DE2804634C3 - Verbesserte Mehlersatzstoffe und ihre Verwendung zum Strecken von Mehl - Google Patents

Description

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 -2 Gew.-% Xanthanharz und 3—5 Gew.-% Lecithin, beides bezogen auf die mikrokristalline Cellulose, enthält

3. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2 zum Strecken von Mehl in einer Menge von 1:9 bis 7 :3 im Verhältnis zum Mehl.

4. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2 zusammen mit einer verdaubaren Stärke im Verhältnis von 1:9 bis 7:3 zur Herstellung gebackener Lebensmittelprodukte.

Die Erfindung betrifft eine als Mehlersatz geeignete Zusammensetzung mit reduziertem Kaloriengehalt bzw. Joulewert und insbesondere Zusammensetzungen, die anstelle von Mehl als Mehlkomponente in mit Treibmitteln versetzten bzw. aufgegangenen oder auch in nicht mit Treibmitteln versetzten bzw. nicht aufgegangenen Backwaren verwendet werden können.

Es ist ein steigendes Interesse für Nahrungsmittel, die einen reduzierten Kaloriengehalt bzw. Joulewert aufweisen, und insbesondere für Backwaren mit niedrigem Joulewert vorhanden. Solche Backwaren sind bei Personen, die klinisch fettleibig sind, zur Reduzierung des Körpergewichts ohne Anwendung von Appetitzüglern wünschenswert, weiterhin zur Verhütung einer nicht gewünschten Gewichtszunahme bei normalen Personen. Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Kaloriengehaltes bzw. Joulewertes von Backwaren bestand darin, einen Teil des Mehles oder der anderen Kohlenhydratkomponenten (z. B. Zucker oder Stärke) durch Mittel zu ersetzen, die im wesentlichen nicht verdaubar sind und daher keinen Nährwert besitzen. Beispielsweise wurden verschiedene Formen von gereinigter Pflanzencellulose wie kristalline «-Cellulose und mikrokristalline Cellulose als partielle Ersatzstoffe für Mehl vorgeschlagen. Im übrigen wird auf die US-Patentschriften 29 78 446, 30 23 104 und 31 41 875 verwiesen. Jedoch weisen die häufig verfügbaren, ce'lu'oseartigen Mehlersatzstoffe den großen Nachteil auf, daß sie nur bis zu einem Ersatzwert von etwa 20% verwendet werden können, wobei dies zu einer Reduzierung der Joulezahl in den fertigen Backwaren von nur 10% führt Wenn die häufig verfügbaren, celluloseartigen Mehlersatzstoffe bei größeren Ersatz' werten als etwa 20% verwendet werden, besitzen die erhaltenen Backwaren eine nicht zufriedenstellende Qualität im Hinblick auf Geschmack und Textur bzw. Gefüge. Sie ergeben Waren, die im Mund ein zurückbleibendes, sandiges, faserartiges Gefühl zurücklassen, das durch Reduzierung der Teilchengröße des celluloseartigen Materials nicht vermieden wird. Im allgemeinen ist jedoch anerkannt, daß eine Nährwertreduzierung von einem so hohen Wert wie 25% bis 30% in Beckwaren äußerst vorteilhaft wäre, und bislang war es nicht möglich, diese Nährwertreduzierung bzw. Reduzierung des Joulewertes durch Verwendung eines Cellulosemehlersatzes alleine zu erreichen. Es war auch erforderlich, andere natürliche, übliche Bestandteile von auf Mehl basierenden Backwaren zu ersetzen, siehe z. B. die US-Patentschrift 39 79 523.

Zusammenfassend ist also festzustellen, daß mikrokristalline Cellulose im allgemeinen nur in Mengen bis

ίο etwa 7% ohne Nachteile als Mehlersatz dienen kann, während bei Einsatz von mehr als 7% die Backwaren unannehmbare Eigenschaften erhalten.

In gleicher Weise haben die nicht verdaubaren, modifizierten Stärken, die als Mehlersatzstoffe ohne Nährwert vorgeschlagen wurden, den Hauptnachteil, daß sie nicht zufriedenstellende Backwaren ergeben, wenn sie bei hohen Ersatzwerten eingesetzt werden. Beispielsweise sind in der belgischen Patentschrift 8 44 345 bestimmte, modifizierte Stärken beschrieben, welche durch die Zugabe eines kleinen Anteils eines Emulgators wie Lecithin verbessert werden können. Aber auch diese zuletzt genannten Mehiersatzstoffe ergeben nicht zufriedenstellende Backwaren bei Ersatzwerten oberhalb etwa 20 bis 25%. Bei Ersatzwerten oberhalb von 20 bis 25% werden Backwaren mit einem nicht annehmbaren, niedrigen Volumen und nicht zufriedenstellender Textur erzeugt

Aufgabe der Erfindung sind daher verbesserte Mehlersatzstoffe, welche sehr zufriedenstellende Backwaren bei Anwendungswerten ergeben, wobei hohe Zumischungsanteile wie 70% erreicht werden können. Backwaren, welche unter Verwendung von 70% Ersatz des Mehles durch ein gleiches Gewicht an erfindungsgemäßem Mehlersatzstoff hergestellt wurden, besitzen etwa 30% bis 35% weniger Kalorien bzw. Joule pro Einheitsgewicht als konventionelle Backwaren.

Während es also bekannt ist, mikrokristalline Cellulose zum Strecken von Mehl zu benutzen und der Stand der Technik in ganz unspezifischer Weise weitere

Zutaten offenbart, hat die Anmelderin nun gefunden,

daß die Zumischung von Xanthanharz und Lecithin in ganz bestimmten Mengen zu mikrokristalliner Cellulose zu ganz überraschenden Ergebnissen führt

Die erfindungsgemäße als Mehlersatz geeignete

Zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:

a) mikrokristalline Cellulose

b) 1-34 Gew.-% Xanthanharz bezogen auf Bestandteil a)

c) 2—7 Gew.-% Lecitin bezogen auf Bestandteil a).

Die bevorzugte Menge an Xanthanharz beträgt von etwa 1 bis etwa 2%, und die bevorzugte Menge an Lecithin beträgt von etwa 3 bis etwa 5%.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können zum Strecken von Mehl verwendet werden, und bis zu 70% des Mehls können durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung ersetzt werden.
Bei der Herstellung von Backwaren liegt das Gewichtsverhälinis von Mehl oder anderer verdaubarer Stärkekomponenten zu dem Gewicht des erfindungsgemäßen Mehlersatzstoffes im Bereich von etwa 9 :1 bis etwa 3:7.
Eine große Vielzahl von mikrokristallinen Cellulosen

f>5 können bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet werden, da alle Cellulosen praktisch nicht verdaubar sind. Sie werden im wesentlichen im Körper nicht metabolisiert, und sie sind

daher im wesentlichen ohne Nährwert und ohne Joulewert Die celluloseartige Komponente kann sogenannte native Cellulose oder regenerierte Cellulose sein. Jedoch ist eine bevorzugte Celluloseform zur Anwendung in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die gereinigte, kristalline «-Cellulose, welche aus Pflanzenfasern erhalten wird.

Eine weitere bevorzugte Form von Cellulose, die für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen brauchbar ist, ist mikrokristalline Cellulose, welche durch milde oder starke Säurehydrolyse von Pflanzencellulose erhalten wird. Solche Cellulose weist Ketten von relativ einheitlichem Durchschnittsmolekulargewicht auf und wird im allgemeinen als »Level-off-D.P.«-Cellulose bezeichnet Diese »Level-off-D,P,«-Cellulose ist im einzelnen in dem Aufsatz »Hydrolysis and Crystallization of Cellulose«, in Industrial and Chemical Engineering, 42, (1950), S. 507 und in den US-Patentschriften 30 23 104,29 78 446 und 31 41 875 beschrieben.

Unter »Xanthanharz« wird in der vorliegenden Erfindung ein beliebiges, hydrophiles Kolloid, welches durch Fermentieren eines Bakteriums der Art Xanthomonas, z. B. X. campestris, X. incanae, X. carotae, X. begoniae, X. phaseoli oder X. malvacearum erhalten wurde, verstanden. Jedoch ist das bevorzugte Xanthan- 2s harz das Kolloid, welches durch Fermentieren von X. campestn unter Verwendung von Glucose als Substrat erhalten wurde. Es ist ein Heteropolysaccharid, das aus Bausteinen von D-Glucose, D-Mannose und Kalium-D-glucuronat besteht Das Kalium kann durch mehrere andere Alkali- und Erdalkalimetallkationen ersetzt sein. Die Herstellung eines typischen Xanthanharzes ist von Edlin in der US-Patentschrift 36 94 ?36 beschrieben.

Lecithin ist ein natürliches Produkt, das beispielsweise aus Eigelb und Sojabohnen erhalten wird. Das natürliche, aus Sojabohnen erhaltene Lecithin besitzt üblicherweise folgende annähernde Zusammensetzung: chemisches Lecithin (Phosphatidylcholin) - 20%; Cephalin (Phosphatidylethanolamin) - 20%; Inositphosphatide — 21,5%; Sojabohnenöl - 34%; und verschiedene Komponenten (z.B. Zucker, Sterine, Wasser) — 4,5%. Es kann in seiner nicht gereinigten Form oder zusammen mit mehr oder weniger Sojabohnenöl eingesetzt werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen, neuen Mehlersatzstoffe können die Bestandteile nach beliebigen Methoden zusammengemischt werden. Eine bevorzugte Methode zur Herstellung der Mehlersatzstoffe besteht darin, zuerst das Lecithin auf eine Temperatur von 6O⁰C zu erwärmen, dann dieses mit dem Xanthanharz gründlich zusammenzumischen. Die Cellulose wird dann hinzugesetzt, und das entstandene Gemisch wird zusammengemischt, bis ein homogenes, freifließendes Pulver erhalten wird.

In gleicher Weise können die Gesamtbestandteile bei der Herstellung von dünnem Teig oder Teig für die Backwaren mit reduziertem Joulewert in beliebiger Reihenfolge und nach einer beliebigen Methode, wodurch dem Teig die gewünschte Konsistenz erteilt wird, zusammengegeben werden. Eine bevorzugte Methode besteht darin, das Lecithin, das Xanthanharz und die Cellulose vorzumischen, bevor mit den anderen Bestandteilen zusammengemischt wird.

Eine große Vielzahl von Backwaren können unter Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hergestellt werden.

Tatsächlich können die neuen, erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eingesetzt werden, um bis zu 70% des Mehls in beliebigen Backwaren, in denen Mehl üblicherweise verwendet wird, zu ersetzen. Typische Beispiele von Backwaren, die hergestellt werden können, sind: Brot, Kuchen, Keks bzw. Plätzchen, Cracker, Bisquits, Pizzaunterlagen, Blätterteiggebäck, Pasteten, Zimtröllchen, Maischips und dergleichen. Die bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erfolgt bei Brot, Kuchen, Plätzchen, Blätterteig und Krapfen.

Wie dem Fachmann an sich bekannt, werden üblicherweise Eier als Bestandteile bei einer großen Vielzahl von Backwaren wie Kuchen, Plätzchen, Krapfen usw. verwendet Jedoch liegen die 2 bis 7% Lecithin, weiche zur Herstellung der neuen Mehlersatzstoffe und Backwaren gemäß der Erfindung zugesetzt werden, zusätzlich zu irgendeinem Lecithin vor, das in Form von Eigelb zugesetzt werden könnte.

Eine besonders vorteilhafte Verwendung der neuen, erfindungsgemäßen Mehlersatzstoffe ist die Herstellung von Backwaren, in denen eine gewisse Menge oder die Gesamtmenge der Zuckerkomponente durch einen nährwertarmen Zuckerersatzstoff (ohne Joulewert) ersetzt wurde, z. B. durch die modifizierten Polydextrosen, wie sie in der US-Patentschrift 37 66 165 beschrieben sind.

Es war äußerst überraschend, daß gerade ein Zusatz von Xanthanharz kombiniert mit Lecithin die hervorragenden erfindungsgemäßen Ergebnisse liefert während diese Ergebnisse nicht erreicht werden, wenn man beispielsweise das Xanthanharz durch Johannisbrotkernmehl, Guargumrai und Carrageenharz ersetzt oder Lecithin durch eine Mono-diglyceridmischung ersetzt

Die nachstehenden Vergleichsversuche stellen diesen überraschenden Effekt der erfindungsgemäßen Kombination unter Beweis.

In einer ersten Versuchsreihe A wurden fünf verschiedene Kuchen hergestellt, Kuchen 1 ohne einen Mehlersatz, Kuchen 2 mit einem Mehlersatz bestehend ausschließlich aus mikrokristalliner Cellulose, Kuchen 3 mit einem Mehlersatz bestehend aus einer Mischung aus mikrokristalliner Cellulose und Xanthanharz, Kuchen 4 mit einem Mehlersatz bestehend aus einer Mischung aus mikrokristalliner Cellulose und Lecithin und schließlich Kuchen 5 bestehend aus einem erfindungsgemäßen Mehlersatz aus einer Mischung aus mikrokristalliner Cellulose, Lecithin und Xanthanharz. Die in den Vergleichsversuchen verwendeten nicht erfinderischen Mehlersatzstoffe entsprechen also denen, die in der US-PS 31 41 875 empfohlen werden.

Das Ergebnis dieser Vergleichsversuche ist überraschend. Während selbstverständlich der Kuchen 1 ohne jeglichen Mehlersatz als bester Kuchen beurteilt wurde, wurde Kuchen Nr. 2, also der Kuchen mit nur mikrokristalliner Cellulose als schlechtester Kuchen eingestuft, die Kuchen Nr. 3 und 4 kamen nur an 3. und 4. Stelle bei der Bewertung, während Kuchen Nr. 5, der die erfindungsgemäße Kombination hat, unmittelbar hinter Kuchen 1 eingestuft wurde mit nur geringfügigen Unterschieden gegenüber dem Kuchen ohne Mehler* satz und einer ebenfalls ausgezeichneten Gesamtbeurte

In einer zweiten Versuchsserie B wurden die Wasserhalteeigenschaften eines Mehlersatzstoffes gemäß Erfindung verglichen mit den entsprechenden Eigenschaften von mikrokristalliner Cellulose allein, sowie Kombinationen von mikrokristalliner Cellulose mit Lecithin und mikrokristalliner Cellulose mit Xanthanharz. Als Standard wurde wieder normales

Kuchenmehl verwendet Nach dem Kochen in Wasser und Abfederung bekommt normales Kuchenmehl eine gallertartige Konsistenz. Eine entsprechende gallertartige Konsistenz wurde von dem erfindungsgemäßen Mehlersatzprodukt erreicht Obwohl die Vergleichsmischungen eine vergleichbare Menge an Wasser aufnahmen, bildeten sie jedoch nicht eine solche gallertartige Konsistenz aus.

In einer dritten Versuchsreihe C wurden verschiedene Vanillekuchen nach einem Standardrezept hergestellt Hier wie auch in der Versuchsserie A wurden in den Vergleichen 50% des Mehles durch Mehlersatz ersetzt Der Kuchen Nr. 6 in dieser Serie enthielt das erfmdungsgemäße Mehlersatzprodukt Der Kuchen Nr.

7 enthielt einen Mehlersatz bestehend nur aus mikrokristalliner Cellulose und Poiyoxyethylensorbitanmonostearat als Emulgator. Kuchen Nr. 8 enthielt sinen Mehlersatz bestehend aus mikrokristalliner Cellulose, Lecitin und einer Mischung aus Johannisbrotkernmehl, Guargummi und Carrageenharz. Kuchen Nr. 9 enthielt schließlich überhaupt keinen Mehlersatz.

Selbstverständlich war Kuchen Nr. 9 der beste Kuchen, jedoch folgte ihm bei der Bewertung

ίο unmittelbar Kuchen Nr. 6 mit dem erfindungsgemäßen Mehlersatz. Dieser Kuchen wurde als sehr gut beurteilt Eine schlechte Beurteilung erhielten dagegen die Kuchen Nr. 7 und 8, die als trocken und kreideartig bewertet wurden.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Als Mehlersatz geeignete Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie enthält:

a) mikrokristalline Cellulose

b) 1— 3,5 Gew.-% Xanthanharz, bezogen auf Bestandteil a)

c) 2-7 Gew.-% Lecithin, bezogen auf Bestandteil 4