DE3236731C2

DE3236731C2 - Verfahren zur Herstellung von stabilem Eiweiß-Zucker-Schaum mit hohem Gasanteil

Info

Publication number: DE3236731C2
Application number: DE19823236731
Authority: DE
Inventors: Regina Dipl.-Ing. DDR 1017 Berlin Böttcher; Hubert Dipl.-Ing. DDR 1502 Babelsberg Juhnke; Gabriele Dipl.-Ing. Kulawick; Jürgen DDR 1500 Potsdam Naether; Eve Dipl.-Chem. DDR 1136 Berlin Wange; Günther Dipl.-Ing. DDR 1505 Bergholz-Rehbrücke Zehle; Helmut DDR 1500 Potsdam Zösche
Original assignee: INSTITUT fur GETREIDEVERARBEITUNG IM VEB KOMBINAT NAHRUNGSMITTEL und KAFFEE DDR 1505 BERGHOLZ-REHBRUECKE DD
Current assignee: INSTITUT fur GETREIDEVERARBEITUNG IM VEB KOMBINAT NAHRUNGSMITTEL und KAFFEE DDR 1505 BERGHOLZ-REHBRUECKE DD
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1982-10-04
Publication date: 1985-09-19
Also published as: GB2111367A; DD214985A3; GB2111367B; JPS58101646A; JPS6041569B2; DE3236731A1; ATA368782A; AT381210B; HU188233B; BG42536A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stabilen Eiweiß-Zucker-Schäumen mit hohem Gasanteil. Sie soll in der Backwaren-, Dauerbackwaren- und Süßwarenindustrie zur Füllung der verschiedensten Erzeugnisse, z. B. sogenannter Negerküsse und spezieller Waffeln, verwendet werden. Ziel der Erfindung ist die Herstellung dieser Eiweiß-Zucker-Schäume mit möglichst geringem energetischen und apparativen Aufwand bei gleichzeitiger hoher Volumen- und Schaumausbeute. Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß eine Mischung aus Eiweißlösung und gekochtem Zucker hergestellt wird, diese mit Luft beaufschlagt und mittels einer Pumpe durch ein speziell gestaltetes Dispergierrohr gefördert und dabei verschäumt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Eiweiß-Zucker-Schaum, der in der Backwaren-, Dauerbackwaren- und Süßwarenindustrie zur Füllung der verschiedensten Erzeugnisse, z. B. sogenannter Negerküsse und spezieller Waffeln, verwendet werden kann. ,,

Es ist bekannt, daß Eiweiß-Zucker-Schäume nach zwei verschiedenen Grundverfahren hergestellt werden:

1. Nach einem einstufigen Verfahren, bei dem eine gemeinsame Verschäumung von Eiweiß- und gekochter Zuckerlösung erfolgt

2. Nach einem zweistufigen Verfahren, bei dem erst die Verschäumung von Eiweißlösung erfolgt und anschließend eine innige Vermischung bzw. Dispergierung mit gekochter Zuckerlösung.

Beide Verfahren sind sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchführbar.

Beim diskontinuierlichen einstufigen Verfahren werden die beiden Komponenten in einer offenen Verschäumungstnaschine mittels Schlagrute verschäumt. Die Qualität dieses Eiweiß-Zucker-Schaumes ist für die Herstellung bestimmter Erzeugnisse, z. B. sogenannter Negerküsse und spezieller Waffeln, nicht geeignet, da die erforderlichen spezifischen Schaumvolumen nicht erreicht werden (Zucker- und Süßwarenwirtschaft 30 (1977) 12, S. 448). Den gleichen Nachteil haben die bisher bekannten einstufipen kontinuierlichen Verfahren, bei denen die Eiweiß-Zucker-Mischung in speziellen Dispergiereinrichtungen, wie z. B. rotierenden Mischköpfen, verschäumt wird.

Diese Schäume können z. B. zur Herstellung von Marshmallows verwendet werden (Zucker- und Süßwarenwirtschaft 28 (1975) S. 57). Beim zweistufigen diskontinuierlichen Verfahren wird die Eiweißlösung chargenweise in offenen Verschäumungsmaschinen, wie z. B. in Planetenrührmaschinen, verschäumt.

Die Eiweißlösung wird aus einer Mischung von Sprüheiklarpulver und Wasser im Verhältnis 1 : 7 hergestellt.

In diesen Eiweißschaum wird der vorzugsweise auf 110— 120⁰C gekochte Zucker, in dem je nach Rezeptur Stärkesirup und Geliermittel wie Agar-Agar, Gelatine oder Pektin enthalten sind, portionsweise zugegeben und in der Verschäumungsmaschine intensiv dispergiert und gleichzeitig auf ca. 50° C abgekühlt, so daß ein voluminöser Schaum mit einer Dichte von etwa 0,2 g/cm³ entsteht Dieser chargenweise hergestellte Schaum ist

s zur Produktion von sogenannten Negerküssen und schaumigen Waffelfüllungen sehr gut geeignet (Zuckerund Süßwarenwirtschaft 30(1977) IZS.448).

Beim zweistufigen kontinuierlichen Verfahren wird der Eiweißschaum unter Verwendung von Druckluft in

ίο bekannten Druckschlagmaschinen oder in Engspalthomogenisatoren, die mit besonders geschlitzten Metalleinsätzen, speziell geformten Drahtsieben, zylindrischen Metalleinsätzen, strukturierten Haufwerken wie Kugeln. Raschigringen, Sattelkörpcrn. Spiralen usw. verschen sind, hergestellt Dieser Schaum wird kontinuierlich in ein zweites Dispergieraggregat gefördert In dieses Dispergieraggregat wird der mit allen Rohstoffen versetzte und gekochte Zucker dosiert und mit dem Eiweiß-Schaum innig vermischt

Das Gemisch wird durch eine geeignete Vorrichtung abgekühlt und der Dressiermaschine zugeführt

Eine ausführliche Beschreibung einer Druckschlagmaschine für die Herstellung von Schaummassen findet sich in Zucker- und Süßwarenwirtschaft 26 (1973),

S. 526—529. Danach wird für die Herstellung von Nougat Caramel und Negerküssen im Mischkopf der Maschine die Eiweißkomponente verschäumt Hinter dem Mischkopf ist ein statischer Blender angeschlossen. Gleichzeitig mit dem Eiweißschaum gelangt über eine separate Pumpe die heiße Zuckerlösung in den Blender, in welchem dann der Zucker unter den Eiweißschaum gezogen wird. Am Ende der Blendersirecke kann Fett zugesetzt werden.

Der Nachteil der bekannten zweistufigen Verfahren

besteht im höheren energetischen und apparativen Aufwand, der zur Herstellung des stabilen, voluminösen Eiweiß-Zucker-Schaumes erforderlich ist. Dieser erhöhte Aufwand entsteht aus der zeitlichen unterschiedlichen Verschäumung der Eiweißlösung und des Eiweiß-Zuk-

«o ker-Gemisches bzw. aus der räumlich und apparateseitigen getrennten Verschäumung beider Rezepturbestandteilc.

Außerdem ist festzustellen, daß das Schaumvolumen der aufgeschlagenen Eiweißlösung nach Zugabe des gekochten Zuckers durch die eintretende Denaturierung und teilweise Schaumzerstörung wesentlich geringer wird. Durch nachfolgende intensive Verschäumungsarbeit muß das Schaumvolumen wieder verbessert werden.

Nach den in der Literatur beschriebenen einstufigen kontinuierlichen Verfahren ist es möglich, Eiweiß-Zukker-Schäume für Marshmallows herzustellen.

Für die Herstellung von sogenannten Negerküssen sind große Schaumvolumen und bessere Schaumstabilitäten erforderlich. Nach Gotsch, G. (Zucker- und Süßwarenwirtschaft 30 (1977), S. 81—84) ist dies nur im Zwei-Komponenten-Verfahren möglich. Der Hauptbestand des Negerkusses, die Schaummasse, ist ein Zwei-Phasen-System aus Gas und Flüssigkeit. Die Flüssigkeit besteht aus einer wässerigen Eiweiß-Zuckerlösung. Das Eiweiß hat dabei die Aufgabe, um die dispersen Partikel des Gases ein Häutchen zu bilden als oberflächenaktive Grenzschicht zwischen den Phasen. Dadurch wird das einmal geschaffene Gebilde stabilisiert. Diese Disper-

b5 sion muß derart homogen sein, daß die Luft in möglichst gleichmäßigen kleinen Bläschen in die übrigen Komponenten eingelagert ist. Nur so ist gewährleistet, daß sich bei den weiteren Verarbeitungsschritten kein Volumen-

verlust ergibt- Um dies zu erreichen, muß nach Gotsch das Hühnereiweiß kalt aufgeschlagen werden. Zucker, Giukose, Geliermittel und eventuell weitere Zusätze werden gekocht und erst dann als Kochsatz dem Schaum zugegeben, da bei einem Zusammenbringen vor dem Aufschlagen das Eiweiß vorzeitig koaguliert und dadurch die Aufschlagfähigkeit feilt. Bei Beibehaltung des einstufigen Verfahrens muß zur Erreichung der notwendigen Qualität ein hoher apparativer und insbesondere energetischer Aufwand betrieben werden. Das in der DE-üS 25 37 322 beschriebene Verfahren zur physikalischen Verschäumung von Flüssigkeiten ist für die einstufige Herstellung von Eiweiß-Zucker-Schäumen nicht geeignet. Ein Verschäumen solcher Stoffe wie Eiweißlösung, gekochte Zuckerlösung ist auf Grund der Auslegung der beschriebenen Apparatur mit dieser nicht möglich. Die in der DE-OS 25 37 322 beschriebene Apparatur, offensichtlich ein Laborgerät, dient der Bestimmung des Schilumvolumens, insbesondere von Netzmitteln. Dabei ist festzustellen, daß das Verschäumen von Netzmitteln für den Fachmann nicht mit Schwierigkeiten verbunden ist. Somit steht das Verfahren gemäß DE-OS 25 37 322 in keinem Zusammenhang zur Herstellung von Eiweiß-Zucker-Schäumen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, nach denen Eiweiß-Zucker-Schäume mit großer Volumenausbeute und hoher Schaumstabilität kontinuierlich und einstufig hergestellt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren soll die Herstellung von Schäumen mit möglichst geringem energetischen und apparativen Aufwand ermöglichen.

Es wurde gefunden, daß die Herstellung eines stabilen, voluminösen Eiweiß-Zucker-Schaumes für sogenannte Negerküsse und spezielle Waffelfüllungen im einstufigen kontinuierlichen Verfahren dann möglich ist, wenn eine Mischung aus Eiweißlösung und gekochtem Zucker hergestellt wird, diese mit Luft beaufschlagt und mittels einer Pumpe durch ein speziell gestaltetes Dispergierrohr gefördert und dabei verschäumt wird.

Die bei der Mischung mit gekochtem Zucker von 110 bis 120° C eintretende Denaturierung der Eiweißproteine führt zu einer Verschlechterung ihrer Schaumbildungseigenschaften, die durch die Anwendung dieses speziellen Dispergierverfahrens kompensiert werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die verbleibenden filmbildenden Eigenschaften der Proteine und die noch vorhandene Flexibilität der Lamellen durch gezielte Wirkung von Scherkräften für die Schaumbildung und für die fortschreitende Dispergierung genutzt werden können.

Diese Scherkräfte bewirken die Schaumbildung und Dispergierung dadurch, daß das strömende Gemisch durch ein Dispergierrohr, in dem dünne feste Fäden mit rundem Querschnitt angeordnet sind, gefördert wird. Diese Fäden sichern eine fortschreitende Zerkleinerung und Vermischung der Gasbläschen durch Strömungswirbel und Adhäsionskräfte.

Die Herstellung der Mischung aus Eiweißlösung und vorzugsweise auf 110 bis 120"C gekochtem Zucker kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich in herkömmlichen Mischaggregaten bzw. Rührwerken erfolgen. Die Mischungstemperatur stellt sich je nach Temperatur der Komponenten und der verwendeten Rezeptur zwischen 40"C und 90"C ein.

Vorzugsweise ist für das gefundene Verfahren eine Mischungsiemperatur von bO"C bis 70^cC einzuhalten.

Zur Einhaltung des gewünschten Temperaturberei

ches kann der Mischungsbehälter so ausgelegt werden, daß eine Temperierung möglich ist

Bei Unterschreitung der vorgeschlagenen Mischungstemperaiur tritt eine Viskositätserhöhung auf, die eine Erhöhung der Energiezufuhr für die Dispergierarbeu zur Folge hat Eine Überschreitung der empfohlenen Mischungstemperatur kann nach der Dispergierung einen Schaum mit unzureichenden Dressiereigenschaften ergeben.

ίο Des weiteren ist kein erhöhter Kuhlaufwand nach ' dem Dressiervorgang notwendig.

In Abhängigkeit von der Temperatur des Eiweiß-Zuk-

ker-Gemisches, dem Durchsatz, dem Schergefälle im

Dispergierrohr und der Rohstoffzusammensetzung

stellt sich ein bestimmter Systeminnendruck ein. der vorzugsweise zwischn 03 und 0,8 N/mm² liegen soll.

Ausführungsbeispiel

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Eiweiß-Zucker-Schaum mit hohem Gasanteii (Fig. 1) werden der auf 110 bis 120⁰C gekochter Zucker (5). die aufbereitete Eiweißlösung (6) und gegebenenfalls weitere Komponenten (7) in den Mischbehälter(l)derein Rührwerk besitzt, gefördert.

Der Mischbehälter ist temperierbar. Die Mischungstemperatur beträgt vorzugsweise 60⁰C bis 70°C. Über eine Rohrleitung mit Siebeinsatz (2) und entsprechende Regeleinrichtungen gelangt das Eiweiß-Zucker-Gemisch in die Förderpumpe (3). Diese drehzahlregelbare Pumpe drückt das Gemisch in das Dispergierrohr (4). Am Einlauf des Dispergierrohres erfolgt die Zuführung von gereinigter Druckluft über entsprechende Regeleinrichtungen. Der Druck der Luft beträgt vorzugsweise 0,3 bis 0,8 N/mm². Das Ende des Dispergierrohres dient gleichzeitig als Zuführung zur weiteren Verarbeitung, wie z. B. zur Dressiermaschine (9).

Bezugszeichen	40	1	Mischbehälter
2	Siebeinsatz
3	Förderpumpe
4	Dispergierrohr
45 5	Zuckerlösung
6	Eiweißlösung
7	weitere Komponenten
	(z. B. Aroma)
8	Druckluftzufuhr
50 9	Dressiermaschine
	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von stabilem Eiweiß-Zucker-Schaum mit hohem Gasanteil, dadurch gekennzeichnet, daß die aufbereiteten bzw. gekochten Rohstoffe wie Eiweißlösung, Zucker und gegebenenfalls weitere Zusätze gemischt werden, wobei die Zugabe des gekochten Zuckers zur Eiweißlösung mit einer Temperatur unter 120° C erfolgt und die Eiweiß-Zucker-Mischung mit einer Temperatur von mindestens 40° C unter Zufahrung von Luft mit einem Druck von 03 bis 0.8 N/mm² in einem Dispergierrohr, das mit einem makrofibrillären System aus unverzweigten, verschlungenen, festen Fäden mit rundem Querschnitt und einem Durchmesser von 0,4 bis 2,0 mm gefüllt ist, gemeinsam verschäumt werden.