DE3875342T2

DE3875342T2 - Snack-bestandteil und verfahren zu seiner herstellung.

Info

Publication number: DE3875342T2
Application number: DE8888110497T
Authority: DE
Inventors: Miles Jamison Willard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-07-08
Filing date: 1988-06-30
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2008-07-01
Also published as: EP0348546B1; EP0348546A1; US4756920A; DE3875342D1; ATE81443T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bestandteils, der bei der Herstellung von Snacks brauchbar ist. Der Bestandteil wird erzeugt aus Getreidevollkorn, das vor Hydratisierung und Verkleisterung der Stärke in den Körnern vermahlen wird. Das erhaltene Produkt kann als Snack-Bestandteil in einer Anzahl von Verfahren verwendet werden, wie beispielsweise für ein gewalztes und frittiertes Mais-Chipprodukt.
Die vorliegende Erfindung schlägt die Verwendung von einer Sorte oder einer Kombination von stärkehaltigen Getreiden als Basis für Snack-Bestandteile vor, wie Mais, Weizen, Gerste, Hafer, Roggen oder Reis. Wegen des großen existierenden Markts für Snacks auf Maisbasis wird die Erfindung hier vor allem unter Bezugnahme auf Mais als Grundmaterial für den Bestandteil beschrieben, es sollte jedoch bedacht werden, daß das Verfahren genauso gut für jedes Gemisch der anderen genannten Getreidesorten geeignet ist.
Für herkömmliche, als Snacks verwendete Maischips wird ein Verfahren angewandt, wobei ganze Maiskörner gekocht und später in heißem Kalkwasser eingeweicht werden, bis die Kerne vollständig von der heißen alkalischen Lösung durchdrungen sind und der Kern erweicht und die Schalen teilweise aufgeschlossen sind. Die Kalkbehandlung ist erforderlich, um den Hemicellulosegehalt der Schalen zu erweichen und aufzuschließen und den Proteingehalt des Kernes so zu verändern, daß die Schale durch Waschen entfernt und der Kern leicht durch Mahlen mit Mahlsteinen oder anderen herkömmlichen Mahlverfahren zerkleinert werden kann. Dieses herkömmliche Verfahren, das noch in weitem Umfang in der Snack-Industrie benutzt wird, ist sowohl vom Standpunkt des Nährwerts als auch der Verfahrensausbeute verschwenderisch, da die Kalkbehandlung u.a. Thiamin, Riboflavin und Niacin extrahiert und ein beträchtlicher Teil der Gesamtmaisfeststoffe in dem Wasser verlorengehen, das zum Abwaschen der erweichten Schale benutzt wird. Während solche Produkte für eine große Zahl von Menschen annehmbar sind, stellt ein beträchtlicher Teil der Bevölkerung einen unerwünschten Nachgeschmack fest, der von der Kalkbehandlung kommt. Länder der westlichen Hemisphäre sind offensichtlich die einzigen, denen dieser "mexikanische" Geschmack nicht widerwärtig ist. Im größten Teil Europas und im Fernen Osten haben solche Snacks keine Annahme gefunden, da dieser Geschmack von den meisten Menschen als unangenehm empfunden wird.
Zusätzlich liefert der Maisbestandteil oder "Masa", der durch das herkömmliche Herstellungsverfahren erzeugt wird, keinen Maisbestandteil mit gleichmäßigen Eigenschaften für die Snack-Herstellung. Es wurde gefunden, daß die herkömmliche Maisverarbeitung unerweichte Teile von Maisgewebe in der Mitte der Maiskerne hinterläßt. Diese Teile haben einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt und daher ist die Stärke weniger verkleistert, als in den äußeren, mehr hydratisierten Teilen des Kerns. Diese willkürliche Beschaffenheit im Maiskern führt zu einem vermahlenen gekochten Maisbestandteil, der verhältnismäßig große, harte Partikel enthält, welche ein "sandiges" Mundgefühl im fertigen Snackprodukt bewirken. Während diese "sandige" Textur in authentischer Weise den traditionellen mexikanischen Snack wiederspiegelt, ist sie für viele Leute unangenehm, die die glatte Textur von beispielsweise Kartoffelchips, bevorzugen.
Es gibt eine Anzahl Versuche, diese und andere Nachteile im herkömmlichen Verfahren der Herstellung von Maischips zu verändern. Im US-Patent Nr. 3 404 986 ist ein Verfahren beschrieben, wobei ein Teil von Standardgrieß (ein Gemisch von feinverteilten Teilen von Maiskeim und Endosperm) und ein von Keimmaterial befreiter Grieß bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 16-35 % gemischt und einer Alterungszeit von etwa 1/2 Stunde überlassen werden. Es wird ein gewünschter Grad von Stärkeverkleisterung erhalten, indem man das hydratisierte Gemisch durch den Spalt von Walzen führt, die auf 135ºC-260ºC (275-500ºF) erhitzt sind. Diese erhitzten Walzen dienen nicht nur dazu, die Stärke zu verkleistern, sondern auch Enzyme zu inaktivieren, die für das Ranzigwerden verantwortlich sind. Danach wird der Maisgrieß, der teilweise verkleisterte Stärke enthält, zerkleinert und bei der Herstellung von Tortillas verwendet.
Ein Mehl mit langer Lagerfähigkeit wird nach dem Verfahren des US-Patents Nr. 4 089 259 erzeugt, wobei ganze Körner vor der Zerkleinerung erhitzt werden, um Enzyme zu desaktivieren, welche Ranzigkeit hervorrufen könnten. Das dort beschriebene Verfahren umfaßt die Zugabe von Oberflächenwasser zu Kernen von Getreide, die in eine Röstvorrichtung eingeführt werden und die nach Verlassen der Röstvorrichtung zwischen erhitzten (82-149ºC bzw. 180-300ºF) Walzen zu flachen Flocken gequetscht werden. Die erhitzten Walzen erhöhen die Temperatur der Flocken auf über 77ºC (170ºF), die dann gekühlt und mit der Hammermühle zu Teilchen von Mehlgröße vermahlen werden.
Aufgeblähte, frittierte Nahrungsmittel werden entweder direkt im Verfahren oder aus lagerstabilen Pellets nach dem Verfahren erzeugt, das im US-Patent Nr. 3 800 050 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren wird ein verdünntes Gemisch von hochgradig retrogradierter Stärke und Wasser mit dem Gesamtkorn einer oder mehrerer Getreidesorten gemischt, das vorher in Wasser eingeweicht und gemahlen oder trockenvermahlen sein kann und dann über den Verkleisterungspunkt der Stärke erhitzt. Das gekochte, verkleisterte Gemisch wird dann als eine dünne Schicht von Gel auf ein Abkühlförderband extrudiert, wobei Luft über das Extrudat gerichtet wird. Man sagt, daß sich eine "Haut" von verkleisterter Stärke auf der Oberfläche des extrudierten Materials ausbildet, was hilft, Dampf im Produkt einzuschließen, wenn es anschließend frittiert wird. Die dünne Schicht von Gel wird dann in rechteckige Formen geschnitten und auf einen stabilen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10% getrocknet, um ein Pellet oder "Halb-Produkt" zu bilden. Das nachfolgende Frittieren der Pellets kann sofort erfolgen oder das getrocknete Produkt kann für eine spätere Verwendung aufbewahrt werden.
Ein hergestelltes oder fabrikmäßig erzeugtes Maischipsprodukt von gleichmäßiger Form ist im US-Patent Nr. 3 132 949 beschrieben, wobei ganze Getreidekörner, wie Mais, in herkömmlicher Weise im Kalkwasser gekocht und dann mit Mahlsteinen vermahlen werden, bis sich "Masa" ergibt. Diese "Masa" wird in "Schnüren" extrudiert und zu einzelnen Stücken geschnitten, die danach zwischen einem Paar von Förderern in einem Ofen zusammengepreßt werden, was die Stücke abflacht und teilweise zu einer kautschukähnlichen Konsistenz vorkocht. Diese abgeflachten Stücke haben eine etwas geringere Dichte als Kochöl und daher schwimmen sie. Wenn sie dann in heißes Kochöl eingetaucht werden, schwimmen diese Stücke nach oben und kommen in Kontakt mit einem bewegten Förderband, das diagonale Krümmungen hat, welche die Stücke zu der gewünschten Gestalt formen. Andere, hier interessierende Patente, die jedoch weniger relevant sind, umfassen die US-Patente Nr. 2 704 257, 3 545 979 und 3 708 308.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Bestandteil aus ganzem Getreidevollkorn bereitzustellen, ohne Verlust an faserhaltigen Feststoffen, der nicht den Kalkgeschmack von herkömmlichen Chipsprodukten hat. Zusätzlich soll das Verfahren ein Snack mit gleichmäßiger Textur beim Essen liefern, wobei diese gleichmäßige Textur etwas zarter ist als bei herkömmlichen Snack-Produkten.
Schließlich soll das Verfahren ein Snack liefern, das frei von verhältnismäßig großen, ungleichmäßig gemahlenen und gekochten Teilchen ist, die leicht als "sandig" von denen wahrgenommen werden, welche die Snacks verzehren.
Das Verfahren der Erfindung liefert ein Snack-Produkt, das leicht in kontinuierlicher Weise aus stärkehaltigen Getreidekörnern erzeugt wird, ohne den unerwünschten Nachgeschmack, der mit der Kalkweichung verbunden ist und ohne die Sandigkeit, die mit den Produkten verbunden ist, welche nach dem Verfahren des Standes der Technik hergestellt sind. Zusätzlich verwendet das Verfahren der vorliegenden Erfindung 100% des Getreidekorns und erzeugt dadurch ein Produkt mit beträchtlich geringeren Kosten aufgrund der vergrößerten Verwertung der Rohmaterialen und den geringen Kosten für die Abfallverarbeitung.
Die herkömmliche Herstellung von frittierten Chips auf Getreidebasis (wie später ausführlicher beschrieben wird) kann mit jeder oder mehreren einer Anzahl von Getreidesorten durchgeführt werden, jedoch wird zur leichterten Erklärung die vorliegende Erfindung insbesondere Anwendung auf ein "Maischip" finden. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Verwendung von Mais als einziger Rohmaterialbasis beschränkt, sondern ebenso anwendbar für die Verwendung von irgendeinem oder mehreren einer Anzahl von Getreidesorten. Verfahren des Standes der Technik verwenden die Schale des Korns nicht aufgrund der Schwierigkeit, die Schale vom Rest des Kornes abzutrennen und/oder zu vermahlen. Die herkömmliche Entfernung der Schale durch Behandlung mit einer heißen Calciumhydroxidlösung führt zu einem Nettoverlust von Rohmaterialien von etwa 15% der Rohmaterialfeststoffe. Die erweichten Schalen, die von den Kernen abgewaschen werden, haben eine schleimige gelähnliche Konsistenz und können nicht für andere Verwendungszwecke aus dem Waschwasser zurückgewonnen werden. Wegen der Schwierigkeit, solches alkalisches Material angemessen zu beseitigen, verlangen die meisten Gemeinden verhältnismäßig hohe Preise für die Abfallbeseitigung solcher Materialien.
Vollmais wurde wegen seiner Anwendbarkeit für das Kalkeinweichverfahren zur Schalenentfernung das Hauptgetreide, das für Snack-Produkte verwendet wird. Andere Ernährungsgetreidesorten, wie Weizen und Hafer, werden wegen der verhältnismäßig geringen Korngrößen nicht in entsprechender Weise verarbeitet. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Einbeziehung solcher kleinen Körner in ein wirksames Verfahren, um verschiedenste neue, bisher unbekannte Mischungen von verschiedenen Getreidesorten zu neuen Snack-Produkten herzustellen. Zum Beispiel können Kombinationen von Mais und Weizen und Hafer kombiniert werden, um ein wohlschmeckendes Vollkorn-Snack zu machen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Bestandteils aus ganzen Getreidekörnern (z.B. Mais), der, nach Mischen mit anderen Trockenbestandteilen, einen Teig bildet, der zu einzelnen Snack-Teilchen geformt werden kann. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt das gleichmäßige Mahlen der Getreidekörner, die Hydratisierung der gemahlenen Körner mit Wasser bei einer Temperatur von 50ºC (120ºF) bis 70ºC (160ºF) zur Bildung einer Getreide/Wasser-Aufschlämmung (bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 40% bis 70%), das Erhitzen der Aufschlämmung auf eine Temperatur, die mindestens so hoch ist, wie die Verkleisterungstemperatur der Stärke, die im Getreide enthalten ist (74-77ºC bzw. 165-170ºF), so daß ein wesentlicher Teil der vorhandenen Stärke wenigstens teilweise verkleistert ist, das Abkühlen und die Verminderung der Größe der Stücke von verkleistertem Getreide ("des Gels"), so daß es gleichmäßig mit trockenen Bestandteilen gemischt werden kann unter Bildung eines Teigs und die Formung des Teigs zu einzelnen Snack-Stücken für das anschließende Trocknen oder Frittieren. Für Produkte, die durch Walzen und Schneiden des Teigs zu verhältnismäßig dünnen Stücken gebildet werden, kann das "Durchlöchern" des geformten Teigs, wie dies in dem US-Patent Nr. 4 650 687 beschrieben ist, durchgeführt werden, um das Aufblähen während des Frittierens zu verhindern.
Das Ausmaß der Rehydratisierung irgendeines trockenen Teilchens hängt von der Größe des Teilchens, der Wassertemperatur und seiner Verfügbarkeit ab. Um eine gleichmäßige Verkleisterung der Stärke innerhalb eines trockenen Teilchens eines Getreidekorns zu bewirken, ist es notwenig, zuerst das Teilchen gleichmäßig zu rehydratisieren.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die Einweichzeit und die Temperatur, die zur Rehydratisierung der Kornteilchen vor dem Erhitzen angewandt werden, sorgfältig gesteuert. Diese Bedingungen sind leicht festzustellen gemäß der Größe der zerkleinerten Kornteilchen und den Absorptionsmerkmalen der zu verarbeitenden Getreide. Eine angemessene Rehydratisierung der größten Kornteilchen gewährleistet die gleichmäßige Erweicherung der Teilchen und die Verkleisterung der darin enthaltenen Stärke. Während dieser Rehydratisierungsprozesse können enzymatische und bakterielle Reaktionen in der Getreideaufschlämmung durch bekannte Maßnahmen gesteuert werden, wie Temperatur, pH oder die Zugabe von geeigneten Reaktionsinhibitoren, wie Schwefeldioxid, oder Salzen, wie Natriumbisulfit.
Vorzugsweise wird der Teig, der sich aus dem oben dargelegten Verfahren ergibt, zwischen Kalanderwalzen ausgewalzt und nach dem Durchlöchern und Schneiden zur gewünschten Form herkömmlicherweise frittiert. Alternativ kann der Teig extrudiert und frittiert werden, oder der Teig kann zu trockenen Pellets für die Langzeitlagerung und die spätere Frittierung getrocknet werden.
Ein neues und wohlschmeckendes Snack-Chip kann aus Bestandteilen gemäß den hier beschriebenen neuen Verfahren hergestellt werden. Während verschiedene Ausführungsformen dieses Verfahren hier vorgelegt werden, umfaßt das Verfahren das Mahlen eines Getreidekorns auf eine Teilchengröße, die kleiner ist als diejenigen, die nach Hydratisierung und Verkleisterung organoleptisch voneinander im Fertigprodukt noch unterscheidbar sind, das gleichmäßige Hydratisieren des gemahlenen Getreides und das Erhitzen des gemahlenen Getreides derart, daß eine gleichmäßige Verkleisterung in Stärkekomponente der Getreideteilchen eintritt. Bei einer Ausführungsform wird dieses erhitzte Korngel getrocknet und später gemahlen, um einen verkleisterten Getreidebestandteil zu bilden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird dieses erhitzte Korngel abgekühlt und zu einer zweckmäßigen Größe für das Vermischen mit trockenen Bestandteilen vermindert, die dafür bekannt sind, gewünschte Snack-Merkmale zu liefern. Der Teig, der das Getreidegel und ggfs. trockene Bestandteile umfaßt, wird dann durch Verfahren, wie Auswalzen oder Extrusion, zu geeigneten Gestalten geformt und für die unmittelbare Verwendung als ein verpacktes Snack-Produkt frittiert. Diese verschiedenen Verfahrensabschnitte werden nun ausführlicher im einzelnen erläutert.

Vermahlung.

Ein außergewöhnliches Merkmal der Erfindung ist die anfängliche Vermahlung der ganzen Getreidekörner auf eine Teilchengröße, die klein genug ist, daß alle "Sandigkeit" beseitigt wird, die sich durch Verwendung von Teilchen ergeben könnte, die groß genug sind, um im einzelnen wahrnehmbar zu sein, wenn das Fertigprodukt vom Verbraucher gegessen wird. Das Vermahlen der Getreidekörner kann durch Verwendung jeder geeigneten Hammermühle oder Stiftmühle oder durch eine andere Vorrichtung erfolgen, welche gewährleistet, daß das gesamte Getreidekorn auf eine besondere Minimalgröße vermahlen wird, wie mittels Durchleiten des vermahlenen Materials durch ein Sieb. Zum Beispiel wird eine alternative Mahlvorrichtung von der Urschel Company unter dem eingetragenen US-Warenzeichen "Comitrol" hergestellt. Zu anderen geeigneten Mahlvorrichtungen gehören Hammermühlen, wie die von der Pulverizing Machinery, Fitzmill Company oder der Rietz Manufacturing Company hergestellten. In einer solchen Vorrichtung werden feste oder schwingende Blätter mit hohen Geschwindigkeiten gedreht und zerteilen die Körner in Teilchen, die klein genug sind, daß sie durch stationäre Siebe der gewünschten Größe gehen, die innerhalb der Einheit montiert sind.
Die Mahlsteinvorrichtung, die herkömmlicherweise bei der Herstellung von konventionellen Maischips verwendet wird, eignet sich nicht zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, da sie nicht in der Lage ist, die Schale der Getreidekörner ausreichend zu vermahlen, was der Grund für die bei der Herstellung von Maischips im mexikanischen Stil benutzte Kalkeinweichstufe ist. Solche gleichförmig mahlende Steinmühlen sind nicht mit Sieben ausgerüstet, um zu gewährleisten, daß eine ausreichende und gleichmäßige Vermahlung erfolgt ist. Schließlich sind rotierende Scheibenmühlen zur Verwendung für teilweise hydratisierte Getreidekörner bestimmt (die auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 40% bis 70% Feuchtigkeit gekocht und eingeweicht sind) und nicht für trockene ganze Körner, wie sie hier benutzt werden.
Es wurde gefunden, daß es notwendig ist zu gewährleisten, daß das gesamte vermahlene Getreidekorn, das im Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, durch wenigstens ein Standard-US-20-Mesh-Sieb (mit einer Öffnung von 0,033 inch, 0,84 mm) geht. Es wird angenommen, daß die Sandigkeit der Produkte des Standes der Technik durch Teilchen bewirkt wird, die nach Rehydratisieren auf einem Standard-0,84 mm-(US 20 mesh)-Sieb zurückbleiben. Die Entfernung von Teilchen auf einem US-40 mesh-Sieb (mit Öffnungen von bis zu 0,0165 inch, 0,42 mm), die zwar schwieriger ist, gewährleistet jedoch die Nichtsandigkeit in so erzeugten Snack-Produkten, unabhängig vom Zubereitungsverfahren. Es wird angenommen, daß eine optimale Verteilung von Teilchengrößen (wie dies später in den Beispielen gezeigt wird) notwendig ist, um das Produkt mit optimaler Qualität gemäß vorliegender Erfindung zu erhalten. Wenn z.B. das Korn so fein gemahlen wird, daß alles oder das meiste des erhaltenen Mehls durch ein Standard-0,074 mm (US 200 mesh)-Sieb geht, wäre der aus einem solchen Mehl stammende Teig außerordentlich schwierig, wenn nicht unmöglich zu erhitzen und abzukühlen wegen der Freisetzung von beträchtlichen Mengen an freier, unverkleisterter Stärke.
Es wurde gefunden, daß die Größe der Teilchen, die aus der Mahlstufe stammen, mit der Gleichmäßigkeit der anschließenden Hydratation in Beziehung steht. Daher sind in einem Ansatz von gemahlenem Getreide mit einer Teilchengrößenverteilung, wie sie in Beispiel 3 nachfolgend angegeben ist, die extrem kleinen Teilchen, die durch ein 0,074 mm (200 mesh)-Sieb gehen, in der Lage, die sehr großen Teilchen während der Hydratation bei der Konkurrenz um das Wasser zu überbieten. Teilchen, die groß genug sind, um auf einem Sieb Nr. 20 zurückgehalten zu werden, können nicht genug Wasser während einer annehmbaren Hydratationszeit absorbieren, so daß sie während des Erhitzens nicht gleichmäßig verkleistert werden können und daher zu dem "sandigen" Mundgefühl führen, das mit den Produkten des Standes der Technik verbunden ist.
Es wird angenommen, daß dann, wenn ein beträchtlicher Teil der feinen Teilchen durch das 100 bis 200 mesh-Sieb (0,0059 inch bis 0,0029 inch, 0,149 mm bis 0,074 mm) gehen, entfernt werden, die Hydratisierung und das Erhitzen der verbleibenden Teilchen gleichmäßiger ist. In diesem Fall können die extrem feinen Teilchen in trockenem Zustand zu dem erhitzten Getreidegel zugesetzt werden, um den Teig zu bilden, aus dem die Snacks geformt werden.

Hydratisierung.

Die gemahlenen Ganzgetreidekörner müssen gleichmäßig hydratisiert werden, um eine gleichmäßige Verkleisterung während des Erhitzens zu gewährleisten. Wenn man eine konstante Teilchengröße annimmt, dürfte die Hydratisierung der vermahlenen Getreidekörner mit einem Verhältnis Temperatur/Zeit erfolgen: Je höher die Temperatur ist, um so kürzer ist im allgemeinen die für die Hydratisierung erforderliche Zeit. Es ist möglich, daß in Gegenwart von genug Wasser die Hydratisierung von feinvermahlenen Getreidekörnern in nur wenigen Minuten erfolgen könnte, wenn sie in einem Behälter mit Dampfmantel unter Einspritzen von Dampf und/oder sehr heißem Wasser durchgeführt würde. Es wird jedoch angenommen, ohne an eine besondere Theorie gebunden zu sein, daß es in einigen Fällen vorteilhaft sein kann, wenn das vermahlene Getreide etwas langsamer während einer "Lagerungs"- oder "Halte"-Periode hydratisiert, was es gestatten würde, ein Gleichgewicht während der Konkurrenz um Wasser durch verhältnismäßig kleine und verhältnismäßig große Teilchen von vermahlenem Getreide zu erreichen. Es ist in der Industrie allgemein bekannt, daß verhältnismäßig kleine Teilchen von getrockneten Nahrungsmittelfeststoffen bedeutend schneller hydratisieren als große Teilchen; daher können in verhältnismäßig rascher Hydratisierungssequenz von hoher Temperatur/geringer Zeit die kleineren Teilchen eine unverhältnismäßig größere Menge des verfügbaren Wassers absorbieren, was zu einer ungleichmäßigen Hydratisierung und darauffolgenden ungleichmäßigen Verkleisterung der Stärke führt.
Wegen des Temperatur/Zeit-Verhältnisses der Hydratisierung ist es annehmbar, das vermahlene Getreide in kühlem oder kaltem Wasser zu hydratisieren; jedoch ist die für die gleichmäßige Hydratisierung erforderliche Zeit unvernünftig lang und für ein kontinuierliches Verfahren bei vernünftigen Kosten nicht brauchbar. Daher wurde gefunden, daß die Hydratisierung des vermahlenen Getreides mit Wasser bei einer Temperatur von 50ºC (120ºF) bis 70ºC (160ºF) für eine durchschnittliche Zeitspanne von 15 min bis 60 min zu verhältnismäßig gleichförmiger Hydratisierung führt. Als allgemeine Regel wurde gefunden, daß es annehmbar ist, eine Aufschlämmung von Getreide und Wasser mit Mengen an vermahlenem Getreide und Wasser zu bilden, um eine Getreide/Wasser-Aufschlämmung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 40%-70% zu erzeugen.

Verweilzeit.

Es wurde beobachtet, daß in gewissen Fällen zur optimalen Hydratisierung des vermahlenen Getreides es vorzuziehen ist, die Getreide/Wasser-Aufschlämmung für eine Zeitspanne von bis zu 60 min "ruhen" zu lassen. Je nach der Temperatur während der Hydratisierung braucht diese Zeitspanne nicht notwendig zu sein, um eine gleichmäßige Hydratisierung zu gewährleisten. Jedoch bei den Temperaturen, die hier als bevorzugt angenommen werden, kann eine optimale Textur des fertigen Erzeugnisses mit einer Verweilzeit, wie sie hier angegeben ist, eintreten. In Fällen, wo lange Haltezeiten oder "Verweilzeiten" gewünscht sind, können Maßnahmen ergriffen werden, um unerwünschte enzymatische Reaktionen in der Aufschlämmung zu verhindern. Zum Beispiel können ausreichende Mengen an Schwefeldioxid oder Salzen, wie Natriumbisulfit, als Verfahrenshilfen zugesetzt werden, um solche Reaktion zu verzögern.

Erhitzen.

Nachdem die gleichmäßige Hydratisierung erreicht ist, muß die Getreide/Wasser-Aufschlämmung so erhitzt werden, daß die in der Getreide/Wasser-Aufschlämmung enthaltenen Stärken gleichmäßig verkleistert werden. Diese Temperatur muß oberhalb wenigstens 74ºC-77ºC (165ºF-170ºF) liegen, die allgemein angenommene Temperatur zur Verkleisterung von Getreidestärke. Das Erhitzen kann auf jede geeignete Weise erfolgen, wie sie auf diesem Gebiet bekannt ist, solange irgendwelche Maßnahmen zum Rühren verfügbar sind, um die gleichmäßige Wärmeverteilung durch die Getreide/Wasser-Aufschlämmung zu gewährleisten und eine gleichmäßige Verkleisterung zu sichern. Zum Beispiel kann ein Rührkessel mit Dampfmantel, ein Wärmeaustauscher mit einer Oberfläche, die abgekratzt wird oder ein "Stärkekocher" mit Dampfeinspritzung verwendet werden.
Es wurde gefunden, daß als besonders brauchbare Vorrichtung für das Erhitzen dieser Aufschlämmung ein Wärmeaustauscher mit einer Oberfläche, die abgewischt wird, wie er von der Crepaco Company oder der Alfa-Laval Company hergestellt wird, verwendet werden kann. Diese Vorrichtung ist ein Zylinder, durch welchen die Aufschlämmung durch eine positive Verdrängungspumpe gepumpt wird, wobei das Innere des Zylinders "Paddel" oder "Kratzer" hat, die die Innenoberfläche des Zylinders frei von anhaftenden Teilchen fegen, um das verhältnismäßig gleichmäßige Mischen der und die Wärmeübertragung auf die Aufschlämmung zu gewährleisten, während sie durch den Zylinder fortschreitet. Der Zylinder ist normalerweise mit einem Dampfmantel versehen, in welchen ein Heizmedium, wie Dampf, während des Erhitzens eingespritzt wird, wobei die Auslaßtemperatur des erhitzten Gels die Menge an Hitze steuert, welche erforderlich ist, um zur gewünschten Endgeltemperatur zu führen.
Es wurde als vorteilhaft empfunden, den Wärmeaustauscher mit abgewischter Oberfläche bei einer solchen Temperatur zu betreiben, daß das Getreide/Wasser-Gemisch (nun in Form eines "Gels") mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 47% bis 53% den Wärmeaustauscher bei einer Temperatur von 74ºC (165ºF) bis 105ºC (220ºF) verläßt, optimal von 82ºC-88ºC (180ºF-190ºF). Die Pumpgeschwindigkeit wird so eingestellt, daß man im Zylinder eine Erhitzungszeit von 0,75 min bis 5 min hat. Die Innenblätter werden so eingestellt, daß sie mit 30-350 UpM (rpm) rotieren, was ausreicht, das Anbacken oder Versengen von Produkt, das an den inneren Zylinderwandungen haftet, zu verhindern, während sie gleichzeitig langsam genug ist, um merkliche mechanische Scherung des zu erhitzenden Produktes zu vermeiden. Häufig werden Halterohre verwendet, um die Zeit der Wärmebehandlung zu verlängern, welche dem Erhitzen auf die gewünschte Temperatur im Wärmeaustauscher mit abgewischter Oberfläche folgt.
Wegen des verhältnismäßig geringen Feuchtigkeitsgehaltes der gekochten Gele der vorliegenden Erfindung können jedoch die Gele rasch an Viskosität zunehmen, selbst wenn nur geringes Abkühlen während der Haltestufe erfolgt. Aus diesem Grund kann die Verwendung herkömmlicher Halterohre übermäßig hohen Druck erfordern, um das Gel durch das Rohr zu bewegen.
Alternativ können zwei Wärmeaustauscher mit Abkratzoberfläche in Reihe benutzt werden, um das verlängerte Verweilen bei minimaler Gefahr von Verstopfung des Systems zu bewirken.

Teigherstellung:

Das aus dem Erhitzungsgefäß austretende Gel muß abgekühlt werden, so daß es während der Teigherstellung und dem darauffolgenden Formen gehandhabt werden kann. Statt das Gel über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne bei Umgebungstemperatur abkühlen zu lassen, wurde gefunden, daß durch mechanisches Kühlen des Gels die Stärke rasch "retrogradiert" werden kann, um ihre Klebrigkeit zu vermindern. Wenn man z.B. das Gel zwischen ein oder mehrere Paare von gekühlten Walzen führt, kann das Gel in seiner Temperatur auf zwischen 16ºC (60ºF) und 24ºC (75ºF) vermindert werden. Das abgekühlte Gel wird dann ggfs. zerkleinert, z.B. durch Schneiden in dünne Streifen oder durch eine Rietz-Hammermühle, zu einer verhältnismäßig kleinen Teilchengröße, wie sie durch einen Sieb mit 0,95 cm (3/8 inch)-Öffnungen geht. Dieses Abkühlen und Zerkleinern ist brauchbar zur Erleichterung des Mischens des Gels mit trockenen Bestandteilen, die bei der Herstellung von Snack-Chips brauchbar sind.
Die trockenen Bestandteile, wie beispielsweise diejenigen, die in Beispiel 2 später gezeigt werden, werden sowohl als Verfahrenshilfen als auch zur Steuerung der Textur des Endproduktes zugesetzt. Es wird z.B. angenommen, daß Kartoffelflocken ein wahlweiser Bestandteil sind und zugesetzt werden können, um einen besser zusammenhaltenden Teig zu liefern, der leichter auszuwalzen ist. Das Amioca- und das vorverkleisterte Maismehl können zur Textursteuerung zugesetzt werden; ohne sie neigt der erhaltene Chip dazu, geringere Expansion zu haben und daher eine härtere Textur. Diese Bestandteile gestatten eine allmähliche Expansion des ausgewalzten Teigstückes beim Frittieren, was ein angenehmeres Mundgefühl ergibt.

Snackherstellung

Ausführungsform 1:

Snacks können nach den Verfahren hergestellt werden, wie sie im US-Patent Nr. 4 623 550 beschrieben sind. In diesem Verfahren wird der Getreidebestandteil mit einem Getreidebestandteil von verhältnismäßig hoher Absorption kombiniert, wie vorverkleistertem Maismehl, zusätzlich zu einer unverkleisterten Getreidestärke, wie Amioca-Stärke. Die Auswahl des am meisten geeigneten, hochabsorbierenden Getreidebestandteils und der nicht verkleisterten Stärke können nach der Praxis des oben erwähnten Patentes durch den Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden. Zusätzlich können andere nichtverkleisterte Getreidebestandteile, wie feinvermahlene Getreidemehle, einbezogen werden, um durch den Fachmann auf diesem Gebiet Abänderungen im Textur und im Geschmack zu erzielen.
Zum Beispiel können die Bestandteile zwischen mehrfachen oder einfachen Reduktionswalzen auf eine Teigdicke von zwischen 0,65 und 1,0 mm gewalzt, durch eine flexible Bürste, wie sie im US-Patent Nr. 4 650 687 beschrieben ist, durchlöchert, in geeignete Gestalten geschnitten und frittiert werden, um ein verhältnismäßig dünnes Snack-Produkt mit gewünschter Textur, geringer scheinbarer Dichte und ausgezeichnetem Getreidegeschmack zu erzeugen.

Ausführungsform 2:

Der verkleisterte Getreidebestandteil der vorliegenden Erfindung kann mit verhältnismäßig hochgradig wasserabsorbierenden Bestandteilen und nicht-verkleisterten Getreidestärken kombiniert und in verschiedenen Gestalten extrudiert werden, wie dies in EP-Al-0 267 322 beschrieben ist. Diese Produkte werden zu geeigneter Gestalt geformt durch Mittel, wie einen hydraulisch betätigten Kolben, der den Teig durch eine Anzahl von Öffnungen drückt, wie einen runden Zylinder von 1,59 cm (5/8 inch) Durchmesser mit Öffnungen von 0,114 cm (0,045 inch) 27ºC (80ºF) abgekühlt, für bis zu 60 min gelagert, um seine Klebrigkeit zu vermindern, zu Stücken von 0,635 cm (0,25") Durchmesser unterteilt und auf unter 8% Feuchtigkeit getrocknet. Das Trocknen wird bei einer Temperatur durchgeführt, die tief genug ist, daß sie die Wasserabsorption des Gels nicht ändert, vorzugsweise unter 71ºC (160ºF). Die getrockneten Stücke werden dann weiter auf eine Größe zerkleinert, die für die Verwendung in Snack- Rezepturen, wie sie oben beschrieben sind, geeignet ist. Ein Bestandteil geeigneter Größe für die Verwendung in trockenen Snack-Mischungen ist eine solche, bei der alle Teilchen durch ein US-40 mesh-Sieb (0,0165 inch, 0,420 mm) gehen.

Produkte:

Die aus den oben angegebenen Verfahren entstehenden Produkte sind insofern einmalig, als sie nicht den charakteristischen, durch Kalk bewirkten Geschmack herkömmlicher Getreidekorn-Chips haben, sondern sie haben ein "glattes, leichtes" Mundgefühl aufgrund der gleichmäßig geringen Teilchengröße oder anders ausgedrückt, durch das Fehlen von großen Teilchen des vermahlenen Getreides. Die Produkte sind billiger zu erzeugen als herkömmliche Getreide-Snack-Chip-Produkte wegen ihrer höheren Ausbeute (praktisch 100%) aus den Rohmaterialien, den geringeren Kapitalkosten für die Ausrüstung (keine großen Einweichtanks, Mahlsteine und dgl.) und der Tatsache, daß das Verfahren kontinuierlich ist. Die Produkte haben einen intensiveren Geschmack der Rohmaterialien aufgrund der vollständigen und gleichmäßigen Hydratisierung der Geschmacksvorläufer im Rohmaterial vor der Hitzebehandlung und dem Vorliegen von 100% der ursprünglichen Feststoffe der Ausgangsrohmaterialien im Endprodukt.

Beispiele

Beispiel 1.

Verfahren 1:

Trockener gelber Mais wurde zur Herstellung eines frittierten Snacks nach drei unterschiedlichen Arbeitsweisen verwendet.
Gelber Zahnmais (eine gelbe Varietät von Zea mays conv. dentiformis) wurde in seinem zweifachen Gewicht Wasser in einem Kessel mit Dampfmantel eine Zeitspanne von 35 min ab dem Punkt des ersten Aufwallens gekocht. Vom Mais wurde das Wasser abgelassen und er wurde über Nacht (etwa 16 h) in Wasser von 32ºC (90ºF) eingeweicht. Er wurde wieder von Wasser befreit und hatte dann einen Feuchtigkeitsgehalt von 55%. Der Mais wurde dann in einer Vorrichtung Modell 1700 Urschel Comitrol mit einem 0,02030 Kopf vermahlen. Der Mais wurde dann als Hauptbestandteil in einer Anzahl von Snack- Verfahren benutzt. Ein 100 g-Anteil des vermahlenen Mais wurde in Wasser eingeweicht, um die Teilchen abzutrennen und dann durch ein 0,84 mm (US Nr. 20 mesh)-Sieb mit Öffnungen von 0,0331 inch (0,84 mm) gesiebt. Der Teil, der auf dem Sieb zurückblieb, wog 16,8 g, was eine beträchtliche Menge an +20 Teilchen anzeigt, die befähigt wären, die Sandigkeit im fertigen Snack-Produkt hervorzurufen. Es wurde gefunden, daß dieses Verfahren während des Einweichens des Ansatzes bei Temperaturen über 60ºC (140ºF) für unkontrollierte Fermentation anfällig war. Eine solche Fermentation führte zu nelkenähnlichem Nebengeschmack im fertigen Snack-Produkt.
Die eingeweichten Maiskörner von einem Ansatz an Mais wurden geprüft, indem man mit einem scharfen Messer quer durch die Körner schnitt. Es wurde festgestellt, daß das Ausmaß an Wasserpenetration und anschließender Verkleisterung der Stärke im Kern beträchtlich von Kern zu Kern schwankte. Die Abweichungen der Verkleisterung in den Kernen konnte durch die Größe des Kerns und die Lage des Kerns im Einweichtank erklärt werden, da eine Abweichung in der Temperatur je nach der Lage im Tank bestand.
Es wurde ein Labortest durchgeführt, um die Wirkung der Kochzeit auf das innere Aussehen der Maiskörner zu bestimmen, was ein Anzeichen des Ausmaßes der Stärkeverkleisterung ist. Das Kochen der Kerne in gewöhnlichem Leitungswasser wurde für die in der unten stehenden Tabelle angegebenen Zeiträume durchgeführt. Nach dem Kochen wurde eine wahllose Anzahl von Kernen aus jeder Probe entnommen und aufgeschnitten, um die verkleisterten und unverkleisterten Bereiche zu beobachten. Unter Verwendung eines Vergrößerungsglases mit Zählgitter war es möglich, annähernd den Bereich von "gekochten" (und daher verkleisterten) und "ungekochten" (und daher unverkleisterten) Bereichen in den Kernen zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Kochzeit, min Bereich, verkleistert(*)** Bereich, nichtverkleistert(*)** Gesamtbereich(*)** Prozent verkleistert Prozent nichtverkleistert (*) Einheiten der Messung sind 1/100 square inch. ** Einheiten der Messung sind cm².
Es wurde festgestellt, daß selbst bei einer Kochzeit in siedendem Wasser von 3 h einige Teile an nicht-verkleisterter Stärke im Kern verblieben. Es wurde dann geschlossen, daß die Ungleichmäßigkeit der Stärkeverkleisterung dieses Verfahrens eine Hauptrolle für das Auftreten der schlechten Eßqualität bei fertigen frittierten Snack-Produkten spielt. Insbesondere ergaben alle Snacks, die aus Mais aus diesem Verfahren gemacht wurden, eine Kautabakähnliche Konsistenz und eine stärkehaltige und pulverige Wahrnehmung im Mund während des Verzehrs der Snacks und hatten ein sandiges Mundgefühl.

Verfahren 2:

Ganze Maiskerne wurden in einer Rietz-Hammermühle bei der Geschwindigkeitseinstellung Nr. 6 durch eine 0,9 cm² (3/8" square)-Öffnung vermahlen. Unter diesen Bedingungen wurden alle Kerne in eine Anzahl von kleinen Stücken von etwa 0,32 cm (1/8") Durchmesser aufgebrochen. 5,12 kg (11,3 lbs.) gemahlener Mais wurden 20 h in 4 kg (9 lbs.) kaltem Leitungswasser eingeweicht. Eine Menge an Natriumbisulfit wurde zum Wasser zugesetzt, um Bakterienwachstum zu verhindern. Nach dem Einweichen wurde festgestellt, daß der Wassergehalt des Mais auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von 52% Feuchtigkeit gestiegen war. Der eingeweichte Mais wurde dann durch eine Urschel Comitrol -Mühle unter Verwendung des Kopfes 1030 vermahlen. Der Feuchtigkeitsgehalt des vermahlenen Mais wurde auf 55% eingestellt, wonach er in mit Folie ausgekleideten Dämpfertrögen von 0,635 cm (1/4") Tiefe eingebracht, bedeckt und 10 min lang bei 96ºC (204ºF) gedämpft wurde. Das Maisgel wurde aus dem Dämpfer entfernt und abdampfen gelassen bis seine Temperatur auf 71ºC (160ºF) vermindert war. Das Gel wurde dann weiter abgekühlt und auf die mögliche Verwendung in der Snack-Produktion geprüft. Während zwar eine entschiedene Verminderung in der ersichtlichen Sandigkeit des Maisgels vorlag, wurde geschlossen, daß das Verfahren wegen der langen Einweichzeit, die zur Hydratisierung des gemahlenen Mais mit kaltem Wasser erforderlich war, nicht mehr durchführbar ist. Es wurde dann geschlossen, daß dann, wenn der Mais zuerst auf die im fertigen Snack gewünschte Teilchengröße zerkleinert wurde, während der Mais noch im trockenen Zustand war, die lange Einweichzeit vermieden werden konnte.

Verfahren 3:

Eine Menge an trockenem gelben Zahnmais mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 9,6% wurde durch eine Rietz- Hammermühle vermahlen, die mit einem 0,032 Conidore-Sieb ausgestattet war. Die Siebanalyse des vermahlenen Mais war wie folgt
0,42 mm (+40) 15,2%
0,179 mm (+80) 37,8%
0,149 mm (+100) 2,7%
-0,149 mm (-100) 40,6%
1,134 kg (2,5 lbs) des vermahlenen Mais wurden mit 1,134 kg (2,5 lbs) Wasser von 27ºC (80ºF) vermischt, um eine Aufschlämmung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 55,5% zu ergeben. Die Aufschlämmung wurde in Metalltröge von etwa 30,48 cm x 60,96 cm ( 12" x 24") bis zu einer Höhe von 0,64 cm (0,25 inch) geschüttet. Die Tröge wurden dann in eine Dämpfkammer eingebracht und atmosphärischem Dampf für eine Zeitspanne von etwa 30 min unterworfen, um ein gleichmäßig verkleistertes Maisgel zu liefern. Nachdem die Tröge aus dem Dampfkocher entfernt waren, kühlte das Gel rasch durch Verdampfen auf eine Temperatur von 66ºC (150ºF) ab. Zu dieser Zeit wurden die Blätter von Maisgel steif und konnten wegen der raschen Retrogradierung der im Gel enthaltenen Maisstärke gehandhabt werden. Das Gel wurde zwischen zwei entgegengesetzt rotierende Kühlwalzen geführt, durch welche Wasser bei 1,7ºC (35ºF) zirkulierte. Die Temperatur des Gels wurde schnell auf 15,6ºC (60ºF) vermindert. Das gekühlte Gel wurde dann durch ein 0,95 cm (3/8") Sieb in einer Rietz-Hammermühle zerrissen, um einen bröseligen, nicht-klebrigen Maisbestandteil zu erzeugen.
Ein extrudiertes Mais-Snack wurde aus dem abgekühlten zerkleinerten Maisgel durch Kombination der folgenden Bestandteile in einem Haushaltmischer, der mit scharfen Messern ausgestattet war, hergestellt: Rezeptur % (c) zerkleinertes Maisgel Amioca vorverkleistertes Maismehl (a) vorverkleistertes Reismehl (b) Maisstärke Sojaöl Dur-Em* GMO-Emulgator Wasser a. Illinois Cereal Mills-Produkt 961 b. Riviana Foods Rice-Gel 100 c. ausgedrückt auf der Basis von 10% Feuchtigkeit * DUR-EM ist ein eingetragenes US-Warenzeichen.
Die trockenen Bestandteile wurden im Haushaltmischer 5 min lang gemischt, bis sie vollständig homogenisiert waren. Das zerkleinerte Maisgel wurde zugesetzt und eingemischt, bis eine gleichförmige Verteilung erreicht war. Dann wurde Wasser zugegeben und eingemischt, bis es gründlich untergemischt war.
Der Teig wurde durch einen Pastamatic-Nudelextruder extrudiert, der mit einer Düse mit zwei nahe beieinander gelegenen Löchern von 0,38 cm (0,150") Durchmesser ausgestattet war. Wenn die zwei Stränge von Teig austraten, wurden sie verflochten und zu Stücken von 6,35 cm (2,5") Länge geschnitten. Die Teigstücke wurden bei 177ºC (350ºF) in einem ansatzweisen Frittiergerät auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von 1,6% frittiert. Das fertige Produkt enthielt 31% Fett. Die Produktqualität wurde als überlegen gegenüber dem gleichen Produkt bewertet, das nach dem Verfahren 1 hergestellt wurde, da der Mais einen reicheren, volleren Geschmack hatte und die unangenehme sandige Wahrnehmung verschwunden war. Zusätzlich wurden beim Verfahren 3 praktisch 100% der Kornfeststoffe beibehalten, die zur Herstellung des gelierten Maisbestandteils verwendet wurden.

Beispiel 2

Eine halb-kontinuierliche Pilot-Anlage wurde errichtet, um gemahlene Ganzkornprodukte, insbesondere Mais, für die Erzeugung von frittierten Mais-Snacks zu erhitzen.
Für diese Versuchsreihe erfolgte die Vorbereitung des Mais wie im Verfahren 3 von Beispiel 1 angegebene, mit der Ausnahme, daß die verschiedenen Siebgrößen, wie nachfolgend beschrieben, geprüft wurden. Die Mais/Wasser-Aufschlämmung wurde unter Verwendung eines Blaw-Knox-Versuchstrommeltrockners mit zwei dampfbeheizten Walzen von 16,24 cm (6") Durchmesser und 20,32 cm (8") Länge erhitzt. Die Mais/Wasser-Aufschlämmung wurde mit Wasser von Temperaturen, die von Zimmertemperatur bis 93ºC (200ºF) schwankten (im typischen Fall bei 60ºC (140ºF)) hergestellt und in den Spalt der dampfbeheizten Walzen eingebracht, die so betrieben wurden, daß sich eine Verweilzeit des Gels auf der Heizoberfläche der Walze von 6 s bis 12 s ergab. Die Öffnung zwischen den Walzen wurde so eingestellt, daß eine Schicht von erhitztem Mais von etwa 1 mm Dicke an der Walzenoberfläche haftete. Wenn die Schicht von erhitztem Mais mit der Rakel in Kontakt kam, rollte sich das Gel und bildete einen Zylinder, der in der Größe allmählich auf 3,81 cm (1,5") Durchmesser zunahm, wonach er in ein Metallaufnahmegefäß unterhalb dem Auslaßpunkt des Trockners fiel. Im typischen Fall war die Temperatur des Gels, wie es abgenommen wurde, 88-93ºC (190-200ºF), was anzeigt, daß die im Gel enthaltene Stärke die Verkleisterungstemperatur überschritten hatte.
Als Ergebnis des Einflusses von Hitze auf der Walzenoberfläche haftete ein dünner Film von teilweise getrocknetem Mais an der Walzenoberfläche unterhalb der Schicht von erhitztem Gel; wenn sich jedoch das Maisgel selbst zu einem engen Zylinder wickelte, rehydratisierte die entwässerte Schicht schnell durch Kontakt mit dem heißen Gel.
Die Zylinder von geliertem Mais wurden abgekühlt, indem sie durch zwei wassergekühlte Walzen, wie im Verfahren 3 von Beispiel 1 beschrieben, geführt wurden, wobei Wasser im Bereich von 1,7ºC (35ºF) bis 12,8ºC (55ºF) benutzt wurde. Das gekühlte Gel wurde dann durch ein 0,95 cm (3/8") Sieb in einer Rietz-Hammermühle gemahlen, um einen bröseligen, nicht-klebrigen Maisbestandteil zu erzeugen.
Eine Reihe von frittierten Mais-Snacks wurde aus dem abgekühlten zerkleinerten Maisgel durch Kombination der folgenden Bestandteile in einem 40 1-Stephan-Mischer, der mit scharfen Messern ausgestattet war, hergestellt: Rezeptur % (b) Vermahlenes Maisgel Amioca-Stärke vorverkleistertes Maismehl (a) Salz Wasser Kartoffelflocken (c) a. Illinois Cereal Mills-Produkt 961 b. ausgedrückt auf einer Basis von 10% Feuchtigkeit c. schwach ausgelaugte, schwach abgezogene Flocken, wie sie normalerweise für die fabrikmäßige Herstellung von Kartoffel-Snacks benutzt werden. d. falls erforderlich.
Das Maisgel und die vorgemischten trockenen Bestandteile wurden in den Stephan-Mixer eingebracht und 15 s vermischt, zu welchem Zeitpunkt das Wasser zugegeben und das Mischen für weitere 45 s fortgesetzt wurde, also 60 s Gesamtmischzeit. Der bröselige, krümelige Maisteig wurde zwischen drei Paar von rostfreien Walzen ausgewalzt, die so betrieben wurden, daß sie Dickenverminderungen auf 2,03 mm, 1,33 mm und 0,83 mm in Reihe ergaben, zu Dreiecken mit einer Seitenlänge von 5,08 cm (2") geschnitten, mit einer biegsamen Nylon-Bürste durchlöchert, um eine Lochdichte von etwa 18,6 Löcher/cm² (120 Löcher pro square inch) zu ergeben, wie dies im US-patent Nr. 4 650 687 beschrieben ist. Die geschnittenen Stücke wurden dann kontinuierlich bei einer Temperatur von 191ºC (375ºF) für eine Zeitspanne von 45 s frittiert. Das Fertigprodukt hatte einen angenehmen Maisgeschmack und eine rösche, zarte Textur.
In einer getrennten Prüfung wurde die Wirkung der Teilchengröße des vermahlenen Mais gemessen, indem er durch die Rietz-Hammermühle vermahlen wurde, die mit einem (a) 0,040 K-Sieb, (b) 0,032 K-Sieb, (c) 0,023 K-Sieb, und (d) 0,016 K-Sieb versehen war. Die Siebanalyse der getrockneten Maisteilchen war wie folgt: (% zurückgehalten auf den verschiedenen Siebgrößen) in vier Proben Sieb (Maschengröße)
Die Teilchen wurden mit Wasser bei 71ºC (160ºF) hydratisiert und, wie vorher beschrieben, zu Snacks verarbeitet. Die hydratisierte Aufschlämmung von Probe A war sehr suppig und nicht sehr klebrig; Probe B war weniger suppig und klebriger; Probe C war sehr dick und sehr klebrig; Probe D war außerordentlich dick und klebrig, was anzeigt, daß einige der Stärketeilchen teilweise verkleistert wurden, wenn sie mit dem Wasser bei 71ºC (160ºF) in Berührung kamen.
Das mit einem Bestandteil der Probe A hergestellte Produkt war außerordentlich körnig, obwohl es eine leichte Textur und einen Blasenindex von 1 hatte. (Blasenindex ist ein willkürliches Maß des Grads an Aufblähung des fertigen frittierten Snacks, bei dem ein Grad von 20 annehmbar und 100 ein vollständig geblähtes Produkt ist.)
Produkte, die mit Bestandteilen der Proben B und C hergestellt waren, hatten ausgezeichnete leichte Textur und keine Sandigkeit mit einem Blasenindex von 12 bzw. 30. Produkte, die mit der Probe D hergestellt waren, waren ziemlich aufgebläht mit einem Index von 51. Daraus ist zu schließen, daß eine feinere Teilchengröße, wie sie in C oder D benutzt wird, bei der Snack-Herstellung verwendet werden könnte, wenn diejenigen Teilchen, die durch ein 0,149 mm-(100)- oder 0,074 mm-(200) Mesh gehen, von der Aufschlämmung beseitigt werden könnten.

Beispiel 3

Eine Aufschlämmung aus vermahlenen Getreidebestandteilen, vor allem gelber Mais, wurde in einer kontinuierlichen Pilot-Anlage zu einem verkleisterten, gekühlten, zerkleinerten Maisbestandteil zur Herstellung von verschiedenen Snack-Produkten, wie anschließend beschrieben, verarbeitet.
Trockener gelber Zahnmais wurde durch eine Urschel Comitrol -Mühle vermahlen, die mit einem Schneidkopf Modell 3B- 010020 ausgerüstet war. Die typische Siebgröße des vermahlenen Maises, der in dieser Weise hergestellt war, ist anschließend gezeigt: Siebgröße
Eine Aufschlämmung von Getreidefeststoffen und Wasser mit einem Feuchtigkeitsgehalt im Bereich von 50% zu 60% wurde in Wasser bei einer Temperatur von 16ºC (60ºF) bis 71ºC (160ºC) hergestellt. Die rohe Maisaufschlämmung wurde von einem Vorratsbehälter unter Verwendung einer Crepaco R2R Getriebepumpe durch einen Crepaco Wärmeaustauscher Modell HPL-1 mit einer Oberfläche, die abgekratzt wird, gepumpt, worin die Aufschlämmung durch einen äußeren Heizmantel, der Dampf bei 413,7 kPa (60 psi) enthielt, erhitzt wurde. Die typischen Verarbeitungsbedingungen waren wie folgt: Zuführgeschwindigkeit der Aufschlämmung: 0,68 kg/min (1,5 lbs/min) bis 1,36 kg/min (3 lbs/min) Umdrehungsgeschwindigkeit der inneren Abkratzblätter:
83 min&supmin;¹ (rpm)
Dampfdruck: 103 kPa (15 psi) bis 413 kPa (60 psi)
Temperatur der Aufschlämmung beim Eintritt: 16ºC (60ºF) bis 54ºC (130ºF)
Austrittstemperatur des Gels: 91ºC (155ºF) bis 96ºC (205ºF)
Verweilzeit im Wärmeaustauscher: 3 min bis 10,5 min
Verweilzeit im Austrittsrohr: 1,5 min
Gesamte Einwirkungszeit im Wärmeaustauscher und Haltezeit des gekochten Gels: 3 min bis 12,0.
Das Auslaßrohr von 5,08 cm (2,0 inch) Durchmesser war mit einer V-förmigen Verteilerdüse mit einer Öffnung von 1,27 cm (0,5") x 15,24 cm (6") verbunden. Das heiße Maisgel, das von der Düse bei 93ºC (200ºF) austrat, wurde auf ein langsam bewegtes, offenmaschiges Drahtband aus rostfreiem Stahl verteilt. Nach Transport über eine Distanz von 1,22 m (4 Fuß) in einer Zeitspanne von 4,5 min hatte die Oberflächenverdampfung die Temperatur auf zwischen 60ºC (140ºF) und 71ºC (160ºF) verringert, je nach Umgebungstemperatur und Luftbewegung. Wegen der raschen Retrogradierung der Maisstärke erfolgte kein Kleben am Maschendrahtband. Das steif gewordene Maisgel wurde dann zwischen die Walzen der in Beispiel 2 beschriebenen Doppelwalzeneinheit geführt. Wasser, das mit 13ºC (55ºF) in den Walzen zirkulierte, verminderte die Geltemperatur weiter auf zwischen 38ºC (100ºF) und 43ºC (110ºF). Dieses Gel wurde dann weiter gekühlt, indem es durch einen zweiten Satz von Kühlwalzen geführt wurde, die so eingestellt waren, daß sich eine Geldicke von etwa 1,0 mm ergab. Nach einer Verweilzeit von 15 s auf den zweiten Kühlwalzen war das Gel auf einer Temperatur von zwischen 16ºC (60ºF) und 18ºC (65ºF). Das Gel wurde dann weiter retrogradiert, während es auf einem langsam laufenden Maschenförderer für eine Zeitspanne zwischen 1 und 20 min befördert wurde. Es wurde festgestellt, daß nach einer Zeitspanne von etwa 15 min die charakteristische klebrige zusammenhängende Natur des Maisgeles sich zu einer bröseligen, leicht zerfallenden Masse ändert. Nach dieser Haltezeitspanne wurde das gekühlte Gel bei 18ºC (65ºF) bis 21ºC (70ºF) in die Rietz- Hammermühle eingeführt und leicht durch die Öffnung von 0,9 cm² (3/8" im Quadrat) unter Bildung eines zerkrümelten, teilchenförmigen Maisbestandteils zur Verwendung bei der weiteren Snack-Verarbeitung, wie in Beispiel 2 angegeben, vermahlen.

Beispiel 4

Eine Aufschlämmung von gemahlenem gelben Mais, ähnlich der in Beispiel 3 beschriebenen, wurde aus einem 1:1-Gemisch von vermahlenem Mais und Wasser bei 71ºC (160ºF) hergestellt. Die Maisaufschlämmung, die nach dem Mischen eine Temperatur von 51ºC (123ºF) hatte, wurde 45 min stehengelassen, bevor sie weiterverarbeitet wurde, um Zeit für die vollständige Hydratisierung der größeren Teilchen zu erlauben, insbesondere derjenigen, die auf dem 0,42 mm-(US 40 mesh)-Sieb liegen blieben. Die Viskosität des erhaltenen Gemisches nach 45 min war etwa 40 Pa.s (40000 cP), gemessen auf dem Brookfield-Viskosimeter. Diese Aufschlämmung wurde durch den Crepaco-Wärmeaustauscher mit abgekratzter Oberfläche in einer Geschwindigkeit von 1,72 kg/min (3,8 lb/min) gepumpt, was eine Verweilzeit im Wärmeaustauscherkörper von 3,0 min ergab.
Das aus dem Austauscher mit etwa 96ºC (204ºF) austretende erhitzte Gel wurde in bedeckten Plastikeimern von 19 l (5 gallon) gesammelt und 15 min vor dem mechanischen Kühlen stehengelassen. Frühere Versuche hatten gezeigt, daß eine Haltezeit bei 82ºC (180ºF) oder darüber nach der Stärkeverkleisterung den Geschmack des Fertigproduktes verbessern würden. Das Gel mit einem Durchschnitt von 82ºC (180ºF) wurde gekühlt, indem es einmal durch einen Satz von Walzen von 30,5 cm (12") Durchmesser geführt wurde, durch welche Wasser von 1,6ºC (35ºF) zirkuliert wurde. Das Gel mit 21ºC (70ºF) wurde durch die Rietz-Hammermühle ohne Sieb vermahlen und ohne Verzögerung bei der Herstellung von gewalzten Snacks nach der in Beispiel 2 gezeigten Rezeptur wie folgt verwendet:
Das Maisgel und die vor gemischten trockenen Bestandteile wurden in den VCM-Mischer eingebracht und 15 s gemischt, wonach Wasser zugefügt und das Mischen nur 30 s fortgesetzt wurde. Der krümelige Maisteig wurde zwischen einem einzigen Paar von Walzen aus rostfreiem Stahl gewalzt, die so betrieben wurden, daß sie eine Teigdicke von 0,85 mm bis 0,88 mm ergaben, zu runden Kreisen von 5,08 cm (2") geschnitten, mit einer flexiblen Nylon-Bürste durchlöchert und kontinuierlich bei einer Temperatur von 191ºC (375ºF) etwa 45 s, wie in Beispiel 2 beschrieben, frittiert. Das fertige Produkt hatte ein volleres, reicheres Maisaroma als die Produkte von Beispiel 2 und 3 und hatte zusätzlich keine merkbare Sandigkeit beim Mundgefühl. Der durchschnittliche Fettgehalt war von 30% bis 31%. Es hatte eine angenehme leichte Textur und der stärkeähnliche Nachgeschmack fehlte vollständig.

Beispiel 5

Die Arbeitsweise von Beispiel 4 wurde bei einer Anzahl von Versuchen benutzt, wobei die Verwendung des verkleisterten Getreidebestandteils studiert wurde.
5A. Der Grad an vermahlenem Maisgel wurde auf 80% der gesamten Snack-Bestandteile erhöht unter entsprechender Verminderung der anderen trockenen Bestandteile. Das Produkt hatte mehr Maisaroma, jedoch war der Teig klebriger.
5B. Gleiche Mengen von rohem (ungekochtem), feinvermahlenem Maismehl und vermahlenem Ganzkorn wurden mit Wasser gemischt und zu einem Gel erhitzt. Das vorverkleisterte Maismehl wurde von der Rezeptur weggelassen. Die mit diesem Gel hergestellten Snacks waren ähnlich den Produkten von Beispiel 4.
5C. Ein Teil des erhitzten Maisgels wurde durch nichterhitzte Aufschlämmung in einem Äquivalent von 22% der Gesamtfeststoffe der Snackbestandteile ersetzt. Das aus diesem Gel hergestellte frittierte Snack war deutlich körniger als das Produkt von Beispiel 4.
5D. Das vorverkleisterte Maismehl in der trockenen Mischung von Beispiel 4 wurde durch die gleiche Menge des vermahlenen Ganzkorns ersetzt, aus welchem das erhitzte Gel gemacht wurde. Die Rezeptur für dieses gewalzte Snackprodukt, ausgedrückt auf der Basis von 10% Feuchtigkeit, war wie folgt:
Amiocastärke 15,0 %
Salz 0,6 %
gemahlenes Ganzkorn 9,4 %
erhitztes Maisgel 75,0 %
Das frittierte Produkt war rösch und hatte ein stärkeres Maisaroma als alle anderen Proben in dieser Reihe. Das Produkt war jedoch sandig, wie das Produkt von 5C.
Es wurde daraus geschlossen, daß die abwechselnden Versuche zur Verwendung des feinvermahlenen Getreidebestandteiles direkt in der Snack-Rezeptur folgendes umfassen:
(1) Jeder Anteil des trockenen Getreidebestandteils, der in die Snack-Rezeptur ohne Erhitzen einbezogen werden soll, sollte feinvermahlen sein, z.B. daß er vollständig durch ein 0,42 mm (40) oder 0,30 mm (50 mesh)-Sieb geht.
(2) Wenn das Getreidekorn vermahlen wird, sollte eine Abtrennung der feineren Teilchen nach herkömmlichen Mitteln (Sieben oder andere Arten der Größenklassifizierung) erfolgen. Zum Beispiel sollten die Fraktionen, die durch ein 0,144 mm (100 mesh) (0,0059 inch) oder 0,074 mm (200 mesh) (0,029 inch) gehen, vom Hauptteil der zerkleinerten Getreidekornbestandteile abgetrennt werden. Diese kleineren Fraktionen können mit den wahlweise verwendeten trockenen Snack-Bestandteilen kombiniert und später in das Gemisch mit den hydratisierten erhitzten, größeren Teilchen von zerkleinerten Getreidekörnern in die Rezeptur des Snack-Teigs einbezogen werden.
Durch diese Maßnahmen werden die Hydratisierung und das Erhitzen der verhältnismäßig größeren vermahlenen Getreideteilchen verbessert, und es wird ein gleichmäßiger hydratisiertes und erhitztes Getreidegel erzeugt. Ohne durch die folgende Interpretation gebunden zu sein, wird angenommen, daß der Vorteil dieses Verfahrens darin besteht, daß die kleineren (-0,144 mm) (-100 mesh) Fraktionen, die hauptsächlich aus freigesetzter roher Stärke bestehen, nach Verkleisterung (Einwirkung von Temperaturen über 74ºC (165ºF) beim Vorliegen von ausreichend Wasser) eine solche bevorzugte Absorption des zur Verfügung stehenden Wassers im System zeigen, daß den größeren Getreideteilchen in der Aufschlämmung entsprechend Wasser vorenthalten wird. Als Ergebnis kann der Grad der Hydratisierung (Verkleisterung) der Stärkemoleküle, die in den größeren Teilchen enthalten sind, beträchtlich vermindert sein.
Somit kann durch Verzögerung der Verkleisterung der am feinsten vermahlenen Getreidebestandteil bis zum Erhitzen der Snack-Teigstücke während des Frittierens eine verbesserte Steuerung der Textur und Struktur des frittierten Snacks erzielt werden.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung einerseits ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines frittierten Snack-Nahrungsmittels, wie in Anspruch 1 angegeben.
Dieses Verfahren kann in Stufe d unterbrochen werden und das gekühlte Gel der Stufe d kann verarbeitet werden, indem man das Gel auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 12% trocknet, das getrocknete Gel vermahlt und das vermahlene Gel für die spätere Verwendung als Mittel zur Durchführung des oben erwähnten Verfahrens zur Erzeugung eines frittierten Snack-Nahrungsmittels lagert. Das Gel als solches oder das nasse oder getrocknete Gel, wenn es mit anderen Snack-Bestandteilen gemischt wird, kann jedoch auch zur Herstellung von Snacks allgemein benutzt werden.
Somit bezieht sich die Erfindung auch auf Mittel zur Herstellung von Snacks in Form eines Bestandteils, der als solcher oder nach Mischen mit anderen Snack-Bestandteilen brauchbar für die Herstellung von Snacks allgemein ist, z.B. Nahrungsmittel, die gekocht anstatt frittiert werden. Wenn man einen Teig aus dem abgekühlten Gel oder einer Mischung davon mit anderen Snack-Bestandteilen formt, wird dieser Teig vorzugsweise geformt, indem der Teig extrudiert oder durch den Spalt von entgegengesetzten Walzen gewalzt wird.

Claims

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines frittierten Snacks, dadurch gekennzeichnet, daß man in den folgenden Stufen:

a. trockene ganze Getreidekörner derart mahlt, daß ein Hauptteil der gemahlenen Getreidekörner durch ein 0,84 mm Sieb (U.S. Nr. 20 mesh) geht und auf einem 0,149 mm (U.S. Nr. 100 mesh) zurückgehalten wird;

b. die gemahlenen Getreidekörner gleichmäßig mit Wasser unter Bildung einer Getreide/Wasseraufschlämmung mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 40% bis 70% Wasser hydratisiert;

c. gleichmäßig praktisch alle Stärke in der Getreide/Wasseraufschlämmung bei einer Temperatur über der Verkleisterungstemperatur von Stärke unter Bildung eines Gels verkleistert;

d. das Gel so abkühlt, daß ein Hauptteil der verkleisterten Stärke darin retrogradiert wird; oder

d&sub1;. gewünschtenfalls das gekühlte Gel als Bestandteil bei der späteren Herstellung von Snacks verwendet oder das gekühlte Gel der Stufe d. verarbeitet, indem man das Gel zu einem Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 12% trocknet, das getrocknete Gel mahlt und das gemahlene Gel für die spätere Verwendung aufbewahrt;

e. das gekühlte verkleisterte gemahlene Getreide (Gel) mit trockenen Snackbestandteilen unter Bildung eines Teigs vermischt;

f. den Teig zu einzelnen Snackstücken formt; und

g. die einzelnen Snackstücke frittiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Getreide der Stufe a. aus der Gruppe Mais, Weizen, Gerste, Hafer, Roggen und Reis oder irgendeiner Kombination davon auswählt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getreide gelber Zahnmais (eine gelbe Varietät von Zea mays conv. dentiformis) ist oder umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Getreide der Stufe a. zu solcher mm- (mesh) Größe mahlt, daß alles Getreide durch ein 0,42 mm (U.S. Nr. 40 mesh) Sieb geht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das gemahlene Getreide in Stufe b. mit Wasser bei einer Temperatur von 50ºC (120ºF) bis 70ºC (160ºF), insbesondere von 60ºC (140ºF) bis 66ºC (150ºF) hydratisiert.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das gemahlene Getreide für eine Zeitspanne von 15 min bis 60 min hydratisiert.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das hydratisierte Getreide der Stufe c. bis zu einer Endtemperatur von 70ºC (160ºF) bis 105ºC (220ºF), insbesondere von 80ºC (180ºF) bis 95ºC (200ºF) erhitzt, um die Stärke darin zu verkleistern.

8. Mittel zur Herstellung von Snacks in Form eines Bestandteils der, nach Mischen mit anderen Snackbestandteilen, brauchbar bei der Herstellung von Snacks ist, dadurch gekennzeichnet, daß es durch ein kontinuierliches Verfahren mit den folgenden Stufen herstellt werden kann:

a. Vermahlen von trockenen ganzen Getreidekörnern derart, daß die Teilchengröße des vermahlenen Getreides auf eine solche Größe vermindert ist, daß alles dieses Getreide durch ein 0,84 mm (Standard U.S. Nr. 20 mesh) Sieb geht;

b. gleichförmiges Hydratisieren des vermahlenen Getreides zu einer Getreide/Wasseraufschlämmung, die einen Feuchtigkeitsgehalt von 40% bis 70% hat;

c. Erhitzen der Getreide/Wasseraufschlämmung, bis sie gleichmäßig verkleistert und ein Gel gebildet ist;

d. Kühlen des Gels derart, daß der Hauptteil der Stärke darin retrogradiert ist; und

e. Verwendung des gekühlte Gels als Betandteil bei der späteren Herstellung von Snacks.

9. Mittel nach Anspruch 8 in Form von Mitteln zur Herstellung von frittierten Mais-Snacks, dadurch gekennzeichnet, daß es durch folgende Stufen erhältlich ist:

a. Hydratisieren des gemahlenen Mais in Wasser bei 60ºC (120ºF) bis 70ºC (160ºF);

b. Erhitzen des hydratisierten Mais auf eine Temperatur von 80ºC (180ºF) bis 90ºC (190ºF) für eine Zeitspanne von wenigstens 0,75 bis etwa 5 min derart, daß eine gelähnliche Masse gebildet wird; und

c. Zerkleinern der gekühlten gelähnlichen Masse und Verwendung des zerkleinerten Teils bei der späteren Verarbeitung für frittierte Mais-Snackprodukte.

10. Mittel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man den hydratisierten Mais für wenigstens 0,75 min erhitzt.