DD245355C2 - Verfahren zur herstellung von kakaopulversubstituten - Google Patents
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Abstract
Ziel der Erfindung ist die Gewinnung eines Kakaopulversubstitutes aus leicht zugänglichen Rohstoffen. Erreicht wird dieses Ziel durch die Auswahl eines effektiv einsetzbaren Rohstoffes und dessen thermische Reaktion mit Zuckern unter definierten Bedingungen. Erfindungsgemäß werden Getreidekeime, vorzugsweise Weizenkeime mit ihrem ursprünglichen Fettgehalt nach Mahlung mit Glucose, Fructose, Invertzucker und/oder Saccharose vermischt sowie einer thermischen Reaktion unterworfen. Das erhaltene Kakaopuiversubstitut dient zum partiellen Substituieren von Kakaopulver in Nahrungsmitteln.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kakaopulversubstituten auf der Basis einer thermischen Reaktion zwischen Getreidekeimen, vorzugsweise Weizenkeimen und Zuckern. Erfindungsgemäß hergestellte Substitute sind bestimmt zum Austausch von Kakaopulver in Kakao- und Schokoladenerzeugnissen sowie in kakao- und/oder schokoladenhaltigen Lebensmitteln.
Neben Verfahren zur Herstellung von Kakaoaromen durch Reaktion zwischen Aminosäuren, Peptiden oder Proteinhydrolysaten bzw. Gemischen derselben mit reduzierenden Zuckern sind verschiedene Verfahren aus Ratentschriften bekannt,die auf der Röstung komplexer Ausgangspunkte mit vorwiegend höhermolekularen Inhaltsstoffen und gegebenenfalls Kohlenhydraten basieren.
Bekannnt sind Verfahren, bei denen Hefen geröstet werden (DD-PS 4939, DD-PS 4940, US-PS 4312890, DE-PS 835688), Verfahren, die Molkenfeststoffe verwenden und diese rösten (DE-OS 2843322, GB-PS 2039205), Verfahren, die die Röstung von Sonnenblumenkernen (DE-OS 2504710) oder Erdnußgrieß, Mandelschalen bzw. Sojabohnenflocken (US-PS 4119740) beinhalten sowie Verfahren, die als Rohstoff entfettete Weintraubentrester (SU-PS 1003796), Mehl und Fett (US-PS 4335153), rote Rüben (DD-PS 226763) oder Kastanienmehl (FR-PS 880616) verwenden.
Ein weiteres Verfahren beschreibt die Röstung entfetteter Weizenkeime zwecks Herstellung eines Kakaoersatzes (US-PS 4356209). Als Rohstoffe werden Rückstände der Weizenkeimölgewinnung eingesetzt. Sie werden in einem Reaktor unter Wasserdampfzufuhr bis zu mehreren Stunden bei höheren Temperaturen behandelt. Die Autoren weisen ausdrücklich darauf hin, daß lediglich ein niedriger Restfettanteil in den Weizenkeimen vorhanden sein darf, da es ansonsten bei der Kakaoaromabildung zu einem Geruch nach verbranntem Öl und Ranzidität in dem Produkt kommt.
Ziel der Erfindung ist ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Kakaopulversubstitutes, wobei der einzusetzende Rohstoff mit seinen Inhaltsstoffen leicht zugänglich und ohne zusätzliche Operationen als Ausgangsrohstoff verwendet werden kann und bei dem ein Produkt entsteht, welches natürlich, gut verarbeitungsfähig, lagerfähig und infolge seiner Färb- und sensorischen Eigenschaften eine qualitativ ansprechende Kakaopulversubstitution in Kakao- und Schokoladenerzeugnissen sowie in kakao- und/oder schokoladenhaltigen Lebensmitteln ermöglicht.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Auswahl aus effektiv einsetzbaren Rohstoffen zu treffen und die Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die zu einem hochwertigen Produkt führen.
Erfindungsgemäß werden zur Herstellung von Kakaopulversubstituten aus Getreidekeimen, vorzugsweise aus Weizenkeimen, bei dem diese in Gegenwart von Zuckern einer thermischen Reaktion unterworfen werden, die Weizenkeime mit ihren Inhaltsstoffen, insbesondere ihrem naturgegebenen Fettgehalt, eingesetzt. Sie werden vor der thermischen Reaktion gemahlen und mit Zuckern vermischt, dabei beträgt der Kohlenhydratgehalt zwischen 1 % und 40%, vorzugsweise zwischen 10% und
Als Reaktionspartner der Weizenkeime während derthermischen Reaktion werden vorzugsweise Glucose, Fructose, Invertzucker und/oder Saccharose eingesetzt. Die Reaktion wird bei Temperaturen von 11O0C bis 180°C, vorzugsweise von 140°C bis 1800C, in mit Metallfolie abgedeckten Blechwannen ohne weitere Wasserzufuhr über eine Zeitspanne von 10min bis 3h, vorzugsweise von 10min bis45min, durchgeführt.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist demnach der Einsatz von Weizenkeimen, wie sie im Verlauf der Vermahlung von Weizen mit nachfolgendem Sichten und der sich anschließenden Passage über Glattwalzen zwecks Trennung von Endospermbruchstücken anfallen.
In solchen Weizenkeimen liegen gemäß Literaturangaben sowie nach eigenen Untersuchungen Inhaltsstoffe gemäß Tabelle 1
Eine weitere wesentliche Verfahrensmaßnahme besteht darin, die für die thermische Reaktion mit Zuckern einzusetzenden Weizenkeime vor dieser Reaktion in einer Schlagmühle fein zu zermahlen. Die Korngröße liegt im Bereich von 195 bis 160μΓη.
Eine günstige Verfahrensweise besteht darin, das Gemisch aus gemahlenen Weizenkeimen und Kohlenhydraten in einer dünnen Schicht in mit Metallfolie abgedeckten Blechwannen zu rösten. Das Verfahren gemäß der Erfindung beinhaltet weiterhin eine Zermahlung des erhaltenen Röstproduktes bis zum Pulver.
Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist die Ausnutzung der Eigenschaften des natürlichen in Weizenkeimen vorkommenden Fettanteils. Diese Maßnahme steht im Gegensatz zum Vorurteil der Fachwelt.
Überraschenderweise lassen sich dabei die bitteren Geschmackseigenschaften vorzugsweise der Linolsäure und Linolensäure aus dem Fettanteil der Weizenkeime einerseits sowie der bei Lagerung auftretenden Fettumwandlungsprodukte andererseits für das Herbeiführen einer typischen Kakaobitterkeit ausnutzen. Die in den Weizenkeimen verbleibende Fettphase dient außerdem als Träger für Aromastoffe, die bei dem erfindungsgemäßen Röstverfahren entstehen. Darüber hinaus wird infolge des hohen Fettanteils des aus fetthaltigen Weizenkeimen hergestellten Kakaopulversubstitutes eine Einarbeitung in Fettglasuren und andere fetthaltige Kakao- und Schokoladenerzeugnisse wesentlich erleichtert.
Bei der thermischen Umsetzung von Weizenkeimen mit reduzierenden Zuckern spielt vermutlich eine Reaktion des MAILLARD-Types eine Rolle. Dabei reagieren Aminogruppen von Aminosäuren und Carboxylgruppen der Zucker miteinander. Es kommt zur Bildung eines Adduktes, aus dem den Schiff'schen Basen ähnliche Verbindungen hervorgehen. Durch Umlagerung, Abbau und Polymerisation entstehen braungefärbte, ungesättigte, lösliche bis unlösliche, polymere stickstoffhaltige Substanzen, die als Melanoidine bezeichnet werden und einen bitteren Geschmack aufweisen. Synonyme der MAILLARD-Reaktion, wie z. B.
„nichtenzymatische Bräunung", Bräunungsreaktion oder auch Melanoidbildungsreaktion geben diesen Teil — die Bildung farbiger Produkte — des Gesamtreaktionskomplexes wieder. Daneben ist die Bildung einer Vielzahl von Aromastoffen während der MAILLARD-Reaktion von entscheidender Bedeutung.
Obgleich bekanntlich Weizenkeime einen hohen Lysinanteil besitzen, also reaktionsfähige ε-Aminogrupppen vorhanden sind und wahrscheinlich auch Aminogruppen freier Aminosäuren vorliegen, lassen sich durch einen erhöhten Anteil derartiger reaktionsfähiger Aminogruppen günstigere Bedingungen für eine MAILLARD-Reaktion schaffen.
Es liegt daher im Rahmen der Erfindung, verbesserte Voraussetzungen für die Reaktion von Getreidekeimen, vorzugsweise Weizenkeimen mit reduzierenden Zuckern dadurch zu schaffen, daß die Weizenkeimproteine eine Proteolyse unterzogen werden. Neben chemischen Möglichkeiten dazu bieten sich vor allem Varianten der enymatischen Proteolyse an.
Hierbei sind prinzipiell zwei Wege beschreitbar. Zum einen kommt die Aktivierung von weizenkeimeigenen proteolytischen Enzymen unter bestimmten Bedingungen in Betracht, wobei durch ihre Wirkung ein größeres Potential reaktiver Aminogruppen für die MAILLARD-Reaktion frei wird. Eine andere Variante besteht im Einsatz von Enzympräparaten bei der Weizenkeimhydrolyse.
Es liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung gegebenenfalls einen gezielten Zusatz von ausgewählten Aminosäuren und Peptiden bzw. Mischungen davon vor der Hydrolyse bzw. dem Röstprozeß zur Einflußnahme auf die MAILLARD-Reaktion und die Verbesserung der sensorischen Eigenschaften der daraus resultierenden Röstprodukte vorzunehmen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.
70Gew.-Teile der beschriebenen Weizenkeime werden nach Feinmahlung in einer Schlagmühle mit30Gew.-Teilen Glucose vermischt. Das Weizenkeim/Zucker-Gemisch wird in dünner Schicht in einer Aluminiumblechwanne verteilt, die sodann mit Aluminiumfolie abgedeckt wird. Anschließend erfolgt über eine Zeit von 30 min bei 1500C eine Erhitzung im Trockenschrank. Das erhaltene Röstprodukt wird nach dem Abkühlen fein zermahlen. Das Produkt ist geeignet, Kakaopulver z. B. in Kakaotrunk, Schokoladenmassen, schokoladenhaltigen Fettglasuren, Frisch- und Dauerbackwaren, Puddings, teilweise zu ersetzen.
Analog Beispiel 1, wobei anstelle von 30Gew.-Teilen Glucose 30 Gew.-Teile Fructose verwendet werden.
Für die Gewinnung eines Kakaopulversubstitutes auf der Basis einer thermischen Behandlung — gegebenenfalls unter Verwendung von Zuckern —kommen neben den Weizenkeimen auch andere Getreidekeime in Betracht so zum Beispiel der Einsatz von Roggenkeimen. Roggenkeime besitzen nach Literaturangaben mit den Weizenkeimen vergleichbare Inhaltsstoffe.
Tabelle 1: Zusammensetzung von Weizenkeimen (nach SOUCI, FACHMANN und KRAUT, 1964)
Inhaltsstoffe Menge, bezogen auf 100 g Keime
Mittelwert Schwankungsbreite
Wasser 11,7g 11,0-13,Og
Eiweiß . 26,6 g 20,3-35,5 g
Fett 9,2 g 6,5-10,4 g
Kohlenhydrate 46,0 g —
Rohfaser 2,3 g 1,5-2,5 g
Mineralstoffe 4,2 g 2,9-4,8 g
Natrium 5 mg " 2-9 mg
Kalium 837 mg 780-951 mg
Calcium 69 mg 38-84 mg
Eisen . 8,1 mg —
Phosphor 1,1mg —
Carotin 0,16 mg —
Vitamin E 27,5 mg 17,7-39,7 mg
Vitamin B1 2,01 mg 0,79-2,70 mg
Vitamin B2 0,72 mg 0,57-0,80 mg
Nicotinamid 4,52 mg 4,00-5,30 mg
Pantothensäure 1,0 mg —
Vitamin B6 — 3,09-3,53 mg
Folsäure 0,52 mg 0,33-0,70 mg
Isoleucin 1,24 g —
Leucin 1,80 g —
Valin 1,44 g —
Methionin 0,43 g —
Cystin 0,30 g —
Phenylalanin 0,96 g —
Tyrosin 0,93 g —
Threonin 1,42 g —
Tryptophan 0,28 g —
Lysin 1,62 g ' —
Histidin 0,73 g —
Arginin 1,93 g —
Linolsäure 4,4 g —
Linolensäure 0,59 g —
Stärke — 10,6-30,0g
Pentosane — 6,18-10,6 g
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Kakaopulversubstituten aus Getreidekeimen, vorzugsweise aus Weizenkeimen, bei dem diese in Gegenwart von Zuckern einer thermischen Reaktion unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Weizenkeime mit ihren Inhaltsstoffen, insbesondere ihrem naturgegebenen Fettgehalt, eingesetzt werden, wobei die Weizenkeime vor der thermischen Reaktion-gemahlen und mit Zuckern vermischt werden und der Kohlenhydratgehalt zwischen 1 % und 40%, vorzugsweise zwischen 10% und 30% beträgt.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionspartner der Weizankeime während der thermischen Reaktion vorzugsweise Glucose, Fructose, Invertzucker und/oder Saccharose eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei Temperaturen von 110°C bis 1800C, vorzugsweise von 140°C bis 1800C, in mit Metallfolie abgedeckten Blechwannen ohne weitere Wasserzufuhr über eine Zeitspanne von 10 min bis 3 h, vorzugsweise von 10 min bis 45min, durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet daß als Getreidekeime Roggenkeime mit den weiteren ausgewählten Komponenten zur Reaktion gebracht werden.
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