CH648992A5 - Snack product based on protein, and process for its preparation - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein geschäumtes, knackiges Snack-Produkt auf Proteinbasis und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Es ist bekannt, durch Extrudieren von Casein und Caseinat unter bestimmten Bedingungen Snacks herzustellen. Die Extrusion von Caseinat führt zwar zu snackartigen Produkten, jedoch ist von Nachteil, dass diese Produkte nicht rösch genug ausfallen und bisweilen wegen ihrer Zähigkeit zu schwer kaubar sind, um als knackige Snacks Verwendung zu finden. In der DE-OS 2 910 665 wird bereits gelehrt, dieses Problem durch Modifizieren der Casein- bzw. Caseinat-Trockenmasse mit bestimmten Aldehydmengen zu lösen. Man erhält so eine knackige, rösche Beschaffenheit. Eine derartige chemische Modifizierung kann jedoch Vorurteilen und Ressentiments begegnen, die den Erfolg eines derartigen Produkts zu beeinträchtigen vermögen. Es wäre daher erwünscht, wenn es gelänge, ohne chemische Modifizierung ein derartiges Snack allein aus üblichen Nahrungsmitteln und Nahrungsmittelkomponenten herzustellen.
Dieses Problem löst die Erfindung. Erfindungsgemäss ist ein geschäumtes knackiges Snack-Produkt auf Proteinbasis mit einem Gehalt an Caseineiweiss gekennzeichnet durch einen Gehalt von 51 bis 95 Gew.-% i.T. (d.h. in der Trockenmasse) Protein, wobei das Protein aus 30 bis 70 Gew.-% Caseinat und gegebenenfalls Casein, 2 bis 25 Gew.-% Getreideprotein und 10 bis 65 Gew.-% Sojaprotein, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, besteht, ein spezifisches Gewicht zwischen 0,1 und 0,4 und einen Wassergehalt von maximal 12 Gew.-%.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Auffindung der Tatsache, dass Casein, Getreideprotein und Sojaprotein, wenn sie in ganz bestimmten Mengenverhältnissen vorliegen, sich einerseits gut extrudieren lassen und anderer-40 seits unter Extrusionsbedingungen ein rösches, knackiges Produkt der erläuterten Art ergeben, bei dem keine Gefahr besteht, dass bei der Lagerung die unerwünschten Eigenschaften, wie mangelnde Rösche und schwere Kaubarkeit auftreten.
45 Vorzugsweise enthält das erfindungsgemässe Snack-Produkt 70 bis 85 Gew.-% Eiweiss in der Trockenmasse. Der Rest besteht aus Asche, Rohfaser, Kohlehydrat und Fett. Diese Bestandteile werden vor allem durch das Sojaprotein und das Getreideprotein mit in das Produkt einge-50 bracht. Die Menge dieser Bestandteile hängt daher auch von der Qualität und Zusammensetzung des jeweils verwendeten Sojaproteins bzw. Getreideproteins ab. Als Getreideprotein wird Gluten bevorzugt, bei Sojaprotein kann von Produkten mit 50 bis über 90% Protein ausgegangen werden. Je nach 55 Anwendung hochprozentiger Eiweisse kommt man zu Snacks mit über 90% Protein i.T. Werden geschmacksbildende Lebensmittel oder extrudierbare Stärketräger mitverwendet, so werden die erfmdungsgemässen Merkmale nicht beeinträchtigt, solange der Anteil an Protein über 50 % i.T. 6o liegt.
Von der Proteinmenge im erfmdungsgemässen Snack bestehen vorzugsweise 30 bis 60 % aus Caseinat, welches noch nicht aufgeschlossenes Casein enthalten kann. Die bevorzugte Sojaproteinmenge beträgt 35 bis 65 Gew.-%, die bevor-65 zugte Getreideproteinmenge 2 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Summe des vorhandenen Proteins.
Im Rahmen der erfmdungsgemässen Zusammensetzung wird die gute Extrudierbarkeit vor allem durch den Casei-
natgehalt bestimmt. Es wird angenommen, dass das Caseinat für die Extrusion des Sojaproteins als Gleitmittel wirkt.
Bei der Herstellung des erfindungsgemässen Produkts geht man von Casein aus, wobei Alkali in solcher Menge zugesetzt wird, dass während des Extrusionsprozesses auch der Aufschluss unter Bildung von Caseinat erfolgt. Das erfin-dungsgemässe Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Snack-Produkts ist daher dadurch gekennzeichnet, dass man das Casein allein vor Vermischen mit den anderen Proteinen oder in Mischung mit dem Getreideprotein oder/ und dem Sojaprotein mit einer wässrigen Alkalilösung, welche eine Alkalimenge enthält, die bei Umsetzung mit dem Casein alleine einen pH-Wert von 5,4 bis 8 ergeben würde, vermischt, falls erforderlich die noch fehlenden Pflanzenproteine zumischt und zusammen mit der Alkalilösung oder getrennt davon so viel Wasser beimischt, dass in der Mischung vor oder während der Extrusion ein Wassergehalt von mindestens 13% entsteht und die so erhaltene Mischung bei Temperaturen über 100 °C unter Druck in eine Zone niedrigeren Drucks und niedrigerer Temperatur extrudiert.
Die wässrige Alkalilösung wird vorzugsweise auf das Casein gesprüht, ehe man die beiden Pflanzenproteine zumischt. Es ist jedoch auch möglich, zuerst das Casein mit einem oder beiden anderen Proteinen vorzumischen und dann erst die Alkalilösung zuzugeben. Wenn Soja- oder Weizenproteine mit gewisser Alkalikapazität verwendet werden, kann es erforderlich sein, mehr Alkali, als für Casein ermittelt, zuzugeben. Dies kann jedoch im Vorversuch ermittelt werden.
Die hierbei in den Ausgangsteig für die Textusion eingeführte Wassermenge hängt von den Bedingungen im Extruder, insbesondere der Temperatur, die wiederum den Dampfdruck bedingt, der Extruderkonstruktion, die zu einem mehr oder minder starken Entweichen von Wasserdampf während des Aufheizens führen kann, und gegebenenfalls auch der Fliessfahigkeit im Extruder ab. So ist allgemein bei Zweischnecken-Extrudern ein geringerer Wassergehalt für die Extrusion erforderlich als beim Einschnecken-Extruder. In jedem Fall ist es jedoch durch einige Vorversuche leicht möglich, diejenige Wassermenge festzustellen, die zugegeben werden muss, damit das Endprodukt nach dem Extrudieren den oben angegebenen Wassergehalt aufweist und die erwünschte Konsistenz und Dichte aufweist.
Das erfmdungsgemässe Verfahren führt unmittelbar zu der gewünschten knackig-röschen Konsistenz, ohne dass ein besonderer Nachbehandlungsschritt, beispielsweise eine Nachtrocknung, erforderlich ist. Es ist jedoch auch möglich, bei einem der oberen Grenze des zulässigen Wassergehalts liegenden Produkt noch eine Nachtrocknung durchzuführen, wobei sich noch eine Konsistenzverbesserung erzielen lässt.
Durch die Extrusionsbedingungen und den Wassergehalt vor oder während des Extrudierens wird ausserdem auch das spezifische Gewicht des Snacks bestimmt, welches zwischen 0,1 und 0,4, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,25 liegt. Zweckmässig sollte die Extrusionstemperatur mindestens 110° C betragen, die besten Ergebnisse werden bei Temperaturen über 160 °C, beispielsweise 170 bis 200 °C erzielt. Es ist auch möglich, in mehreren Stufen mit unterschiedlicher Temperatur zu extrudieren. In diesem Falle gelten die angegebenen Temperaturwerte für die jeweils letzte Extrusions-stufe.
Als Casein wird Säurecasein bevorzugt. Die Schäumung wird durch die Aufblähung beim Übergang aus dem Extrudermundstück in eine Zone niedriger Temperatur und niedrigeren Drucks erzielt, wobei das bei den angewandten Temperaturbedingungen in Dampfform übergehende Wasser und bei der Extrusion freigesetztes Kohlendioxid zusammen-
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wirken. Als Alkali werden Alkalicarbonate oder -bicarbonate sowie Erdalkalicarbonate und -bicarbonate bevorzugt. Die Carbonate und Bicarbonate können auch zusammen mit Hydroxiden oder/und essbaren Säuren eingesetzt werden. Durch geeignete Kombination lässt sich so jeder gewünschte pH-Wert in den oben angegebenen Bereichen erzielen. Die Alkalimenge wird dabei, wie oben bereits erwähnt, so gewählt, dass sie mit dem Casein alleine unter den üblichen Bedingungen der Caseinatherstellung zu einem Produkt mit einem pH-Wert von 5,4 bis 8, vorzugsweise 5,8 bis 6,5, führt. Typische Mengen an Alkali liegen bei Verwendung von Ka-liumcarbonat beispielsweise zwischen 2 und 5 Gew.-%, bezogen auf die Säurecaseinmenge. Die zur Erzielung eines bestimmten pH-Werts erforderliche Alkalimenge lässt sich in einen einfachen Vorversuch durch Titration leicht ermitteln. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur eine typische Titrationskurve von Säurecasein zur Ermittlung der zuzusetzenden Alkalimenge.
Das erfmdungsgemässe Snack wird zwar bevorzugt in der vorstehend beschriebenen Weise, ausgehend von Casein und Alkali, hergestellt, es ist jedoch auch möglich, von Caseinat direkt auszugehen, beispielsweise von Natriumcasei-nat. In diesem Falle wird der Gesamtwassergehalt der zu ex-trudierenden Mischung ebenfalls auf den Bereich von 13 bis 18, vorzugsweise 15 bis 17 Gew.-% eingestellt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.
Beispiel 1
50 Gew.-Teile Säurecasein (Proteingehalt 86%, Trockenmasse 90%) wurden mit 3,3 Gew.-Teilen Kaliumcarbonat, bezogen auf Säurecasein, in Form einer wässrigen Lösung besprüht. Der Wassergehalt der Lösung wurde so bemessen, dass sich in der Gesamtmischung ein Wassergehalt von 16% unter Einrechnung der in den Proteinen schon enthaltenen Feuchtigkeit ergab. Dann wurden 46 Gew.-Teile Sojaprotein (64% Protein, 91% Trockenmasse) und 4 Gew.-Teile Gluten (83% Protein, 91% Trockenmasse) gründlich eingearbeitet.
Die erhaltene Mischung wurde in einem Einschnecken-Extruder mit zwei Zonen extrudiert. Die Temperatur der ersten Zone betrug 110 °C, die der zweiten Zone 180 °C, Umdrehungsgeschwindigkeit 180 UpM, Düse 3 mm. Die Extru-dierung verlief glatt, nach dem Austritt aus der zweiten Zone in Umgebungsatmosphäre expandierte das extrudierte Produkt zu einer schaumartigen röschen Substanz mit der Dichte 0,115 und Wassergehalt 8%.
Beispiel 2
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurden 49 Gew.-Teile Sojaprotein und 1 Gew.-Teil Gluten eingearbeitet. Die Extrudierung war schwierig, das erhaltene Produkt war mangelhaft bis unbefriedigend.
Beispiel 3
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung von 48 Gew.-Teilen Sojaprotein und 2 Gew.-Teilen Gluten. Die Extrudierung verlief glatt, das Produkt war annehmbar. Dichte 0,15, Wassergehalt 7,5%.
Beispiel 4
40 Gew.-Teile Natriumcaseinat wurden mit 50 Gew.-Teilen Sojaprotein und 10 Gew.-Teilen Gluten gemischt. Der Wassergehalt wurde auf 16% eingestellt. Die Extrudierung erfolgte unter den Bedingungen von Beispiel 1. Das Produkt wies die angestrebte rösche, schaumige Beschaffenheit auf. Dichte 0,17, Wassergehalt 8%.
Wiederholung des Verfahrens mit 15 bzw. 17% Wassergehalt ergab ein qualitativ gleichwertiges geschäumtes knak-
3
5
10
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4
kiges Snack-Produkt mit Dichte 0,17 bzw. 0,18 und Wassergehalt 7,0 bzw. 9,0%.
Beispiel 5
35 Gew.-Teile Säurecasein wurden mit 60 Gew.-Teilen Sojaprotein und 5 Gew.-Teilen Gluten gemischt und mit 3,8% Kaliumcarbonat, bezogen auf Casein, in wässriger Lösung besprüht. Der Wassergehalt wurde auf 16% eingestellt. Die Extrudierung erfolgte unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen. Die Extrudierbarkeit war gut und das Produkt hatte die angestrebte rösche Schaumstruktur. Dichte 0,18, Wassergehalt 9,5%.
Gleichartige Ergebnisse wurden mit 15 und 17% Wassergehalt und bei einer Temperatur in der letzten Extruderstufe von 160 °C erzielt. Dichte 0,18 bzw. 0,2, Wassergehalt 9,0 bzw. 10,2%.
Beispiel 6
Unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden extrudiert: 40% Säurecasein, 55% Sojaprotein, 5% Gluten. Alkalieinsatz 3,3%, bezogen auf Säurecasein, Kaliumcarbonat. Dichte des extrudierten Produkts 0,145, Wassergehalt 8,5%.
Gleichermassen wurde verfahren unter Verwendung von 4,5% Kaliumcarbonat und 5,0% Kaliumbicarbonat, wobei Produkte vergleichbarer Dichte und Wassergehalt resultierten.
5
Beispiel 7
Unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden extrudiert: 30% Säurecasein, 60% Sojaprotein, 10% Gluten. Alkalieinsatz, auf Casein bezogen, 3,0% K2C03. Wasserge-io haltseinstellung auf 13%.
Dichte des extrudierten Produkts: 0,18, Wassergehalt: 7,5%.
Beispiel 8
i5 Unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden extrudiert: 30% Säurecasein, 60% Sojaprotein, 5% Gluten und 5% Maisgries. Alkalieinsatz, bezogen auf Casein, 3,3% K2C03, Wassergehaltseinstellung auf 15%.
Dichte des extrudierten Produkts: 0,17, Wassergehalt 20 8,2%.
In der nachstehenden Tabelle sind die in den Beispielen beschriebenen Zusammensetzungen tabellarisch dargestellt.
Tabelle
Bei- Einsatz Säurecasein Sojaproteinprodukt Weizenproteinprodukt Gesamt- Gesamt- Gesamt spiel Trok- Protein Anteil Einsatz Trok- Protein Anteil Einsatz Trok- Protein Anteil Trocken- Protein Protein ken- des Pro- ken- des Pro- ken- masse i. T.
masse teins masse teins masse inkl.
Alkali
1
50
45
42,5
56,5
46
41,9
29,4
39,1
4
3,7
3,3
4,4
92,1
75,2
81,7
2
50
45
42,5
56,6
49
44,6
31,4
41,8
1
0,9
0,8
1,1
92,0
75,1
81,6
3
50
45
42,5
56,7
48
43,7
30,7
41,0
2
1,8
1,7
2,3
92,0
74,9
81,4
4
40
36
34
45,8
50
45,5
32
43,1
10
9
8,3
11,2
92,0
74,3
80,8
5
25
22,5
21,25
33,3
60
54,6
38,4
60,1
5
4,5
4,2
6,6
83,2
63,9
76,8
6
40
36
34
46,3
55
50,0
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5
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5,7
92,0
73,4
79,8
7
30
27
25,5
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60
54,6
38,4
53,2
10
9
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72,2
78,6
8
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27
25,5
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54,6
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4,2
6,2
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73,9
% ohne Einrech-nung zugesetzten Wassers
50
55
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s
1 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Geschäumtes knackiges Snack-Produkt auf Proteinbasis mit einem Gehalt an Caseineiweiss, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 51 bis 95 Gew.-% Protein in der Trockenmasse, wobei das Protein aus 30 bis 70 Gew.-% Caseinat und gegebenenfalls Casein, 2 bis 25 Gew.-% Getreideprotein und 10 bis 65 Gew.-% Sojaprotein, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, besteht, ein spezifisches Gewicht zwischen 0,1 und 0,4 und einen Wassergehalt von maximal 12 Gew.-%.
2. Snack-Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 70 bis 85 Gew.-% Protein in der Trockenmasse enthält.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Snack-Produkt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es 30 bis 60 Gew.-% Caseinat und gegebenenfalls Casein, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, enthält.
4. Snack-Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es als Getreideprotein 2 bis 15 Gew.-% Gluten, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, enthält.
5. Snack-Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es 35 bis 65 Gew.-% Sojaprotein, bezogen auf den Gesamtproteingehalt, enthält.
6. Snack-Produkt nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ausser den angegebenen Proteinprodukten andere geschmack- und konsistenzgebende Lebensmittelkomponenten enthält.
7. Verfahren zur Herstellung eines Snack-Produkts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das Casein vor Vermischen mit den anderen Proteinen allein oder in Mischung mit dem Sojaprotein und/oder dem Getreideprotein mit einer wässrigen Alkalilösung, welche eine Alkalimenge enthält, die bei Umsetzung mit Casein allein einen pH-Wert von 5,3 bis 8 ergeben würde, vermischt, falls erforderlich, die noch fehlenden Pflanzenproteine zumischt und zusammen mit der Alkalilösung oder getrennt davon soviel Wasser beimischt, dass in der Mi-5 schung vor oder während der Extrusion ein Wassergehalt von mindestens 13 Gew.-% entsteht, und die so erhaltene Mischung bei Temperaturen über 100 °C unter Druck in eine Zone niedrigeren Drucks und niedrigerer Temperatur extru-diert.
io
8. Verfahren zur Herstellung eines Snack-Produkts nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass man Caseinat allein oder in Mischung mit dem Getreideprotein und/oder dem Sojaprotein mit soviel Wasser vermischt, dass in der Mischung vor oder während der Extrusion ein 15 Wassergehalt von mindestens 13 Gew.-% entsteht, und die so erhaltene Mischung bei Temperaturen über 100 °C unter Druck in eine Zone niedrigeren Drucks und niedrigerer Temperatur extrudiert.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, 20 dass man eine Alkalimenge zusetzt, die bei Umsetzung mit dem Casein allein einen pH-Wert von 5,8 bis 7 ergeben würde.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Temperatur von über
25 150 °C extrudiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7,9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Alkali Verbindungen verwendet werden, die unter den Temperatur- und Druckbedingungen des verwendeten Extruders Kohlendioxid abspalten.
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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Alkalicarbonat oder -bicarbonat zugesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Alkalicarbonate oder Alkalibicarbonate zusammen mit essbaren Säuren zugesetzt werden.
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