DE60028184T2 - Verfahren zur herstellung eines expandierten lebensmittels - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Lebensmittels und, spezifischer betrachtet, auf ein Verfahren zum Herstellen einer Ladung bzw. Beschickung von expandierten Lebensmitteln.
- Expandierte Lebensmittel (d.h. Lebensmittel, die Luft und/oder Gas in sich enthalten; Kohlendioxid oder Stickstoff, zum Beispiel) sind gut bekannt. Sie können hergestellt werden, indem man Gas direkt in die Lebensmittelzusammensetzung hineinbringt, zum Beispiel durch ein mechanisches Schlagen, und wahlweise indem man die Lebensmittel einem verminderten Druck unterwirft oder indem man eine Injektion von Gas unter Druck vornimmt und nachfolgend den Druck ablässt (z.B. Extrusion). Alternativ (oder in Kombination mit dem oben Gesagten) kann ein chemischer Zusatzstoff (z.B. Natriumbicarbonat) in die Lebensmittelzusammensetzung hinein gebracht werden, wobei dieser Zusatzstoff zu der Bildung von Gas in der Lebensmittelzusammensetzung führt.
- Eine besondere Schwierigkeit bei der Bildung von expandierten Lebensmitteln besteht darin, ein konsistentes Produkt mit dem erforderlichen Grad an Expansion zu erzielen, welche für eine gewünschte Beschaffenheit notwendig ist und, sofern das Lebensmittel für den menschlichen Verbrauch bestimmt ist, auch für den Mundgeschmack. Eine Überexpansion kann zu einem Lebensmittel mit einem hohlen Inneren führen. Umgekehrt muss darauf geachtet werden, dass es dem expandierten Lebensmittel nicht ermöglicht wird in sich zusammenzufallen, bevor es sich in geeigneter Weise eingestellt bzw. stabilisiert hat. Dies ist ein besonderes Problem, wenn die Expansion bei einer erhöhten Temperatur ausgeführt wird, in welchem Fall das Lebensmittel unter sorgfältig gesteuerten Bedingungen verfestigt werden muss. Zum Beispiel, wenn die Expansion unter Vakuum bei einer erhöhten Temperatur ausgeführt wird, dann muss das Vakuum im Allgemeinen so lange aufrechterhalten bleiben, bis der Feuchtigkeitsgehalt in dem Lebensmittel ausreichend vermindert worden ist, auf dass sich dasselbe stabilisieren konnte. In einem anderen Verfahren, so wie dies in WO 97/34503 exemplarisch dargestellt worden ist, wird das expandierte Lebensmittel dadurch stabilisiert, dass dessen Feuchtigkeitsgehalt durch ein Konditionieren bei einer erhöhten Temperatur (annähernd 100°C) während einer Zeitdauer von einer Stunde oder mehr vermindert wird, bevor es dem Lebensmittel erlaubt wird, sich abzukühlen. Solche Verfahren können zeitraubend und kostspielig sein.
- Das Dokument
US 4869911 offenbart ein Extrusionsverfahren, bei welchem ein mehlhaltiges Produkt mit einer knusprigen Beschaffenheit dadurch erzielt wird, dass ein Extrudieren durch eine Düse bei einer erhöhten Temperatur hinein in einen Bereich unter atmosphärischem Druck und atmosphärischer Temperatur vorgenommen wird. Die Art des Produktes ist derart, dass die knusprige Beschaffenheit anschließend an das Abkühlen erzielt wird, ohne die Notwendigkeit eines zusätzlichen Trocknungsschrittes. - Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Einstellen bzw. Stabilisieren von expandierten Lebensmitteln zu liefern, welches die oben erwähnten Probleme beseitigt oder diese mildert.
- Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines expandierten Lebensmittels geliefert, welches die nachfolgenden Schritte umfasst: ein Überführen einer weichen, expandierten Lebensmittelzusammensetzung bei einer ersten Temperatur und bei einem ersten Druck in einen Einstellungs- bzw. Stabilisierungsbereich bei einer zweiten Temperatur, wobei die zweite Temperatur niedriger liegt als die erste Temperatur; und ein Kühlen und ein Stabilisieren der weichen, expandierten Lebensmittelzusammensetzung in dem Stabilisierungsbereich bei einem zweiten Druck, welcher niedriger ist als der erste Druck.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Ladung eines expandierten Lebensmittels geliefert, welches die nachfolgenden Schritte umfasst: ein Überführen einer weichen, expandierten Lebensmittelzusammensetzung, welche sich in einem mindestens teilweise expandierten Zustand befinden kann und welche ein verdampfbares Treibmittel enthält, bei einer ersten Temperatur und im Wesentlichen bei Atmosphärendruck in einen Stabilisierungsbereich bei einer zweiten Temperatur, wobei die zweite Temperatur niedriger liegt als die erste Temperatur; und ein Kühlen und ein Stabilisieren der weichen Lebensmittelzusammensetzung in dem Stabilisierungsbereich bei einem zweiten Druck, welcher niedriger ist als der Atmosphärendruck, um so die Lebensmittelzusammensetzung durch Verdampfung des verdampfbaren Treibmittels zu expandieren oder weitgehender zu expandieren.
- So wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "weich" im Zusammenhang mit der Lebensmittelzusammensetzung auf eine solche Lebensmittelzusammensetzung, welche zwar expandiert worden sein mag, welche sich aber in einem plastischen Zustand befindet und welche daher zu einer Expansion (oder zu einer weitgehenden Expansion) oder zu einer Kontraktion befähigt ist.
- Vorzugsweise liegt die erste Temperatur typischerweise in dem Bereich von 70 bis 150°C. Der erste Druck ist vorzugsweise im Wesentlichen ein Atmosphärendruck.
- Die zweite Temperatur liegt vorzugsweise in dem Bereich von 10 bis 50°C, aber sie ist typischerweise eine Umgebungstemperatur. Der zweite Druck liegt vorzugsweise in dem Bereich von 2 × 104 bis 7 × 104 Pa, mit einem größeren Vorzug in dem Bereich von 3,3 × 104 bis 5 × 104 Pa.
- Vorzugsweise wird der Stabilisierungsbereich im Wesentlichen auf der zweiten Temperatur und auf dem zweiten Druck gehalten, wodurch es dem Verfahren ermöglicht wird, kontinuierlich zu sein. Stärker bevorzugt wird der Stabilisierungsbereich mit einem Einlass und mit einem Auslass ausgestattet und er wird so angeordnet, dass die weiche Lebensmittelzusammensetzung den Stabilisierungsbereich über den Einlass betritt und die stabilisierte Lebensmittelzusammensetzung aus dem Auslass herauskommt.
- Bei einer Ausführung wird die Lebensmittelzusammensetzung über den Stabilisierungsbereich hinweg durch ein Förderband transportiert. Die Aufenthaltszeit der Lebensmittelzusammensetzung in dem Stabilisierungsbereich kann gesteuert werden, indem man die Geschwindigkeit des Transportbandförderers anpasst. Die Zeit, die erforderlich ist, um die weiche Lebensmittelzusammensetzung zu stabilisieren, kann zehn Minuten oder weniger betragen und sie kann so kurz sein wie etwa drei Minuten.
- Eine anfängliche Expansion (d.h. eine Expansion vor dem Überführen in den Stabilisierungsbereich hinein) kann zumindest teilweise bewirkt werden durch Anwendung von Wärme und/oder durch eine Verminderung von Druck (z.B. Anwendung eines partiellen Vakuums oder einer Extrusion durch eine Düse ausgehend von einem relativ hohen Druckbereich hin zu einem Bereich von relativ niedrigem Druck).
- Im Allgemeinen erfordert die Expansion einer Lebensmittelzusammensetzung ein Expansionsmittel, das in die Zusammensetzung hinein gegeben wird. Geeignete Expansionsmittel enthalten chemische Expansionsmittel wie etwa Natrium- oder Ammoniumbicarbonat und ein gasförmiges oder verdampfbares Expansionsmittel wie etwa gasförmiges oder superkritisches Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff, Druckluft oder Wasser.
- Bei dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung können ein oder mehrere chemische und/oder gasförmige oder verdampfbare Expansionsmittel als Ingrediens zu der Lebensmittelzusammensetzung hinzugefügt sein.
- Bei dem Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können ein oder mehrere chemische und/oder gasförmige Expansionsmittel als ein Ingrediens zu der Lebensmittelzusammensetzung hinzugefügt sein zusätzlich zu dem verdampfbaren Expansionsmittel, welches vorzugsweise ausgewählt wird unter superkritischem Kohlenstoffdioxid oder Stickstoff oder Wasser.
- Es versteht sich, dass die Verdampfung des verdampfbaren Expansionsmittels, sofern es vorhanden ist, die Abkühlung und das Stabilisieren der Lebensmittelzusammensetzung unterstützen wird.
- Die Lebensmittelzusammensetzung kann irgendein Ingrediens oder eine Kombination von Ingredienzien (zusätzlich zu irgendeinem Expansionsmittel) enthalten, die, wenn sie unter den beschriebenen Bedingungen zusammengemischt werden, eine Masse bilden werden, welche in der Lage ist in ihrem plastischen Zustand zu expandieren, und sich zu verfestigen oder sich zu stabilisieren, und welche die physikalischen Eigenschaften des expandierten Zustandes beibehält. Vorzugsweise ist die Lebensmittelzusammensetzung eine Zusammensetzung aus Süßwaren und sie wird im Allgemeinen (zusätzlich zu irgendeinem Expansionsmittel) ein oder mehrere Ingredienzien enthalten, die ausgewählt werden unter Kakaofeststoffen, Zucker, anderen Kohlenhydraten (z.B. Mono-, Di-, Oligo- und Polysaccharide), Malzmilch, Malzextrakt, Magermilchpulver, Vollmilchpulver, Maltodextrin, Pflanzenöl oder -fett, Stärke, unter Bindemitteln wie Gluten, Kasein, Pektin, Gummi und Gelatine, unter Geschmacksstoffen und Farbstoffen.
- Die Lebensmittelzusammensetzung kann einem Formgebungsverfahren unterworfen werden, bei welchem die Lebensmittelzusammensetzung zu Stücken mit einer gewünschten Form umgewandelt wird, zum Beispiel zu Stangen oder zu "Bällen" (d.h. Stücke von nahezu kugelförmiger Gestalt). Solche Formgebungsverfahren können, vor der Expansion, das Ablegen der Lebensmittelzusammensetzung in Formen implizieren. Alternativ kann das Formgebungsverfahren an der expandierten, aber weichen Lebensmittelzusammensetzung durchgeführt werden (zum Beispiel ein Schneiden einer expandierten Zusammensetzung in Stücke, gefolgt von einer Extrusion und wahlweise einer Trommelbehandlung der Stücke, um diese zu Bällen zu verformen).
- Bei einer bevorzugten Ausführung des ersten Aspektes wird die weiche, expandierte Lebensmittelzusammensetzung durch eine Extrusion geformt, vorzugsweise unter Verwendung eines Extrusionskochgerätes.
- Bei einer hochgradig bevorzugten Ausführung des ersten Aspektes wird die extrudierte, weiche Lebensmittelzusammensetzung in Stücke geschnitten und durch eine Trommelbehandlung zu Bällen verformt, und während dieser Prozedur wird die expandierte Lebensmittelzusammensetzung auf die erste Temperatur erwärmt, bevor sie in den Stabilisierungsbereich überführt wird.
- Nachfolgend an die Stabilisierung wird die Ladung der expandierten Lebensmittelstücke zur Verpackung gesandt oder einem weiteren Verfahrensschritt unterworfen, zum Beispiel einem Beschichten mit beispielsweise einer Beschichtungszusammensetzung aus Schokolade.
- Die vorliegende Erfindung wird jetzt bis in weiterreichende Einzelheiten in den nachfolgenden Beispielen beschrieben. BEISPIEL 1
Rezeptur (kg nach Gewicht) Zucker 57,9 Getrockneter Maissirup 36,1 - Eine Charge wird gemäß der obigen Rezeptur abgewogen und mit Hilfe eines Bandmischers gemischt. Die daraus resultierende Zusammensetzung wird mit einer Geschwindigkeit von 21 kg/h hinein gebracht in den Abschnitt 1 der Zuführungszone eines co-rotierenden, 11-Abschnitte umfassenden Wenger TX52 Doppelschraubenextrusionskochgerätes. Der Abschnitt 6 des Extruders ist mit einer Entlüftungsöffnung versehen, welche in diesem Beispiel gegenüber der Atmosphäre offen ist. Die Geschwindigkeit der Extruderwelle beträgt 210 UpM) und die Motorbelastung des Extruders beträgt 48%. Die Extrudertemperatur in den Abschnitten 1 bis 3 wird zwischen 30 und 40°C gehalten, in den Abschnitten 4 bis 6 zwischen 140 und 150°C und in den Abschnitten 6 bis 11 zwischen 60 und 65°C. Eine frisch zubereitete Aufschlämmung von Natriumbicarbonat (6 kg) in 42 DE Maissirup (4 kg) wird mit einer Geschwindigkeit von 2,3 kg/h in die offene Entlüftungsöffnung des Extruders gepumpt. Die unter 1030 kPa stehende Masse aus Abschnitt 11 wird durch eine runde Düse extrudiert, um einen kontinuierlichen Strang zu formen.
- Der aus der Düse (in ein Gebiet unter atmosphärischem Druck) austretende Strang wird unter einer Zuführungsvorrichtung für Stärke hindurchgeleitet, um mit Stärke beschichtet zu werden, bevor derselbe durch ein mit einer Feder gespanntes Messer zerschnitten wird, wodurch kleine zylindrische Stücke erzeugt werden. Diese werden auf einen Schwingförderer überführt, um annähernd kugelförmige Stücke mit einer Temperatur von etwa 120°C und mit einer gleichmäßigen, expandierten Struktur zu bilden. Die Stücke werden bei 70°C ins Gleichgewicht gebracht, um sich in dem "weichen" Zustand zu befinden, und sie werden dann von dem Schwingförderer in einen Vakuumofen (Temperatur 20°C und Druck 6 × 104 Pa) überführt, um so abzukühlen und sich zu stabilisieren. Bei dem Entnehmen aus dem Ofen, nach einer Verweilzeit von nur 3 Minuten, sind die Stücke knusprig und sie haben ihre gleichmäßige, expandierte Struktur beibehalten. BEISPIEL 2
Rezeptur (kg nach Gewicht) Kristallzucker 37,9 Getrocknete Glukosesirupfeststoffe 25,2 Magermilchpulver 29,0 Kakaopulver mit niedrigem Fettgehalt (11%) 7,9 - Eine Charge wird gemäß der obigen Rezeptur abgewogen und mit Hilfe eines Bandmischers gemischt. Die daraus resultierende Zusammensetzung wird mit einer Geschwindigkeit von 50 kg/h hinein gebracht in den Abschnitt 1 der Zuführungszone eines co-rotierenden, 11-Abschnitte umfassenden Wenger TX52 Doppelschraubenextrusionskochgerätes. Der Abschnitt 6 des Extruders ist mit einer Entlüftungsöffnung versehen, welche in diesem Beispiel gegenüber der Atmosphäre offen ist. Die Geschwindigkeit der Extruderwelle beträgt 150 UpM und die Motorbelastung des Extruders beträgt 89%. Die Extrudertemperatur in den Abschnitten 1 bis 3 wird zwischen 30 und 40°C gehalten, in den Abschnitten 4 bis 6 bei 55°C und in den Abschnitten 6 bis 11 bei 60°C. Eine frisch zubereitete Aufschlämmung von Natriumbicarbonat (6 kg) in 42 DE Maissirup (4 kg) wird mit einer Geschwindigkeit von 2,5 kg/h in die offene Luftöffnung des Extruders gepumpt. Die unter 2760 kPa stehende Masse aus Abschnitt 11 wird durch eine runde Düse extrudiert, um einen kontinuierlichen Strang zu bilden.
- Der aus der Düse (in ein Gebiet unter atmosphärischem Druck) austretende Strang wird unter einer Zuführungsvorrichtung für Stärke hindurchgeleitet, um mit Stärke beschichtet zu werden, bevor derselbe durch ein mit einer Feder gespanntes Messer zerschnitten wird, wodurch kleine zylindrische Stücke erzeugt werden. Diese werden auf einen Schwingförderer überführt, um annähernd kugelförmige Stücke mit einer Temperatur von etwa 105°C und mit einer gleichmäßigen, expandierten Struktur zu bilden. Die Stücke werden bei 90°C ins Gleichgewicht gebracht, um sich in dem "weichen" Zustand zu befinden, und sie werden dann von dem Schwingförderer in einen Vakuumofen (Temperatur 20°C und Druck 5 × 104 Pa) geleitet, um so abzukühlen und sich zu stabilisieren. Bei dem Entfernen aus dem Ofen, nach einer Verweilzeit von nur 3 Minuten, sind die Stücke knusprig und sie haben ihre gleichmäßige, expandierte Struktur beibehalten. BEISPIEL 3
Rezeptur (kg nach Gewicht) Zucker 46 Getrockneter Glukosesirup 46 Milchpulver 0,5 Wasser 0,3 - Eine Charge wird gemäß der obigen Rezeptur abgewogen und mit Hilfe eines Z-Flügelmischers gemischt, um einen schweren Teig zu ergeben. Das Mischverfahren bringt die Temperatur des Teiges auf 75–80°C. Dieser Teig wird auf kühlen Tischen ausgerollt und in Streifen geschnitten, welche durch abgekühlte Formrollen hindurch durchgeleitet werden, um Formen zu ergeben. welche durch ein dünnes Netz verbunden sind. Das gebildete Netz wird so lange abgekühlt, bis es spröde und brüchig wird und die gebildeten Formen werden dann durch eine Trommelbehandlung in diskrete Stücke getrennt. Die so gebildeten Stücke werden in einer Drehvorrichtung mit heißer Luft bei einer Temperatur zwischen 70 und 80°C ins Gleichgewicht gebracht und nachfolgend werden sie in eine kontinuierliche Vakuumkammer überführt, welche bei einer Temperatur zwischen 20 und 40°C und unter einem Druck von 5 × 104 Pa gehalten wird.
- Unter diesen Bedingungen verdampft die Feuchtigkeit in den Stücken, was die Stücke dazu veranlasst zu expandieren. Die Wirkung der Kühlung durch Verdampfen bringt die Stücke dazu, unter ihre Glasübergangstemperatur (etwa 70°C) abzukühlen, und sie werden nach annähernd 3 Minuten entfernt. Die Stücke, die jetzt einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 1% aufweisen, sind knusprig und sie behalten ihre gleichmäßige, expandierte Struktur bei.
- VERGLEICHENDES BEISPIEL 1
- Das Beispiel 1 wird wiederholt, aber nach dem Formen zu Bällen werden die Stücke unter Atmosphärendruck auf 20°C abgekühlt. Die daraus resultierenden Stücke sind dichter als diejenigen des Beispiels 1 auf Grund eines gewissen Verlustes durch Expansion, und die gleichmäßige, expandierte Struktur ist verloren gegangen. Die Stücke weisen ein ausgedörrtes, runzeliges Aussehen auf.
- VERGLEICHENDES BEISPIEL 2
- Das Beispiel 2 wird wiederholt, aber nach dem Verformen zu Bällen werden die Stücke in einem mehrstufigen Trockner unter Atmosphärendruck bei 101°C getrocknet und alsdann wird es denselben ermöglicht, bis auf die Umgebungstemperatur abzukühlen. Eine Trocknungszeit von mindestens 35 Minuten ist erforderlich, bevor die gleichmäßige, expandierte Struktur nach dem Abkühlen aufrechterhalten bleibt.
Claims (15)
- Verfahren zur Herstellung einer Ladung bzw. Beschickung von expandierten Lebensmitteln, welches die nachfolgenden Schritte umfasst: ein Überführen einer weichen, expandierten Lebensmittelzusammensetzung bei einer ersten Temperatur und bei einem ersten Druck in einen Einstellungsbereich bei einer zweiten Temperatur, wobei die besagte zweite Temperatur niedriger liegt als die besagte erste Temperatur; und ein Kühlen und ein Einstellen der besagten weichen, expandierten Lebensmittelzusammensetzung in dem Einstellungsbereich bei einem zweiten Druck, welcher niedriger ist als der besagte erste Druck.
- Verfahren zur Herstellung einer Ladung eines expandierten Lebensmittels, welches die nachfolgenden Schritte umfasst: ein Überführen einer weichen, expandierten Lebensmittelzusammensetzung, welche sich in einem mindestens teilweise expandierten Zustand befinden kann und welche ein verdampfbares Treibmittel enthält, bei einer ersten Temperatur und im Wesentlichen bei Atmosphärendruck in einen Einstellungsbereich bei einer zweiten Temperatur, wobei die besagte zweite Temperatur niedriger liegt als die besagte erste Temperatur; und ein Kühlen und ein Einstellen der besagten weichen Lebensmittelzusammensetzung in dem Einstellungsbereich bei einem zweiten Druck, welcher niedriger ist als der Atmosphärendruck, um so die Lebensmittelzusammensetzung durch Verdampfung des verdampfbaren Treibmittels zu expandieren oder weitgehender zu expandieren.
- Verfahren gemäß Anspruch 2, bei welchem das verdampfbare Treibmittel ausgewählt wird aus superkritischem Kohlendioxid oder Stickstoff oder Wasser.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die erste Temperatur in dem Bereich von 70 bis 150°C liegt.
- Verfahren gemäß Anspruch 1, bei welchem der erste Druck im Wesentlichen der Atmosphärendruck ist.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die zweite Temperatur in dem Bereich von 10 bis 50°C liegt.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der zweite Druck in dem Bereich von 2 × 104 bis 7 × 104 Pa liegt.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Einstellungsbereich im Wesentlichen bei der zweiten Temperatur und unter dem zweiten Druck gehalten wird.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Lebensmittelzusammensetzung mit Hilfe eines Transportbandes durch den Einstellungsbereich befördert wird.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein chemisches Treibmittel als ein Ingrediens in die Zusammensetzung eingebracht wird.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Expansion mindestens teilweise durch die Anwendung von Wärme und/oder durch die Verminderung von Druck bewirkt wird.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Lebensmittelzusammensetzung aus einer Zusammensetzung von Süßwaren besteht.
- Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Lebensmittelzusammensetzung einem Formverfahren unterworfen wird, bei welchem die Lebensmittelzusammensetzung zu Stücken mit einer gewünschten Form geformt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 1 oder irgendeinem der Ansprüche 4 bis 13, wenn diese in Zusammenhang mit Anspruch 1 gebracht werden, bei welchem die weiche, expandierte Lebensmittelzusammensetzung durch eine Extrusion hergestellt wird.
- Verfahren gemäß Anspruch 14, bei welchem die extrudierte, weiche Lebensmittelzusammensetzung in Stücke geschnitten und durch eine Trommelbehandlung zu Bällen geformt wird, und dass bei dieser Prozedur die expandierte Lebensmittelzusammensetzung auf die erste Temperatur erwärmt wird, bevor sie in den Einstellungsbereich überführt wird.
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