DE4017114A1 - Verfahren zur herstellung eines getreidekeimproduktes fuer nahrungszwecke - Google Patents

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.

f) Ausführungsbeispiele Beispiel 1

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.

Beispiel 2

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.

Beispiel 3

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.

Beispiel 4

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.

Beispiel 5

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.

Beispiel 6

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.

Beispiel 7

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.