DE3039348A1 - Snack-produkt auf proteinbasis und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Snack-produkt auf proteinbasis und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein durch Extrusion hergestelltes 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 29 1o 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
durch Extrusion hergestelltes geschäumtes knackiges Snack-Produkt auf Proteinbasis mit einem Gehalt anCaseineiweiß gekennzeichnet
durch einen Gehalt von 51 bis 95 Gew.-% i.T. Protein, wobei das Protein aus 3o bis 7o Gew.-% Caseinat
und gegebenenfalls Casein, 2 bis 25 Gew.-% Getreideprotein und 1o bis 7o Gew.-% Sojaprotein, bezogen auf den Gesamtproteingehalt,
besteht, ein spezifisches Gewicht zwischen o,1 und o,4 und einen Wassergehalt von maximal 12 % aufweist.
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 andererseits unter Extrusionsbedingungen ein rösches, knackiges Produkt
der erläuterten Art ergeben, bei dem keine Gefahr besteht, daß bei der Lagerung die unerwünschten Eigenschaften, wie mangeln
de Rösche und schwere Kaubarkeit auftreten.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäße Snack-Produkt
7o 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 eingebracht. 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 5o bis über
9o % Protein ausgegangen werden. Je nach Anwendung hochprozentiger Eiweiße kommt man zu Snacks mit über 9o % Protein
i.T. Werden geschmacksbildende Lebensmittel oder extrudierbare Stärketräger mitverwendet, so werden die erfindungsgemäßen
Merkmale nicht beeinträchtigt, solange der Anteil an Protein über 5o % i.T. liegt.
Von der Proteinmenge im erfindungsgemäßen Snack bestehen vorzugsweise
3o bis 6o % aus Caseinat, welches noch nicht aufgeschlossenes Casein enthalten kann. Die bevorzugte Sojaproteinmenge
beträgt 35 bis 65 Gew.-%, die bevorzugte Getreideproteinmenge 2 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Surane des vorhandenen Proteins.
Im Rahmen der erf indungsgernäßen Zusammensetzung wird die gute Extrudierbarkeit
vor allem durch den Caseinatgehalt bestürmt. Es wird angenommen, daß
das Caseinat für die Extrusion des Sojaproteins als Gleitmittel wirkt.
Bei der Herstellung des erfindungsgernäßen 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 erfindungsgemäße 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 soviel
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 1oo 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 Extrusion 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 Fließfähigkeit
im Extruder ab. So ist allgemein bei Zweischnecken-Extrudern ein geringerer Viassergehalt 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 erfindungsgemäße Verfahren führt unmittelbar zu der
)NSPECTED
gewünschten knackig-rösehen Konsistenz, ohne daß ein besonderer
Nachbehandlungsschritt, beispielsweise eine Nachtrocknung, erforderlich ist. Es ist jedoch auch möglich,
bei einem an 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 bestürmt,
welches zwischen o,1 und o,4, vorzugsweise zwischen o,1 und o,25 liegt. Zweckmäßig sollte die Extrusionstemperatur mindestens 1100C betragen, die
besten Ergebnisse werden bei Temperaturen über 16o°C, beispielsweise
bis 2oo°C erzielt. Es ist auch möglich, in mehreren Stufen mit unterschiedlicher
Tenperatur 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 zusammenwirken. 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 Kaliumcarbonat beispielsweise zwischen 2 und 5 Gew.-%, bezogen auf die Säurecaseinmenge.
Die zur Erzielung eines bestittmten pH-Werts erforderliche Alkalimenge
läßt sich in einem einfachen Vorversuch durch Titration leicht ermitteln. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur eine typische Titrationskurve
von Säurecasein zur Ermittlung der zuzusetzenden Alkalimenge.
Das erfindungsgemäße 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 Natriumcaseinat. In
diesem Falle wird der Gesamtwassergehalt der zu extrudierenden Mischung ebenfalls auf den Bereich von 13 bis 18,
vorzugsweise 15 bis 17 Gew.-% eingestellt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter. Beispiel *1
5o Gew.-Teile Säurecasein (Proteingehalt 86 %, Trockenmasse 9o %) 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 11o°C, die der zweiten Zone 18o°C, Umdrehungsgeschwindigkeit
18o UpM, Düse 3 mm.· Die Extrudierung verlief glatt, nach dem Austritt aus der zweiten Zone in Umgebungsatmosphäre
expandierte das extrudierte Produkt zu einer schaumartigen röschen Substanz mit der Dichte o,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.
ORIGINAL INSPECTED
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 o,15, Wassergehalt 7,5 %.
Beispiel 4
4o Gew.-Teile Natriumcaseinat wurden mit 5o Gew.-Teilen Sojaprotein und 1o 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 o, 17,
Wassergehalt 8 %.
Wiederholung des Verfahrens mit 15 bzw. 17 % Wassergehalt ergab ein qualitativ gleichwertiges geschäumtes knackiges
Snack-Produkt mit Dichte o,17 bzw. o,18 und Wassergehalt
7,ο bzw. .9,o %.
35 Gew.-Teile Säurecasein wurden mit 6o 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 o,18, Wassergehalt 9,5 %.
Gleichartige Ergebnisse wurden mit 15 und 17 % Wassergehalt und bei einer Temperatur in der letzten Extruderstufe von
16o°C erzielt. Dichte o,18 bzw. 2,o, Wassergehalt 9,ο bzw.
1o,2 %.
- 1ο -
Beispiel β
Unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden extrudiert: 4o % Säurecasein, 55 % Sojaprotein, 5 % Gluten. Alkalieinsatz
3,3 %, bezogen auf Säurecasein, Kaliumcarbonat» Dichte des extrudierten Produkts o,145, Wassergehalt 8,5 %.
Gleichermaßen wurde verfahren unter Verwendung von 4,5 % Kaliumcarbonat und 5,ο % Kaliumbicarbonat, wobei Produkte
vergleichbarer Dichte und Wassergehalt resultierten.
Beispie 17
Unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden extrudiert:
3o % Säurecasein, 6o % Sojaprotein, 1o % Gluten. Alkalieinsatz,
auf Casein bezogen, 3,ο % K3CO3. Wassergehaltseinstellung
auf 13 %. .
Dichte des extrudierten Produkts: O,18, Wassergehalt: 7,5 %.
Beispiel 8
Unter den Bedingungen wie in Beispiel 1 wurden extrudiert: 3o % Säurecasein, 60 % Sojaprotein, 5 % Gluten und 5 % Maisgries.
Alkalieinsatz, bezogen auf Casein, 3,3 % K2CO3, Wassergehaltseinstellung
auf 15 %.
Dichte des extrudierten Produkts: o,17, Wassergehalt 8,2 %.
In der nachstehenden Tabelle sind die in den Beispielen be~
schriebenen Zusammensetzungen tabellarisch dargestellt.
| Bei spiel |
Ein satz |
Säurecasein Trok- Protein ken- mas- se |
42,5 | Anteil des Pro teins |
Sojaproteinprodukt Ein- Trok- Protein Anteil satz ken- des masse Pro teins |
41,9 | 29,4 | 39,1 | Weizenproteinprodukt Ein- Trok- Protein Anteil satz ken- des masse Pro teins |
3,7 | 3,3 | 4,4 | Gesamt- Trocken- masse inkl. Alkali |
Gesamfc- Protein |
Gesamt- Proteln i.T. |
| 1 | 5o | 45 | 42,5 | 56,5 | 46 | 44,6 | 31,4 | 41,8 | 4 | o,9 | o,8 | 1,1 | 92,1 | 75,2 | 81,7 |
| 2 | 5o | 45 | 42,5 | 56,6 | 49 | 43,7 | 3o,7 | 41 ,o | 1 | 1,8 | 1/7 | 2,3 | 92,o | 75,1 | 81,6 |
| 3 | 5o | 45 | 34 | 56,7 | 48 | 45,5 | 32 | 43,1 | 2 | 9 | 8,3 | 11,2 | 92,o | 74,9 | 81,4 |
| 4 | 4o | 36 | 21,25 | 45,8 | 5o | 54,6 | 38,4 | 6o,1 | 1o | 4,5 | 4,2 | 6,6 | 92,o | 74,3 . | 8o,8 |
| 5 | 25 | 22,5 | 34 | 33,3 | 6o | 5o,o | 35,2 | "48 ,o | 5 | 4,5 | 4,2 | 5,7 | 83,2 | 63,9 ' | 76,8 |
| 6 | 4o | 36 | 25,5 | 46,3 | 55 | 54,6 | 38,4 | 53,2 | 5 | 9 | 8,3 | 11,5 | 92,ο | 73,4 | 79,8 |
| 7 | 3o | 27 | 25,5 | 35,3 | 6o | 54,6 | 38,4 | 56,4 | 1o | 4,5 | 4,2 | 6,2 | 91,8 | 72,2 | 78,6 |
| 8 | 3o | 27 | 37,4 | 6o | 5 | 92,1 | 68,1 | 73,9 | |||||||
| % ohne Einrech nung zu gesetz ten Was sers |
CO CD GO CO CO 4>-OO
Leerseite
Claims (13)
1. Durch Extrusion hergestelltes geschäumtes knackiges
Snack-Produkt auf Proteinbasis mit einem Gehalt an Caseineiweiß gekennzeichnet durch einen Gehalt von 51 bis
95 Gew.-% i.T. Protein, wobei das Protein aus 3o bis 7o Gew.-% Caseinat und gegebenenfalls Casein, 2 bis 25 Gew.-%
Getreideprotein und 1o bis 7o Gew.-% Sojaprotein, bezogen
auf den Gesamtproteingehalt, besteht, ein spezifisches Gewicht zwischen o,1 und o,4 und einen Wassergehalt von maximal
12 % aufweist.
2. , Snack-Produkt nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
copy
zeichnet , daß es 7 ο bis 85 Gew.-% i.T. Protein enthält.
3. Snack-Produkt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß es 3o bis 6o 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 Getreideprodukt 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 g e k e η η •zeichnet
, 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 Mischung vor oder während der Extrusion ein Wassergehalt
von mindestens 13 % entsteht, und die so erhaltene Mi-
INSPECTED
schung. bei Temperaturen über 1oo°C unter Druck in eine Zone
niedrigeren Drucks und niedrigerer Temperatur extrudiert.
8. Verfahren zur Herstellung eines Snack-Produkts nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 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 Wassergehalt von mindestens 13 % entsteht, und die so erhaltene Mischung bei Temperaturen über 1oo C
unter Druck in eine Zone niedrigeren Drucks und niedrigerer Temperatur extrudiert.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , 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 15o°C extrudiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7, 9 und 1o, dadurch gekennzeichnet , daß als Alkali Verbindungen
verwendet werden, die unter den Temperatur- und Druckbedingungen des verwendeten Extruders Kohlendioxid
abspalten.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß Alkalicarbonat oder -bicarbonat zugesetzt
wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß Carbonate oder Bicarbonate zusammen
mit eßbaren Säuren zugesetzt werden.
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