DE3219421A1

DE3219421A1 - Verfahren zur behandlung von sonnenblumensamen

Info

Publication number: DE3219421A1
Application number: DE19823219421
Authority: DE
Inventors: Kurt DDR 1501 Güterfelde Berg; Peter Dipl.-Ing. DDR 1513 Wilhelmshorst Kretschmer; Gerhard Dipl.-Leb.-Chem. Dr. DDR 1500 Potsdam Mieth; Wolfgang Dipl.-Ing. Dr. DDR 3010 Magdeburg Paul; Joachim Dipl.-Leb.-Chem. Dr. DDR 1502 Potsdam-Babelsberg Pohl; Bernhard Dipl.-Landw. Dr. DDR 1505 Bergholz Vötter
Original assignee: INST GETREIDEVERARBEITUNG
Current assignee: INST GETREIDEVERARBEITUNG
Priority date: 1981-06-09
Filing date: 1982-05-24
Publication date: 1983-01-05
Also published as: FR2507061A1

Description

Verfahren zur Behandlung von Sonnenblumensamen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Sonnenblumensamen zwecks Gewinnung ihrer Kerne, die direkt oder nach Vermahlung in der Lebensmittelindustrie einsetzbar sind.

Sonnenblumensamen werden vornehmlich in der Ölindustrie zur Gewinnung von öl und proteinreichen Futtermitteln verarbeitet, wobei eine vorherige spezielle Samenaufbereitung durch Konditionierung in Wärmpfannen und eine Schalung mittels Schlagleistenschäler in Kombination mit Windsichtung und Siebung oder Koronaabsoheidung vorgenommen wird. In einigen Ländern ist darüber hinaus ihr unmittelbarer Verzehr in Form von geschälten oder zubereiteten Kernen von begrenzter Bedeutung.

So wird in der DB-OS 2504710 ein Verfahren zur Aufbereitung von Sonnenblumenkernen als Genußmittel beschrieben, wonach öonnenblumenkerne in einem Röetprozefl in einer rotierenden Trommel auf 70-80 *C erwärmt und nachfolgend innerhalb von 3-4 Stunden auf 120 - 130 *C erhitzt werden; von den auf Umgebungstemperatur abgekühlten Samen werden die Schalen durch Ausdreschen abgetrennt.

Als Vorteil dieser Verfahrensweise wird herausgestellt, daß einmal durch die erfolgte Bindung des Öles im Kern eine knackige Konsistenz erreicht wird, zum anderen sollen Gesohmacks- und Aromastoffe erhalten bleiben.

Weiterhin wird betont, daß sich die Farbe nicht verändert und das Ablösen der Schale wesentlich erleichtert wird. Derart behandelte Kerne sind von pikantem Geschmack, der jedoch nicht mit dem anderer NußfrUchte vergleichbar ist. Als Einsatzgebiete werden ausgewiesen der Zusatz von Kernen in Schokoladenmassen, deren Kandierung, Krokantierung und Verarbeitung zu Riegeln sowie die Anwendung für Pralinenfüllungen, für Konfitüren und Backwaren.

Me US-P 35Ö7465 behandelt ein Verfahren zur Herstellung einer Paste aus Sonnenblumensamen für die Süßwaren- und öcnokoiadenindustrie, bei dem erfindungsgemäß Mischungen geschälter Kerne, die in heißem Pflanzenöl und in gescnmolzenem Zucker geröstet und karamelisiert werden, einer Vermahlung unterworfen werden.

m der Patentschrift werden konkrete Angaben zur Schälung und Applikation nicht gemacht.

Ais Nachteil erstgenannter Verfahrensweise ist die extrem lange Röstzeit anzusehen, die zu einer ernährungsphysiologischen Wertminderung der Hauptinhaltestoffe führt. Die Proteine werden so denaturiert, daß die Verfügbarkeit essentieller Aminosäuren, insbesondere von Lysin und Zystein durch Maillard-Umsetzungen und Oxydation stark herabgesetzt wird. Desweiteren unterliegen die Lipide aufgrund ihres hohen Anteils ungesättigter Fettsäuren, spe- ziell Linolsäure, oxydativen Veränderungen, die zur Bildung von toxischen Polymeren und anderen antinutritiven Oxydationsprodukten, wie Karbonylen und Hydroperoxiden führen. Dadurch wird die Lagerstabilität des Endproduktes negativ beeinflußt, so daß naoh kurzer Zeit ein organolep tischer Abfall eintritt.

Kin weiterer Nachteil für bestimmte Anwendungszwecke besteht in dem hohen Fettgehalt der gerösteten Sonnenblumen-Kerne, der zu sensorischen Abweichungen und einem Ausölen von Verarbeitungsprodukten führen kann. Bin Verfahren zur entfernung der Samenhäutohen von nativen oder entfetteten

Sojabohnen durch enzyaatischen Abbau mittels zellulaseerzeugenaer HiKroorganismen wird in der DE-AS 1268947 beschrieben. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und für eine technische Verwertung nicht geeignet.

Schließlich ist die Schalenabtrennung durch Ausdreschen insofern wenig effektiv, als dabei ein relativ hoher Anteil an nicht vollständig geschälten Kernen resultiert, deren Abtrennung nach Ubl.chen Verfahren der Sichtung und Siebung oder Abscheidung im elektrischen Feld mit hohen Ausbeuteverlusten 1υ verbunden ist.

Auch ist bei dem beschriebenen Verfahren keine Abtrennung der oamenhautchen vorgesehen, die bei bestimmten Zubereitungsformen als störend empfunden werden.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein effektives Verfahren zur Behandlung von Sonnenblumensamen bei Erhalt des ernährungsphysiologischen Wertes der Hauptinhaltsstoffe zum Zwecke des multivalenten Einsatzes in der Lebens- und Genußmittelindustrie zu entwickeln.

Deshalb liegt der Brfindung die Aufgabe zugrunde, Verfahrens- cKj oedlngungen aufzuzeigen, wonach Sonnenblumensamen ohne Beeinträchtigung ihres ernährungsphysiologischen Wertes so aufbereitet werden, daß diese in Nahrungs- und Genuamitteln als Nuß- und Mandelsubstitute und/oder eigenständige Produktklasse mit neuen Geschmacksrichtungen einsetzbar Rind.

Erfindungsgemäß werden Sonnenblumensamen naoh Reinigung und Klassierung zweoks Schälung, Aromabildung und -fixierung, Koneistenzerhöhung und Fettbildung einer hydrothermisohen Behandlung mit nachfolgender Trocknung und/oder Röstung, Brechung und partieller Schalenabtrennung, in Kombination mit

3υ einer Lösungsmittelbehandlung zweoks vollständiger Abtrennung der Schalen und Samenhäutchen, ggf. bei gleichzeitiger partieller Entfettung, mit naehfolgender Trocknung und/oder Röstung unterworfen.

Es wurde nämlich gefunden daß durch die hydrothermiache Benandlung der Samen eine erwünschte schonende Denaturierung der Proteine erfolgt. die eine hohe Ölbindung und Aromafixierung nach Rösten des Samens bewirkt so daß bei der weiteren Verarbeitung der ölreichen Samen in Nahrungs- und Genußmitteln ein Austreten des Öles verhindert wird und gebildete Aromastoffe voll wirksam werden. Desweiteren wird dabei eine Inaktivierung der Enzyme insbesondere von Oxydasen erreicht die die Oxydation von Polyenfettsäuren und Polyphenolsäuren initieren. Dadurch wird dem vorzeitigen oxydativen Verderb und einer unerwünschten Verfärbung der Samen entgegengewirkt. Mit der hydrothermischen Behandlung wird auch eine Desodorierung der Kerne erzielt d. h. die den typischen Saatgeschmack bedingenden Komponenten werden weitestgehend eliminiert.

1D Weiterhin hat sich herausgestellt, daß sich die hydrothermische Behandlung in Verbindung mit der nachfolgenden Trocknung günstig auf die Lockerung der Schalen und Samenhäutchen von Fruchtfleisch auswirkt. Dadurch wird wesentlich die Ausbeute an geschälten Samen erhöht und gleichzeitig die Abtrennung von Schalen und Samenhäutchen begünstigt.

Die hydrothermische Behandlung hat unter solchen Bedingungen zu erfolgen, daß lediglich ein oberflächliches Anfeuchten des Fruchtfleisches eintritt, so daß im Verlauf der nachfolgenden Trocknung das rasch verdampfende Wasser die mechanics sehe Bindung zwischen Fruchtfleisch und Schalen aufbricht und es teilweise zum Aufplatzen der Samenschale kommt. Uazu ist es erforderlich, daß die Samen mit Sattdampf bei einem Druck von 0,1 - 2 atü, vorzugsweise von 0,5 - 1,0 atü, innerhalb von 1-30 min, vorzugsweise von 5-10 min, behandelt werden.

Bei hydrothermischer Behandlung unter Druck mit nachfolgender Entspannung wird infolge Dampfexpansion ein höherer Trenneffekt erzielt, wodurch die Erhitzungszeit erniedrigt wird. Zweokmäßigerweise wird dabei bei einem Uberdruok von 0,1 - 2,0 atü, vorzugsweise 1,0 - 1,5 atU über einen Zeitraum von 1-15 min, vorzugsweise 2-5 min gearbeitet und die Ent-

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spannung erfolgt schlagartig. Die Trocknung der Samen nach der hydrothermischen Behandlung hat unter solchen Bedingungen zu erfolgen, dall das Wasser schnell verdampft, damit das Ablösen des Fruchtfleisches von der Samenschale begünstigt wird. ί> Falls es dem Charakter des gewünschten Endproduktes entspricht, können die Trocknungsbedingungen auch den Röstbedingungen entsprechen, d. h. die Trocknung wird mit der Röstung zum Zwecke der Herausbildung des typischen nußartigen Aromas verbunden. Die Trocknung der Samen erfolgt bei Temperaturen von 110 -150 *C, vorzugsweise 120 - 130 *C, innerhalb eines Zeitraumes von i) - 3u min, vorzugsweise 10-20 mir. im Luftstrom.

Als besonders wirkungsvoll im Hinblick auf uie Schalenabtrennung ist die Trocknung anzusehen, wenn sie durch energiereiche Strahlen, wie im Infrarotofen oder im Hochfrequenzfeld, durch geführt wird.

Nach der Trocknung, ggf. auch Röstung, der Sonnenblumensamen wird in bekannter Weiee, z. B. mittels Schlagleistenschäler in Verbindung mit Plan- und Windsichtung oder Abscheidung im elektrischen Feld, der Hauptteil der Schalen entfernt.

Weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß die nach der Abxrennung der Hauptmenge der Schalen anfallende Kernfraktion einer Lösungsmittelbehandlung unterworfen wird, die zu einer Kernfraktion führt. Aufgrund der unterschiedlichen Dichte und Benetzbarkeit von Schalen und Fruchtfleischpartikeln gelingt es, durch Einsatz selektiver wäßrige^'WJler nichtwäßriger Lösungsmittel die Schalen vollständig abzutrennen. Die Behandlung mit organischen Lösungsmitteln führt außerdem zu einer Ablösung der Samenhäutchen, so daß diese nach Trocknung vollständig aurch Windsichtung entfernt wurden; auch wird dadurch eine wesentliche Farbaufhellung des Fruchtfleisches erzielt.

Lurch die wani geeigneter Lösungsmittel ist es darüber hinaus möglich, gleichzeitig eine partielle Entfettung des Fruchtfleisches vorzunehmen. Der Fettgehalt des Endproduktes ist dabei durch das gewählte Verhältnis von Extraktionstnittel zu Extraktionsgut sowie die Extraktionedauer und -temperatur über einen weiten Bereich variierbar. Es liegt demzufolge im

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Wesen der Erfindung, die Lösungsmittelbehandlung zum Zwecke uer vollständigen Schalenabtrennung mit einer partiellen 2ntfettung auf Restfettgehalte bis zu 10 % zu verbinden. Dazu wird ein Fettlösungsmittel eingesetzt, das aufgrund seiner Dichte einen Auftrieb der Schalen bewirkt, die dann in be-Kannter Weise, beispielsweise durch Flotation oder Siebung, abgetrennt werden.

In einer zur Herstellung partiell entfetteter Kerne bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden daher vorgeschälte 1u bamen mit unpolaren organischen Lösungsmitteln, wie Hexan, Petroläther oder Äthylacetat, in einer anderen zur Herstellung vollfetter Kerne angewandten AusfUhrungsform hingegen ■it Wasser oder einer 1 bis 5 %igen Kochsalzlösung, gegebenenfalls in Gegenwart von Alkoholen, behandelt.

nach dieser Behandlung wird das Fruchtfleisch im Luftstrom getrocknet, wobei die Trocknungsbedingungen ggf. denen der höstung angepaßt und die Saraenhäutchen durch Vindsichtung entfernt werden. Ferner kann eine Größensortierung der Partikel durch bieDung vorgenommen werden, wobei der Feinanteil nach Vermahlung zur Bereitung von Pasten und Cremes für die öacKwaren-, büßwaren- und Schokoladenindustrie und der Grobanteil zur Herstellung von Kuchenbelag, z. B. Bienenstich oder nach Kandierung oder Krokettierung für Süßwaren, Eiscremes und Puddings verwendet wird.

üie Erfindung wird anhand folgender Ausfuhrungsbeispiele belegt.

Ausfuhrungsbeispiele Beispiel 1

100 kg vorgereinigte und klassierte Sonnenblumensamen (Siebfraktion > 0,8 cm, Schalengehalt 26,0 %, Fettgehalt 47 %,

3U Wassergehalt 5 %) werden in einer Wärmpfanne 10 min mit Sattdampf von 1 atü konditioniert und 20 min bei 120 *C auf einen wassergehalt <£ 2 % getrocknet. Die Samen werden daraufhin in einem Schlagleistenschäler gebrochen und in einer Sichtanlage fraktioniert. Es resultieren 16 kg einer nahezu reinen Scha lenfraktion, 50 kg einer zu 95 % (47,5 kg) aus Kernen und

zu 5 % (2,5 kg) au3 Schalen bestehenden Fraktion und 34 kg einer Yö * Kerne {.2b,5 kg) und 22 % Schalen (7,5 kg) enthaltenden Fraktion.

Fraktion 2 wird in einem mit Abeehöpfvorrichtung und Rührwerk versehenen Behälter 1 min mit der pfaehen Waseermenge gerührt. Die sedimentierten Kerne werden über ein Abtropfsieb gegeben und in einem Wirbelbetttrocknsr 10 min bei 150 *C getrocknet und geröstet, wobei ca. 42 kg grobe Kerne (Fettgehalt 59 %) anfallen.

Fraktion 3 wird in einem mit Abschöpfvorrichtung versehenen T opfextrakteur nit der 3fachen Menge Hexan versetzt und die nach 1 min Rühren aufschwimmenden Schalen werden entfernt. Nach einer Extraktionszeit von 2 h bei einer Temperatur von 5u "C wird das Kernmaterial in einem Toaster bei 130 *C Über einen Zeitraum von 15 min desolventisiert und geröstet; es resultieren 13,2 kg Kernbruch (Fettgehalt 19 %). Die gerösteten Kerne werden, ggf. nach weiterer Klassierung, unmittelbar oder nach Krokantierung oder Kandierung in der Süßwarenindustrie sowie als Zusatzstoff für Schokoladener-

2u Zeugnisse, Puddings und Speiseeis verwendet.

Der geröstete fettarme Kernbruch wird naoh Vermahlung als Suostitut für Nougat- oder Marzipanmassen in der Schokoladenoder Backwarenindustrie verarbeitet.

Beispiel 2

1UU kg Sonnenblumensamen werden nach Reinigung und Klassierung in einem Autoklaven 5 min bei einem Druck vcn 2,0 atü unter einleitung von Dampf konditioniert und nach Entspannung 5 min auf 120 *C erhitzt. Das abgekühlte Samenmaterial wird mittels Gumoiwalzenschäler gebrochen und in einem Korona- Freifallabscheider fraktioniert. Die anfallende Kernfraktion wird in einem Behälter mit Abschöpf- und Rührvorrichtung mit 3 Teilen Äthylacetat versetzt und die nach 1 min aufschwimmenden schalen werden entfernt. Das reine Kernmaterial wird im Wirbelachichttrockner vom Lösungsmittel befreit, getrocknet,

3D ggf. klassiert und findet entsprechend Beispiel 1 in der Lebensmittelindustrie, speziell als Aufstrichmasse für Kuchen, verwendung.

Beispiel 3

Die gemäß Beispiel 2 nach hydrothermischer Behandlung und

Fraktionierung anfallende Kernfraktion wird in einem Behälter mit Abschöpf- und Rührvorrichtung mit 3 Teilen n-Butylalkohol versetzt. Nach Aufschwimmen der Schalen werden diese entfernt. Das reine Kernmaterial wird in einem Vakuumtrommeltrockner vom 1 Lösungsmittel befreit und zur Röstung in ein Speisefettbad mit

: einer Temperatur von 170 - 190 ⁰C überführt und 5 Min. danin

i belassen; das Fettbad enthält 0,1 % Butylhydroxyanisol als

.S

i Antioxydans.

! Entsprechend der gewünschten Geschmacksnote werden die Aroma-

i komponenten, wie zum Beispiel Fleisch-, Raucher- bzw. Tomaten-

ί aroma und/oder Gewürze, hinzugesetzt. Die Kerne werden nach

1 der Behandlung entnommen und anschließend mit Kochsalz und

I Zitronensäure versetzt. Die Produkte sind in konfektionierter

I _{Form als} snackartikel für den menschlichen Verzehr geeignet.

Claims

• · • fl · · · Patentansprüche

1. Verfahren zur Behandlung von Sonnenblumensamen zwecks Gewinnung ihrer Kerne, die direkt oder nach Vermahlung in der Lebensmittelindustrie einsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß aie Samen einer hydrothermisehen Behandlung mit nachfolgender Trocknung und/oder Röstung, Brechung und Schalenabtrennung in Kombination mit einer Lösungsmittelbehandlung zwecks vollständiger Abtrennung der Schalen und Ablösung der Samenhäutohen, ggf. bei gleichzeitiger partieller Entfettung mit nachfolgender Trooknung und/oder Röstung und Abscheidung der Samenhäutchen unterworfen werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydro thermische Behandlung mit gesättigtem Wasserdampf, der einen Druck von 0,1 bis 2 atü, vorzugsweise von 0,5 bis 1,0 atü, aufweist über einen Zeitraum von 1 bis 30 min, vorzugsweise 5 bis 10 min, erfolgt.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrothermische Behandlung bei einem überdruck von 0,1 bis 2,0 atü, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 atü, über einen Zeitraum von 1 bis 15 min, vorzugsweise 2 bis 5 min, mit nachfolgender schlagartiger Entspannung erfolgt.

4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung im Luftstrom bei Temperaturen von 110 bis 150 *C, vorzugsweise 120 bis 130 *C, innerhalb von 5 bis 30 min, vor-

2j zugsweise 10 bis 20 min, erfolgt.

5. Verfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung ggf. Röstung durch energiereiche Strahlen wie Infrarotstrahlen oder im Hochfrequenzfeld erfolgt.

6. Verfahren nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittelbehandlung durch Wasser oder 1 bis 5 %ige

Kochsalzlösung erfolgt.

7. Verfahren nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittelbehandlung ggf. mit einer partiellen Entfettung gekoppelt wird und als Lösungsmittel Äthylacetat, Petroläther und Hexan eingesetzt werden.

8. Verfahren nach Punkt 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die partielle Entfettung bis auf Fettgehalte von 10 % entsprechend den vorgeschlagenen unterschiedlichen Einsatzgebieten vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Punkt 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknung der Samen zur Abtrennung des Lösungsmittels mit einer Röstung kombiniert wird.

10. Verfahren nach Punkt 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Schalentrennung, partiellen Entfettung oder Röstung Antioxydantien und Synergisten, vorzugsweise Butylhydroxyanisol, Butylhydroxytoluol und tertiäres Butylhydroxychinon sowie Zitronensäure, zugesetzt werden.