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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an Teigwaren entsprechend
der Patentanmeldung PCT/CH03/00616 vom 12.09.2003. Bezüglich der
Technologie von Teigwaren basierend auf Stärke-Netzwerk wird vollumfänglich auf
diese Patentanmeldung Bezug genommen. Diese Teigwaren müssen nicht
notwendigerweise den für
typische Pasta notwendigen Kleber (Gluten) aufweisen, um die für Teigwaren
typischen Eigenschaften aufzuweisen. In der genannten Patentanmeldung
wurde gezeigt, dass der Kleber vorteilhaft durch ein Stärke-Netzwerk
(Matrix) ersetzt werden kann, welches eine zweite Phase von Stärkekörnern verbindet, wobei
diese Stärkekörner in
einem beliebigen Zustand zwischen nativ bis hin zu gelatinisiert
oder plastifiziert vorliegen können.
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Es
wurde nun gefunden, dass durch verschiedene Verbesserungen an diesen
Teigwaren vorteilhafte Eigenschaften eingestellt werden können.
- 1. Der Wassergehalt der Teigwaren im "al dente" Zustand kann durch
die Parameter der Rezeptur und der Herstellung innerhalb eines Bereiches
von rund 50 – 86%
auf spezifische Werte eingestellt werden. Während typische Hartweizen-Pasta
im "al dente" Zustand einen Wassergehalt
von rund 60% aufweist, sind somit insbesondere auch deutlich höhere Wassergehalte
möglich,
ohne dass die Textur dabei leidet, d.h. die Teigwaren weisen beim
Verzehr einen höheren
Wasseranteil und damit einen reduzierten Kaloriengehalt auf. Ausserdem
wird ausgehend von 1 kg im Vergleich mit herkömmlichen Teigwaren eine grössere Menge an
zubereiteten Teigwaren erhalten.
- 2. Das Stärke-Netzwerk
und der Zustand der zweiten Phase kann so eingestellt werden, dass
schnell kochende Teigwaren erhalten werden können (Instant-Teigwaren), welche
eine besonders gute Kochfestigkeit aufweisen, d.h. sie sind deutlich
weniger empfindlich gegenüber
Verkochen.
- 3. Das Stärke-Netzwerk
und der Zustand der zweiten Phase kann so eingestellt werden, dass
die Teigwaren auch bei Temperaturen deutlich unter 100°C in relativ
kurzer Zeit gar gekocht werden können
und gleichzeitig gute Textureigenschaften aufweisen. Daraus ergibt
sich z.B. die Anwendung der erfindungsgemässen Teigwaren für den Einsatz
im Hochgebirge, wo infolge des reduzierten Luftdrucks die Siedetemperatur
von Wasser deutlich unter 100°C
fallen kann. Mit herkömmlichen
Teigwaren werden unter diesen Bedingungen nur sehr schlechte Texturen
der gekochten Ware erhalten. Weiter können solche Teigwaren statt mit
kochendem Wasser auch mit heissem Wasser zubereitet werden, was
im Convenience Bereich vorteilhaft ist.
- 4. Die erfindungsgemässen
Teigwaren können
durch Parameter der Rezeptur und des Herstellungsprozesses so eingestellt
werden, dass sie gegenüber
herkömmlichen
Teigwaren in Gegenwart von Amylasen langsamer hydrolysiert werden
und/oder einen Anteil von resistenter Stärke aufweisen, der in situ
während
der Herstellung entstanden ist.
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Die
in den vorstehenden Punkten 1 bis 4 genannten Eigenschaftsmerkmale
können
einzeln optimiert und/oder kombiniert werden, sie können weiter
auch mit den in der Patentanmeldung PCT/CH03/00616 aufgeführten Eigenschaftsmerkmalen
kombiniert werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der nun folgenden, nicht einschränkend aufzufassenden Bescheibung
von Beispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1:
Die Bissfestigkeit von kochfesten Instant-Teigwaren basierend auf
einem Stärke-Netzwerk
in Abhängigkeit
von der Kochzeit.
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2:
Die Bissfestigkeit von konventioneller Hartweizenpasta (Dicke d0
= 0.9mm) in Abhängigkeit
von der Kochzeit.
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3:
Die Bissfestigkeit von konventioneller Hartweizenpasta (Dicke d0
= 0.9mm), P28/9: Netzwerkteigware (Dicke d0 = 0.58mm) in Abhängigkeit
von der Kochzeit.
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4:
Das Hydrolyseverhalten der erfindungsgemässen Teigwaren im Vergleich
zu herkömlichen Teigwaren,
wobei die Teigware auf eine Korngrösse von 0.7-1 mm zerkleinert, bis zum al dente Zustand
gekocht und sodann mit alpha-Amylase
und Amyloglucosidase hydrolysiert wurde.
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Teigwaren
mit erhöhtem
Wassergehalt im al dente Zustand
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In
Tabelle 1 sind die Rezepturen und Eigenschaften von verschiedenen
erfindungsgemässen
Teigwaren im al dente Zustand aufgeführt. Die Resultate zeigen,
dass der Wassergehalt im al dente Zustand (Wq) auf Werte bis zu
86% erhöht
werden kann, indem die Mehlpartikel in eine Matrix aus Stärke-Netzwerk
eingebettet sind.
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Die
Erhöhung
des Wassergehaltes im al dente Zustand (Wq) wird durch den Zustand
des eingesetzten Mehles (VS2) und durch die Netzwerkdichte der die
Mehlpartikel verbindenden Matrix bestimmt. Die Netzwerkdichte wird
durch den Anteil an netzwerkfähiger
Stärke,
durch den Wassergehalt WO bei der Bildung des Netzwerks und durch
den Trocknungsvorgang bestimmt. Durch eine zunehmende Gelatinisierung
bis hin zu teilweiser Plastifizierung des Mehles wird der Wassergehalt
im al dente Zustand erhöht.
Durch die Gegenwart der Matrix aus Stärke-Netzwerk an Stelle einer
Gluten-Matrix wird dadurch die Textur der Teigwaren nicht negativ beeinträchtigt.
Im Allgemeinen steigt Wq mit zunehmendem Wassergehalt WO bei der
Herstellung der Teigwaren. Dies ist dadurch bedingt, dass mit zunehmendem
WO die Netzwerkdichte der Matrix sinkt und die Quellbarkeit steigt.
Mit zunehmendem WO jedoch kann die Textur der Teigwaren beeinträchtigt werden.
Dies wird kompensiert durch einen erhöhten Anteil an netzwerkfähiger Stärke NS,
wodurch die Festigkeit der Matrix zunimmt.
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Kochfeste
Instant-Teigwaren
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In 1 sind
die Bissfestigkeiten von Instant-Teigwaren basierend auf einem Stärke-Netzwerk dargestellt.
Es ist ersichtlich, dass die Bissfestigkeitskurven durch eine Reduktion
der Dicke der Teigwaren (Nudelform) einerseits nach links zu kürzeren Kochzeiten
hin und nach unten zu tieferen Bissfestigkeiten hin verschoben werden
können.
Somit kann durch die Variation der Dicke die Kochzeit variiert werden.
Dies ist natürlich auch
bei konventionellen Instant-Teigwaren der Fall, jedoch sind die
entsprechenden Bissfestigkeitskurven im Bereich der al dente Kochzeit
sehr steil, d.h. der al dente Zustand geht sehr schnell in einen
verkochten Zustand über,
wobei die Textur zu weich und matschig bis schwammig wird und die
Teigwaren kaum mehr Festigkeit aufweisen. Das Problem der bisherigen
Instant-Teigwaren mit kurzen Kochzeiten besteht also darin, dass
sie sehr schnell verkocht werden können. Erstaunlicherweise wurde
gefunden, dass Teigwaren basierend auf einem Stärke-Netzwerk auch bei geringer
Dicke im al dente Bereich (150 – 300g
Bissfestigkeit) eine relativ flache Bissfestigkeitskurve aufweisen,
wodurch eine grosse Toleranz bezüglich
Verkochen möglich
geworden ist. Die Teigware P27/5-3 bsw. ist bereits nach 1 min gar
gekocht (250g Bissfestigkeit) und zeigt auch nach 4min Kochzeit
noch eine gewisse Bissfestigkeit. Sie ist erst nach ca. 6min verkocht,
während
herkömmliche Instant-Teigwaren
bereits 1 min nach dem al dente Zustand stark verkocht sind.
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Tief kochende
Teigwaren
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In 2 ist
die Bissfestigkeit von konventioneller Hartweizenpasta in Funktion
der Kochzeit für
verschiedene Kochtemperaturen dargestellt. Der Verlauf der Bissfestigkeitskurve
bei Kochtemperaturen von 90°C und
tiefer unterscheidet sich quantitativ und qualitativ von der Kurve
bei 100°C.
Es wird deutlich, dass für
Kochtemperaturen unterhalb von 90°C
der al dente Bereich in einer sehr kurzen Zeit durchlaufen wird,
sodass die Pasta leicht verkocht werden kann. Andererseits kann
das Phänomen
beobachtet werden, dass die Pasta mit abnehmenden Kochtemperaturen
zunehmend eine unangenehme Textur entwickelt, eine mehlige Konsistenz und
eine schmierige, schleimige Oberfläche aufweist, wodurch das Lebensmittel
ungeniessbar wird und darum Pasta für den Einsatz z.B. im Hochgebirge
nicht geeignet ist und von Bergsteigern darum abgelehnt wird, obwohl
sie einen hohen Nährwert
und ein geringes Trockengewicht aufweist.
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In 3 sind
die Bissfestigkeiten von Teigwaren basierend auf einem Stärke-Netzwerk als Funktion der
Kochzeit für
verschiedene Kochtemperaturen dargestellt. Der Verlauf der Bissfestigkeitskurven
bleibt mit abnehmender Kochtemperatur qualitativ gleich wie die
Kurve für
100°C, sie
werden in etwa parallel zu höheren Kochzeiten
hin verschoben. Es kommt deutlich zum Ausdruck, dass der al dente
Bereich in einer Iängeren
Zeitspanne durchlaufen wird, wodurch diese Teigwaren auch bei tieferen
Kochtemperaturen kochfest sind. Ausserdem bleibt die Oberfläche auch
bei tiefer Kochtemperatur einwandfrei, und es wird keine unerwünschte mehlige
Textur erhalten. Der sensorische Unterschied zu konventionellen
Teigwaren ist ausserordentlich deutlich.
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Langsam verdauliche
Teigwaren mit einem Anteil an resistenter Stärke
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In 4 wird
gezeigt, dass Teigwaren auf Basis von Stärke-Netzwerk mit verlangsamter
Verdauungskinetik hergestellt werden können. Dies ist von Bedeutung
im Hinblick auf einen reduzierten glycemischen Index. Die Verdauungsgeschwindigkeit
wird durch eine Erhöhung
der Netzwerkdichte, d.h. durch den Anteil an NS und durch einen
tiefen Wasserghalt WO bei der Herstellung der Teigwaren reduziert;
wobei ausserdem auch ein Anteil an resistenter Stärke in situ
entsteht. Beispiele für
entsprechende Rezepturen sind in Tabelle 3 aufgeführt.
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Beispiele:
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Beispielhafte
Rezepturen und deren Eigenschaften sind in den Tabellen 1 bis 3
sowie in den 1 bis 4 aufgeführt. Die
Herstellung der Proben erfolgte in einem Brabender-Kneter, wobei zuerst
die vorliegende Stärke
(VS1) plastifiziert und dann eine Lösung von Netzwerkfähiger Stärke (Lösungstemperatur
165°C, Konzentration
10 – 40%)
zugegeben und mit der Schmelze von VS1 homogenisiert wurde (150upm).
Zu diesem Zeitpunkt lagen die Massentemperaturen im Bereich 70 – 90°C. Sodann
wurde das Mehl (VS2) in diese homogenisierte Schmelze eingemischt
und ebenfalls homogenisiert (180upm). Dabei stiegen die Temperaturen
kontinuierlich auf Werte von 90 – 110° an.
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Der
Zustand des Mehles (gelatinisiert, plastifiziert) wird durch den
Wassergehalt WO der Mischung, die Massentemperatur und die Schergeschwindigkeit
(Drehzahl) bestimmt. Mit zunehmender Mischzeiteit, mit zunehmendem
Wassegehalt und zunehmnder Drehzahl wird das Mehl zuerst gelatinisiert,
dann zunehmend plastifiziert. Der erhaltene Zustand konnte im Lichtmikroskop
beobachtet werden (gelatinisiert: Stärkekörner des Mehls sind sichtbar,
aber höchstens
teilweise noch doppelbrechend, plastifiziert: mit zunehmender Plastifizierung
werden die Stärkekörner des
Mehls deformiert und sind bei vollständiger Plastifizierung nicht
mehr als Einheiten beobachtbar). Nach Erreichen des gewünschten
Zustandes wurden die Proben in einer Presse zu Platten verschiedener
Dicken (0.35 – 0.9mm)
gepresst und dann verschiedenen Trocknungsbedingungen unterworfen.
Die aufgeführten
Proben wurden durch Trocknung in der Atmosphäre (20% Luftfeuchtigkeit) erhalten.
Durch Trocknung bei erhöhter
Temperatur und/oder erhöhter
Luftfeuchtigkeit sowie durch Lagerung vor der Trocknung konnte eine
Verbesserung der Textur erhalten werden (höhere Bissfestigkeiten), da
die Netzwerkdichte erhöht
wurde.
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Ausserdem
wurde die Herstellung vom Batch-Verfahren des Brabender-Kneters
auch auf ein kontinuierliches Extrusionsverfahren übertragen,
wobei in einem ersten Teil des Extruders eine homogene Mischung von
VS1 und NS hergestellt und sodann in diese Schmelze das Mehl eingearbeitet
wurde. Erhalten wurde ein Flachfilm mittels einer Schlitzdüse, der
anschliessend zu Nudeln zugeschnitten wurde. Durch die Konfiguration der
Schnecke im Mischteil für
das Mehl, durch die Manteltemperaturen und die Drehzahl konnte der
Zustand des Mehles (gelatinisiert, plastifiziert) in weiten Bereichen
definiert eingestellt werden. Im Allgemeinen wurden bei der Herstellung
mittels der Extrusion bessere Resultate erhalten (homogenere Proben,
höhere
Bissfestigkeiten).
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Tabelle
1: Rezepturen und Eigenschaften von erfindungsgemässen Teigwaren
mit erhöhtem
Wassergehalt im al dente Zustand (Referenz: kommerzielle Hartweizenpasts
(HWP), Tagliatelle).
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VS1:
Vorliegende Stärke,
NS: Netzwerkfähige
Stärke
(DP = ca. 20), W0: Wassergehalt bei der Herstellung der Teigwaren,
Wq: Wassergehalt der Teigwaren im al dente Zustand, M0: Gewicht
der trockenen Teigwaren (7% Wassergehalt) zur Herstellung von 1kg
Teigwaren im al dente Zustand (Abtropfgewicht), M1: 100×(M0/432),
entspricht in etwa dem Kaloriengehalt der erfindungsgemässen Teigwaren
in % des Kaloriengehaltes von kommerziellen Hartweizenpasta (ohne
Berücksichtigung
des Proteingehaltes).
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Tabelle
2: Kochfeste Instant-Teigwaren, VS1: Vorliegende Stärke, NS:
Netzwerkfähige
Stärke
(DP = ca. 20), W0: Wassergehalt bei der Herstellung der Teigwaren,
Wq: Wassergehalt der Teigwaren im al dente Zustand, d0: Dicke der
Teigwaren (Nudelform) im trockenen Zustand (7% Wassergehalt), t:
Kochzeit bis zum al dente Zustand.
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Tabelle
3: Kochfeste Instant-Teigwaren, VS1: Vorliegende Stärke, NS:
Netzwerkfähige
Stärke
(DP = ca. 80), W0: Wassergehalt bei der Herstellung der Teigwaren,
Wq: Wassergehalt der Teigwaren im al dente Zustand, H60: Verdauter
Anteil nach 60min, RS: Anteil an in situ entstandener resistenter
Stärke.
