DE4017114A1 - Verfahren zur herstellung eines getreidekeimproduktes fuer nahrungszwecke - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines getreidekeimproduktes fuer nahrungszweckeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Getreidekeimproduktes für Nahrungszwecke.
Die nach der Erfindung hergestellten Getreidekeimprodukte können
auf Grund ihrer langen Haltbarkeit und ihres ernährungsphysiolo
gisches Wertes für die Herstellung sehr unterschiedlicher
Nahrungsmittelprodukte eingesetzt werden. So können die Ge
treidekeimprodukte allein oder in Verbindung mit anderen
Stoffen eingesetzt werden für Frühstücksprodukte, Knabberartikel,
Breinahrungen, Suppen, Getränke, Diätnahrungen für die Anwendung
bei verschiedenen Erkrankungen, wie Zöliakie oder Sprue oder
Magen-Darmerkrankungen oder die Herstellung von Getreidekeimöl
und viele andere Erzeugnisse.
Getreidekeime enthalten bekanntlich biologisch hochwertige
Proteine polyungesättigte Fettsäuren, Vitamine, insbesondere
die Vitamine B1, B2, B6, E, F und die Mineralstoffe K, Ca und Mg.
Darüber hinaus sind sie reich an Ballaststoffen und verdauungs
fördernden Enzymen. Einer umfangreichen Verwendung steht immer
noch ihre geringe Haltbarkeit entgegen. Die Ursache dafür ist
das Ranzigwerden der in den Keimen enthaltenen Fette. Der
Verderb der Fette beruht auf Hydrolyse und Oxidation in
beiden Fällen spielen bei diesem Prozeß die in den Getreide
keimen enthaltenen Enzyme eine nicht unwesentliche Rolle.
Stabilisierte Getreidekeime sind auf Grund ihres hohen Nähr
wertes für die Herstellung von Nahrungsprodukten mehr bedeutsam.
Um eine Stabilisierung und damit eine Haltbarmachung der Keime
über einen längeren Zeitraum zu erreichen, ist eine Anzahl
unterschiedlicher Verfahren bekanntgeworden.
Dabei geht es bei diesen Verfahren vornehmlich um die Inaktivie
rung der das Ranzigwerden der Fette verursachenden Enzyme. So werden
nach der GB-OS 20 55 547 die Keime zunächst entfettet, anschließend
wird die Feuchte bei einer Temperatur von 68°C auf etwa 12% er
höht, danach erfolgt eine Heißextrusion.
Abgesehen davon, daß das Verfahren recht aufwendig ist, enthalten
die Keime nicht mehr die ernährungsphysiologisch wertvollen un
gesättigten Fettsäuren.
Aus der DE-AS 20 43 888 (und Zusatzpatentanmeldung DE-OS 22 49 964)
ist ein Verfahren zur Herstellung eines mit Wirkstoffen angereicher
ten Produktes aus Getreidekeimen bekannt, bei dem Keime und Mehle
im Verhältnis von 5 : 4 mit Wasser gemischt werden und dieses
Gemisch bei etwa 40°C einem Säuerungsprozeß unterzogen wird.
Der Gärungsvorgang wird nach 4 Tagen abgebrochen, die Masse im
Vakuum getrocknet und anschließend vermahlen. Bei dem Verfahren
werden teilweise oder ganz entfettete Keime verwendet. Nachteilig
ist der aufwendige Herstellungsprozeß und die eingeschränkte Ver
wendbarkeit des erhaltenen Produktes.
In der US-PS 47 47 373 wird ein Verfahren zur Hitzestabilisierung
von Getreidekörnern oder -keimen beschrieben. Das Getreide bzw.
die Keime werden mit einem Feuchteanteil von 13-17% bei einer
Temperatur von 95-110°C behandelt. Bei diesen Temperaturen
werden nicht nur die Enzyme, sondern auch die Vitamine zerstört,
so daß ein Produkt mit stark herabgesetztem ernährungsphysiologi
schem Wert erhalten wird.
In der DE-AS 23 18 245 wird ein Verfahren zur Stabilisierung
der Nebenprodulte aus der Vermahlung von Reis und anderen
Getreidearten beschrieben.
Die Veränderung der Nebenprodukte, insbesondere der Kleie und
der Keime ist hauptsächlich auf die in ihnen enthaltenen Fette
zurückzuführen.
Unabhängig von den Fetten stellen die Mikrotoxine ein weiteres
Problem hinsichtlich der Haltbarkeit dar. Nach der DE-AS 23 18 245
unterwirft man die Nebenprodukte einem Anfeuchtungs- und Er
hitzungsverfahren, das gleichzeitig durch Einführen von Wasser
dampf in das Produkt bewirkt wird, wobei das Produkt in ver
wirbeltem Zustand gehalten wird.
Dies kann mit dem eingeführten Dampf und/oder mit Hilfe anderer
mechanischer pneumatischer oder sonstiger Verfahren erreicht
werden. Durch einen Feuchteanteil der Produkte von 18-40%
soll die restlose Zerstörung der Enzyme und Mikrotoxine nach
diesem Verfahren gesichert sein.
Das DD-WP 2 62 999 beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines
Diätetikums für Zöliakie- und Spruekranke. Weizenkeime in Form
ihrer Zerkleinerungsprodukte oder Extrakte und Konzentrate
werden mit schleimbildenden Quellstoffen vermischt. Zum Verzehr
wird dieses Diätetikum mit Wasser angerührt. In der Schleim
stoffsuspension quellen die Weizenkeime stark und die Suspension
ist schlecht trinkbar. Die breinahrige Beschaffenheit ist ein
wesentlicher Nachteil für die Applikation. Die schleimbildenden
Quellstoffe sollen die Darmmukosa, indem sie sich an diese an
lagern, vor den in der Nahrung enthaltenen Prolaminen und deren
zöliakieaktiven Abbauprodukten schützen. Durch die verfahrensbe
dingte Beschaffenheit kann dies nur unvollständig erfolgen.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Stabili
sierung und damit zur Bereitstellung von Getreidekeimen für die
menschliche Ernährung weisen also insgesamt die Nachteile auf,
daß bei der Stabilisierung ernährungsphysiologisch wertvolle
Inhaltsstoffe verlorengehen (Fette, Enzyme, Vitamine) und/oder
die Stabilisierung keine breite Anwendung der Keime ermöglicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen
zur Behandlung von Getreidekeimen aufzuzeigen, die bei Erhalt
des ernäherungsphysiologischen Wertes der Getreidekeime, d. h.
ohne Verlust wesentlicher Inhaltsstoffe zu einem Getreidekeim
produkt führen, das lange haltbar ist und auf Grund seiner
Zusammensetzung in vielen Nahrungsmitteln eingesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Getreide
keime in einen Wirbelschichtsprühgranulator eingegeben und bei
einer Produkttemperatur bis max. 40°C auf einen Feuchteanteil
von 50-60% getrocknet werden, wobei gleichzeitig der Luft
strom so eingestellt wird, daß störende Feinanteile < 1,5 mm aus
dem Wirbelschichtsprühgranulator ausgetragen und mittels Zyklon
oder Filter aus der Abluft abgeschieden werden, anschließend
Hydrokolloide und/oder Fette und/oder Öle und/oder pharmazeu
tische Überzugsstoffe und/oder modifizierte Getreidestärken und
gegebenenfalls Geschmacks- und/oder Aromastoffe zur Ummantelung
aufgesprüht werden, und zwar in der Weise, daß entweder einer
dieser Stoffe allein oder mehrere dieser Stoffe einzeln nachein
ander oder zwei oder mehrere der genannten Stoffe in Form einer
stabilen Emulsion aufgesprüht werden, wobei mindestens eine
Schicht, sofern die Stoffe nicht in Form einer Emulsion aufgesprüht
werden, aus einem hydrophob wirkendem Fett und/oder Öl besteht
und das Aufsprühen der Fette und/oder Öle bei einer Produkt
temperatur von max. 25°C und der übrigen Stoffe einschließlich
der Emulsionen bei der Produkttemperatur von max. 40°C erfolgt.
Der Massenanteil der Ummantelungsstoffe an der Gesamtmasse des
Getreidekeimproduktes beträgt insgesamt 0,5-15,0% bei
Fetten und/oder Ölen 3,0-10,0% bei Hydrokolloiden pharma
zeutischen Überzugsstoffen und modifizierten Getreidestärken
0,5-5,0% bei Emulsionen, 3,0-15,0%. Als Hydrokolloide
können zum Beispiel Alginate, Agar-Agar, Gummi arabicum, Guar
mehl, Johannisbrotkernmel, Pektin oder Gelatine und als
pharmazeutische Überzugsstoffe zum Beispiel Polymethacrylate,
Zellulosederivate (-ester, -ether) Polyvinylpyrrolidon einge
setzt werden.
Als Geschmacks- oder Aromastoffe eignen sich besonders Xylit-
Sorbit-Gemische, Zucker, Dextrine, Schokolade, Fruchtaromen
aber auch Gewürzmischungen, Natriumglutamat oder Fleischextrakt.
Es wurde gefunden, daß ein haltbares und vielseitig einsetzbares
Getreidekeimprodukt erhalten wird, wenn Getreidekeime in der
Weise behandelt werden, daß nach einer Reduzierung des Feuchte
anteils auf 5,0-6,0% bei Temperaturbedingungen, bei denen
eine Inaktivierung der Enzyme weitestgehend vermieden wird, eine
erneute Feuchteaufnahme der Keime und Oxidation der ungesättigten
Fettsäuren der Keime durch Aufbringen einer hydrophoben Schicht
vorzugsweise aus Fetten und/oder Ölen, gesättigter Fettsäuren
verhindert wird. Zum Hydrophobieren der Getreidekeime werden
lagerstabile Fette und/oder Öle gesättigter Fettsäuren mit einem
Schmelzpunkt unter 35°C verwendet. Besonders geeignet sind solche
Fette oder Öle, die ein angenehmes Mundgefühl vermitteln, wie
z. B. Kakaobutter, Kokosfett oder Sonnenblumenweichfett.
Das Aufbringen einer solchen Schicht ist nicht nur wesentlich
zur Erzielung der gewünschten Haltbarkeit, sondern eine hydrophobe
Schicht hat darüber hinaus den Vorteil, daß die Getreidekeime
bei einer Zubereitung mit Flüssigkeit nicht sofort aufquellen
und damit doch recht verzehrsunfreundlich werden.
Von besonderer Bedeutung ist die erfindunsgemäße Arbeitsweise
im Zusammenhang mit der Anwendung von Getreidekeimen für ein
Diätnahrungsmittel für an Zöliakie oder Sprue Erkrankte, bei dem
den Keimen schleimbildende Stoffe wie Alginate oder Gummen zuge
setzt werden, um die Darmmukosa während des Abbaus von die Pe
tienten schädigenden Prolaminen des Gliadins Secalins Hordeins
und Avenins bzw. deren Spaltprodukte zu schützen.
Da erfindungsgemäß auch schleimbildende Stoffe als Mantel auf
die sich dadurch vergrößernde Oberfläche der Weizenkeime aufge
sprüht werden, können sie durch die angreifenden Darmsekrete
sofort gelöst werden und somit ihre Schutzfunktion für den Patienten
in kurzer Zeit erfüllen, also die Dammukosa vollständig aus
schleimen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung be
steht darin, stabile Emulsionen aus den genannten Stoffen, z. B.
den Hydrokolloiden und den Fetten zu bilden und diese zum Zwecke
der Ummantelung auf die Getreidekeime aufzusprühen und zu trocknen.
Der Überzug wird dadurch stabiler und dichter und verhindert die
unerwünschte Erhöhung des Feuchteanteils.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die
Trocknung der Getreidekeime auf einen Feuchteanteil 5,0-
6,0% verbunden wird mit der Abscheidung von Feinanteilen < 1,5 mm.
Dies ist besonders wichtig, denn offenbar wird bei den Feinanteilen
die homogene Zusammensetzung und die Ummantelung nicht gewährleistet.
Die Abscheidung der Feinanteile wird durch Einstellung des das Wir
belbett aufrechterhaltenden Luftstroms erreicht. Damit ergibt sich
ein weiterer Vorteil der Erfindung, da mühlenfrische Getreidekeime
ohne eine Vorbehandlung eingesetzt werden können.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Getreide
keimprodukte weisen eine lange Haltbarkeit auf und sind in viel
fältiger Weise für Nahrungsmittel einsetzbar. Auf die Bedeutung
als Diätnahrungsmittel wurde schon hingewiesen. Die Getreidekeim
produkte können auch allein oder in Verbindung mit anderen Stoffen
eingesetzt werden für Breinahrungen, Suppen, Knabberartikel,
Füllmasse für Müsli-Riegel und viele andere Erzeugnisse.
Die folgenden Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung näher
erläutern.
3 kg Weizenkeime mit einem Feuchteanteil von 15% werden in einen
Wirbelschichtgranulator eingegeben und mit einem senkrecht ge
richteten Luftstrom in eine wirbelnde Bewegung versetzt.
Anstelle eines Abluftfilters befindet sich im Wirbelschichtgranu
lator ein Sieb mit einer Maschenweite von 1,5 mm. Durch dieses
Sieb wird der Feinstaub aus dem Wirbelschichtgranulator ausgetragen
und über einen Zyklon aus dem Luftstrom abgeschieden, während
die größeren Weizenkeime in der Wirbelschicht verbleiben.
Die Weizenkeime werden im Wirbelschichtgranulator in 90 min auf
eine Endfeuchte von 5,0% getrocknet, wobei die Zulufttemperatur
so eingestellt wird, daß die Temperatur in der Wirbelschicht
zwischen 35-40°C liegt.
Nach Abschluß der Trocknung werden 250 g Sonnenblumensaatöl auf
die Weizenkeime gesprüht und damit ein hydrophobierender Mantel
aufgetragen. Die Temperatur im Wirbelbett wird dabei zwischen
5-20°C gehalten.
Auf 3 kg nach Beispiel 1 getrocknete Maiskeime werden 200 g auf
geschmolzenes Kokosfett als hydrophobierender Mantel aufgesprüht.
Die Temperatur in der Wirbelschicht wird dabei auf 10-20°C
eingestellt. Anschließend werden 3000 g einer wäßrigen Mischung
aus Guarmehl und Fleischextrakt als zweite Ummantelung aufge
sprüht. Die Mischung enthält 90 g Guarmehl und 30 g Fleischextrakt.
Dabei wird die Zulufttemperatur so eingestellt, daß die Temperatur
im Wirbelbett zwischen 37-40°C liegt. Während des 2 Coating-
Prozesses wird das in der Mischung enthaltene Wasser verdampft.
Auf 3 kg nach Beispiel getrocknete Roggenkeime werden 180 g
aufgeschmolzenes Sonnenblumenweichfett als hydrophobierende Schicht
aufgesprüht, die Temperatur in der Wirbelschicht wird dabei auf
10-20°C gehalten.
Anschließend werden 2400 g einer Gelatinelösung auf die hydropho
bierten wirbelnden Roggenkeime aufgesprüht. Die Gelatinelösung
enthält 120 g Gelatine. Die Gelatinelösung wird über beheizte
Pumpen Rohrleitungen und Düsen mit einer Temperatur von 60°C
geführt um ein vorzeitiges Erstarren zu vermeiden. Die Temperatur
der Zuluft wird so eingestellt, daß die Temperatur im Wirbelbett
zwischen 35-40°C schwankt.
Auf 3 kg nach Beispiel 1 getrocknete und hydrophobierte Weizen
keime werden 24 000 g einer wäßrigen 2,5%igen Johannisbrotkern
mehllösung ausgesprüht. Dabei wird die Zulufttemperatur so ein
gestellt, daß die Temperatur im Wirbelbett zwischen 35-40°C
liegt. Es wird somit ein schleimbildender Mantel um die hydro
phobierten Weizenkeime gehüllt.
Als letzte Schutzschicht und zur Geschmacksverbesserung werden
unter Beibehaltung des Trocknungsregimes 1500 g einer wäßrigen
4,0%igen Instant-Reisschleimlösung aufgesprüht. Die Instant-
Reisschleimlösung enthält 5,0% Apfelkonzentrat.
Auf 3 kg getrocknete Weizenkeime nach Beispiel 1 werden 1,6 l einer
Emulsion, bestehend aus Johannisbrotkernmehl, Kokosfett, Vanillin
und Wasser gesprüht, die Weizenkeime mit den Emulsionsbestand
teilen ummantelt und hydrophobiert, wobei das in der Emulsion
enthaltene Wasser verdunstet.
Die Zulufttemperatur wird während des Coating-Prozesses so ge
wählt, daß in der Wirbelschicht eine Temperatur von 40°C nicht
überschritten wird. Die aufzusprühende Emulsion enthält ca. 2,0%
Johannisbrotkernmehl, ca. 7,5% Fett und ca. 1,0% Vanillin.
Weizenkeime, die nach dem Verfahren aus Beispiel 3 behandelt
wurden, werden mit weiteren Rohstoffen, wie zerkleinerten Erd
nüssen, gerösteten Haferflocken, Stärkesirup u. a. zu einem
noch flüssigen Brei gemischt. Dieser Brei wird als Füllmasse
für Müsli-Riegel weiterverarbeitet. Die behandelten Weizenkeime
werden in einer Menge eingesetzt, die ca. 50% der laut Rezeptur
üblichen Erdnüsse ersetzt.
Nach Beispiel 5 behandelte Weizenkeime werden vereinzelt und über
ein Gittertransportband geführt. Auf die Weizenkeime wird flüssige
Schokolade über Düsen aufgesprüht, bis die Weizenkeime vollständig
überzogen sind. Die überschüssige Schokolade kann durch das
Gittertransportband abtropfen und wird zur Wiederverarbeitung
zurückgeführt.
Die überzogenen Weizenkeime werden anschließend in einem Kühl
tunnel gekühlt, um die Schokolade fest werden zu lassen. Es
entsteht ein süßer Knabberartikel.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung eines Getreidekeimproduktes für
Nahrungszwecke, dadurch gekennzeichnet, daß
- - Getreidekeime in einen Wirbelschichtsprühgranulator eingegeben und bei einer Produkttemperatur bis max. 40°C auf einen Feuchteanteil von 5,0-6,0% getrocknet werden,
- - dabei der Luftstrom so eingestellt wird, daß störende Fein anteile < 1,5 mm aus dem Wirbelschichtsprühgranulator ausge tragen und mittels Zyklon oder Filter aus der Abluft ausge schieden werden,
- - anschließend Hydrokolloide und/oder Fetter und/oder Öle und/oder pharmazeutische Überzugsstoffe und/oder modifizierte Getreidestärken und gegebenenfalls Geschmacks- und/oder Aroma stoffe zur Ummantelung aufgesprüht werden,
- - dabei entweder einer dieser Stoffe allein oder mehrere dieser Stoffe einzeln nacheinander oder zwei oder mehrere der genannten Stoffe in Form einer stabilen Emulsion aufgesprüht werden,
- - sofern die Stoffe nicht in Form einer Emulsion aufgesprüht werden, mindestens 1 Schicht aus einem hydrophob wirkenden Fett und/oder Öl besteht, und
- - das Aufsprühen der Fette und/oder Öle bei einer Produkttempe ratur von max. 25°C und der übrigen Stoffe einschließlich der Emulsionen bei einer Produkttemperatur von max. 40°C erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf
sprühen der Stoffe in der Weise erfolgt, daß
- - der Massenanteil der Ummantelungsstoffe an der Gesamtmasse des Getreidekeimproduktes insgesamt 0,5-15,0%
- - der Massenanteil bei Fetten und/oder Ölen an der Gesamtmasse 0,3-10,0%,
- - der Massenanteil bei Hydrokolloiden, pharmazeutischen Über zugsstoffen und modifizierten Getreidestärken an der Gesamt masse 0,5-5,0% und
- - der Massenanteil bei Emulsionen an der Gesamtmasse 3,0-15,0%
beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - als Hydrokolloide zum Beispiel Alginate, Agar-Agar, Gummi arabicum, Guarmehl, Johannisbrotkernmehl, Pektin oder Gelatine
eingesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - als pharmazeutische Überzugsstoffe z. B. Polymethacrylate, Zellulosederivate, Polyvinylacetat-copolymere oder Polyvinyl pyrrolidon
eingesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - als Geschmacks- oder Aromastoffe z. B. Xylit-Sorbit-Gemische, Zucker, Dextrine, Schokolade, Fruchtaromen, Gewürzmischungen, Natriumglutamat oder Fleischextrakt
eingesetzt werden.
6. Getreidekeimprodukt für Nahrungszwecke, dadurch gekennzeichnet,
daß
- - die Getreidekeime mit einer oder mehreren Schichten, bestehend aus Hydrokolloiden und/oder Fetten und/oder Ölen und/oder pharmazeutischen Überzugsstoffen und/oder modifizierten Ge treidestärken und gegebenenfalls Geschmacks- und/oder Aroma stoffen ummantelt sind,
- - mindestens eine dieser Schichten hydrophobe Eigenschaften aufweist, und
- - der Massenanteil der Ummantelungsstoffe an der Gesamtmasse der Getreidekeimprodukte insgesamt 0,5-15,0%
beträgt.
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