DE1303052B

DE1303052B -

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Publication number: DE1303052B
Application number: DE1963G0037164
Authority: DE
Priority date: 1962-02-27
Filing date: 1963-02-27
Publication date: 1975-10-09
Also published as: FR82997E; FR1323626A; GB1025824A; DE1303052C2; US3431119A

Description

die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen haltbaren Nahrungsmitteln aus pflanzlichen oder tierischen Stoffen.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Kombination von an sich bekannten Verfahrensstufen die Ausgangsstoffe bei gleichzeitiger oder vorhergehender Zerkleinerung mit 20 bis 50 % roher Stärke, bezogen auf die gesamte Trockensubstanz, und gegebenenfalls Wasser zu einer homogenen cremeartigen fließfähigen Paste anteigt und diese kontinuierlich in dünner Schicht von nicht mehr als 2 mm auf einem endlosen Förderband ausbreitet und mittels eines Luft- oder Inertgasstromes, der über die freie Oberfläche der Schicht streicht, ausgehend von der Oberfläche, trocknet, wobei die Temperatur des zu trocknenden Gutes während des Anteigens und Entwässerns 37° C nicht überschreitet.

Zahlreiche Substanzen tierischer oder pflanzlicher Herkunft enthalten häufig sehr große Mengen Wasser. Dieses Konstitutionswasser ist im allgemeinen für die Verwendung als Nahrungsmittel erforderlich, vermindert aber die Haltbarkeit über längere Zeit, da es eine Hydrolyse und ein Ranzigwerden oder eine Verschlechterung des Geruchs bewirkt und die Substanzen, insbesondere durch Gärung, verändert. Infolge ihres hohen Wassergehalts müssen diese Nahrungsmittel in besonderen Behältern aufbewahrt werden, und die Handhabung und der Transport dieser wasserhaltigen Produkte ist im allgemeinen mit hohen Kosten verbunden.

Diese Nachteile werden durch Verwendung von entwässerten oder dehydratisierten Produkten, welche in pulverförmigen Zustand gebracht oder erhalten werden können, überwunden. Die dehydratisierten Produkte sollen aber als solche bzw. nach Zugabe von Wasser die Eigenschaften der Ausgangsstoffe vollständig behalten bzw. wiedererlangen.

Es sind zahlreiche Verfahren zur Dehydratisierung bekannt.

Bei vielen dieser bekannten Verfahren werden die zerkleinerten Ausgangsstoffe in geschlossenen Behältern erwärmt oder durch Einwirkung eines Luftoder Inertgasstromes, gegebenenfalls bei gleichzeitiger Einwirkung von Vakuum, getrocknet. Die bei diesen Verfahren angewendete Temperatur ist jedoch im allgemeinen hoch und führt häufig zu einer Denaturierung der Ausgangsstoffe, was sich bei der Wiederherstellung der ursprünglichen organoleptischen Eigenschaften der behandelten Stoffe nachteilig auswirkt.

Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, daß man eine Lösung der zu behandelnden Substanz in feiner Verteilung in einen geschlossenen Raum mit Warmluftumwälzung eindüst. Hierbei verdampft das Wasser sofort, und die festen Stoffe scheiden sich in Form eines entwässerten Pulvers ab. Dieses Verfahren erfordert die Verwendung aufwendiger Apparaturen. Außerdem kann dieses Verfahren nicht immer angewendet werden, da es bei gewissen Produkten nicht möglich' ist, sie in eine ausreichend flüssige Form zu bringen.

Die Entwässerung unter gleichzeitiger Einwirkung von Vakuum und einer intensiven Abkühlung, welche unter Bezeichnung »Lyophüisierung« bekannt ist, stellt ein weiteres Entwässerungsverfahren dar, das die Eigenschaften des Ausgangsproduktes weitgehend erhält. Auch die hierfür erforderlichen Einrichtungen sind sehr aufwendig, so daß das Verfahren nur auf Stoffe anwendbar ist, die in verhältnismäßig geringen Mengen vorliegen und einen hohen Handelswert haben.

Das vorliegende Verfahren hat gegenüber den bekannten Verfahren den Vorteil, daß man nur einen einfachen Zusatzstoff ohne irgendwelche chemischen Konservierungsmittel zu verwenden braucht, so daß sich die Kosten der Fertigprodukte nur geringfügig erhöhen. Die nach dem neuen Verfahren gewonnen

ίο Trockenprodukte enthalten die Bestandteile der Ausgangsprodukte in praktisch unverändertem Zustand, wobei eine Rehydratisierung der Ausgangsprodukte mit im wesentlichen unveränderten organoleptischen Eigenschaften möglich ist.

Das Verfahren ist insbesondere auf rohe Nahrungsmittel tierischer oder pflanzlicher Herkunft anwendbar, die nach Zusatz von roher Stärke und gegebenenfalls Wasser in Form einer pastenartigen homogenen Mischung mit cremeartiger Konsistenz vorliegen, in welcher die einzelnen Teilchen der Ausgangsstoffe nicht fühlbar sind.

Wichtig für die nachfolgende Trocknung in dünner Schicht von weniger als 2 mm Dicke ist, daß die vorher hergestellte cremeartige Paste wirklich cremeartig und homogen ist. Dies setzt immer einen hohen Wassergehalt voraus. Wenn also, wie beim bekannten Verfahren vorgeschlagen, der Wassergehalt von 50 °/o nicht überschritten werden soll, so läßt sich eine solche cremeartige homogene Masse nicht erzielen.

Man muß daher bei diesem bekannten Verfahren, wenn man sehr wasserhaltige Stoffe, wie z. B. Tomaten, verarbeitet, stufenweise arbeiten und stufenweise trocknen, wodurch das ganze Verfahren wesentlich kompliziert wird. Außerdem sind die angegebenen Temperaturen von 50° C für das vorliegende Verfahren viel zu hoch und führen immer zu fermentative^ Veränderungen.

Bestimmte leicht verderbliche Nahrungsmittel konnten bisher nur im frischen Zustand mit ihrem Konstitutionswasser verwendet werden, d. h., sie waren auf die Dauer nicht haltbar. Dies gilt insbesondere für bestimmte Milchprodukte, wie Quark, ferner für Fleisch, tierische Organe, Geflügel, Fische, frisches Gemüse und Obst sowie für bestimmte Pflanzenextrakte oder Extrakte, welche bei der Hydrolyse von biologischen Substanzen erhalten werden. Alle diese Substanzen können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung vorteilhaft entwässert und auf pulverförmige Trockenprodukte verarbeitet werden.

Es können die nachstehenden^Hauptfälle vorliegen:

a) Wenn die Ausgangsstoffe homogen sind und in Form einer feinen Paste vorliegen, ist eine besondere Vorbehandlung vor dem Zusatz der rohen Stärke nicht erforderlich.

b) Wenn die Ausgangsstoffe in Form einer festen homogenen Paste vorliegen, so daß eine innige Mischung mit der Rohstärke nur sehr schwierig zu erzielen ist, setzt man den Ausgangsstoffen eine bestimmte Menge Wasser zu, so daß sie verflüssigt werden, wobei dieser Zusatz insbesondere dann zweckmäßig ist, wenn die Ausgangsstoffe mit Wasser mischbar oder in Wasser löslich sind.

c) Wenn die Ausgangsstoffe faserig oder heterogen » sind, wie bei tierischen oder pflanzlichen Geweben oder Organen, muß man sie zerkleinern und homogenisieren, so daß möglichst feine

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Teilchen gebildet werden. Hierzu werden vor- steuern, wodurch örtliche Überhitzungen mit Sicherteilhaft schnellaufende Zentrifugenmühlen ver- heit ausgeschaltet werden.

wendet, wobei Wasser zugesetzt wird, um die Die Trocknungsvvirkung ist durch die hygrosko-

Durchführung zu ,erleichtern und beim Zer- pischen und absorbierenden Eigenschaften der rohen

kleinern eine Erhöhung der Temperatur auf 5 Stärke bedingt. Schon bei der Herstellung der

oberhalb 37° C zu vermeiden. Es ist zweck- Mischung quillt die rohe Stärke unter Absorption

mäßig, während des Zerkleinerns in der Weise des Konstitutionswassers. Bei der anschlioßenden

zu kühlen, daß die Temperatur ständig unter Trocknung durch den Luft- oder Inertgasstrom gibt

37° C bleibt. die Mischung das Wasser als Dampf ab, bis sich der

Wenn die Substanz selbst stärkehaltige Stoffe ent- io Wassergehalt des Behandlungsgutes im Gleichgewicht

hält, ist dieser Anteil bei der Berechnung der zuzu- mit der Feuchtigkeit der Umgebung befindet, wobei

setzenden Stärkemenge zu berücksichtigen. sich dieser Gehalt im allgemeinen zwischen 6 und

Die zuzusetzende Wassermenge soll möglichst ge- 15 °/o einstellt.

nau dosiert werden. Sie hängt ab von dem Anteil des Es wurde festgestellt, daß eine handelsübliche bereits im Ausgangsmaterial vorhandenen Wassers 15 Stärke, die 13 bis 15% Wasser enthält, etwa 45 bis und der erwünschten^ Viskosität der nach dem Zer- 50 ^ft/o Wasser aufnehmen kann, ohne ihre wesentkleinern erhaltenen Paste. Es wird in jedem Fall liehen morphologischen Eigenschaften zu verlieren, so viel Wasser zugeführt, daß das Zerkleinern be- d. h., die Einzelkornstruktur und die pulverförmige günstigt wird und eine gute Ausbreitung in dünner Konsistenz bleiben erhalten. Diese Wasseraufnahme Schicht auf den Trockenflächen des Förderbandes 20 führt zu einer Vergrößerung des Volumens der Einzelerzielt wird. körner und der gesamten Masse. Im trockenen Zu-Das Gemisch wird anschließend gemäß dem Ver- stand (Wassergehalt 19 ⁰O) zeigen die Stärkekörner fahren der Erfindung behandelt, indem man es in unter dem Mikroskop Risse; bei zunehmendem dünner Schicht von höchstens 2 mm Dicke von Wassergehalt bekommen die Stärkekörner eine homoeinem Luft- oder Inertgasstrom bei niedriger Tempe- 25 gene Struktur. Bei der Trocknung wird das aufgeratur überstreichen läßt. Insbesondere kann die nommene Wasser unter Volumverkleinerung leicht Schicht auf einem endlosen glatten Förderband, das wieder abgegeben, d. h., der Prozeß ist reversibel. mit einem hydrophoben Material, wie Kunstharz, Die Volumverkleinerung führt zu einer porösen beschichtet ist, ausgebreitet werden. Die Entwässe- Struktur in der zu trocknenden Schicht, wodurch die rung erfolgt durch Oberflächenverdampfung. Am 30 Trocknung erleichtert wird.

Ende fällt die Mischung als trockenes Pulver an. Am Ende der Entwässerung ist die behandelte

Auf diese Weise erreicht man, daß die organo- Schicht, deren Dicke anfänglich 2 mm betrug, zu

leptischen Eigenschaften des Materials nicht ver- einem feinen Film oder Häutchen von etwa 0,2 mm

ändert werden und andererseits, daß die rohe Stärke Dicke geschrumpft. Wenn das Förderband mit einem

sich nicht in situ in Stärkekleister umwandelt. Man 35 hydrophoben Material beschichtet ist, löst sich die

kann insbesondere bei empfindlichen Substanzen Masse leicht ab und kann durch beliebige mccha-

trockene Luft zum Trocknen verwenden, deren nische Mittel, z. B. durch Zerreiben oder Vermählen,

Temperatur unter 37° C liegt, wodurch mit völliger gegebenenfalls unter nachfolgendem Sieben, in

Sicherheit Veränderungen der Eigenschaften der Flocken, Blättchen oder Pulver übergeführt werden,

behandelten Produkte vermieden werden. In be- 40 Das Fertigprodukt steht mit seinem Restwasser-

stimmten Fällen und in bestimmten Phasen des gehalt praktisch im Gleichgewicht mit dem Feuchtig-

Verfahrens ist es möglich, eine auf etwas oberhalb keitsgehalt der Atmosphäre. Es kann in diesem Zu-

37° C erwärmte Luft zu verwenden, wodurch die stand gelagert oder verpackt werden. Für bestimmte

Entwässerung beschleunigt wird, ohne daß aber die Produkte kann es erwünscht sein, luft- und licht-

Temperatur der behandelten Masse selbst diesen 45 undurchlässige Verpackungen zu verwenden.

Wert überschreitet. Hierbei erniedrigt sich durch die Die erfindungsgemäß verwendete Stärke ist rohe

Verdampfung des Wassers aus dem behandelten Stärke, d. h. Stärke im natürlichen Zustand, die nicht

Material die Temperatur im Material selbst. durch Erhitzen »geliert« wurde. Wenn man die na-

Der zum Trocknen verwendete Luft- oder Inert- türliche Stärke in wäßrigem Medium erhitzt, quellen

gasstrom wird bei kontinuierlicher Durchführung des 50 und zerplatzen die Körner, wodurch die Kornstruktur

Verfahrens zweckmäßig im Gegenstrom zur Trans- verlorengeht und ein kolloidales System mit sehr

portrichtung des Materials geführt, wodurch schäd- hoher Viskosität (Stärkekleistcr) gebildet wird. Diese

liehe Temperaturanstiege im Material vermieden Stärkeklcister sind für das vorliegende Verfahren

werden. ungeeignet, da sie wegen der Ausbildung eines zu-

Der Temperaturunterschied zwischen dem Behänd- 55 sammenhängenden, rissefreien Films an der Ober-

lungsgut und der Luft hängt nicht nur von dessen fläche die Entwässerung erschweren und an den

Wassergehalt ab, sondern auch von verschiedenen Unterlagen festkleben. Weiterhin kann aus dem

anderen Faktoren, z. B. der Schichtdicke, dem Grad erhaltenen Trockenprodukt nach Zusatz von Wasser

des angewendeten Vakuums, der Fördergeschwindig- kein Produkt mehr hergestellt werden, das die

keit des Bchandlungsgutes und der Geschwindigkeit 60 Geschmackseigenschaften des Ausgangsproduktes

und dem Feuchtigkeitsgehalt des Trocknungsgas- hat.

stromes. Es ist in allen Fällen leicht, die Temperatur Die Erfindung ist durch die nachstehenden

des Behandlungsgutcs zu messen und die Tempera- Beispiele erläutert:

tür und die Geschwindigkeit des Gasstromes zu Beispiel 1 ♦ regeln. 65

Insbesondere kann man Wärmemesser oder Ther- Als Beispiel für ein homogenes Ausgangsprodukt moelemente in die Masse einführen und damit die in ausreichend fließfähiger Form wurde Quark geTemperaturregler der Trocknungluft automatisch wählt. Dieser kann ohne besondere Vorbehandlung

mit der rohen Stärke verrührt werden. Man mischt 100 Teile Quark (30 % Trockensubstanz, davon 40 °/o Fett) mit 30 Teilen roher Maisstärke, bis man eine homogene Paste von glatter Beschaffenheit erhält. Man breitet diese Masse in einer Entwässerungsvorrichtung in dünner Schicht aus und setzt sie einem auf 35 bis 37° C erwärmten Luftstrom aus, bis der Restwassergehalt im Gleichgewicht mit der Luftfeuchtigkeit etwa 10 °/o beträgt. Das erhaltene Produkt wird anschließend fein pulverisiert.

Beispiel 2

Beispiele für heterogene Ausgangsstoffe, welche vor dem Mischen mit der rohen Stärke eine Vorbehandlung erfordern, sind insbesondere tierische Organe, wie Fleisch von Fischen, Geflügel, Eier (tierische Embrvos) oder andere Organe.

Man zerkleinert 100 Teile der zu behandelnden Substanz unter Zusatz von 35 Teilen Wasser, so daß ein Gemisch von pastenartiger, homogener, cremeartiger Beschaffenheit entsteht. Dann setzt man 35 Teile rohe Maisstärke zu und verrührt das Gemisch zu einer glatten, homogenen Paste. Anschließend trocknet man, wie vorher angegeben, und pulverisiert das erhaltene Produkt, wenn der Wassergehalt etwa 9 °/o beträgt.

Beispiel 3

Weitere Beispiele für heterogene Ausgangsprodukte, welche vor dem Mischen mit der rohen Stärke eine Vorbehandlung erfordern, sind insbesondere Pflanzenprodukte, wie Karotten,

Man zerkleinert 100 Teile Karotten unter Zusatz von 50 Teilen Wasser, so daß eine pastenartige homogene Mischung von cremeartiger Beschaffenheit entsteht. Man setzt 40 Teile rohe trockene Maisstärke zu und verrührt die Mischung zu einer glatten homogenen Paste, welche man wie vorstehend trocknet.

Beispiel 4

Das nachstehende Beispiel zeigt den Einfluß unterschiedlicher Rohstärkezusätze auf die Trocknung von Bananen.

A. 100 g Bananen werden mit 85 g Maisstärke zu einem zähen Teig vermischt, der mit Hilfe einer Teigwalze zu einer etwa 2 mm starken Schicht ausgewalzt wird.

B. 100 g Bananen werden mit 4 bzw. 7 g Maisstärke und 15 g Wasser zu einer cremeartigen, fließfähigen Masse vermischt, die mit Hilfe eines Schabers zu einer etwa 2 mm starken Schicht ausgebreitet wird.

Bei einem Eigenwassergehalt von 76 g und einem Kohlehydratgehalt von 21 g, wovon ein Teil als Stärke vorliegt, liegt der Stärkeanteil im Gemisch B, bezogen auf die gesamte Trockensubstanz, im beanspruchten Bereich, während der Stärkeanteil im 'Gemisch A außerhalb des beanspruchten Bereiches liegt.

Gemisch A wurde in einem Wannluftofen mit Verbindung nach außen, aber ohne erzwungene Luftumwälzung, bei 37 bzw. 100° C bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 °/o getrocknet. Die hierzu erforderlichen Zeiten betrugen 6 bzw. 2 Stunden.

Gemisch B wurde auf einem Förderband, dem ein Luftstrom von 35 bis 37° C entgegenströmte, bis auf den gleichen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet, wozu nur 15 Minuten erforderlich waren.

Obgleich die Versuchsbedingungen nicht genau gleich waren, ist es doch als überraschend anzusehen, daß der Trocknungseffekt bei B etwa achtmal so gut war wie bei der bei 100° C getrockneten Probe A. Da der Warmluftofen, in dem die Probe A getrocknet wurde, eine Verbindung nach außen hatte, erfolgte auch hier eine natürliche Luftumwälzung. Beide Proben A, auch die 37°C-Probe, waren nach dem Trocknen fest, hatten eine harte Oberfläche und mußten gemahlen werden. Die Probe B fiel in krümeligen Teilchen oder Flocken mit einer Größe von etwa 0,1 bis 0,2 mm an.

Beispiel 5

Als Beispiel für säurehaltige Ausgangsstoffe wurden Tomaten gewählt.

100 g Tomaten werden ohne Wasserzusatz zerkleinert, da sie ausreichend Wasser enthalten, und mit 2 g roher Maisstärke versetzt. Diese Menge entspricht im Durchschnitt 20 bis 30% der gesamten Trockensubstanz. Die Mischung wird wie nach Beispiel 1 getrocknet.

Die mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung erzielbaren Vorteile können wie folgt zusammengefaßt werden:

Die rohe Stärke schützt die besonders empfindliehen Bestandteile der zu entwässernden Stoffe gegen die Einwirkung das Sauerstoffs, wobei infolge der Entwässerung bei niedrigen Temperaturen die rohe Stärke unverändert bleibt. Hierbei stellt sich bei einem Restwassergehalt von etwa 10^η,Ό ein Gleichgewicht mit der Luftfeuchtigkeit ein, und das Produkt ist in der Regel auch ohne wasserdichte Verpackungen lange lagerfähig. Ferner hat das erhaltene Produkt eine bemerkenswerte bakteriologische Reinheit, was dadurch erklärt werden kann, daß einerseits das Keimwachstum bei den angewendeten niedrigeren Temperaturen schwächer ist und daß andererseits die Entwässerung so schnell vor sich geht, daß der für die Keimentwicklung erforderliche Wassergehalt schnell unterschritten wird. Schließlich absorbiert die rohe Stärke Fettstoffe, so daß Substanzen mit hohem Fettgehalt, beispielsweise Quark oder Schweinefleisch, leicht entwässert werden können, ohne daß die Fettbestandteile ausschwitzen.

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Produkte liegen in Form von Flocken, Blättchen oder Pulvern vor, wobei sie hinsichtlich Farbe, Geschmack und Geruch den Ausgangsprodukten entsprechen. Insbesondere bleiben auf Grund der absorbierenden Eigenschaften der rohen Stärke die flüchtigen Bestandteile (Aromastoiie) erhalten. Die Produkte können direkt in dieser Form verwendet werden, z. B. zur Herstellung von Suppen. Da die Proteinbestandteile in sehr feinteiliger Form vorliegen, ist die erforderliche Kochzeit sehr kurz, wodurch Wärmeenergie eingespart wird. Die Rehydratisierung kann auch durch Zusatz von kaltem Wasser erfolgen, wobei die organoleptischen Eigenschaften der Ausgangssubstanz erhaltcnbleiben.
Die Produkte können ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen gelagert werden. In bestimmten Fällen kann es vorzuziehen sein, sie in luft- und licht- und wasserundurchlässigen Verpackungen zu lagern. Jedoch ist infolge des Gehaltes an roher Stärke eine

gewisse Feuchtigkeitsaufnahme unschädlich, da diese nur in begrenztem Ausmaß stattfinden kann und zu keiner wahrnehmbaren Änderung des Gefüges des Produktes führt.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen haltbaren Nahrungsmitteln aus pflanzlichen oder tierischen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man in Kombination von an sich bekannten Verfahrensstufen die Ausgangsstoffe bei gleichzeitiger oder vorhergehender Zer-

kleinerung mit 20 bis 50 % roher Stärke, bezogen auf die gesamte Trockensubstanz, und gegebenenfalls Wasser zu einer homogenen, cremeartigen, fließfähigen Paste anteigt und diese kontinuierlich in einer dünnen Schicht von nicht mehr als 2 mm auf einem endlosen Förderband ausbreitet und mittels eines Luft- oder Inertgasstromes, der über die freie Oberfläche der Schicht streicht, ausgehend von der Oberfläche, trocknet, wobei die Temperatur des zu trocknenden Gutes während des Anteigens und Entwässerns 37° C nicht überschreitet.

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