert von 13,25, einem Maltosewert von 410, einer AWR von 73,9 %, einem Schüttgewicht von 0,587 und einem pH von 5,91.
5. Die vierte .grobe Fraktion wurde einer fünften Windsichtung unterworfen, die bei einem Trennwert von ungefähr 72 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, und liefert eine grobe Fraktion (XT-8095), die 61 0/a des Ausgangsmehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 14,75 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,9 %, einem Aschengehalt von 0,
361%,, einem Fisher-Wert von 29,3 %., einem Maltosewert von 174, einer AWR von 63 %, einem Schüttgewicht von 0,755, einem pH von 5,72.
Die gleiche fünfte Windsichtung erzeugte eine feine Fraktion (XT-8096), welche 9 % des Aus- gangsmehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 12,2 /c, einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,7 a/o, einem Aschengehalt von 0,468 0/0, einem Fisher-Wert von 16,8, einem Maltosewert von 333, einer AWR von 77,0 0/c, einem Schüttgewicht von 0,
635 und einem pH von 5,98.
6. Die fünfte ,grobe Fraktion wurde einer sechsten Windsichtung unterworfen, die bei einem Trennwert von ungefähr 83 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, und lieferte eine grobe Fraktion (XT-8129), die 53 0/0 des Ausgangsmehls darstellt, mit einem Proteingehalt von 14,40/0, einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,8'%, einem Aschengehalt von 0,371%:
, einem Fisher-Wert von 28,9, einem Maltosewert von 148, einer AWR von 74,40/a, einem Schüttgewicht von 0;764 und einem pH von 5,68.
Die gleiche sechste Windsichtung erzeugte eine feine Fraktion (XT-8130), die 8 0/a des Ausgangsmehls darstellte, mit einem Proteingehalt von 14,9 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,9 0/0, einem Aschengehalt von 0,464 %, einem Fisher-Wert von 20,3,
einem Maltosewert von 173, einer AWR von 70,3,%, einem Schüttgewicht von 0,659, einem pH von 5,84.
Zeichnungsfigur 16a zeigt eine schematische Dar stellung der Proteinverteilung in den sieben Fraktio nen eines Ausgangsmehls, die nach den oben beschrie benen Fraktionierun,gsverfahren (durch Windsichtung allein) hergestellt waren. Die kleinsten und die gröss ten Fraktionsbereiche haben grösseren Proteingehalt als das Ausgangsmehl, das heisst, dass die Proteinsub stanz in diesen Fraktionen angereichert ist. Das Protein ist in positivem Sinne in bezug auf das Aus gangsmehl verändert. Die Fraktionen von mittlerer Grössenordnung haben niedrigeren Proteingehalt als das Ausgangsmehl, das heisst, dass diese Fraktionen an Proteinsubstanz verarmt sind.
Das Protein ist in bezug auf das Ausgangsmehl negativ verändert.
Da der Prozentgehalt der Fraktionen proportional entlang der Abszisse aufgetragen ist und der Protein gehalt proportional entlang der Ordinate aufgetragen ist, sind die Veränderungen in den Flächen, wie sie in Fig. 16a aufgetragen sind, proportional zur Ver änderung der Proteinsubstanz in den Fraktionen in bezug auf das Ausgangsmehl.
Natürlich muss die Pro teinmenge, die in positivem Sinne verändert ist, gleich sein @dex Menge, die in negativem Sinne verändert wurde, im Falle, dass kein Verlust an Proteinsubstanz während des Fraktionierungsverfahrens eintrat, was auf Apparatur und/oder * Verfahrensunvollkommen heiten zurückzuführen ist.
Die Menge an Proteinveränderung, die als Pro zentsatz er totalen Proteinsubstanz, die im Ausgangs- mehlenthalten war, .ausgedrückt wird, zeigt an, wie viel Proteinsubstanz :durch Veränderungen der U.nter- siebgrössen erhältlich war.
Dieser Index war im Falle, wo das Ausgangsmehl ein nach Handelsmethoden gemahlenes Hartweizenmehl war, 12,1 % bei plani- metrischer Flächenmessung. <I>7b) Veränderungen des Proteingehaltes bei</I> <I>Anwendung des vorliegenden verbesserten</I> <I>Verfahrens</I> (siehe Fig. 15).
Ein Ausgangsmehl der Qualität A, das nach üblichen Methoden aus Montano Frühlingsweizen (XT-8511) ausgemahlen war, hat einen Proteingehalt von 14,0 0/c, einen Feuchtigkeitsgehalt von 12,9 %, einen Aschengehalt von 0,414 0/ o, einen Fisher-Wert von 20,6, einen Maltosewert von 214, eine AWR von 72,4 0/0, ein Schüttgewicht von 0,613, :ein pH von 5,76.
Es wird einer intensiven Feinmahlung und Ober flächenzurichtung durch das vorliegende Mahlver fahren unterworfen, wobei ein feingemahlenes Aus gangsmehl (XT-8512) mit einem Proteingehalt von 14,0 0/a, einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,5 010, einem Fisher-Wert von 10,3, einem Maltosewert von 331, einer AWR von 78 %, einem Schüttg;
wicht von 0,543 und einem pH von 5,85 erhalten wurde.
Dieses feingemahlene Ausgangsmehl wurde einer ersten Windsichtung, die bei einem Trennwert von ungefähr 17 F-D Einheiten durchgeführt wurde, unterworfen, wobei eine grobe Fraktion (XT-8520) erhalten wurde, mit einem Proteingehalt von 12,5 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,2 %,
einem Aschen- gehalt von 0,380 %, einem Fisher-W ert von 13,1, einem Maltosewert von 305, einer AWR von 68,3 %, einem Schüttgewicht von 0,
603 und einem pH von 5,74. Die gleiche erste Windsichtung lieferte eine feine Fraktion (XT-8521), die 110/c des feingemahlenen Ausgangsmehls betrug, mit einem Proteingehalt von 24,2 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 5,3 0/0, einem Aschengehalt von 0,690 0/0, einem Fisher-Wert von 3,65, einem Maltosewe.rt von 475 und einer AWR von 126,4,
einem pH von 5,96.
Diese erste grobe Fraktion wurde einer zweiten Windsichtung unterworfen, die :bei einem Trennwert von 28 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, und lie- ferte eine grobe Fraktion (XT-8548), die 7,2 % des feingemahlenen Ausgangspulvers bedeutete, mit einem Proteingehalt von 11,8 0/c,
einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,9 0/0, einem Aschengehalt von 0,346 %:, einem Fisher-Wert von 16,8, einem Maltosewert von 257, einer AWR von 53,5, einem Schüttgewicht von 0,624 und einem pH von 5,73.
Die gleiche zweite Wind sichtung lieferte eine feine Fraktion (XT-8549), wel- che 17 % des fein gemahlenen Ausgangsmehls betrug, mit einem Proteingehalt von 14,8 %,
einem Feuchtig- keitsgehalt von 6,5 0/e, einem Aschengehalt von 0,4810/0, einem Fisher-Wert von 6,7, einem Maltose- wert von 530, einer AWR von 113,5 0/0, einem Schüttgewicht von 0,424 und einem pH von 5,98.
Die zweite :grobe Fraktion wurde einer dritten Windsichtung unterworfen, die bei einem Trennwert von ungefähr 34 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, wobei eine grobe Fraktion (XT-8570) erhalten wurde, die 64 % des feinzerkleinerten Ausgangsmehls betrug, mit einem Proteingehalt von 12,3 %,
einem Feuchtig- keitsgehalt von 7,25 %, einem Aschengehalt von 0,353 %, einem Fisher-Wert von 16,95, einem Mal- tosewert von 238,
einer AWR von 60,3 %, einem Schüttgewicht von<B>0,717</B> und einem pH von 5,78.
Die gleiche dritte Windsichtung lieferte eine feine Fraktion (XT-8571), welche 8 % des fein zerkleiner- bn Ausgangsmehls betrug, mit einem Proteingehalt von 8,6 0/c, einem Festigkeitsgehalt von 7,3 %,
einem Aschengehalt von 0,359 %, einem Fisher-Wert von 9,7, einem Maltosewert von 374 und einer AWR von 80,6 0/0, einem Schüttgewicht von 0,567 und einem pH von 5,98.
Die dritte grobe Fraktion wurde einer vierten Windsichtung unterworfen, die bei einem Trennwert von etwa 43 F-D-Einheiten durchgeführt wurde, wobei eine grobe Fraktion (XT-8588) erhalten wurde, die 47 % des fein zerkleinerten Ausgangsmehls betrug, mit einem Proteingehalt von 13,4 0/0, einem Feuchtig- keitsgehalt von 7,9 %,
einem Aschengehalt von 0,346 0/c, einem Fisher-Wert von 18,45 %, einem Maltosewert von 196, einer AWR von 60,3 %, einem Schüttgewicht von 0,
743 und einem pH von 5,69. Die gleiche vierte Windsichtung lieferte eine feine Fraktion (XT-8589), welche 17 % des feinzerklei- nerten Ausgangsmehls betrug, mit einem Proteingehalt von 6,9 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 8,2 %,
einem Aschengehalt von 0,312 0/0, einem Fisher- Wert von 17,4, einem Maltosewert von 213, einer AWR von 63,8 %, einem Schüttgewicht von 0,678 und einem pH von 5,92.
Die Grobfraktion der vierten Stufe wurde in fünfter Stufe einer Windsichtung unterworfen, die bei einer Trenngrenze von etwa 50 F-D-Einheiten eine Grobfraktion (XT-8601) ergibt, die 33 % zermahle- nen Ausgangsmehls mit 13,7 % Proteingehalt, 7,
8 % Feuchtigkeitsgehalt, 0,336 % Asche, mit einem Fisher-Wert von 21,8 und einem Maltosewert von 156 darstellt.
Die gleiche Windsichtung der fünften Stufe ergab eine Feinfraktion (XT-8602), die 14'% zermahlenen Ausgangsmehls mit 7,65 % Protein- gehalt, 7,9 % Feuchtigkeitsgehalt, 0,312 % Asche,
mit einem Fisher-Wert von 14,2, einem Malto@sewert 172 und AWR von 56,0 %, einem Schüttgewicht 0,696 und einem pH-Wert von 5,87 darstellt.
Die Grobfraktion der fünften Stufe wunde in sechster Stufe einer Windsichtung unterworfen, die bei einem Trennwert von etwa 57 F-D-Einheiten eine Grobfraktion (XT-8605) ergibt, die 21% zermah- lenen Ausgangsmehls mit 14,6 % Proteingehalt, 7,7 % Feuchtigkeitsgehalt,
0,336 % Asche, mit einem Fisher-Wert von 22,1, .einem Maltosewert von<B>161</B> und AWR von 61,2 0/0, einem Schüttgewicht von 0,788 und einem pH-Wert von 5,66 darstellt.
Die gleiche. Windsichtung der sechsten Stufe ergab eine Feinfraktion (XT-8606), die 12 % des zermahlenen Ausgangsmehls mit 12,9'% Proteingehalt, 7,8 0/0. Feuchtigkeitsgehalt, 0,359 % Asche, mit einem Fisher-Gehalt von 17,0,
einem Maltosewert von 224 und einer AWR von 60,6'%, einem Schüttgewicht 0,733 und einem pH-Wert von 5,78 darstellt.
In Fig. 16b der Zeichnung ist in schematischer Darstellung die Proteinverteilung in den Fraktionen mit den sieben Untersiebgrössen, die sich nach inten sivem Vermahlen nach dem vorliegenden Mahlver fahren ,ergibt, dargestellt. Wie .bei Fig. 16a haben .die Fraktionen der geringsten und der ;
grössten Feinheit einen höheren Proteingehalt als das Ausgangsmehl. Wo durch Kombination der Stufen des Mahlvor ganges durch intensive Anwendung der einzelnen Schritte unseres Vermahlens und Oberflächen@behan- delns mit mehreren Stufen der Windsichtung Angel wandt worden ist, ergibt sieh, dass die Schwankung des Proteingehaltes (Fig. 16b) wesentlich höher ist, als wenn,
das gleiche Mehl nach dem üblichen Mahlen von Hartweizen .der Windsichtung unterworfen wird. <I>Beispiel 8</I> Dieses Beispiel hat den Zweck, zu zeigen, wie die verschiedenen Stufen unseres Mahlverfahrens und Windsichtungsverfahrens mit anderen Verfahrens- stufen bekannter Art zu einem praktischen, .gewerb lich verwertbaren Verfahren zur Erzeugung eines hervorragenden Produktes zusammen,gefasst werden.
Das Durchlaufschema derRTI ID="0019.0251" WI="6" HE="4" LX="1474" LY="1088"> Fig. 17 zeigt die Grund sätze einer ausgeführten Installation.
Die Verarbeitungswege eines Ausgangsmehls, das in üblicher Weise aus einer Weissweizenmilschung von 85 % Weizen aus Nordindiana (USA) und 15 0/0 Weizen aus Michigan (USA) hergestellt wurde, sind in zwei Verarbeitungsgruppen unterteilt.
A. Im Betrieb der Stufe A wird Mehl der ersten Sorte bei einer Trenngrenze von 42-48 F-D- Einheiten einer Windsichtung unterworfen. Die Fein fraktion geht zur Stufe G.
B. Im Betrieb der Stufe B wird die Grobfrak tion der Windsichtung nach Stufe A bei einer kri tischen Trenngrenze von 42-48 F-D-Einheiten einer anderen Windsichtung unterworfen. Die Feinfraktion geht zur Stufe G.
C. Im Betrieb der Stufe C wird die Grobfraktion der Windsichtung nach Stufe B einer Ausmahlung durch Walzen unterworfen; !bei der spezielle Walzen oberflächen und Walzeneinstellungen gewählt werden.
<I>D.</I> Im Betrieb der Stufe <I>D</I> wird das Produkt des Zermahlens in Stufe C in einem Nachsiebvor- gang durch :ein Leinensieb gesiebt. Der Siebrückstand geht an niedergradige Mahlwalzen.
E. Im Betrieb der Stufe E werden die beim Sieben nach Stufe D durchgesiebten Mehle einem intensiven Mahlen gemäss vorliegendem Verfahren unterworfen.
F. Im Betrieb der Stufe F wird das Produkt des Mahlverfahrens nach Stufe E -bei einer Trenn grenze von 45-50 F-D-Einheiten .einer Windsichtung unterworfen. Die Grobfraktion geht zur Stufe L oder M.
G. Im Betrieb der Stufe G werden die Feinfrak tion der Windsichtung in Stufe F und die Feinfrak tion der Windsichtungen der Stufe<I>A</I> und der Stufe<I>B</I> bei einer Trenngrenze von 18-25 F-D-Einhelten einer Windsichtung unterworfen. Die Feinfraktion dieser Arbeitsstufe ist Teil eines im Handel absetzbaren hervorragenden Mehls: hochproteines Mehl.
<I>H.</I> Im Betrieb,der Stufe<I>H</I> wird Mehl der zwei ten Sorte bei einer Trenngrenze von 42-48 F-D-Ein- heiten der Windsichtung unterworfen. Das feine Mehl gelangt in Stufe O.
1. Im Betrieb der Stufe 1 wird die Grobfraktion der Windsichtung der Stufe H einer Vermahlung mittels der Oberflächen von Walzen und mittels Walzeneinstellmittel unterworfen.
<I>J.</I> Im Betrieb der Stufe <I>J</I> wird das Produkt der Vermahlung mittels Walzen in der Stufe 1 in einem Nachsiebvorgang durch ein Leinensieb gesiebt. Der Siebrückstand geht an niedergradige Mahlwalzen.
K. Im Betrieb der Stufe K wird das in der Stufe J im Nachsiebvorgang durchgesiebte Gut einem intensiven Mahlvorgang gemäss vorliegendem Verfah ren unterworfen.
<I>L.</I> Im Betrieb der Stufe<I>L</I> wird das Produkt des Mahlvorganges gemäss vorliegendem Verfahren der Stufe K oder das eben genannte Produkt plus der Grobfraktion der Windsichtung der Stufe F bei einer Trenngrenze von 45 bis 50 F-D-Einheiten einer Windsichtung unterworfen. Die Feinfraktion geht zur Verarbeitungsstufe O.
<I>M.</I> Im Betrieb der Stufe<I>M</I> wird die Grob fraktion der Windsichtung der Stufe L oder die ge nannte Fraktion plus der Grobfraktion der Windsich tung der Stufe F einem Mahlvorgang in Walzen unter worfen, wobei spezielle Oberflächen der Walzen und Walzeneinstellmittel verwendet werden.
<I>N.</I> Im Betrieb der Stufe<I>N</I> wird das Produkt der Vermahlung durch Walzen in der Stufe M einem intensiven Mahlvorgang gemäss vorliegendem Ver fahren unterworfen.
O. Im Betrieb der Stufe O wird die Feinfraktion der Windsichtung der Stufe H plus der Feinfraktion der Windsichtung der Stufe L bei einer Trenngrenze von 18-25 F-D-Einheiten einer weiteren Windsich tung unterworfen. Die Feinfraktion dieser Verarbei tungsstufe ist Teil eines für den Handel brauchbaren Produkts mit hohem Proteingehalt.
<I>P, Q</I> und R. Bei Betrieb in den Stufen P, Q und R werden die Grobfraktion der Windsichtung der Stufe G, die Grobfraktion der Windsichtung der Stufe O und das Produkt des Mahlvorganges der Stufe N Massnahmen mit speziellen Bedingungen unterworfen. Das sich ergebende Gemisch ist ein im Handel brauchbares hervorragendes Produkt;
nämlich ein verbessertes Mehl mit niedrigem Proteingehalt, das für die Herstellung von Kuchen und einigen anderen feinen Backwaren aus dünnflüssigen Knetteigen her vorragend verwendbar ist.
In Zusammenwirken der Vorteile der Verarbei tung nach dem soeben beschriebenen Beispiel und der nachfolgend noch zu beschreibenden Änderungen erhielten wir als Feinfraktion nach der Durchführung der Windsichtung G und der Durchführung der Wind- Sichtung O ein Konzentrat oder Mehl mit hohem Proteingehalt und eine Fraktion höherer Extraktion als die Extraktion des Proteinkonzentrats, die im Schweizer Patent Nr. 361184 offenbart wurde. Dieses Produkt hat einen höheren Marktwert für die Mi schung mit anderen Mehlsorten und für andere Zwecke zur Erzeugung von Knetteigen.
Die Grobfraktion, die aus den einzelnen Stufen und Massnahmen gemäss dem soeben beschriebenen Beispiel erhalten wurde durch eine zusätzliche Be handlung, die in ihrer Änderung nachfolgend noch beschrieben werden russ und die eine Mischung der Grobfraktion darstellt, die aus der Windsichtung O, der Windsichtung G und dem Mahlvorgang N stammt, ist ein Mehl, das für besondere Kuchen, wie biscuit- ähnliche Kuchen, süsse Keks und dergleichen, her vorragend geeignet ist.
Die Qualität dieses Kuchen mehls ist wesentlich besser als die vergleichbaren Stärkekonzentrationsfraktionen, die im Schweizer Patent Nr.361184 offenbart wurden. In üblichen Mühlen ergibt sich ein Extrakt oder eine Ausbeute von in der Hauptsache 88 1/o des gesamten verwen deten Ausgangsmaterials und wird oft einen niedrigen Proteingehalt unter 6 la ergeben (insbesondere dann, wenn die nachfolgend angegebenen Änderungen vor genommen werden).
Als Abänderung unseres Verfahrens, das prak tisch so angewandt wird, wie es in dem Schema der Fig. 17 dargestellt und in den im vorausgehenden beschriebenen Stufen A bis O angegeben wurde, wer den die Feinmehle aus den Windsichtvorgängen <I>A, B</I> und H der Fig. 17 vor der Windsichtung nach den Stufen G und O zunächst einem intensiven Mahl vorgang gemäss vorliegendem Verfahren und einer Oberflächenbehandlung und Zurichtung unterworfen,
um dadurch eine zusätzliche Menge der feineren ganzen Stärkekörner auszuschälen und eine wesent liche Erhöhung von im wesentlichen reinen Protein- partikelchen zu bewirken. Das kann nach dem Leit- schema dadurch bewirkt werden, dass sowohl das Feinmehl der ersten obengenannten Sorte aus der Stufe A wie das Feinmehl der zweiten Sorte aus der Stufe H zu einer gemeinsamen Feinmühle geführt werden, deren Ausstoss zu dem wirksamen Wind sichter der Stufe G bei einer Trenngrenze von 18 bis 25 F-D-Einheiten gehen kann.
Die grössere Grob fraktion dieser Windsichtung besitzt eine hohe Kon zentration von oberflächenbehandelten und zuge richteten Stärkekörnern, während die Feinmehle der kleineren Fraktion aus dieser Windsichtung (bei einem Trennwert von 18 bis 25 F-D-Einheiten) einen grossen Anteil von getrennten Proteinpartikelchen be sitzt, wobei das Produkt, wenn es aus Weichweizen stammt, bis zu 29 1/o Proteinprozente erreicht.
Die soeben beschriebene Abänderung des Ver fahrens nach Beispiel 8 ist in Fig. 17 dargestellt und wurde in den letzten Monaten installiert und gewerb lich mit hohem Nutzen in einer grossen Mühle ver wertet, wobei die Ausbeute der oben erwähnten her- vorragenden Produkte aus dem Ausgangsmaterial im Gegensatz zu den aus den Stufen A bis O gemäss Fig. 17 erreichten erhalten wurden.
<I>Beispiel 9</I> Dieses Beispiel zeigt die Charakteristik der Was seraufnahme von Mehlen, die durch übliche glatte Walzen intensiv vermahlen sind im Gegensatz zu der verbesserten Charakteristik der Wasseraufnahme von Mehlen, die durch Mahlen nach unsern verbesserten Verfahren erzeugt wurden. Die Charakteristik der Wasseraufnahme wird in jedem Falle durch die Prü fung der Wärmeleitfähigkeit .gemessen und durch die wirkliche Geschwindigkeit der Wasseraufnahme angegeben.
Die Wasseraufnahme wird beschrieben durch die Variablen der Zeit und der Temperatur bei Verwendung von nur begrenzter Wassermenge.
Für dieses Beispiel wurden für die vergleichsweise Prüfung der Wasseraufnahme typische Ausgangs mehle von Hart- und Weichweizen benutzt. Das Hartweizen-Ausgangsmehl XT-8511 war in üblicher Weise mittels Walzenstühlen aus Frühjahrsweizen von Montana (USA)
gewonnen. Das Weichweizen- Ausgangsmehl XT-8706 war in üblicher Weise mittels Walzenstühlen aus einer Mischung von 85 1/o Weich weizen aus Nordindiana (USA) und 15 % weichem Weissweizen .aus Michigan (USA)
gewonnen. Sowohl das Ausgangsmehl aus Hartweizen wie auch Weich weizen wurden einzeln einem Verfahren intensiven Nachmahlens mit polierten Walzen unterworfen, so dass sich .ein Mehl ergab, das als XT-9550 bzw. XT- 9603 bezeichnet ist.
Die gleichen Hart- und Weichweizen-Ausgangs- mehle sind einem intensiven Mahlverfahren gemäss vorliegendem Verfahren unterworfen worden, was die Mehle XT-8512 und XT-9931 ergab.
Die Daten der sechs geprüften Mehle werden in der nachfolgenden Tabelle angegeben, wobei AWR die Aufnahmefähigkeit für alkalisches Wasser be deutet:
EMI0021.0049
Gehalt <SEP> an
<tb> XT-Nr.
<SEP> Kennz-,ichnung <SEP> Protein <SEP> Feuchtigkeit <SEP> Anteil <SEP> an <SEP> bisher- <SEP> Maleose- <SEP> AWR
<tb> Asche <SEP> Wert <SEP> Wert
<tb> in <SEP> % <SEP> in <SEP> <B><U>0/0</U></B>
<tb> 8511 <SEP> Hartweizen-Ausgangsmehl <SEP> 14,0 <SEP> 12,9 <SEP> 0,414 <SEP> -@ <SEP> 20,6 <SEP> 214 <SEP> 72,4
<tb> 9550 <SEP> Hartweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> Walzenstuhinachmahlung <SEP> 13,9 <SEP> 3,5 <SEP> 0,420 <SEP> -@ <SEP> 8,0 <SEP> 600+ <SEP> 72,1
<tb> 8512 <SEP> Hartweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> Nachmahlung <SEP> nach <SEP> vorliegendem
<tb> Verfahren <SEP> 14,0 <SEP> 6,5 <SEP> - <SEP> - <SEP> 10,3 <SEP> 331 <SEP> 78,0
<tb> 8706 <SEP> Weichweizen-Ausgangsmehl <SEP> 8,0 <SEP> 9,85 <SEP> 0,313 <SEP> --> <SEP> 11,0 <SEP> 94 <SEP> 51,8
<tb> 9603 <SEP> Weichweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> Walzenstuhlnachmahlung <SEP> 8,0 <SEP> 6,75 <SEP> 0,313 <SEP> 7,
4 <SEP> 600 <SEP> 68,2
<tb> 9931 <SEP> Weichweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> Nachmahlung <SEP> nach <SEP> vorliegendem
<tb> Verfahren <SEP> 7,55 <SEP> 5,1 <SEP> 0,310 <SEP> @. <SEP> 8,7 <SEP> 102 <SEP> 61,1 Die vorgenannten sechs Mehlmuster wurden einer einfachen Prüfung der Wasseraufnahme unter worfen, wobei als Veränderliche die Zeiten und Tem peraturen bei einer begrenzten Menge von Wasser in der nachfolgend beschriebenen Weise bestimmt wurden.
<I>Beschreibung der einfachen Prüfung der</I> <I>Wasseraufnahme</I> Das Mehl wurde in jedem Zeitmoment bei hin reichend konstanter Raumtemperatur mit destilliertem Wasser im Verhältnis von 41,7 Oh, Mehl zu 58,3 0/a Wasser auf Trockenbasis zur Wasseraufnahme ge bracht. Das Ganze wurde während sechs Minuten mittels einer langsam laufenden Mischmaschine zu einem Teig gemischt. In den darauffolgenden zwei Minuten wurde 600 g Teig in einen Aufnahme behälter aus rostfreiem Stahl gesetzt und für die Dauer einer Minute hohen Vibrationsschlägen aus= gesetzt.
Neun Minuten nach der Zugabe des Wassers zum Mehl wurde der Aufnahmebehälter mit dem primitiven Teig in ein Wasserbad konstanter Tempe ratur (Verdampfungspunkt) gesetzt, das eine primäre Wärmequelle darstellt.
Ein Thermometer mit der <U>minim</U>alen Kugelober fläche von :einem Quadratzentimeter wurde in die Mitte des Behälters mit dem primitiven Teig ;gesetzt, wodurch die Temperaturdifferenz zwischen der Thermometerku:gel und der primären Wärmequelle mit Sicherheit einheitlich war. Die Temperatur wurde als Funktion; der Zeit gemessen und zeichnerisch aufgetragen.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Zeiten angegeben, die erforderlich sind, bis die Mitte des primitiven Teiges die Temperaturen von 40, 50, 60 bzw. 70 C erreichen.
EMI0022.0001
Zeit <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Erreichen <SEP> von
<tb> XT-Nr.
<SEP> Kennzeichnung
<tb> 40ly <SEP> C <SEP> I <SEP> SOa <SEP> C <SEP> I <SEP> 60<B><U>-</U></B> <SEP> C <SEP> I <SEP> 70<B>-</B> <SEP> C
<tb> 8511 <SEP> Hartweizen-Ausgangsmehl <SEP> 14 <SEP> 19,3 <SEP> 25 <SEP> 32,5
<tb> 9550 <SEP> Hartweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> Walzenstuhl-Nachmahlung <SEP> 14,7 <SEP> 21,2 <SEP> 28,5 <SEP> 39,5
<tb> <B>8512</B> <SEP> Hartweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> verfahrensgemässer <SEP> Nachmahlung <SEP> 13,2 <SEP> 17,5 <SEP> 22,5 <SEP> 30,1
<tb> 8706 <SEP> Weichweizen-Ausgangsmehl <SEP> 14 <SEP> 20,2 <SEP> 27,7 <SEP> 36,6
<tb> 9603 <SEP> Weichweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> Walzenstuhl-Nachmahlung <SEP> 16,0 <SEP> 24,0 <SEP> 33,8 <SEP> 50 <SEP> '\
<tb> 9931 <SEP> Weichweizen-Ausgangsmehl <SEP> mit
<tb> verfahrensgemässer <SEP> Nachmahlung <SEP> 12,0 <SEP> 18,5 <SEP> 25,2 <SEP> 33,9
<tb> extrapolierter <SEP> Wert.
Wie die Tabelle zeigt, verringert das intensive Nachmahlen mit polierten Walzen die Geschwindig- keit der Temperaturzunahme in dem primitiven Teig.
Die Tabelle zeigt ebenfalls, dass der Mahlvorgang nach vorliegendem Verfahren die Geschwindigkeit der Temperaturzunahme in dem primitiven Teig er höhte.
Diese raschere Temperaturzunahme ist wenigstens teilweise einer zusätzlichen Wärmequelle zuzuschrei- ben, die .sich in dem primitiven Teig während des Aufwärmens geltend macht und die Wärme an den Teig abgibt.
Die Wasseraufnahme erfolgt bei kristalliner Stärke sofort. Wenn Wasser zu breiteren Zonen oder Flä chen kristalliner Stärke Zutritt hat, wird bei der Was seraufnahme (als sekundäre Wärmequelle) Wärme frei. Diese ist im vorliegenden Beispiel zusätzlich zur primär gelieferten Wärme aufgezeichnet worden.
Wenn das Wasser bei der Aufnahme mehr oder minder wasserabstossende Oberflächen von Stärke körnern durchdringen muss, erreichen weniger oder mehr Moleküle die Zonen kristalliner Stärke im Innern der Stärkekörner und es wird weniger oder mehr Wärme infolge der Wasseraufnahme erzeugt. Da die Wasserdurchlässigkeit .der Oberflächen von Stärkekörnern eine Funktion der Temperatur, der Oberflächenbehandlung, des physikalischen und che mischen Zustandes usw. ist, kann die Fähigkeit der Wasseraufnahme eines Mehls mittels Temperatur erhöhung oder -absenkung (z.
B. im Backofen) durch die Beeinflussung der Wasserdurchlässigkeit der Ober fläche der Stärkekörner durch unser neues Verfahren für die Oberflächenbehandlung verändert werden. Beisviel <I>10</I> Dieses Beispiel (in welchem auf die Fig. 18 und 19 Bezug genommen wird) soll zeigen, wie man durch Ausmahlen (Nachmahlung) von handels üblichem Mehl mittels des vorliegenden Mahl- und Oberflächenbehandlungsverfahrens die Hydratations- eigenschaften des Mehls verbessern kann.
Die Hydra tationserscheinungen werden gekennzeichnet und ge messen durch die Menge Wasser, die nach der Hydra- tation in überschüssigem Wasser zurückgehalten wird, und durch die Temperaturvariable.
Für die Hydratationsversuche wurde ein aus Montana Spring -Hartweizen hergestelltes, handels übliches Mehl (XT-8511) mit einem Proteingehalt von 14,0'%, einem Feuchtigkeitsgehalt von 12,91/o, einem Aschegehalt von 0,414%, einer Fisher-Zahl von 20,
6 und einer Maltosezahl von 214 gewählt.
Dieses Mehl wurde durch intensives verfahrens gemässes Mahlen nachgemahlen, um ein nachge mahlenes Mehl (XT-8512) mit einem Proteingehalt von 14,0 %, einem Feuchtigkeitsgehalt von 6,5 %, einer Fisher Zahl von 10,3 und einer Maltosezahl von 331 zu erhalten.
Die beiden Mehlsorten wurden zwecks Bestim mung ihrer Hydratationseigenschaften Prüfversuchen, bei welchen man das Mehl Wasser bis zur Saturation absorbieren lässt (nach der in Cereal Cheinistry , Bd. 30, Nr. 3, Mai 1953 beschriebenen Wasserreten- tions-Prüfimethode) unterworfen. In der Originalbe schreibung .dieser Methode ist als Temperatur, bei welcher die Hydratationserscheinungen am Mehl in überschüssigem Wasser beobachtet werden, Raum temperatur angegeben.
Statt die Versuche bei Raum temperatur durchzuführen, wurden jedoch im vorlie genden Fall verschiedene Temperaturstufen (30, 40, 55 und 60 C) :gewählt. Bei 70 C erreichte die Saug fähigkeit derart hohe Werte, dass im Prüfrohr kein überschüssiges alkalinisiertes Wasser mehr zum Ab lassen übrig blieb. Die Hydratation der Mehlproben wurden bei den oben angeführten 5 Temperaturstufen durchgeführt, wobei die Temperatur mittels eines Wasserbades konstant gehalten wurde.
Aus der folgenden Tabelle ist ersichtlich, wie das Wasserretentionsvermögen der beiden Mehlproben sich bei verschiedenen Temperaturen veränderte:
EMI0023.0001
Retention <SEP> des <SEP> alkalinisierten <SEP> Wassers <SEP> in <SEP> % <SEP> bei
<tb> XT-Nr.
<SEP> Fisher-Zahl <SEP> Maltosezahl
<tb> 30<B><U>-</U></B> <SEP> C <SEP> I <SEP> 40- <SEP> C <SEP> I <SEP> 50<B><U>-</U></B> <SEP> C <SEP> I <SEP> 55<B><I><U>-</U></I></B> <SEP> C <SEP> 60<B><U>-</U></B> <SEP> C <SEP> I <SEP> 70<B>-</B> <SEP> C
<tb> XT-8511 <SEP> 20,6 <SEP> 214 <SEP> 70,7 <SEP> 73,7 <SEP> 80,4 <SEP> 90,8 <SEP> 116,3 <SEP> 500+
<tb> XT-8512 <SEP> 10,3 <SEP> 331 <SEP> 76,8 <SEP> 79,9 <SEP> 89,8 <SEP> 102,2 <SEP> 130,5 <SEP> 500+ In Fig. 18 ist das Retentionsvermögen .gegenüber alkalinisiertem Wasser als Funktion der Hydratations- tempe,ratur aufgetragen.
Die Kurven zeigen, dass das Re,tentionsvermögen gegenüber alkalinisiertein Was ser bei der nach dem vorliegenden Mahlverfahren nachgemahlenen Mehlprobe grösser ist.
In Fig. 19 ist die Änderung der Zunahme des Retentio:usve:rmögens gegenüber alkal'misiertem Was ser als Funktion der Temperatur aufgetragen. Die Zunahmeänderung ist aus der Retentions/Temperatur- Kurve abgeleitet und als Änderung der Retention pro Temperatureinheit definiert. Die graphische Dar stellung ist auf semi-logarithmischem Papier gezeich net, wobei die Temperatur auf der linearen Skala und die Retentionsänderung pro Temperatureinheit auf der logarithmischen Skala aufgetragen ist.
Die Änderung des Retentionsvermögens gegen über alkalinisiertem Wasser pro Temperatureinheit weist längs der Temperaturskala bei Mehlen, die nach dem vorliegenden Verfahren nachgemahlen worden sind, höhere Werte auf als bei dem als Aus gangsmaterial verwendeten Mehl.
Dies bedeutet, dass bei konstanter Temperatur das nach dem vorliegenden Verfahren nachgemahlene Mehl mehr alkalinisiertes Wasser zurückzuhalten vermag, wenn die Hydratation in einem überschuss an Wasser erfolgt, als das nicht nachgemahlene Mehl. Die Hydratation der elemen taren Mehlpartikel erreichte bei der nach dem vor liegenden Verfahren nachgemahlenen Mehlprobe einen höheren Grad als bei dem auf Walzenstühlen gemahlenen Mehlproben.
<I>Zusammenfassung</I> Die oben beschriebenen Erscheinungen können wie folgt gedeutet werden: Das Nachmahlen nach dem neuen Mahl- und Oberflächenbehandlungsverfahren bewirkt eine Ver grösserung der spezifischen Oberfläche, wodurch a) eine grössere freie Stärkekörneroberfläche, b) eine grössere freie innere (kristalline) Stärkeoberfläche und c) eine grössere freie Proteinoberfläche erzielt werden, was zur Folge hat, dass das Wasser leichter Zugang zur Gesamtmehloberfläche, durch welche es während der Hydratation eindringen muss, hat.
In den Beispielen 1, 6,<I>7a, 7b</I> und 8 ist von der durch die neuen Mahl- und Oberflächenbehandlungs- operationen zusammen mit d an Untersiebgrössen- Windsichtungsoperationen hervorgerufenen Protein- verschiebung die Rede.
Dieser Ausdruck will be sagen, dass aus einem Getreidemehl Produkte her- gestellt worden, die ein wesentlich anderes NN/N- Verhältnis aufweisen als das Ausgangsmehl. NN/N ist das Verhältnis der Menge der stickstoffhaltigen Substanzen zur Menge der Substanzen, die keinen Stickstoff enthalten.
Zahlenwerte dieses Verhältnisses werden durch Messung des Proteingehaltes nach der im oben zitierten Wert Cereal Chemistry beschrie benen, genormten Methode erhalten.
Wenn ein Mehl einen Proteingehalt von 8,% (N X 5,7, das heisst 1,41 X 5,7), bezogen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 14 %, besitzt,
so enthält es 100 - 8 -14 = 78 % Substanzen, die keinen Stickstoff enthalten. Die gleiche Probe enthält dann 8 a/o Sub stanzen, die Stickstoff enthalten. Das NN/N-Gewiehts- verhältnis des Mehls besitzt in diesem Fall den Wert von 78/8 = 9,75.
Die von der Anmelderin durchgeführten Ver suche zeigen, dass mit den herkömmlichen Mahlver fahren Produkte hergestellt werden können, die NN/N-Verhältnisse im Bereich von 12,6-6,35 auf weisen, während durch die Kombinierung des neuen Mahlverfahrens mit denn 7 Untersiebgrössen-Wind- sichtfraktionierungen im grosstechnischen Massstab Produkte mit denn breiteren NN/N-Bereich von 39,6-2,
8 erhalten werden können. Die obigen Zahlenwerte stammen von Vergleichsversuchen, die mit ein und demselben Weichweizenmehl durchge- führt wurden.
Wie aus den Beispielen<I>7a</I> und<I>7b</I> hervorgeht, können die günstigen Auswirkungen des vorliegenden Mahlverfahrens, wie aus dem Bereich der NN/N Ver hältnisse ersichtlich ist, .schon vor der Durchführung der 7 Untersiebgrössen-Windsichtfraktionierungen in Erscheinung treten.
Durch 7 Untersiebgrössen Wind- sichtfraktionierungen, ohne vorherige Mahlung, her gestellte Hartweizenmehlprodukte wiesen NN/N-Ver- hältnisse im Bereich von 8,66-3,34 auf.
Bei vor- gängig durchgeführter Mahlung gemäss vorliegendem Verfahren wurden durch. die gleiche Windsichtfrak- tionierung Produkte erhalten, die einen signifikant breiteren Bereich von NN/N-Verhältnissen von 11,5-2,56 aufwiesen (siehe Fig. 16a und 16b).
Die durch das vorliegende Verfahren erhältlichen neuen Produkte enthalten sowohl in der Form der Konzentrate mit hohem Proteingehalt als auch in, der Form der zugerichtete Stärkekörner enthaltenden Produkte für feine Backwaren Partikel mit Partikel- grössen, die innerhalb des Untersiebgrössenbereiches liegen.
Bei den proteinhaltigen Konzentraten, die sich für die Herstellung von Mehlmischungen mit hoher Brotteigfestigkeit eignen, weisen alle Partikel Partikelgrössen auf, die sich im unteren Teil des Untersiebgrössenbereiches oder, in Fisher-Werten aus gedrückt, vorzugsweise im Bereich von 21/ bis 7 befinden.
Die Produkte mit verbesserten Backeigenschaften und einem hohen Gehalt .an ganzen, oberflächen- behandelten Stärkekörnern, welche besonders für die Herstellung von Cakes und anderen feinen Back waren aus dünnflüssigen Teigen .geeignet sind, fallen in die mittlere Zone des Untersiebgrössenbereiches und weisen Fisher-Werte von 7-15 auf, je nach der Natur und den morphologischen Sonderheiten der im besonderen verwendeten Getreideendospermkör- per.
Es ist natürlich unmöglich, zwischen der oberen Grenze des Untersiebgrössenbereiches (Prüfsieb 0,044 mm lichter Maschenweite) und den strömungs dynamischen Charakteristiken der Endospermkörper <I>oder</I> anderer Partikel, ausgedückt in F-D-Einheiten, die aus den drei Faktoren Form, Grösse und Dichte abgeleitet sind und als Norm für die hier beschrie benen Messungen dienen, einen Vergleich zu ziehen.
Es kann jedoch gesagt werden, dass die grössten Teil chen, die frei durch das genannte Prüfsieb hindurch gehen, als grössten Durchmesser eine Länge von wenig mehr als 38 Mikron und in F-D-Einheiten ausge drückt einen Wert von 71-82 aufweisen. Um die Bereiche der Trenngrenzen bei den Windsichtungs- stufen des Gesamtverfahrens zu definieren, müssen die Form, die Partikelgrösse und die Dichte sowie das Verhältnis dieser Grössen bestimmt werden. Des halb ist das F-D-Messsyste-m für die strömungs technischen Charakteristiken wichtig.
Es ist jedoch als zweckmässig erachtet worden, auch den Begriff der Untersiebgrössen zu verwenden.