DE60123792T2

DE60123792T2 - Dehydratisierte kartoffelprodukte

Info

Publication number: DE60123792T2
Application number: DE60123792T
Authority: DE
Inventors: Dolores Maria Mason VILLAGRAN; Marie Eileen Cincinnati BOYLE; Marko Cincinnati STOJANOVIC
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Pringles SARL
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2021-07-24
Also published as: WO2002007537A3; JP2004504047A; CA2416462C; DE60123792D1; BR0112697A; AU2001277123A1; WO2002007537A9; EP1303194A2; WO2002007537A2; ES2273869T3; CN101243857A; CA2416462A1; CN101243857B; ATE341946T1; AR029972A1; CN1444457A; MXPA03000721A; EP1303194B1; JP4503230B2; KR20030019618A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft, Flanalien, Granalien, Agglomeraten, Bögen, Stücken, Stückchen, ein Verfahren zum Herstellen von gefertigten Chips aus entwässerten Kartoffelprodukten, wie Flocken Mehl, Partikeln und dergleichen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Herstellung von Lebensmittelprodukten aus einem Teig auf der Basis von entwässerten Kartoffelprodukten ist gut bekannt. Snacks wie gefertigte Chips zählen zu den beliebtesten Produkten, die bislang aus solchen Teigen hergestellt werden. Zu den Vorteilen des Herstellens solcher Lebensmittelprodukte aus einem Teig statt aus in Scheiben geschnittenen, ganzen Kartoffeln gehören die Homogenität oder Gleichmäßigkeit in den fertigen Lebensmittelprodukten und die Möglichkeit des besseren Steuerns der einzelnen Schritte, die an der Herstellung der Lebensmittelprodukte beteiligt sind. Es wurde jedoch herausgefunden, dass, wenn Lebensmittelprodukte dieser Art aus Teigen auf der Basis von entwässerten Kartoffelprodukten und Wasser hergestellt werden, dem Geschmack des resultierenden Lebensmittelprodukts, obwohl er akzeptabel ist, mindestens teilweise der charakteristische Kartoffelgeschmack entsprechender Produkte aus rohen Kartoffeln fehlt. Zum Beispiel haben Kartoffelchips, die durch Frittieren dünner Scheiben roher Kartoffel hergestellt wurden, generell einen intensiveren Kartoffelchipgeschmack als Kartoffelchips, die durch Frittieren von Teigstücken hergestellt werden, die durch Vermischen von entwässerten Kartoffelprodukten und Wasser zubereitet wurden.
Der Grund für diese Geschmacksunterschiede zwischen Kartoffelprodukten aus frischen, rohen Kartoffeln und Lebensmittelprodukten aus entwässerten Kartoffelprodukten scheint die degradierende bzw. abbauende Auswirkung des Gar- und Entwässerungsverfahrens auf die Kartoffelzellen zu sein. Obwohl die genaue Art dieser Degradation nicht bekannt ist, wird angenommen, dass eine Reihe von Geschmackstoffvorläufern während der Verarbeitung entweder zerstört oder in ihrer Verfügbarkeit erheblich reduziert wird. Dies führt zu Lebensmittelprodukten mit weniger als der gewünschten Intensität des Kartoffelgeschmacks.
Verschiedene Anstrengungen, den Geschmack von Lebensmittelprodukten, die mit entwässerten Kartoffelprodukten hergestellt werden, zu verbessern, konzentrieren sich bisher auf die Zugabe von Aromastoffen zu den verarbeiteten Kartoffeln. Viele dieser Aromastoffe werden aus Pflanzenmaterialien und verschiedenen anderen natürlichen Bestandteilen produziert. Zum Beispiel offenbart US-Patent Nr. 3,594,187, erteilt am 20. Juli 1971 an Liepa, die Zugabe eines Geschmacksverstärkers, der aus Pflanzen der Familie der Cruciferae (wie Senf, Meerrettich, Kohlrübe oder Rettich) ausgewählt ist, zu Kartoffelteig, um dessen Geschmack zu verstärken. US-Patent Nr. 3,857,982, erteilt am 31. Dezember 1974 an Sevenants, offenbart die Zugabe eines Kartoffelchip-Geschmackstoffkonzentrats, das aus frittierten Kartoffeln gewonnen wird, zu dem Teig. Das im kanadischen Patent Nr. 871,648, erteilt am 25. Mai 1971 an Liepa, offenbarte Verfahren setzt den Schwerpunkt auf die Zugabe von Ascorbinsäure, um einen verbesserten Geschmack zu erhalten. US-Patent Nr. 4,698,230, erteilt am 6. Oktober 1987 an Willard, offenbart eine den Kartoffelgeschmack verstärkende Zusammensetzung, die einen Zuckerbestandteil, einen sauren Bestandteil, einen metallischen Geschmacksbestandteil und einen bitteren Geschmacksbestandteil umfasst. Andere Bemühungen hinsichtlich des Geschmacks konzentrierten sich auf die Zugabe von chemischen Aromastoffen, wie Pyrazinen. Beispiele solcher chemischer Aromastoffe sind in den US-Patenten Nr. 3,501,315, erteilt am 17. März 1970 an Slakis et al.; 3,619,211, erteilt am 9. November 1971, und 3,814,818, erteilt am 4. Juni 1974, beide an Chang et al.; 3,772,039 und 3,829,582 an Guadagni et al.; 3,666,494, erteilt am 30. Mai 1972 an Bentz et al. und 4,263,332, erteilt am 21. April 1981 an Withycombe et al., beschrieben.
WO 98/00036 betrifft entwässerte Kartoffelflocken, die aus Kartoffelscheiben, -spänen und/oder -stückchen hergestellt werden, und Verfahren zum Herstellen entwässerter Flocken. Das Verfahren beinhaltet das Garen der Kartoffelstücke, wobei die Temperatur während des ersten Drittels des Garvorgangs langsam ansteigt und dann während des restlichen Garvorgangs beibehalten wird.
US 3031314 betrifft Verfahren zum Herstellen entwässerter Kartoffeln, die das Kochen der Kartoffeln einen Zeitraum lang beinhalten, der von der Kochtemperatur abhängt. Es wird ein optimales Kochzeit-/Temperaturprofil beschrieben. Von dem Verfahren wird behauptet, dass es in richtig gekochten Kartoffeln resultiert, die bei der Rückverdünnung nicht klebrig sind.
GB 1420505 betrifft das Herstellen von Kartoffelprodukten aus entwässerten Kartoffelflocken und Verfahren zum Herstellen der entwässerten Flocken, die keinen Vorkochschritt beinhalten.
US 3260607 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines entwässerten gekochten Kartoffelbreiprodukts, das üblicherweise als „Instant-Kartoffelbrei" bezeichnet wird. Die Kartoffeln werden vor der Entwässerung gründlich gekocht.
GB 1176897 betrifft Verfahren zum Herstellen von gekochten Kartoffelprodukten, die bei der Bildung von Kartoffelchips oder Pommes frites zum Frittieren verwendet werden können.
GB 566856 betrifft die Fertigung von Kartoffelmehlprodukten und beinhaltet das Mischen von Stärke oder Mehl mit Kartoffelbrei, um die Körnigkeit von Kartoffelbrei beim Trocknungsvorgang zu verringern.
WO 00/64280 wurde vor dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung eingereicht, aber nicht veröffentlicht und betrifft ein Verfahren zum Herstellen entwässerter Produkte.
In der Vergangenheit haben Bemühungen, den natürlichen Kartoffelgeschmack durch die Zugabe solcher Aromastoffe wiederherzustellen, leider generell weni ger als optimale Lösungen geboten. Die Zugabe von Aromastoffen hat leider oft zu Lebensmittelprodukten mit „Beigeschmack", die für die natürliche Kartoffel untypisch sind, geführt. Obwohl die Zugabe solcher Aromastoffe zu Lebensmittelprodukten, die keine weitere Verarbeitung erfordern, wie Kartoffelbrei, einigen Nutzen für den Geschmack bereitstellen kann, kann deren Verwendung in Zwischenprodukten, die weitere Verarbeitung erfordern, wie einer Kartoffelmaische oder einem Kartoffelteig, die bzw. der zur Erzeugung gefertigter Snackchips verwendet wird, außerdem zu Verflüchtigung und/oder Veränderung der Aromastoffe in nachfolgenden Verarbeitungsschritten, wie Frittieren, führen. Dies kann zu fertigen Lebensmittelprodukten führen, die keine Verbesserung im Geschmack und/oder einen störenden Geschmack, der anders als der der natürlichen Kartoffel ist, aufweisen.
Da die Zugabe von Aromastoffen zum Ausgleich des Verlusts des Kartoffelgeschmacks keine ganz zufrieden stellende Lösung geboten hat, wäre es wünschenswert, entwässerte Kartoffelprodukte bereitzustellen, die ihre natürliche Intensität des Kartoffelgeschmacks während der Verarbeitung beibehalten, und somit Lebensmittelprodukte bereitzustellen, die den entsprechenden Produkten, die aus frischen, rohen oder gegarten ganzen Karoffeln hergestellt werden, besser ähneln.
Es wäre besonders wünschenswert, gefertigte Chips aus diesen entwässerten Kartoffelprodukten bereitzustellen.
Während der Verarbeitung entwässerter Kartoffelprodukte wird die Zellstruktur der Kartoffel aufgebrochen. Dies kann verursachen, dass Snacklebensmittelprodukte, die aus den entwässerten Kartoffelprodukten hergestellt werden, wie gefertigte Chips, einen viel geringeren Knusprigkeitsgrad als die entsprechenden Produkte aus frischen, rohen oder gegarten ganzen Kartoffeln aufweisen. Vorherige Bemühungen zur Steigerung der Knusprigkeit von Snacklebensmittelprodukten aus entwässerten Kartoffelprodukten haben die Zugabe eines faserigen Cellulosematerials zu dem Snacklebensmittelteig eingeschlossen, wie in US-Patent Nr. 4,876,102, erteilt am 24. Oktober 1989 an Feeney et al., beschrieben. US-Patent Nr. 4,219,575, erteilt am 26. August 1980 an Saunders et al., lehrt die Zugabe modifizierter Speisestärke zu Teig auf Kartoffelbasis, um die Knusprigkeit der daraus hergestellten Pommes frites zu erhöhen.
Leider waren vorherige Bemühungen zur Verbesserung der Knusprigkeit von Lebensmittelprodukten, wenn sie bei der Herstellung gefertigter Chips angewendet wurden, nicht gänzlich erfolgreich, was zu gefertigten Chips führte, die weniger als den gewünschten Knusprigkeitsgrad aufwiesen.
Dementsprechend wäre es wünschenswert, gefertigte Chips bereitzustellen, die nicht nur eine erhöhte Intensität des Kartoffelgeschmacks aufweisen, sondern auch einen Knusprigkeitsgrad, der dem von in Scheiben geschnittenen Kartoffelchips näher kommt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen von gefertigten Chips aus einem Teig bereit, der entwässerte Kartoffelprodukte mit einer erhöhten Konzentration an Kartoffelgeschmackverbindungen umfasst. Diese entwässerten Produkte können zum Herstellen von Lebensmittelprodukten mit verbessertem Kartoffelgeschmack und verbesserter Textur verwendet werden.
Die entwässerten Kartoffelprodukte im Teig werden mittels des Verfahrens hergestellt, welches folgendes umfassend:

(a) Kochen von Kartoffeln auf eine Härte von etwa 0,64 N (65 p) bis etwa 5 N (500 p), um gekochte Kartoffeln zu bilden;
(b) Zerkleinern der gekochten Kartoffeln, um eine nasse Maische zu bilden;
(c) Dehydrieren der nassen Maische, um entwässerte Kartoffelprodukte zu bilden, wobei

Die gebildeten entwässerten Kartoffelprodukte können beinhalten – sind jedoch nicht darauf beschränkt: Flocken, Flanalien, Granalien, Agglomerate, Bögen, Stücke, Stückchen, Mehl und Partikel. Die entwässerten Kartoffelprodukte können zum Herstellen von Lebensmittelprodukten verwendet werden, wie – jedoch nicht darauf beschränkt: Kartoffelbrei, Kartoffelplätzchen, Kartoffelpfannkuchen, Pommes frites, Kartoffelstäbchen, Brote, Bratensoßen und Soßen. Die entwässerten Kartoffelprodukte sind insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung von gefertigten Chips mit verbesserter Intensität des Kartoffelgeschmacks und verbesserter Textur bevorzugt.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1. 1 veranschaulicht, wie die Glasübergangstemperatur (Tg) für den fertigen gefertigten Chip grafisch bestimmt wird. Ein Tg-Bereich von ungefähr 80°C bis ungefähr 160°C (Aw = 0,3 ± 0,003, bei T_30°C) ist typisch für die fertigen Snackchips dieser Erfindung, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
2. 2 veranschaulicht, wie der Glasübergang (Tg) des Teigs (30 % ± 1 Feuchtigkeitsgehalt) grafisch bestimmt wird. Ein Tg-Bereich von ungefähr –15°C bis ungefähr 18°C ist typisch für Teige dieser Erfindung, gemessen wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
3. 3 veranschaulicht einen typischen Graphen, der mit dem Texturanalysegerät für Anfangshärte (IH) eines fertigen Snackchips erhalten wird und die Kraft N (p) gegen die Zeit (s) zeigt, um die Anfangshärte wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben zu ermitteln.
4. 4 veranschaulicht CE-IA-Elektropherogramme von löslichem Amylopektin aus Kartoffelamylopektin (A) und Kartoffelamylose, zweimal mit Thymol aus Kartoffelstärke rekristallisiert (B). Standardkonzentrationen 2 mg/ml.
5. 5 legt Kriterien zur Bestimmung ganzer Zellen dar.
6. 6 legt Kriterien zur Bestimmung aufgebrochener Zellen dar.
7. 7 legt zusätzliche Kriterien zum Zählen aufgebrochener Zellen dar.
8. 8 legt andere Kriterien zum Zählen von Zellen dar.
9. 9 ist eine Abbildung von 100 % Norchip-Kartoffelflocken zur Demonstration des Zählverfahrens für ganze und aufgebrochene Zellen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
A. DEFINITIONEN
Wie hier verwendet, bezieht sich „reduziertes Garen" auf den Garheitsgrad, der erforderlich ist, um Stärke nur teilweise zu gelatinieren und um für das Braunwerden verantwortliche Enzyme zu deaktivieren.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff „gefertigt" auf Lebensmittelprodukte, die aus Teigen hergestellt sind, die Mehl, Schrot oder Stärke enthalten, die von Knollen, Körnern, Hülsenfrüchten, Getreide oder Mischungen davon abgeleitet sind.
Wie hier verwendet, bezieht sich „native Stärke" auf Stärke, die in keiner Weise vorbehandelt oder gegart wurde, und schließt hybride Stärken ein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie hier verwendet, ist „zusammenhängender Teig" ein Teig, der auf eine glatte Oberfläche gelegt und ausgerollt werden oder auf die gewünschte Enddicke extrudiert werden oder durch eine Formöffnung ohne Reißen oder Bildung von Löchern extrudiert werden kann.
Wie hier verwendet, schließt „Kartoffelbrei" die Kartoffelprodukte ein, die durch Mischen von entwässerten Kartoffeln mit Wasser hergestellt werden, sowie diejenigen, die durch Mixen von gegarten Kartoffeln hergestellt werden.
Wie hier verwendet, schließt „entwässerte Kartoffelprodukte" Kartoffelflocken, Kartoffelflanalien, Kartoffelgranalien, Kartoffelagglomerate, jegliches anderes entwässertes Kartoffelmaterial und Mischungen davon ein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie hier verwendet, sind intakte Flockenplatten und Plattenausschnitte in dem Begriff „Kartoffelflocken" eingeschlossen.
Wie hier verwendet, schließt „Lebensmittelprodukt" gefertigte Snackchips, Kartoffelbrei, Pommes frites und jedes andere Lebensmittel, das ein entwässertes Kartoffelprodukt umfasst, ein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie hier verwendet, bezieht sich „Flanalien" auf entwässerte Kartoffelprodukte, die in der US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 09/175,138, Dough Compositions Made With Dehydrated Potato Flanalien, eingereicht am 19. Oktober 1998 von Villagran et al., beschrieben sind. Flanalien sind entwässerte Kartoffelprodukte mit einer Funktionalität zwischen Flocken und Granalien (wie durch einen WAI von etwa 5,5 bis etwa 7 und einem Prozentanteil freier Amylose von etwa 9 bis etwa 19 für Flanalien definiert).
Der Begriff „zu Platten formbarer Teig", wie hier verwendet, bezeichnet einen Teig, der sich, ohne zu zerreißen oder Löcher zu bilden, auf eine glatte Fläche legen und zur gewünschten Enddicke ausrollen lässt. Zu Platten formbarer Teig kann auch Teig einschließen, der durch ein Extrusionsverfahren zu einer Platte geformt werden kann.
Wie hier verwendet, bezieht sich „Stärke" auf ein natives oder ein unmodifiziertes Kohlenhydratpolymer mit Anhydroglucose-Grundeinheiten, die, jedoch nicht darauf beschränkt, aus Materialien wie Weizen, Mais, Tapioka, Sago, Reis, Kartoffel, Hafer, Gerste und Amaranth gewonnen werden, und auf modifizierte Stärke, einschließlich von hydrolysierten Stärken, wie Maltodextrinen, Mais mit hohem Amylosegehalt, Mais mit hohem Amylopektingehalt, reiner Amylose, chemisch substituierten Stärken, vernetzten Stärken und Mischungen davon, jedoch nicht darauf beschränkt. „Stärke" schließt auch getrocknete Kartoffelprodukte ein, die der Maische zugesetzt oder in die Maische zurück gegeben werden.
Wie hier verwendet, bezieht sich „Mehl auf Stärkebasis" auf hochpolymere, aus Glucopyranoseeinheiten zusammengesetzte Kohlenhydrate in entweder natürlicher oder entwässerter Form (z. B. Flocken, Granalien, Schrotmehl) oder Mehlform. Mehl auf Stärkebasis kann Kartoffelmehl, Kartoffelgranalien, Kartoffelflanalien, Kartoffelflocken, Maismehl, Masamehl, Maisgrieß, Maisschrotmehl, Reismehl, Buchweizenmehl, Hafermehl, Bohnenmehl, Gerstenmehl, Tapioka und Mischungen davon einschließen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann das Mehl auf Stärkebasis aus Knollen, Hülsenfrüchten, Getreide oder Mischungen davon gewonnen werden.
Der Begriff „modifizierte Stärke", wie hier verwendet, bezeichnet Stärke, die physikalisch oder chemisch verändert worden ist, um ihre Funktionseigenschaften zu verbessern. Geeignete modifizierte Stärken umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, vorgequollene Stärken, niedrigviskose Stärken (z. B. Dextrine, säuremodifizierte Stärken, oxidierte Stärken, enzymmodifizierte Stärken), stabilisierte Stärken (z. B. Stärkeester, Stärkeetter), vernetzte Stärken, Stärkezucker (z. B. Glucosesirup, Dextrose, Isoglucose) und Stärken, die einer Kombination von Behandlungen (z. B. Vernetzung und Gelatinierung) ausgesetzt worden sind, sowie Mischungen davon. (Beim Berechnen des Anteils an modifizierter Stärke gemäß der vorliegenden Erfindung wird modifizierte Stärke (z. B. gelatinierte Stärke), die in entwässerten Kartoffelprodukten und anderen stärkehaltigen Bestandteile naturgemäß enthalten ist, nicht einbezogen; nur der Anteil an modifizierter Stärke, die über die in anderen Teigbestandteilen enthaltene hinaus zugegeben wird, ist im Begriff „modifizierte Stärke" eingeschlossen.)
Der Begriff „zugesetztes Wasser", wie hier verwendet, bezeichnet Wasser, das den trockenen Teigbestandteilen zugesetzt worden ist. Wasser, das von Natur aus in den trockenen Teigbestandteilen vorhanden ist, wie im Fall der Mehl- und Stärkequellen, ist nicht im zugesetzten Wasser eingeschlossen.
Der Ausdruck „Emulgator", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen Emulgator, der den Bestandteilen des Teigs zugesetzt wurde. Emulgatoren, die von Natur aus in den Teigbestandteilen vorhanden sind, wie im Fall von Kartoffelflocken, sind nicht in den Begriff „Emulgator" eingeschlossen.
Wie hier verwendet, sind „Knusprigkeit" und „Röschheit" synonym.
Wie hier verwendet, ist „Schnellviskositätseinheit" (rapid viscosity unit, RVU) eine willkürliche Viskositätsmesseinheit, die ungefähr Pascalsekunden (Centipoise) entspricht, wie unter Verwendung des RVA-Analyseverfahrens hierin gemessen. (12 RVU gleich ungefähr 0,001 Pa·s (1 Centipoise))
Wie hier verwendet, ist die „Glasübergangstemperatur" (Tg) für Teige dieser Erfindung als die Spitze des Verlustfaktors tan delta definiert, der im Abschnitt Analyseverfahren hierin definiert ist.
Wie hier verwendet, ist die „Glasübergangstemperatur" (Tg) für gefertigte Chips der Wendepunkt des Abfallens des Speichermoduls (E') bei Darstellung als eine Funktion der Temperatur, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin definiert.
Tan δ („tan delta") ist das Verhältnis der verlorenen Energie (E'') zu der gespeicherten Energie (E'), die während des Übergangs von einem glasartigen Zustand zu einem gummiartigen Zustand gespeichert wird, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
„Anfangshärte" ist die Maximalkraft, die erforderlich ist, um den Snack zu komprimieren, wie innerhalb der ersten sechs Sekunden der Kompression gemessen, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
Optimaler „Garheitsgrad" kann als der optimale Endpunkt der Garung ausgedrückt werden, der mit der gewünschten Anfangshärte und der Aw des gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
Optimale „Knusprigkeit" ist als die optimale Textur definiert, die mit der gewünschten Anfangshärte und der Farbe des gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung erreicht wird.
„Wasseraktivität" (Aw) ist das Verhältnis vom Dampfdruck des Materials, geteilt durch den Dampfdruck der Luft bei der gleichen Temperatur.
„Verhältnis von Amylose zu Amylopektin" (Am/Ap) ist die Konzentration löslicher Amylose (Am) in Milligramm pro 100 mg Flocken, geteilt durch die Konzentration löslichen Amylopektins (Ap) in Milligramm pro 100 mg Flocken, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
Die Begriffe „Fett" und „Öl" werden, sofern nicht anders angegeben, hierin untereinander austauschbar gebraucht. Die Ausdrücke „Fett" oder „Öl" bezeichnen in allgemeiner Form essbare Fettsubstanzen, einschließlich natürlicher oder synthetischer Fette und Öle, die im Wesentlichen aus Triglyceriden wie zum Beispiel Sojaöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Sonnenblumenöl, Palmöl, Kokosnussöl, Rapsöl, Fischöl, Schmalz und Talg bestehen, die teilweise oder vollständig gehärtet oder anderweitig modifiziert worden sein können, sowie auch nichttoxische Fettstoffe mit Eigenschaften, die denen der Triglyceride ähneln, die hier als unverdauliche Fette bezeichnet werden und deren Bestandteile teilweise oder völlig unverdaulich sind. Kalorienreduzierte Fette und genießbare unverdauliche Fette, Öle oder Fettersatzstoffe sind ebenfalls in diesen Begriff eingeschlossen.
Der Ausdruck „unverdauliches Fett" bezeichnet jene essbaren Fettstoffe, die teilweise oder völlig unverdaulich sind, z. B. Polyolfettsäurepolyester wie OLEAN^TM.
„Polyol" bezieht sich auf einen mehrwertigen Alkohol, der mindestens 4, vorzugsweise von 4 bis 11 Hydroxylgruppen enthält. Polyole umfassen Zuckerverbindungen (d. h. Monosaccharide, Disaccharide und Trisaccharide), Zuckeralkohole, andere Zuckerderivate (d. h. Alkylglucoside), Polyglycerine wie Diglycerol und Triethylenglycol, Pentaerythrit, Zuckerether, wie Sorbitan, und Polyvinylalkohole. Spezifische Beispiele für geeignete Zucker, Zuckeralkohole und Zuckerderivate umfassen Xylose, Arabinose, Ribose, Xylit, Erythrit, Glucose, Methylglucoside, Mannose, Galactose, Fructose, Sorbit, Maltose, Lactose, Saccharose, Raffinose und Maltotriose.
Mit „Polyolfettsäureester" ist ein Polyol gemeint, das mindestens 4 Fettsäureestergruppen hat. Bei Polyolfettsäureester, die 3 oder weniger Fettsäureestergruppen enthalten, erfolgt im Allgemeinen eine Verdauung im und eine Absorption der Verdauungsprodukte aus dem Magen-Darm-Trakt weitgehend wie bei gewöhnlichen Triglyceridfetten oder -ölen, während die Polyolfettsäureester, die 4 oder mehr Fettsäureestergruppen enthalten, im Wesentlichen unverdaulich sind und demzufolge nicht vom menschlichen Körper absorbierbar sind. Es ist nicht notwendig, dass alle der Hydroxylgruppen des Polyols verestert sind, aber es ist bevorzugt, dass Disaccharidmoleküle nicht mehr als 3 unveresterte Hydroxylgruppen enthalten, damit sie unverdaulich sind. Typischerweise sind im Wesentlichen alle, z. B. mindestens 85 %, Hydroxylgruppen der Polyole verestert. Im Fall von Saccharosepolyestern werden typischerweise etwa 7 bis 8 der Hydroxylgruppen des Polyols verestert.
Die Polyolfettsäureester enthalten typischerweise Fettsäurereste, die mindestens 4 Kohlenstoffatome und bis zu 26 Kohlenstoffatome haben. Diese Fettsäurereste können von natürlich auftretenden oder synthetischen Fettsäuren abgeleitet werden. Die Fettsäurereste können gesättigt oder ungesättigt sein, einschließ lich von Positions- oder Konfigurationsisomeren, z. B. cis- oder trans-Isomeren, und sie können die gleichen für alle Estergruppen sein oder können Mischungen verschiedener Fettsäuren sein.
Flüssige unverdauliche Öle können in der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung auch verwendet werden. Flüssige unverdauliche Öle haben einen vollständigen Schmelzpunkt unter etwa 37°C, umfassen flüssige Polyolfettsäurepolyester (siehe Jandacek, US-Patent Nr. 4,005,195, erteilt am 25. Januar 1977); flüssige Diester von Tricarballylsäuren (siehe Hamm, US-Patent Nr. 4,508,746, erteilt am 2. August 1985), flüssige Diester von Dicarbonsäuren wie Derivate von Malon- und Bernsteinsäure (siehe Fulcher, US-Patent Nr. 4,582,927, erteilt am 15. April 1986); flüssige Triglyceride von alpha-verzweigtkettigen Carbonsäuren (siehe Whyte, US-Patent Nr. 3,579,548, erteilt am 18. Mai 1971); flüssige Ether und Etherester, die die Neopentyleinheit enthalten (siehe Minich, US-Patent Nr. 2,962,419, erteilt am 29. November 1960); flüssige Fettpolyether von Polyglycerin (siehe Hunter et al., US-Patent Nr. 3,932,532, erteilt am 13. Januar 1976); flüssige Alkylglycosidfettsäurepolyester (siehe Meyer et al., US-Patent Nr. 4,840,815; erteilt am 20. Juni 1989); flüssige Polyester von zwei ethergebundenen Hydroxypolycarbonsäuren (z. B. Citronen- oder Isocitronensäure) (siehe Huhn et al., US-Patent Nr. 4,888,195; erteilt am 19. Dezember 1988); verschiedene veresterte alkoxylierte Polyole einschließlich flüssiger Ester von epoxidverlängerten Polyolen wie flüssige, veresterte propoxylierte Glycerine (siehe White et al., US-Patent Nr. 4,861,613; erteilt am 29. August 1989; Cooper et al., US-Patent Nr. 5,399,729; erteilt am 21. März 1995; Mazurek; US-Patent Nr. 5,589,217; erteilt am 31. Dezember 1996; and Mazurek; US-Patent Nr. 5,597,605; erteilt am 28. Januar 1997); flüssiger veresterter ethoxylierter Zucker und Zuckeralkoholester (siehe Ennis et al., US-Patent Nr. 5,077,073); flüssige veresterte ethoxylierte Alkylglycoside (siehe Ennis et al., US-Patent Nr. 5,059,443, erteilt am 22. Oktober 1991); flüssige veresterte ethoxylierte Polysaccharide (siehe Cooper; US-Patent Nr. 5,273,772; erteilt am 28. Dezember 1993); flüssige verbundene veresterte alkoxylierte Polyole (siehe Ferenz; US-Patent Nr. 5,427,815; erteilt am 27. Juni 1995, und Ferenz et al., US-Patent Nr. 5,374,446; erteilt am 20. Dezember 1994); flüssige veresterte Polyoxyalkylenblockcopolymere (siehe Cooper; US-Patent Nr. 5,308,634; erteilt am 3. Mai 1994); flüssige veresterte Polyether, die Oxolaneinheiten mit offenem Ring enthalten, (siehe Cooper; US-Patent Nr. 5,389,392; erteilt am 14. Februar 1995); flüssige alkoxylierte Polyglycerinpolyester (siehe Harns; US-Patent Nr. 5,399,371; erteilt am 21. März 1995); flüssige teilveresterte Polysaccharide (siehe White; US-Patent Nr. 4,959,466; erteilt am 25. September 1990); sowie flüssige Polydimethylsiloxane (z. B. Flüssigsilikone, erhältlich von Dow Corning). Feste unverdauliche Fette oder andere Feststoffe können den flüssigen unverdaulichen Ölen zugesetzt werden, um passivem Ölverlust vorzubeugen. Besonders bevorzugte unverdauliche Fettzusammensetzungen schließen solche ein, die in US-Patent Nr. 5,490,995, erteilt an Corrigan, 1996, US-Patent Nr. 5,480,667, erteilt an Corrigan et al., 1996, US-Patent Nr. 5,451,416, erteilt an Johnston et al., 1995 und US-Patent Nr. 5,422,131, erteilt an Elsen et al., 1995, beschrieben sind. US-Patent Nr. 5,419,925, erteilt an Seiden et al., 1995, beschreibt Mischungen von kalorienreduzierten Triglyceriden und Polyolpolyestern, die hierin verwendet werden können, bietet jedoch besser verdauliches Fett, als in der Regel bevorzugt ist.
Die bevorzugten unverdaulichen Fette sind fetthaltige Materialien mit Eigenschaften ähnlich denen von Triglyceriden wie Saccharosepolyestern. OLEAN^TM, ein bevorzugtes unverdauliches Fett, wird von The Procter and Gamble Company hergestellt. Diese bevorzugten unverdaulichen Fette sind in US-Patent Nr. 5,085,884, erteilt an Young et al. am 4. Februar 1992, und US- Patent 5,422,131, erteilt am 6. Juni 1995 an Elsen et al., beschrieben.
Alle Prozentangaben sind gewichtsbezogen, sofern nichts anderes angegeben ist.
B. ENTWÄSSERTE KARTOFFELPRODUKTE
1. Kartoffeln
Beliebige im Handel erhältliche Kartoffeln, wie diejenigen, die zum Herstellen herkömmlicher Kartoffelflocken, -flanalien oder -granalien verwendet werden, können zum Herstellen der entwässerten Kartoffelprodukte im Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die entwässerten Kartoffelprodukte aus Kartoffeln wie Norchip, Norgold, Russet Burbank, Lady Russeta, Norkota, Sebago, Bentjie, Aurora, Saturna, Kinnebec, Idaho Russet und Mentor, jedoch nicht darauf beschränkt, hergestellt.
Kartoffeln mit weniger als ungefähr 5 % reduzierenden Zuckern (berechnet auf der Grundlage entwässerter Kartoffeln), vorzugsweise weniger als ungefähr 3 % und mehr bevorzugt weniger als ungefähr 2 %, sind bevorzugt. Zum Beispiel sind Kartoffeln mit geringen Anteilen an reduzierenden Zuckern (d. h. < 1,5 %) für frittierte Kartoffelsnacks besonders bevorzugt, da diese Kartoffeln während des Frittierens weniger schnell braun werden.
2. Reduziertes Garverfahren
Die Kartoffeln werden einem reduzierten Garverfahren ausgesetzt, um sie für die Maischung weich zu machen. Gemäß dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten reduzierten Garverfahren werden die Kartoffeln eine Zeitspanne lang gegart, die dazu ausreicht, eine Teilverkleisterung bzw. -gelatinierung der Stärke und eine Teildeaktivierung enzymatischer und nichtenzymatischer Bräunungsenzyme zu erzielen, aber trotzdem die Härte der Kartoffeln bei erheblich höheren Niveaus als im Vergleich zu herkömmlichen Garverfahren zu halten.
Die Kartoffeln können geschält, teilweise geschält oder ungeschält sein. Die Kartoffeln können ganz sein oder vor dem Garen in Stücke beliebiger Größe geschnitten werden. Das reduzierte Garverfahren kann jedes thermische oder eine andere Art von Garverfahren sein, das die Kartoffeln weich genug zum Maischen macht. Zum Beispiel können die Kartoffeln durch Eintauchen in Wasser oder Dampf gegart werden.
In herkömmlichen Garverfahren werden die Kartoffeln gegart, bis die Härte der Mitte der Kartoffeln von etwa 10 Newton (N) (1000 Gramm Kraft (p)) auf etwa 0,4 N (40 p) fällt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Kartoffeln jedoch nur lang genug gegart, um eine Mittenhärte von etwa 0,64 N (65 p) bis etwa 5 N (500 p), vorzugsweise von etwa 0,8 N (80 gf) bis etwa 3,4 N (350), mehr bevorzugt von etwa 0,9 N (90 gf) bis etwa 2 N (200 gf) und noch mehr bevorzugt von etwa 1,3 N (130 gf) bis etwa 1,5 N (150 gf) zu erzielen.
Die tatsächliche Temperatur und die tatsächliche Zeitspanne, für die die Kartoffeln und/oder Kartoffelstücke gegart werden, hängen von der Größe der gegarten Kartoffeln und/oder Kartoffelstücke und dem angewendeten Garverfahren (d. h. Dampfdruck, Siedetemperatur) ab. Die Garzeit wird durch Messen der Härte der Kartoffeln in der Mitte mit einem Texturanalysegerät (Texture Analyzer, TA, Instruments, Corp., New Castle, DE, USA) bestimmt, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
Zum Beispiel werden Kartoffelscheiben mit einer durchschnittlichen Dicke von ungefähr 9,5 mm (3/8 Zoll) bis ungefähr 12,7 mm (1/2 Zoll) in der Regel mit Dampf mit einer Temperatur von ungefähr 93°C (200°F) bis ungefähr 121°C (250°F) für ungefähr 12 bis ungefähr 30 Minuten, spezieller für ungefähr 14 bis ungefähr 18 Minuten gegart, um die gewünschte Härte zu erreichen. In dünne Streifen geschnittene Kartoffelstücke werden in der Regel mit Dampf mit einer Temperatur von ungefähr 93°C (200°F) bis ungefähr 121°C (250°F) für ungefähr 7 bis ungefähr 18 Minuten, spezieller für ungefähr 9 bis ungefähr 12 Minuten gegart, um die gewünschte Härte zu erreichen.
3. Bildung der Maische
Als nächstes werden die gegarten Kartoffeln zerkleinert, um eine nasse Maische zu erzeugen. Die Zerkleinerung der gegarten Kartoffeln kann durch jedes geeig nete Mittel, wie Passieren, Maischen, Schroten oder eine Kombination davon, jedoch nicht darauf beschränkt, erfolgen.
a. Zugabe von fakultativen Bestandteilen
Stärke
Der nassen Maische wird von 0,5 bis 50 % native Stärke hinzugefügt, um der Maische selbst und/oder den daraus hergestellten Produkten verbesserte Eigenschaften zu verleihen. Vorzugsweise von ungefähr 2 % bis ungefähr 30 % und noch mehr bevorzugt von ungefähr 4 % bis ungefähr 15 % Stärke (basierend auf der trockenen Maische) werden mit der nassen Maische vermischt und einheitlich in dieser verteilt.
Wie hier verwendet, bezieht sich „Stärke" auf ein natives oder ein unmodifiziertes Kohlenhydratpolymer mit Anhydroglucose-Grundeinheiten, die aus Materialien wie, jedoch nicht darauf beschränkt, Weizen, Mais, Tapioka, Sago, Reis, Kartoffel, Hafer, Gerste und Amaranth gewonnen werden, und auf modifizierte Stärke, einschließlich von hydrolysierten Stärken, wie, jedoch nicht darauf beschränkt, Maltodextrinen, Mais mit hohem Amylosegehalt, Mais mit hohem Amylopektingehalt, reiner Amylose, chemisch substituierten Stärken, vernetzten Stärken und Mischungen davon. „Stärke" schließt auch getrocknete Kartoffelprodukte ein, die der Maische zugesetzt oder in die Maische zurück gegeben werden.
Zu den Vorteilen der Zugabe von Stärke in die Maische zählen: (1) verbesserte Wasserverteilung in der Maische, (2) vermindertes Ankleben der Maische an der Trommel, (3) erhöhte Produktivitätsrate durch Erhöhung der Oberflächenporosität und des Feststoffgehalts der Maische, dadurch Reduzieren der Verweilzeit zum Trocknen auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt der entwässerten Kartoffelprodukte, (4) erhöhtes Kohäsionsvermögen der frischen Kartoffelmaische und (5) erhöhte Knusprigkeit der gefertigten Chips aufgrund eines gesenkten Anteils an löslichem Amylopektin (Ap).
Die bevorzugte Stärke ist native (ungegarte) Stärke mit: (1) einer kleineren Stärkegranaliengröße als die von Kartoffelstärke, (2) einem Wasserabsorptionsindex (WAI), der geringer ist als der von Kartoffelstärke, so dass die Stärke während des Garens weniger quillt als die Kartoffelstärke, und/oder (3) einem Prozentsatz an freier Amylose, der bei demselben Garheitsgrad größer als der von Kartoffelstärke ist. Tabelle 1 unten vergleicht Kartoffelstärke mit Weizen-, Reis- und Maisstärke. Tabelle 1. Funktionalitätsunterschiede zwischen Kartoffelstärke und Weizen-, Reis- und Maisstärke.
Zum diesbezüglichen Gebrauch besonders bevorzugt ist native (ungegarte, unmodifizierte) Weizenstärke. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Weizenstärke das Aufbrechen der Kartoffelzellen indirekt verhindert, indem der Maische zusätzliche freie Amylose über die hinaus bereitgestellt wird, die durch die Kartoffelstärke beim Garen unter ähnlichen Bedingungen bereitgestellt wird. Insbesondere stellt die Weizenstärke freie Amylose bereit, die sonst durch längeres Garen der Kartoffelstärke bereitgestellt werden müsste. Der erhöhte Gehalt an freier Amylose des resultierenden entwässerten Kartoffelprodukts ergibt zusammenhängende Teige, die zum Gebrauch bei der Herstellung gefertigter Kartoffelsnacks besonders geeignet sind. Kontrastmikroskopstudien haben enthüllt, dass in der Weizenstärkegranalie die Amylose dazu neigt, zum äußeren Teil der Stärkegranalie und zur Wasserphase zu diffundieren, bevor die Gelatinierung vollständig abgeschlossen ist. Dies ist eine Folge ihres geringeren Quellvermögens. Scherung der Weizenstärkepasten führt zu einer Fragmentation der Außenschicht der Granalien. Die Änderungen, die auftreten, wenn die Weizenstärkepasten der Scherung unterzogen werden, sind gering im Vergleich zu denen, die in Kartoffelstärkepasten beobachtet werden, wo Scherung die Mikrostruktur völlig veränderte. Die Kartoffelstärkegranalie zersetzt sich rasch nach der Gelatinierung. Es wird angenommen, dass der Zersetzung das Zusammensinken oder die Kavitation der gequollenen Granalie vorangeht, was Klumpen oder Schwachstellen in den Wänden der Granalie hervorruft. Es wird auch angenommen, dass der Unterschied zwischen Weizenstärke und Kartoffelstärke in der Amyloseverteilung in der Stärkegranalie besteht. Bei der Weizenstärke befindet sich die Amylose im äußeren Teil der Granalie, wodurch die Amylose nach der Quellung austreten kann, während sich bei der Kartoffelstärke die Amylose näher am inneren Teil der Granalie befindet.
Als Alternative kann Kartoffelmaischen, bei denen es sich nicht um die in der vorliegenden Erfindung verwendete Maische handelt, Stärke zugesetzt werden, um Maischen mit Eigenschaften zu produzieren, die denen von herkömmlichen Kartoffelmaischen überlegen sind. Für bessere Ergebnisse ist jedoch die Maische der vorliegenden Erfindung bevorzugt.
Emulgator
Auf Wunsch kann der Maische wahlweise Emulgator als Verarbeitungshilfsmittel zugesetzt werden. In der Regel werden der nassen Maische ungefähr 0,01 % bis ungefähr 3 %, vorzugsweise ungefähr 0,1 % bis ungefähr 0,5 % Emulgator zugesetzt. Der bevorzugte Emulgator ist ein destilliertes Monoglycerid und Diglycerid aus teilhydriertem Sojabohnenöl. Andere Emulgatoren, die als Verarbeitungshilfsmittel geeignet sind, wie Lactylatester, Sorbitanester, Polyglycerinester und Lecithine, jedoch nicht darauf beschränkt, können ebenfalls verwendet werden.
Emulgatoren können verschiedene Vorteile bereitstellen. Zum Beispiel können Emulgatoren freie Stärke überziehen und damit die Klebrigkeit und Haftung der Maische am Trockner reduzieren. Emulgatoren können auch für ein besseres Gleiten sorgen und somit Schädigung der Kartoffelzellen, die durch übermäßige Scherung während der Verarbeitung verursacht wird, reduzieren.
Andere fakultative Bestandteile
Der nassen Maische können auch andere fakultative Bestandteile zugesetzt werden. Zum Beispiel werden in der Regel verschiedene Stabilisierungsmittel und Konservierungsstoffe eingesetzt, um die Stabilität und die Textur der resultierenden entwässerten Kartoffelprodukte zu verbessern. Zum Beispiel kann Sulfit als trockenes Natriumsulfit und/oder Natriumbisulfit zu der nassen Maische gegeben werden, um entwässerte Produkte zu erzeugen, die ungefähr 150 bis ungefähr 200 ppm (Teile pro Million) Sulfit umfassen. Das Sulfit schützt die resultierenden entwässerten Kartoffelprodukte vor dem Dunkelwerden während der Verarbeitung und anschließenden Lagerung. Antioxidationsmittel, wie Propylgallat, BHA (2- und 3-tert.-Butyl-4-hydroxyanisol), BHT (3,5-Di-tert.-butyl-4-hydroxytoluol) und natürliche Antioxidationsmittel, wie Rosmarin, Thymian, Majoran und Salbei, können in einer solchen Menge zugegeben werden, dass entwässerte Kartoffelprodukte erzeugt werden, die bis zu ungefähr 10 ppm Antioxidationsmittel umfassen, um oxidative Schädigung zu verhindern. Citronensäure kann in ausreichender Menge zugegeben werden, um ungefähr 200 ppm in dem entwässerten Kartoffelprodukt zu ergeben, um durch die Gegenwart von Eisenionen verursachte Verfärbung zu vermeiden. Ascorbinsäure kann ebenfalls zugegeben werden, um die Vitamin-C-Verluste während der Verarbeitung auszugleichen.
b. Festigkeit der Kartoffelmaische
Die Festigkeit der Kartoffelmaische ist eine indirekte Messung der Viskosität der gegarten und gemaischten Kartoffeln. Die Festigkeit der Kartoffelmaische wird nicht nur von der Kartoffelsorte, dem Alter und den Lagerbedingungen beeinflusst, sondern auch von Verarbeitungsbedingungen und den in die Maische gegebenen Materialien.
Kartoffeln, die einem reduzierten Garen unterzogen werden, das gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, sind beispielsweise verhältnismäßig fest. Die Zugabe von Stärke zu den relativ festen Kartoffeln senkt die Festigkeit der Kartoffelmaische. Zum Beispiel kann die Zugabe von 10 % nativer Weizenstärke zur Kartoffelmaische eine Reduzierung der Festigkeit der Kartoffelmaische von ungefähr 50 % bereitstellen. Dementsprechend kann eine reduzierte Festigkeit der Kartoffelmaische ohne übermäßiges Garen oder ungleichmäßiges Garen der Kartoffeln erzielt werden.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete reduzierte Garverfahren stellt eine Kartoffelmaische mit einer Festigkeit von ungefähr 100 N (10.000 p) bis ungefähr 200 N (20.000 p) (mit einer 35-mm-Kompressionsscheibe gemessen) bereit. Diese Maische kann zum Erzeugen von Produkten mit verbesserten Eigenschaften verwendet werden. Zum Beispiel haben gefertigte Chips, die aus Flocken, die aus dieser Maische hergestellt werden, hergestellt werden, eine verbesserte Knusprigkeit und einen Kartoffelgeschmack, der dem von Chips aus in Scheiben geschnittenen Kartoffeln mehr ähnelt.
Die Kombination des in der vorliegenden Erfindung verwendeten reduzierten Garens und der Zugabe von Stärke, vorzugsweise nativer Weizenstärke, zur resultierenden Maische stellt eine Kartoffelmaische bereit, die vorzugsweise eine Festigkeit von ungefähr 30 N (3000 p) bis ungefähr 180 N (18.000 p), mehr bevorzugt von ungefähr 50 N (5000 p) bis ungefähr 160 N (16.000 p) aufweist. Dies ergibt einen fertigen gefertigten Chip mit einer verbesserten Textur, wie durch die Anfangshärte und den gewünschten Knusprigkeitswerts definiert.
c. Produkte aus der nassen Maische
Nach Bildung der Maische kann diese weiter getrocknet und verarbeitet werden, wie nachstehend beschrieben, um entwässerte Kartoffelprodukte zu bilden. Alternativ kann die nasse Maische verwendet werden, um Produkte herzustellen, wie, jedoch nicht darauf beschränkt, Kartoffelbrei, Kartoffelplätzchen, Kartoffelpfannkuchen und Kartoffelsnacks, wie extrudierte Pommes frites, Kartoffelstäbchen und Snackchips.
Zum Beispiel kann die nasse Kartoffelmaische zum Herstellen extrudierter Pommes-frites-Kartoffelprodukte verwendet werden, wie den im US-Patent Nr. 3,085,020, erteilt am 9. April 1963 an Backinger et al., beschriebenen. Die Verwendung einer Maische anstelle von rohen Kartoffeln zum Herstellen solcher Snacks stellt frittierte Kartoffelprodukte mit im Wesentlichen keinen Farb- oder Texturschwankungen bereit. Da die Maische zu einem Produkt jeder beliebigen gewünschten Form und Größe geformt werden kann, ist das Endprodukt außerdem nicht von der Form und Größe der rohen Kartoffeln abhängig. Solche Kontrolle und Gleichmäßigkeit sind nicht möglich, wenn rohe Kartoffeln eingesetzt werden.
4. Trocknung der Maische zur Bildung entwässerter Kartoffelprodukte
Nach der Bildung der Maische wird die Maische getrocknet, um entwässerte Kartoffelprodukte zu bilden. Diese entwässerten Kartoffelprodukte können jede Form aufweisen, wie, jedoch nicht beschränkt auf, Flocken, Flanalien, Granalien, Agglomerate, Platten, Stücke, Stückchen, Mehl oder Partikel.
Jedes geeignete Verfahren, wie die in der Technik bekannten, zum Herstellen solcher entwässerter Kartoffelprodukte aus einer Maische kann eingesetzt werden, und es kann jede geeignete Vorrichtung verwendet werden. Zum Beispiel kann die Maische getrocknet werden, um Flocken gemäß bekannten Verfahren zu erzeugen, wie denen, die in US-Patent Nr. 6,066,353, erteilt am 23. Mai 2000 an Villagran et al., sowie gemäß den Verfahren, die in den US-Patenten Nr. 2,759,832, erteilt am 19. August 1956 an Cording et al., und 2,780,552, er teilt am 5. Februar 1957 an Willard et al., beschrieben sind. Die Maische kann getrocknet werden, um Flanalien gemäß dem in der US-Anmeldung mit der Seriennr. 09/175,138, eingereicht am 19. Oktober 1998, dargelegten Verfahren herzustellen. Granalien können hergestellt werden, indem die Maische gemäß dem im US-Patent Nr. 3,917,866, erteilt am 4. November 1975 an Purves et al., oder mittels anderen bekannten Verfahren, wie den im US-Patent Nr. 2,490,431, erteilt am 6. Dezember 1949 an Greene et al., beschriebenen, verarbeitet wird. Geeignete Trockner können aus den wohl bekannten Trockenvorrichtungen ausgewählt werden, die Fließbetttrockner, Wärmetauscher mit Wandabschabung, Trommeltrockner, Gefriertrockner, Airlifttrockner und dergleichen beinhalten, jedoch nicht darauf beschränkt sind.
Bevorzugte Trocknungsverfahren schließen die ein, die die Menge des Wärmeeinsatzes insgesamt verringern. Zum Beispiel sind Gefriertrocknung, Trommeltrocknung, Resonanz- oder Impulstrocknung, Infrarottrocknung oder eine Kombination davon bei der Herstellung von Flocken bevorzugt; und Airlifttrocknung, Fließbetttrocknung oder eine Kombination davon sind bei der Herstellung von Granalien bevorzugt.
Obgleich die entwässerten Kartoffelprodukte hierin vorwiegend in Bezug auf Flocken beschrieben werden, sollte es Fachleuten leicht ersichtlich sein, dass die im Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Kartoffelmaische entwässert werden kann, um ein beliebiges gewünschtes entwässertes Kartoffelprodukt herzustellen, das aus einer Maische erlangt werden kann.
Trommeltrocknung, wie mit Trommeltrocknern, die üblicherweise in der Kartoffelproduktindustrie verwendet werden, ist das bevorzugte Verfahren zum Trocknen der Kartoffelmaische zur Bildung von Flocken. Das bevorzugte Verfahren setzt einen einzigen Trommeltrockner ein, wobei die nasse Kartoffelmaische in einer dünnen Platte mit einer Dicke von ungefähr 127 μm (0,005 Zoll) bis ungefähr 2540 μm (0,1 Zoll), vorzugsweise von ungefähr 127 μm (0,005 Zoll) bis ungefähr 1270 μm (0,05 Zoll), mehr bevorzugt ungefähr 254 μm (0,01 Zoll) auf der Trommel ausgebreitet wird. Wenn ein Trommeltrockner benutzt wird, wird die Maische in der Regel durch Fördermittel zu der oberen Oberfläche der Trommel geliefert. Unbeheizte Walzen mit kleinem Durchmesser tragen frische Kartoffelmaische nach und nach auf Portionen, die sich bereits auf der Trommel befinden, auf, wodurch eine Platte oder Schicht mit einer vorgegebenen Dicke aufgebaut wird. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen ist gleich der der Trommel. Nachdem sich die Maischeschicht eine Runde um einen Teil des Umfangs der Trommel bewegt hat, entfernt ein Abstreifmesser die getrocknete Platte durch Abstreifen der getrockneten Platte von der Trommel. In der Regel wird der Trommeltrockner selbst mittels in der Trommel enthaltenem, unter Druck gesetztem Dampf mit Drücken von ungefähr 70 psig bis ungefähr 140 psig auf Temperaturen im Bereich von ungefähr 121°C (250°F) bis ungefähr 191°C (375°F), vorzugsweise von ungefähr 154°C (310°F) bis ungefähr 177°C (350°F) und mehr bevorzugt von ungefähr 160°C (320°F) bis ungefähr 167°C (333°F) erhitzt. Um optimale Resultate zu erzielen, werden die Drehgeschwindigkeit der Trocknertrommel und die Innentemperatur dieser auf geeignete Weise gesteuert, so dass ein Endprodukt mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 5 % bis ungefähr 14 %, vorzugsweise von ungefähr 5 % bis ungefähr 12 % erhalten wird. In der Regel reicht eine Drehgeschwindigkeit von ungefähr 9 s/Umdr. bis ungefähr 25 s/Umdr., vorzugsweise ungefähr 11 s/Umdr. bis ungefähr 20 s/Umdr. aus.
Sobald die nasse Maische zu einer Platte geformt und getrocknet ist, kann die resultierende getrocknete Platte aus Flocken, falls gewünscht, in kleinere Abschnitte zerbrochen werden. Diese kleineren Abschnitte können jede gewünschte Größe aufweisen. Jedes Verfahren zum Zerbrechen der Platte, das Stärke- und Kartoffelzellenschädigung minimiert, wie Brechen, Mahlen, Reißen, Schneiden oder Pulverisieren, kann angewendet werden. Zum Beispiel kann die Platte mit einem Urschel Comitrol, hergestellt von Urschel Laboratories, Inc., Valparaiso, Indiana, USA, zerkleinert werden, um die Platte aufzubrechen. Al ternativ können die Platten aus Flocken intakt gelassen werden. Wie hier verwendet, sind sowohl intakte Flockenplatten als auch kleinere Plattenabschnitte in dem Begriff „Kartoffelflocken" eingeschlossen.
a. Aufgebrochene Zellen
Die Kartoffelzellen sind als einzelne Taschen definiert, die von Cellulosematerial umgeben sind und die nicht nur Amylopektin und Amylose, sondern auch wasserlösliche Geschmackstoffvorläufer, Nährstoffe, Mineralstoffe, Lipide und Proteine enthalten. Der Prozentsatz aufgebrochener Zellen ist ein Anzeichen für den Garheitsgrad und die Stärkeschädigung, die während der Verarbeitung aufgetreten ist. Eine große Anzahl aufgebrochener Zellen ist unter anderem ein Anzeichen für unangemessene Verarbeitungsbedingungen, wie übermäßiges Garen, Überhitzung während des Trocknens oder die Verwendung von zu viel Scherung, um die Teilchengröße der getrockneten Kartoffelprodukte zu reduzieren. Da die Kartoffelflocken der vorliegenden Erfindung aus Produkten mit verringertem Garen hergestellt werden, haben die Kartoffelflocken weniger aufgebrochene Zellen als konventionell erzeugte Flocken.
Die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellten Kartoffelflocken weisen weniger als ungefähr 70 % aufgebrochene Zellen, vorzugsweise weniger als ungefähr 40 % aufgebrochene Zellen, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 30 % aufgebrochene Zellen, sogar mehr bevorzugt weniger als ungefähr 25 % aufgebrochene Zellen und noch mehr bevorzugt weniger als ungefähr 20 % aufgebrochene Zellen auf. Der Anteil an aufgebrochenen Zellen wird überraschend reduziert, wenn Stärke in die Maische einbezogen wird, und dies führt zu Kartoffelflocken mit weniger als ungefähr 50 % aufgebrochenen Zellen, mehr bevorzugt weniger als ungefähr 40 % aufgebrochenen Zellen und noch mehr bevorzugt weniger als ungefähr 20 % aufgebrochenen Zellen.
b. Feuchtigkeit
Die Kartoffelflocken umfassen von ungefähr 5 % bis ungefähr 14 %, vorzugsweise von ungefähr 5 % bis ungefähr 12 %, mehr bevorzugt ungefähr 6 % bis ungefähr 9 % und noch mehr bevorzugt von ungefähr 7 % bis ungefähr 8 % Feuchtigkeit.
c. Verhältnis von Amylose (Am) zu Amylopektin (Ap)
Die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellten Kartoffelflocken weisen ein Verhältnis von Amylose zu Amylopektin von ungefähr 0,4 bis ungefähr 4, vorzugsweise von ungefähr 1,2 bis ungefähr 3 und mehr bevorzugt von ungefähr 1,6 bis ungefähr 2,5 auf.
d. Geschmackstoffverbindungen
Die Gar- und Trocknungsschritte der Kartoffelverarbeitung führen generell zu erheblicher thermischer und mechanischer Belastung, der die Kartoffeln ausgesetzt sind. Ein Weg zum indirekten Bestimmen des Grades der Qualitätsminderung ist das Messen von Änderungen in der Zusammensetzung.
Kartoffelknollen enthalten viele flüchtige Verbindungen. Die Kartoffelflocken, die mit der Durchführung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, haben im Wesentlichen weniger wärmebedingte flüchtige Verbindungen als herkömmliche Flocken. Gaschromatographie und Massenspektrometrie können zum Vergleichen konventionell hergestellter Flocken und Flocken, die nach den Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, verwendet werden.
Die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellten Flocken zeigen geringere Konzentrationen an bräunenden Geschmackstoffverbindungen (z. B. 2-Methylbutanal, 3-Methylbutanal, Methional, Phenylacetaldehyd) und Lipidoxidationsverbindungen (Ethylfuran, Pentylfuran und Hexanal) auf.
Je geringer der Anteil an flüchtigen bräunenden Geschmackstoffverbindungen in den Flocken ist, umso höher ist der Kartoffelgeschmack im fertigen Produkt oder Snack. Dies liegt daran, dass die Vorläufer der Geschmackstoffverbindungen während der Verarbeitung der Kartoffel bewahrt wurden und sich deshalb erst im fertigen Produkt umwandeln und reagieren statt in der Flocke.
Die mittels des Verfahrens dieser Erfindung hergestellten Kartoffelflocken weisen eine Reduzierung dieser verarbeiteten Geschmackstoffverbindungen auf, verglichen mit denen in herkömmlichen Flocken. Kartoffelbrei, der mit den Flocken der vorliegenden Erfindung zubereitet wurde, zeigte reineren und stärkeren Kartoffelgeschmack als herkömmliche Flocken.
Es hat sich gezeigt, dass Flocken, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, von herkömmlichen Flocken unterschieden werden können, indem ein Wert des Kartoffelflockengeschmacks (PFF) berechnet wird, wie durch die folgende Gleichung definiert: PFF = ln(2-Heptanon/3-Methylbutanal) + ln(2-Heptanon/2-Ethylfuran)
2-Heptanon ist ein interner Standard, der im Analyseverfahren, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben, verwendet wird. 2-Methylbutanal und 2-Ethylfuran sind wichtige flüchtige Geschmackstoffverbindungen, die die spezielle Geschmackstoffchemie kennzeichnen oder darstellen. Sie werden in Form von Spitzenbereichszählungen gemessen, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
Herkömmliche Kartoffelflocken haben in der Regel PFF-Werte von ungefähr 3,6 bis ungefähr 6,8. Die Kartoffelflocken der vorliegenden Erfindung haben jedoch einen PFF-Wert von ungefähr 7 bis ungefähr 10,8, vorzugsweise von ungefähr 8 bis ungefähr 10,8 und mehr bevorzugt von ungefähr 9 bis ungefähr 10,8.
C. HERSTELLUNG GEFERTIGTER CHIPS
Obgleich die vorliegende Erfindung vorwiegend in Bezug auf einen bevorzugten gefertigten Chip beschrieben wird, der aus mittels des Verfahrens der vorliegen den Erfindung hergestellten Flocken hergestellt wurde, sollte es einem Fachmann leicht ersichtlich sein, dass die in der vorliegenden Erfindung verwendeten entwässerten Kartoffelprodukte bei der Herstellung eines beliebigen geeigneten Lebensmittelprodukts verwendet werden können.
Zum Beispiel können die entwässerten Kartoffelprodukte rehydriert werden und zum Herstellen von Lebensmittelprodukten wie Kartoffelbrei, Kartoffelplätzchen, Kartoffelpfannkuchen und anderen Kartoffelsnacks, wie extrudierten Pommes frites und Kartoffelstäbchen, verwendet werden. Zum Beispiel können entwässerte Kartoffelprodukte zum Herstellen extrudierter Pommes-frites-Kartoffelprodukte verwendet werden, wie den im US-Patent Nr. 3,085,020, erteilt am 9. April 1963 an Backinger et al., und im US-Patent Nr. 3,987,210, erteilt am 18. Oktober 1976 an Cremer, beschriebenen. Die entwässerten Kartoffelprodukte können auch in Broten, Bratensoßen, Soßen oder anderen geeigneten Lebensmittelprodukten verwendet werden.
Eine besonders bevorzugte Verwendung der entwässerten Kartoffelprodukte ist bei der Herstellung gefertigter Chips, die aus einem Teig hergestellt werden. Zu Beispielen solcher gefertigten Chips zählen jene im US-Patent Nr. 3,998,975 erteilt am 21. Dezember 1976 an Liepa, im US-Patent Nr. 5,464,642, erteilt am 7. November 1995 an Villagran et al., im US-Patent Nr. 5,464,643, erteilt am 7. November 1995 an Lodge, und in der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US95/07610, veröffentlicht am 25. Januar 1996 als WO 96/01572 von Dawes et al., beschriebenen.
Die Herstellung eines bevorzugten gefertigten Chips ist nachstehend ausführlich dargelegt.
1. Formulierung des Teigs
Die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellten Teige umfassen von ungefähr 35 % bis ungefähr 85 %, vorzugsweise von ungefähr 50 % bis ungefähr 70 % eines Mehls auf Stärkebasis. Das Mehl auf Stärkebasis um fasst ungefähr 25 % bis 100 % Kartoffelflocken, wie vorstehend beschrieben, und zu übrigen Teilen (zu ungefähr 0 % bis ungefähr 75 %) anderes Mehl auf Stärkebasis wie, jedoch nicht darauf beschränkt, Kartoffelmehl, Kartoffelflanalien, Kartoffelgranalien, Maismehl, Masamehl, Maisgrieß, Maisschrotmehl, Reismehl, Buchweizenmehl, Reismehl, Hafermehl, Bohnenmehl, Amaranthmehl, Gerstenmehl oder Mischungen davon.
Die mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellten Teige umfassen von ungefähr 15 % bis ungefähr 50 % zugesetztes Wasser, vorzugsweise von ungefähr 22 % bis ungefähr 40 % und mehr bevorzugt von ungefähr 24 % bis ungefähr 35 % zugesetztes Wasser. Die Menge des zugesetzten Wassers umfasst alle Wasseranteile, die zum Auflösen oder Dispergieren verwendet werden sowie das in Maissirupen usw. enthaltene Wasser. Wenn zum Beispiel Bestandteile wie Maltodextrin oder Maissirupfeststoffe als Lösung oder Sirup zugegeben werden, zählen der Sirup oder die Lösung als „zugesetztes Wasser".
Fakultative Bestandteile
Der Teig kann wahlweise eine Stärke, wie eine native, modifizierte oder beständige Stärke, enthalten. Ungefähr 0,1 % bis ungefähr 70 %, mehr bevorzugt ungefähr 5 % bis ungefähr 60 % und am meisten bevorzugt ungefähr 15 % bis ungefähr 40 % Stärke können in der Regel zugegeben werden. Die Stärke kann aus Knollen, Hülsenfrüchten oder Getreide gewonnen werden und kann Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Wachsmaisstärke, Haferstärke, Cassavastärke, Wachsgerstenstärke, Wachsreisstärke, Klebreisstärke, Reisstärke, Süßreisstärke, Kartoffelstärke, Tapiokastärke, Amaranthstärke, Sagostärke oder Mischungen davon einschließen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei der Berechnung des Anteils der erfindungsgemäßen Stärke ist die Stärke, die in den anderen Bestandteilen, wie Kartoffelflocken, Kartoffelflanalien, Kartoffelgranalien und Mehl enthalten ist, nicht eingeschlossen. (Der Anteil an Stärke ist der, der über den naturgemäß in den anderen Teigbestandteilen enthaltenen Anteil hinaus zugegeben wird.)
Modifizierte Stärke, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus vorgequollenen Stärken, vernetzten Stärken, säuremodifizierten Stärken und Mischungen davon, kann wahlweise einbezogen werden, um die Textur des gefertigten Chips zu verbessern (d. h. die Knusprigkeit zu erhöhen), obwohl die Zugabe modifizierter Stärke nicht erforderlich ist und zum Gebrauch bei der Herstellung des gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung nicht so bevorzugt ist. Ungefähr 0,1 % bis ungefähr 20 %, mehr bevorzugt ungefähr 1 % bis ungefähr 10 % und noch mehr bevorzugt ungefähr 3 % bis ungefähr 7 % modifizierte Stärke können in der Regel zugegeben werden. Falls verwendet, sind die modifizierten Stärken, die bevorzugt sind, von National Starch and Chemical Corporation, Bridgewater, NJ, USA erhältlich und werden unter den Handelsnamen N-Lite^TM (vorgequollene-vernetzte Stärke), Ultrasperse-A^TM (vorgequollener, wachsartiger Mais) und N-Creamer^TM 46 (substituierter wachsartiger Mais) vertrieben. Ebenfalls bevorzugt ist Corn PCPF400^TM (teilweise vorgegartes Maisschrotmehl), das von Bungee Lauhoff Corn Milling, St. Louis, Missouri, erhältlich ist. Bei der Berechnung des Anteils der erfindungsgemäßen modifizierten Stärke ist die in den anderen Bestandteilen, wie Kartoffelflocken, Kartoffelflanalien, Kartoffelgranalien und Mehl, enthaltene modifizierte Stärke (z. B. gelatinierte Stärke) nicht eingeschlossen. (Der Anteil an modifizierter Stärke ist der, der über den naturgemäß in den anderen Teigbestandteilen enthaltenen Anteil hinaus zugegeben wird.)
Hydrolysierte Stärke ist eine bevorzugte modifizierte Stärke, die wahlweise in die Teige, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, einbezogen werden kann. Wenn hydrolysierte Stärke einbezogen wird, wird sie in der Regel in einem Anteil von ungefähr 1 % bis ungefähr 15 %, vorzugsweise von ungefähr 3 % bis ungefähr 12 % zu dem Teig gegeben. Diese Menge hydrolysierter Stärke kommt zu der Menge an jeglicher anderer zugegebener Stärke hinzu. Geeignete hydrolysierte Stärken zur Einbeziehung in den Teig schließen Maltodextrine und Feststoffe aus Maissirup ein. Die hydrolysierten Stärken zur Einbeziehung in den Teig weisen Dextroseäquivalent-Werte (DE) von etwa 5 bis etwa 30, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 20 auf. Maltrin^TM M050, M100, M150, M180, M200 und M250 (erhältlich von Grain Processing Corporation, Iowa) sind bevorzugte Maltodextrine. Der DE-Wert ist ein Maß für das Reduktionsäquivalent der hydrolysierten Stärke in Bezug auf Dextrose und wird als Prozentanteil (auf Trockenbasis) ausgedrückt. Je höher der DE-Wert, umso höher das Dextroseäquivalent der hydrolysierten Stärke.
Schleimstoffe können ebenfalls wahlweise im Teig verwendet werden, der in der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Schleimstoffe zum Gebrauch in der vorliegenden Erfindung schließen die Bestandteile ein, die generell als Schleimstoffe (z. B. Cellulosederivate, Pektinsubstanzen) sowie pflanzliche Schleimstoffe bezeichnet werden. Beispiele geeigneter Schleimstoffe umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Guargummi, Xanthangummi, Gellangummi, Carrageenangummi, Gummi arabicum, Tragantgummi und Pektinsäuren mit verschiedenen Depolymerisations- und Methylierungsgraden. Besonders bevorzugte Schleimstoffe sind Cellulosederivate, ausgewählt aus Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose, mikrokristalliner Cellulose und Mischungen davon. Schleimstoffe können in einem Anteil von bis zu ungefähr 10 %, vorzugsweise in einem Anteil von ungefähr 0,2 % bis ungefähr 8 % und mehr bevorzugt von ungefähr 2 % bis ungefähr 4 % in den Teig einbezogen werden.
Ein Bestandteil, der wahlweise zu dem Teig gegeben werden kann, um seine Verarbeitbarkeit zu unterstützen, ist ein Emulgator. In der Regel können Emulgatoren in einer Menge von ungefähr 0,01 % bis ungefähr 6 %, vorzugsweise von ungefähr 0,1 % bis ungefähr 5 % und mehr bevorzugt von ungefähr 2 % bis ungefähr 4 % zu dem Teig gegeben werden. Ein Emulgator wird vorzugsweise vor der Plattenformung zu der Teigzusammensetzung gegeben. Der Emulgator kann in einem Fett oder einem Polyolfettsäurepolyester wie Olean^TM, erhältlich von The Procter and Gamble Company, aufgelöst werden. Zu geeigneten Emulgatoren gehören Lecithin, Mono- und Diglyceride, Diacetylweinsäureester und Propylenglycolmono- und -diester und Polyglycerin. Polyglycerin-Emulgatoren, wie Monoester von Polyclycerinen, vorzugsweise Hexapolyglycerinen, können verwendet werden. Besonders bevorzugte Monoglyceride werden unter den Handelsbezeichnungen Dimodan^®, erhältlich von Danisco, New Century, Kansas, USA, und DMG 70, erhältlich von der Archer Daniels Midland Company, Decatur, Illinois, USA vertrieben.
Während der Gehalt an reduzierendem Zucker von dem der Kartoffeln abhängt, die zum Herstellen des entwässerten Kartoffelprodukts eingesetzt wurden, kann die Menge an reduzierendem Zucker in den gefertigten Chips durch Zugabe geeigneter Mengen eines reduzierenden Zuckers, wie Maltose, Lactose, Dextrose oder Mischungen davon, zu dem Teig erhöht werden. Vorzugsweise wird jedoch kein reduzierender Zucker zugegeben. Ein geringer Gehalt an reduzierendem Zucker ist bevorzugt, um die gewünschte helle Farbe des frittierten gefertigten Chips zu bewahren, da ein übermäßiger Gehalt an reduzierendem Zucker die Bräunungsrate des gefertigten Chips nachteilig erhöht. Wenn die gefertigten Chips die gewünschte Farbe beim Frittieren aufgrund eines zu hohen Gehalts an reduzierendem Zucker zu schnell erreichen, wird der charakteristische Kartoffelgeschmack der gefertigten Chips nicht ausreichend entwickelt, da die Frittierzeit zum Erreichen der gewünschten Farbe geringer ist, als es der Fall wäre, wenn der Gehalt an reduzierendem Zucker niedriger wäre. Wenn reduzierender Zucker aus der Formulierung weggelassen wird, zeigen die resultierenden gefertigten Chips außerdem erhöhte Alterungsstabilität und eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Zerbrechen. Je geringer der Anteil an reduzierenden Zuckern ist, umso geringer ist außerdem die Anfangshärte (IH) des gefertigten Chips, wodurch Sprödheit verringert wird. (Erhöhte Knusprigkeit bedeutet, dass mehr Kraft benötigt wird, um den gefertigten Chip zu zerbrechen, während Sprödheit bedeutet, dass wenig Kraft benötigt wird, um den gefertigten Chip zu zerbrechen.)
Niedermolekulare Verbindungen, wie Zucker (z. B. Mono- und Disaccharide) und hydrolysierte Stärken sind sehr wirksame Weichmacher, die die Glasübergangstemperatur (Tg) des gefertigten Chips senken. Je niedriger die Tg des fertigen gefertigten Chips ist, umso weniger stabil ist das Produkt während der Lagerung. Bei Lagertemperaturen über der Tg steigt auch die Oxidationsreaktionsgeschwindigkeit erheblich an. Zur Erhöhung der Knusprigkeit des gefertigten Chips ist es deshalb wünschenswert, den Anteil solcher Verbindungen im Teig, die als Weichmacher wirken, zu minimieren.
Je geringer der Anteil an reduzierenden Zuckern ist, umso höher ist außerdem die Anfangshärte (IH) des gefertigten Chips, wodurch Sprödheit verringert wird. Erhöhte Knusprigkeit gibt an, dass mehr Kraft benötigt wird, um den gefertigten Chip zu zerbrechen, während Sprödheit bedeutet, dass wenig Kraft benötigt wird, um den gefertigten Chip zu zerbrechen.
2. Herstellung des Teigs
Die Teige der vorliegenden Erfindung werden hergestellt, indem 35 bis 85 % eines Mehls auf Stärkebasis mit 15 bis 50 % zugesetztem Wasser vermischt werden, und können mittels eines beliebigen geeigneten Verfahrens zum Bilden von zu Platten formbaren Teigen hergestellt werden. In der Regel wird ein lockerer, trockener Teig durch gründliches Zusammenmischen der Bestandteile mit herkömmlichen Mischern hergestellt. Vorzugsweise werden eine Vormischung der nassen Bestandteile und eine Vormischung der trockenen Bestandteile hergestellt; die nasse Vormischung und die trockene Vormischung werden dann zusammengemischt, um den Teig zu bilden. Hobart^®-Mischer werden für diskontinuierliche Verfahren bevorzugt, und Turbulizer^®-Mischer werden für kontinuierliche Mischverfahren bevorzugt. Alternativ können auch Extruder für das Mischen des Teigs und für die Bildung von Platten oder geformten Stücken eingesetzt werden.
Die Plattenfestigkeit des Teigs korreliert mit dem Kohäsionsvermögen des Teigs und der Widerstandsfähigkeit des Teigs gegen Lochbildung und/oder Zerreißen während nachfolgender Verarbeitungsschritte. Je höher die Plattenfestigkeit ist, umso zusammenhängender und elastischer ist der Teig.
Die Plattenfestigkeit des Teigs der vorliegenden Erfindung erhöht sich, wenn sich die während der Teigherstellung aufgewendete Energie erhöht. Faktoren, die die Energieaufwendung beeinflussen können, umfassen, beschränken sich jedoch nicht auf Mischbedingungen, Teigplattenbildung und die Menge messbarer freier Amylose. Mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellte Kartoffelflocken, die mit reduziertem Garen hergestellt wurden, zeigen aufgrund des geringeren Anteils an freier Amylose, des geringeren Anteils an löslichem Amylopektin und des höheren Anteils intakter Zellstruktur (wie durch weniger Zellbruch verkörpert) im Vergleich zu herkömmlichen Flocken eine geringere Plattenfestigkeit. Durch die Zugabe von Stärke, besonders nativer Weizenstärke, zur erfindungsgemäßen Kartoffelmaische wird der Anteil an freier Amylose erhöht. Die Kombination von reduziertem Garen und der Zugabe von Weizenstärke stellt einen Teig bereit, der zu Platten formbar ist und dennoch keinen übermäßigen Zellbruch zeigt.
Aus Flocken der vorliegenden Erfindung hergestellte Teige haben eine Plattenfestigkeit von ungefähr 8 N (80 p) bis ungefähr 60 N (600 p), vorzugsweise von ungefähr 1,1 N (110 p) bis ungefähr 4,4 N (450 p) und mehr bevorzugt von ungefähr 1,4 N (140 p) bis ungefähr 2,5 N (250 p).
Die Tg wurde durch Ablesen der Temperatur bestimmt, bei der die Spitze für tan delta beobachtet wurde (4). Teige dieser Erfindung, besonders jene Teige, die aus Flocken hergestellt wurden, die aus einem Teig erzeugt wurden, zu dem Stärke, besonders native Weizenstärke, zugegeben wurde, zeigen eine Tg von ungefähr –15°C bis ungefähr 15°C, vorzugsweise von ungefähr –5°C bis ungefähr 10°C und am meisten bevorzugt von ungefähr 0°C bis ungefähr 8°C (bei einem Feuchtigkeitsgehalt im Teig von 30 %).
3. Plattenformung
Im Anschluss an die Zubereitung wird der Teig zu einer relativ ebenen, dünnen Platte geformt. Jedes für die Bildung solcher Platten aus Teigen auf Stärkebasis geeignete Verfahren kann angewendet werden. Zum Beispiel kann die Platte zwischen zwei gegenläufigen Zylinderwalzen ausgerollt werden, um eine gleichmäßige, relativ dünne Platte aus Teigmaterial zu erhalten. Jede konventionelle Plattenformungs-, Ausroll- und Dickenmaßausrüstung kann angewendet werden. Die Ausrollwalzen sollten vorzugsweise auf etwa 32°C (90°F) bis etwa 57°C (135°F) erwärmt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Ausrollwalzen auf zwei verschiedenen Temperaturen gehalten, wobei die vordere Ausrollwalze kälter ist als die hintere Ausrollwalze. Der Teig kann auch durch Extrudieren zu einer Platte ausgebildet werden.
Teige der vorliegende Erfindung werden für gewöhnlich zu einer Platte mit einer Dicke von ungefähr 0,038 bis ungefähr 0,25 cm (von ungefähr 0,015 bis ungefähr 0,10 Zoll) und vorzugsweise zu einer Dicke von ungefähr 0,013 bis ungefähr 0,025 cm (von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,10 Zoll) und am meisten bevorzugt von ungefähr 1,65 mm bis ungefähr 2,03 mm (von ungefähr 0,065 bis ungefähr 0,080 Zoll) geformt. Für geriffelte (wellenförmige) gefertigte Chips beträgt die bevorzugte Dicke etwa 1,9 mm (0,75 Zoll).
Die Teigplatte wird danach zu Snackstücken einer vorgegebenen Größe und Form geformt. Die Snackstücke können unter Anwendung jeder geeigneten Stanz- oder Schneidausrüstung geformt werden. Die Snackstücke können zu einer Vielfalt von Formen geformt werden. Zum Beispiel können die Snackstücke die Form von Ovalen, Quadraten, Kreisen, einer Fliege (Krawattenschleife), eines Sternrads oder eines Speichenrads haben. Die Stücke können gekerbt werden, um geriffelte Chips herzustellen, wie von Dawes et al. in der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US95/07610, veröffentlicht am 25. Januar 1996 als WO 96/01572, beschrieben.
4. Frittieren
Nach der Formung der Snackstücke werden sie gegart, bis sie knusprig sind, um gefertigte Chips zu bilden. Die Snackstücke können in einer Fettzusammensetzung, die verdauliches Fett, unverdauliches Fett oder Mischungen davon umfasst, frittiert werden. Für beste Ergebnisse sollte reines Frittieröl verwendet werden. Der Gehalt an freier Fettsäure des Öls sollte vorzugsweise auf weniger als etwa 1 %, mehr bevorzugt weniger als etwa 0,3 % gehalten werden, um die Öloxidationsrate zu reduzieren.
Vorzugsweise weist das Frittieröl weniger als ungefähr 25 % gesättigtes Fett, vorzugsweise weniger als ungefähr 20 % auf. Diese Ölart verbessert das Gleitvermögen der fertigen gefertigten Chips, so dass die fertigen gefertigten Chips ein verbessertes Geschmacksprofil haben. Das Geschmacksprofil dieser Öle verbessert auch das Geschmacksprofil äußerlich gewürzter Produkte aufgrund des niedrigeren Schmelzpunkts der Öle. Zu Beispielen solcher Öle gehört Sonnenblumenöl, das mittlere bis hohe Anteile an Ölsäure enthält.
Die Snackstücke können in einer Mischung von unverdaulichem Fett und verdaulichem Fett frittiert werden. Vorzugsweise umfasst die Mischung ungefähr 20 % bis ungefähr 90 % unverdauliches Fett und ungefähr 10 % bis ungefähr 80 % verdauliches Fett, mehr bevorzugt ungefähr 50 % bis ungefähr 90 % unverdaulich Fett und ungefähr 10 % bis ungefähr 50 % verdauliches Fett und noch mehr bevorzugt ungefähr 70 % bis ungefähr 85 % unverdauliches Fett und ungefähr 15 % bis ungefähr 30 % verdauliches Fett.
Andere in der Technik bekannte Bestandteile können den essbaren Fetten und Ölen ebenfalls zugesetzt werden, einschließlich von Antioxidationsmitteln, wie TBHQ, Tocopherolen, Ascorbinsäure, Komplexbildnern, wie Citronensäure, und Schaumunterdrückern, wie Dimethylpolysiloxan.
Es ist bevorzugt, die Snackstücke bei Temperaturen von ungefähr 135°C (275°F) bis ungefähr 215°C (420°F), vorzugsweise von ungefähr 149°C (300°F) bis ungefähr 210°C (410°F) und mehr bevorzugt von ungefähr 177°C (350°F) bis ungefähr 204°C (400°F) eine Zeitspanne lang zu frittieren, die dazu ausreicht, um ein Produkt mit ungefähr 6 % oder weniger Feuchtigkeit, vorzugsweise von ungefähr 0,5 % bis ungefähr 4 % und mehr bevorzugt von ungefähr 1 % bis ungefähr 2 % Feuchtigkeit zu bilden. Die exakte Frittierzet wird über die Temperatur des Frittierfetts und den anfänglichen Wassergehalt des Teigs gesteuert, der durch den Fachmann leicht bestimmt werden kann.
Vorzugsweise werden die Snackstücke mittels eines kontinuierlichen Frittierverfahrens in Öl frittiert und während des Frittierens in einer Form gehalten. Dieses Verfahren und diese Vorrichtung zum Frittieren auf festgehaltene Art sind im US-Patent Nr. 3,626,466, erteilt am 7. Dezember 1971 an Liepa, beschrieben. Die geformten, festgehaltenen Snackstücke werden durch das Frittiermedium geleitet, bis sie zu einem knusprigen Zustand mit einem endgültigen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 0,5 % bis ungefähr 4 %, vorzugsweise von ungefähr 1 % bis ungefähr 2 % frittiert sind.
Ein anderes Frittierverfahren, wie kontinuierliches Frittieren oder diskontinuierliches Frittieren der Snackstücke auf nicht festgehaltene Art, ist ebenfalls akzeptabel. Zum Beispiel können die Snackstücke auf einem beweglichen Band oder in einem Korb in das Frittierfett eingetaucht werden.
Die nach diesem Verfahren gefertigten Chips haben in der Regel insgesamt von ungefähr 20 % bis ungefähr 45 % und vorzugsweise von ungefähr 25 % bis ungefähr 40 % Fett (d. h. unverdauliches und verdauliches Fett zusammen). Wenn ein höherer Fettanteil gewünscht ist, um den Geschmack oder das Gleitvermögen der gefertigten Chips weiter zu verbessern, kann ein Öl, wie ein Triglyceridöl, durch jedes geeignete Mittel auf die gefertigten Chips aufgesprüht oder aufgetragen werden, wenn diese aus dem Frittiergerät gelangen oder wenn sie beim festgehaltenen Frittieren aus der verwendeten Form genommen werden. Vorzugsweise haben die verwendeten Triglyceridöle eine Iodzahl von mehr als ungefähr 75 und am meisten bevorzugt über ungefähr 90. Das zusätzlich aufgetragene Öl kann verwendet werden, um den gesamten Fettgehalt der gefertigten Chips auf immerhin 45 % Fett insgesamt erhöhen. Auf diese Weise können durch diesen zusätzlichen Schritt gefertigte Chips mit unterschiedlichen Fettgehalten hergestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 20 % des gesamten Fetts in den fertigen gefertigten Chips äußerliches Oberflächenfett.
Öle mit charakteristischem Geschmack oder stark ungesättigte Öle können nach dem Frittieren auf die gefertigten Chips aufgesprüht, durch Bewegung der Chips in den Ölen aufgetragen oder anderweitig aufgetragen werden. Vorzugsweise werden Triglyceridöle und unverdauliche Fette als Träger zum Dispergieren der Geschmackstoffe verwendet und werden äußerlich auf die gefertigten Chips aufgetragen. Diese umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, zugesetzte Öle mit Buttergeschmack, natürlich oder künstlich gewürzte Öle, Kräuteröle und Öle mit Kartoffel-, Knoblauch- oder Zwiebelgeschmack. Dies ermöglicht die Zugabe einer Vielzahl von Geschmacksstoffen, ohne dass der Geschmacksstoff während des Frittierens bräunt. Dieses Verfahren kann angewendet werden, um Öle einzubringen, die im Normalfall während der erforderlichen Erhitzung zum Frittieren der Snacks einer Polymerisierung oder Oxidation ausgesetzt wären.
D. EIGENSCHAFTEN DER GEFERTIGTEN CHIPS
1. Flüchtige organische Geschmackstoffverbindungen
Die gefertigten Chips, die mittels eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, verfügen über höhere Anteile an Dimethyltrisulfid („DMTS") und geringere Anteile an Ethylfuran („EF") als herkömmliche gefertigte Chips. Dies geht mit einem höheren Grad an Kartoffelchipgeschmack einher, der für herkömmliche, in Scheiben geschnittene Kartoffelchips kennzeichnend ist. In der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass es wünschenswert ist, den Anteil an Lipidoxidationsgeschmackstoffen, wie durch EF vertre ten, zu minimieren und den Anteil an charakteristischem Kartoffelgeschmack, wie durch DMTS vertreten, zu maximieren.
In der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass, während die Zusammensetzung und die absolute Konzentration einzelner Geschmackstoffverbindungen wichtig sind, die Hauptkriterien für die Bewertung des gesamten Kartoffelchipgeschmacks am besten durch Berechnung des Wertes des Kartoffelchipgeschmacks (PCF) quantifiziert werden kann, der eine Funktion der hauptsächlichen flüchtigen Geschmackstoffverbindungen, DMTS und EF, ist, die die spezielle Geschmackstoffchemie kennzeichnen oder darstellen.
Es wurde herausgefunden, dass Kartoffelchipgeschmack eine Funktion des Verhältnisses von DMTS zu EF ist, wie durch folgende Gleichung dargelegt: PCF (Kartoffelchipgeschmack) = 4,4 + ((0,36)ln DMTS/EF)(n = 16, Korrelationskoeffizient = 0,9)
DMTS und EF werden in Form von Spitzenbereichszählungen gemessen, wie im Abschnitt Analyseverfahren hierin beschrieben.
Herkömmliche in Scheiben geschnittene Chips haben in der Regel einen PCF von ungefähr 5 bis ungefähr 6,6, während herkömmliche gefertigte Chips in der Regel einen PCF von ungefähr 3,4 bis ungefähr 5 aufweisen. Die gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung haben jedoch einen PCF-Wert von ungefähr 5,2 bis ungefähr 6,5, in der Regel von ungefähr 5,5 bis ungefähr 6.
2. Knusprigkeit
In den gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung ist ein höherer Anteil an ganzen Kartoffelzellen und mehr des ursprünglichen Kartoffelcellulosenetzwerks intakt als bei herkömmlichen gefertigten Chips. Dies führt zu knusprige ren fertigen gefertigten Chips und größerer Ähnlichkeit mit der Knusprigkeit in Scheiben geschnittener Kartoffelchips.
Die Knusprigkeit ist stark mit der Anfangshärte (IH) des gefertigten Chips und dessen Messung des „L"-Farbwerts nach Hunter korreliert. Ein gefertigter Chip, der zu hell und nicht bis zum Frittierendpunkt gegart ist, um einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen ungefähr 1 bis ungefähr 2,5 % zu erreichen, kann dicht sein, während ein gefertigter Chip, der zu dunkel und über den Frittierendpunkt hinaus gegart ist, beim ersten Biss zu spröde sein kann. Der mittels eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellte gefertigte Chip weist sowohl den gewünschten IH-Wert als auch die gewünschte Farbe auf, wenn er bis zum gewünschten Ausmaß (den Frittierbedingungen, die zum Erzielen eines Feuchtigkeitsgehalts von ungefähr 1 % bis ungefähr 2,5 % des fertigen gefertigten Chips erforderlich sind) gegart wird.
Die bevorzugte Farbe entspricht einem L-Wert nach Hunter von ungefähr 58 bis ungefähr 70, mehr bevorzugt von ungefähr 60 bis ungefähr 68 und am meisten bevorzugt von ungefähr 62 bis ungefähr 65. Die Farbe des Produkts der vorliegenden Erfindung entspricht L, das eine Messung der Helligkeit der Probe ist und im Bereich von 0,0 als schwarz bis 100 als weiß reicht.
Wie hierin gemessen, wird Knusprigkeit durch die Anfangshärte (IH) des Snacks und die Hunter-Farbmessung dargestellt, wie durch folgende Gleichung definiert: Knusprigkeit = 10.283 + 7,03 (IH) – 398,02 (L-Farbe nach Hunter) – 0,124 (IH) (L-Farbe nach Hunter) + 0,00065 (IH)2 + 3,78 (L-Farbe nach Hunter)2
Der mittels eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellte Snack hat einen Knusprigkeitswert von ungefähr 6,3 bis ungefähr 7,3, vorzugsweise von ungefähr 6,5 bis ungefähr 6,9. Produkte der vorliegenden Erfindung weisen eine Anfangshärte von ungefähr 7,2 N (740 p) bis ungefähr 20 N (2000 p) auf. Bei Snacks mit einer Dicke von ungefähr 50 bis ungefähr 60 eine Anfangshärte von ungefähr 4,4 N (450 p) bis ungefähr 20 N (2000 p), vorzugsweise von ungefähr 6 N (600 p) bis ungefähr 16 N (1600 p) und mehr bevorzugt von ungefähr 8,3 N (850 p) bis ungefähr 9,3 N (950 p). (Die Chipdicke wird in Tausendsteln eines Zolls für einen einzigen Chip gemessen (0,001 × 50) = 0,054 – 0,06.)
Der bevorzugte gefertigte Chip weist eine Dicke von ungefähr 48 bis ungefähr 62 auf (die Dicke wird als Tausendstel eines Zolls für einen einzigen Chip ausgedrückt; ein Chip mit einer Dicke von 50 ist beispielsweise 1,27 mm (0,05 Zoll) dick [0,001 × 50 = 0,05]).
Die Anfangshärte ist die Spitzenkraft, die innerhalb der ersten 6 Sekunden eines Kompressionstests für einen bestimmten Dickebereich gemessen wird, wie im Abschnitt Analyseverfahren nachstehend beschrieben.
Gefertigte Chips der vorliegenden Erfindung haben eine Anfangshärte von ungefähr 7,2 N (740 p) bis ungefähr 20 N (2000 p). Bei gefertigten Chips mit einer Dicke von ungefähr 48 bis ungefähr 62 eine Anfangshärte von ungefähr 7,2 N (450 p) bis ungefähr 20 N (2000 p), vorzugsweise von ungefähr 6 N (600 p) bis ungefähr 16 N (1600 p) und mehr bevorzugt von ungefähr 8,3 N (850 p) bis ungefähr 9,3 N (950 p).
Gefertigte Chips der vorliegenden Erfindung haben einen IH·Aw-/Dickenwert von ungefähr 0,64 N/mm (65 p/mm) bis ungefähr 4,9 N/mm (500 p/mm), vorzugsweise von ungefähr 0,64 N/mm (65 p/mm) bis ungefähr 4,9 N/mm (500 p/mm), mehr bevorzugt von ungefähr 0,88 N/mm (90 p/mm) bis ungefähr 3,4 N/mm (350 p/mm) und am meisten bevorzugt von ungefähr 1 N/mm (100 p/mm) bis ungefähr 2,8 N/mm (290 p/mm).
3. Garheitsgrad
In herkömmlichen, in Scheiben geschnitten Kartoffelchips hängen höhere Garheitsgrade in der angestrebten endgültigen Farbe und der Höhe der Wasseraktivität (Aw) zusammen. Bei in Scheiben geschnittenen Chips entsprechen höhere Garheitsgrade einem brauneren Produkt, innerhalb eines Wasseraktivitätsbereichs typischerweise von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,3.
Bei gefertigten Chips ist die Farbänderung des Snacks während des Frittierens jedoch kein zuverlässiges Anzeichen für den letztlichen Garheitsgrad. Herkömmliche gefertigte Chips werden unter Frittierbedingungen mit hoher Temperatur (HT) und kürzerer Verweilzeit (ST) verarbeitet, da Chipteige einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt haben als Kartoffeln. Aufgrund dieses HT-ST-Verfahrens und wenn das gewünschte Farbniveau während des Garens erreicht wird, können auch der gewünschte Garheitsgrad und Knusprigkeitsgrad erreicht sein, dies muss aber nicht der Fall sein. Der gefertigte Chip kann sehr braun werden, bevor der Teig im Frittiergerät fertig gegart wurde. Ein zu niedrigerer Garheitsgrad kann zu einem Snack führen, der fad und zäh ist. Andererseits kann der gefertigte Chip übergart werden, da er den optimalen Garheitsgrad lange vor Erlangung der gewünschten Farbe oder des gewünschten Bräunungsgrades erreicht hat, was zu Übergarung führt, um den gewünschten Endpunkt zu erhalten; ein zu hoher Garheitsgrad kann einen Chip ergeben, der glasartig und spröde ist.
Der Chip der vorliegenden Erfindung hat einen optimalen Garheitsgrad. Es wurde herausgefunden, dass der Garheitsgrad in dem gefertigten Chip der vorliegenden Erfindung eine Funktion der Wasseraktivität (Aw) des gefertigten Chips zusätzlich zu der Anfangshärte (IH) des gefertigten Chips ist, wie durch die folgende Gleichung definiert ist: Garheitsgrad = 17,45 + 2364 (Aw) – 0,58 Anfangshärte (IH) – 1,92 (Aw) (IH) – 2681 (Aw)2 + 0,00061 (IH)2
Der Snack der vorliegenden Erfindung hat einen Garheitsgrad von ungefähr 4,5 bis ungefähr 5,6, vorzugsweise von ungefähr 4,7 bis ungefähr 5,2. Ein zu niedrigerer Garheitsgrad kann zu einem Snack führen, der fad und zäh ist, während ein zu hoher Garheitsgrad einen Chip ergeben kann, der glasartig und spröde ist.
Die gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung haben eine Aw von ungefähr 0,05 bis ungefähr 0,35. Dies ermöglicht die Herstellung eines gefertigten Chips mit dem gewünschten Farbniveau zusätzlich zu dem gewünschten Knusprigkeitsgrad und Garheitsgrad.
4. Stabilität des gefertigen Chips
Neben einer verbesserten Knusprigkeit und einem verbesserten Garheitsgrad stellt die vorliegende Erfindung außerdem ein Verfahren zum Herstellen von gefertigten Chips mit den Vorteilen einer erhöhten Stabilität und einer gesteigerten Beständigkeit gegenüber Zerbrechen bereit Die Stabilität betrifft Lagerfestigkeit, Alterung und Fadheit.
Bei Lagertemperaturen über der Tg sind die Oxidationsraten der gefertigten Chips erheblich erhöht. Bei solcher Formulierung von Lebensmitteln, dass die Tg der gefertigten Chips angehoben wird, wird nicht nur der Wert der Anfangshärte stabiler, sondern es wird auch die Lipidoxidationsrate gesenkt.
Die gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung (äquilibriert bei einer Aw von ungefähr 0,30 bei 30°C) haben vorzugsweise eine Glasübergangstemperatur (Tg) von ungefähr 75°C bis ungefähr 160°C, mehr bevorzugt von ungefähr 80°C bis ungefähr 140°C und noch mehr bevorzugt von ungefähr 90°C bis ungefähr 120°C.
Die gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung haben zu Anfang einen E' (Anfangsabfall) von ungefähr 52°C bis ungefähr 100°C, vorzugsweise von ungefähr 58°C bis ungefähr 80°C, am meisten bevorzugt von ungefähr 60°C bis ungefähr 70°C. Darüber hinaus haben die mittels eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellten gefertigten Chips einen tan delta von ungefähr 125°C bis ungefähr 180°C, mehr bevorzugt von ungefähr 135°C bis ungefähr 175°C und am meisten bevorzugt von ungefähr 150°C bis ungefähr 168°C.
5. Integrität des gefertigen Chips
Die gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung haben auch einen reduzierten Grad des Zerbrechens im Vergleich zu herkömmlichen gefertigten Chips, was erhöhte Festigkeit anzeigt.
Der Bereich der Kurve, die aus dem Aufzeichnen der Anfangshärte gegen die Zeit erhalten wird (bei einer Kreuzkopfgeschwindigkeit von 1 mm/s), bezieht sich auf die erforderliche Arbeit zum Zerbrechen des Snacks (misst das vollständige Zerbrechen, nicht nur das anfängliche Zerbrechen; dieser Parameter misst den Bereich von allen Spitzenwerten, nicht nur der höchsten Spitzenwerte, während der Analyse). Dieser Parameter wird als Chipintegritätswert bezeichnet.
Der Chip der vorliegenden Erfindung hat einen Chipintegritätswert von ungefähr 10 N·s (1050 p·s) bis ungefähr 40 N·s (4000 p·s), vorzugsweise von ungefähr 14 N·s (1400 p·s) bis ungefähr 30 N·s (3000 p·s) und am meisten bevorzugt von ungefähr 15 N·s (1500 p·s) bis ungefähr 20 N·s (2000 p·s) bei Chips mit einer Dicke von ungefähr 48 bis ungefähr 62. Bei Messungen mit mehr als einem Spitzenwert hat der Chip der vorliegenden Erfindung ein Modul von ungefähr 4 N·s (400 p·s) bis ungefähr 40 N·s (4000 p·s).
Chips der vorliegenden Erfindung mit einer beliebigen Anzahl von Spitzenwerten, jedoch innerhalb der ersten 2,0 Sekunden der Messung, haben einen Chipintegritätswert von ungefähr 4 N·s (400 p·s) bis ungefähr 40 N·s (4000 p·s).
5. Lösliches Amylopektin (Ap)
In regelmäßig in Scheiben geschnittenen Kartoffelchips ist der Anteil an löslichem Amylopektin (Ap) im Vergleich zu gefertigten Chips gering. Dies liegt an der intakten Zellstrukturintegrität der Kartoffeln. Andererseits ist in herkömmlichen gefertigten Chips der Anteil an löslichem Ap sehr hoch, da die Zellstruktur der Kartoffeln während der Verarbeitung aufgebrochen wurde.
Die vorliegende Erfindung führt jedoch zu gefertigten Chips mit geringeren Anteilen an löslichem Ap, die deshalb in Scheiben geschnittenen Kartoffelchips mehr ähneln. In Scheiben geschnittene Kartoffelchips haben in der Regel einen Anteil an löslichem Ap von ungefähr 16 %. Die gefertigten Chips der vorliegenden Erfindung weisen von ungefähr 5 % bis ungefähr 21 %, vorzugsweise von ungefähr 7,5 % bis ungefähr 19 % und am meisten bevorzugt von ungefähr 10 % bis ungefähr 16 % lösliches Ap auf.
ANALYSEVERFAHREN
Die Parameter, die zur Charakterisierung von Elementen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, werden durch spezielle Analyseverfahren gemessen. Diese Verfahren sind nachfolgend ausführlich beschrieben. (Alle Laborinstrumente sollten in Übereinstimmung mit den Anleitungen des Herstellers, wie sie in den Bedienungshandbüchern und Anleitungsmaterialien dargelegt sind, betrieben werden, sofern nichts anderes angegeben wurde.)
1. FETTGEHALT
Das Verfahren, das zum Messen des gesamten Fettgehalts (sowohl verdauliches als auch unverdauliches Fett) des gefertigten Chips hierin verwendet wird, ist ADAC 935.39 (1997).
GEHALT AN VERDAULICHEM FETT
Das Verfahren für verdauliches Lipid (NLEA) AOAC PVM 4:1995 wird zur Bestimmung des Gehalts an verdaulichem Fett des gefertigten Chips hierin verwendet.
GEHALT AN UNVERDAULICHEM FETT

Gehalt an unverdaulichem Fett = Gesamtfettgehalt – Gehalt an verdaulichem Fett

2. FEUCHTIGKEITSGEHALT
Der Feuchtigkeitsgehalt eines gefertigten Chips kann folgendermaßen durch ein Verflüchtigungsverfahren im Gebläseofen bestimmt werden:
Gerät:
Gebläseofen, Aluminiumdosen mit Deckeln, kammerartiger Exsikkator Verfahren:

1. Man wiegt Dose und Deckel auf 0,0001 Gramm ab und zeichnet das Gewicht als Taragewicht auf
2. Man gibt 2-3 Gramm gemahlene Chipprobe in die Dose, wiegt auf 0,0001 Gramm ab und zeichnet dies als Bruttogewicht auf
3. Man stellt die Ofentemperatur auf 105°C ein
4. Man stellt die Dose, die die Chipprobe enthält, für 1 Stunde ohne Deckel in den Ofen
5. Man nimmt die Dose, die die Probe enthält, aus dem Ofen, setzt den Deckel auf die Dose und gibt sie in den Exsikkator, bis sie sich auf Raumtemperatur abgekühlt hat
6. Man wiegt die getrocknete Probe auf 0,0001 Gramm ab und zeichnet dies als Endtrockengewicht auf

Berechnungen:

1. Probengewicht = Bruttogew. – Taragew.
2. Endgewicht = in Schritt 6 aufgezeichnetes Gewicht
3. Feuchtigkeitsgehalt (%) = [(Bruttogew. – Endgew.)/Probengew.] × 100.

3. FLÜCHTIGE GESCHMACKSTOFFVERBINDUNGEN
Geschmacksanalyse mithilfe eines modifizierten Spül- und Auffangverfahrens mit Gaschromatographie und Massenspektrometrie
Geschmacksanalyse mithilfe eines modifizierten Spül- und Auffangverfahrens mit Gaschromatographie und Massenspektrometrie – Literaturstellen:

1. D. D. Roberts und T. E. Acree, „Simulation of Retronasal Aroma Using a Modified Headspace Technique" Investigating the effects of Saliva, Temperature, Shearing, and Oil on Flavor Release", J. Agric. Food Chem. 1995, 43, 2179-2186.
2. S. Maeno und P. A. Rodriguez, „Simple and versatile injection system for capillary gas chromatographic columns Performance evaluation of a system including mass spectrometric and light-pipe Fourier-transform infrared detection", J. Chromatogr. A 1996, 731, 201-215.
3. P. A. Rodriguez, R. Takigiku, L. D. Lehman-McKeeman, M. Fey, C. L. Eddy und D. Caudill, J. Chromatogr. A 1991, 563, 271.
4. G. I. Roth und R. Calmes, Oral Biology; C. V. Mosby: St. Louis, MO, 1981.

Ein Retronasal-Aromasimulator (RAS) (Lit. 1), der die Zugabe synthetischen Speichels, regulierte Scherung, Gasströmung und Temperatur beinhaltet, wird zum Erzeugen der Aromen der entwässerten Kartoffelprodukte unter speziellen Bedingungen verwendet. Die Aromen werden mit Helium aus dem RAS gespült und mit einer polymeren Adsorptionsfalle aufgefangen. Die aufgefangenen Aromen werden dann thermisch auf einen Gaschromatographen desorbiert, der modifiziert ist, um großvolumige Injektionen aufzunehmen (Lit. 2), und mit einem massenselektiven Detektor versehen ist. Der Anteil jeder Aromaverbindung wird als ein Spitzenbereich für ein ausgewähltes Ion (m/e) bei der Retentionszeit jeder Aromaverbindung ausgedrückt (m/e für Ethylfuran = 96, m/e für 3-Methylbutanal = 71, m/e für Dimethyltrisulfid = 126, m/e für den internen Standard 2-Heptanon = 114). Auf diese Weise können die relativen Anteile jeder Aromaverbindung in unterschiedlichen Proben mithilfe von Verhältnissen der Spitzenbereiche für das ausgewählte Ion bei der Retentionszeit der Aromaverbindung verglichen werden.
Materialien:
Chemikalien sind analysenrein, und Gase sind hochrein. Der synthetische Speichel wird so gewählt, dass er das Puffersystem simulierten Speichels enthält (Lit. 4): 20 mM NaHCO₃, 2,75 mM K₂HPO₄, 12,2 mM KH₂PO₄ und 15 mM NaCl mit einem pH von 7,0.
Gerät:

1. Ein Retronasal-Aromasimulator (RAS) entsprechend der Beschreibung in Lit. 1 besteht aus einem 1 Liter fassenden Waring-Mischer aus Edelstahl mit einem aufzuschraubenden Deckel und einem Kupferschlangen-Wassermantel zur Regelung der Temperatur in dem RAS auf 37°C. Der RAS wird an einen regelbaren Spartransformator angeschlossen.
2. Eine Falle (Lit. 2 und 3) besteht aus einem 1-ml-Spritzenkörper mit einer Gewindeglasspitze, der mit deaktivierter Glaswolle und Tenax GR (60/80-Siebgewebe, 250 mg) gepackt ist.
3. Gaschromatograph (GC): Hewlett Packard (HP), Modell 6890: der GC ist so modifiziert, das er die Injektion einer Adsorptionsfalle und den Kryofokus der thermisch desorbierten Aromen aufnimmt.
4. GC-Säule: Durabond-5^®-Massenspektrometer (30 Meter Länge, 252 mm Säulen-ID und 1,0 mm Filmdicke), bezogen von J & W Scientific, Folsom, California, USA.
5. Trägergas, Helium, 2 ml/min Strömungsrate.
6. Der Detektor ist ein massenselektiver Detektor, Modell HP 5973 von Hewlett Packard, Santa Clarita, California, USA mit einer Quellentemperatur von ungefähr 230°C und einer MS-Quad-Temperatur von ungefähr 150°C.

Analyseverfahren:

1. Man stellt die Temperatur des RAS auf 37,0 °C ein.
2. Man gibt 200 ml der Lösung künstlichen Speichels in den trockenen RAS. 200 μl einer internen Standardlösung (2-Heptanon, 500 ppm in Wasser) wird in den RAS gegeben.
3. Man schließt die Heliumleitung mit abgestelltem Ventil an den RAS an. Der Spülstrom wird auf ungefähr 54 ml/min eingestellt.
4. Man wiegt 20,0 Gramm der Flockenproben ab (oder 50,0 Gramm Chipproben) und gibt die Probe in den RAS.
5. Man schließt den Deckel des RAS. Man verbindet die Falle (vorkonditioniert) mit dem RAS.
6. Man schaltet die Heliumspülung ein und startet den RAS (Spannungseinstellung 60 Volt auf dem regelbaren Spartransformator) und schaltet den Zeitmesser ein.
7. Man stellt den Mischer nach 30 Sekunden ab, fängt flüchtige Stoffe jedoch insgesamt 10 Minuten lang auf.
8. Nach dem Auffangen spült man die Falle erneut mit trockenem Helium bei einer Strömung von ungefähr 43 ml/min für 30 Minuten.
9. Man startet die Abfolge von Probenladung und Analyse. In diesem Schritt wird die Vorsäule auf ungefähr –90°C gekühlt, dann wird die Falle an eine Heliumströmung angeschlossen (Strömungsrate ungefähr 15 ml/min) und wird erwärmt, um die aufgefangenen Aromaverbindun gen zu desorbieren. Nach Abschluss der Ladung ist die GC-MS-Analyse folgendermaßen. Es wird das folgende Temperaturprogramm verwendet:
i) eine Anfangstemperatur von ungefähr 50°C, die 1 Minute lang gehalten wird,
ii) man erhöht die Anfangstemperatur mit einer Rate von ungefähr 4°C/min, bis eine Temperatur von ungefähr 250°C erreicht ist,
iii) man hält sie 1 Minute lang bei ungefähr 250°C.
10. Geschmackstoffverbindungen werden anhand der MS-Spektralbibliotheken von John Wiley & Sons und dem National Institute of Standards and Technology (NIST), erworben und lizenziert durch Hewlett Packard, bestimmt.
11. Chromatographiespitzenwerte werden mithilfe der Chemstation-Software von Hewlett Packard, Santa Clarita, California, USA, integriert.

4. FESTIGKEIT (KONSISTENZ) VON KARTOFFELMAISCHE DURCH DAS VERFAHREN DER RÜCKEXTRUSION
Die Haftung der Kartoffelmaische an einem Trommeltrockner und Auftragwalzen hängt zum Großteil von der erforderlichen Produktkonsistenz und -festigkeit ab. Eine zu dünne Maischekonsistenz kann übermäßiges Garen und hohen Feuchtigkeitsgehalt anzeigen und haftet nicht an den Walzen. Ähnlich kann eine zu dicke Maischekonsistenz Untergaren anzeigen und kann Stücke ungegarter Kartoffel enthalten, die die Haftung der Maische an der Trommel und den Walzen behindern. Die Maischekonsistenz und -festigkeit können durch einen Rückextrusionstest ermittelt werden, der ein Anzeichen für die physikalischen Eigenschaften und die Viskosität des Produkts liefert.
Gerät:
Texturanalysegerät TA-XT2 Texture Analyzer, (TA Instruments, Corp., New Castle, DE, USA) mit A/BE-Rückextrusionszelle, bestehend aus einer Grundplatte, Probenbehältern (50 mm Innendurchmesser), drei Kompressionsscheiben (35, 40, 45 mm Durchmesser) und einem Hochleistungs-Sondenadapter. Die 45-mm-Scheiben werden verwendet, um die Festigkeit der Kartoffelmaische zu messen. Zum Kalibrieren des Instruments wird ein 25-kg-Kraftaufnehmer verwendet. Das Instrument wird gemäß der Gebrauchsanweisung für das Instrument kalibriert (Siehe STABLE MICRO SYSTEMS LTD Guide, Version 1.00).
Das Rückextrusionsgerät besteht aus einer Plexiglas-Grundplatte, die verwendet wird, um den Probenbehälter mittig unter einem Scheibenkolben anzuordnen.

Die Probe wird in dem Probenbehälter abgelagert, und ein Kompressionstest extrudiert das Produkt nach oben und um den Rand der Scheibe herum und bezieht sich auf die Messungen der Viskosität. Es werden drei Scheibendurchmesser bereitgestellt, um Flexibilität der zu testenden Produkte zu ermöglichen. Die Auswahl hängt hauptsächlich von der Art des zu testenden Produkts ab und davon, ob es teilchenförmige Stoffe enthält. TA-XT2-Einstellungen:

Mode (Modus):	Measure Force in Compression (Kraft bei Kompression messen)
Option:	Return to Start (Auf Start zurücksetzen)
Pre-Test Speed (Geschwindigkeit vor dem Test):	4,0 mm/s
Test Speed (Testgeschwindigkeit):	1,0 mm/s
Post-Test Speed (Geschwindigkeit nach dem Test):	1,0 mm/s
Distance (Abstand):	35 mm*
Trigger Type (Auslösetyp):	Auto (Automatisch) – 10 g
Data Acquisition Rate (Datenaufnahmerate):	250 pps

Testaufbau:
Die Tests werden sofort nach dem Entnehmen aus dem Verfahrensprobenahmepunkt in einem Rückextrusionsbehälter von Standardgröße (50 mm Durchmesser) durchgeführt. Die Temperaturen der Probe bleiben konstant. Die Extruderscheibe wird mittig über dem Probenbehälter angeordnet.
Für den Vergleich der Klebrigkeit und „Adhäsionsarbeit" muss die Sonde nach jedem Test zu derselben Position über den Proben zurückkehren. Dazu ist es notwendig, die Sonde auf einen Abstand, der ein Ausgangsabstand von ungefähr 30 mm über dem Gefäß oder der Probenoberfläche ist, zu kalibrieren.
Zum Zweck des Vergleichs sollten die Versuchstemperatur und die Behältergeometrie beim Mitteilen der Ergebnisse gleich sein (und sollten immer angegeben werden).
Hinweis: Der Extrusionsabstand, der in den TA-Einstellungen eingestellt werden soll, hängt von der Tiefe der Probe innerhalb des Behälters, der Tiefe des Behälters und von der Wahl des Behälters, der eventuell nach unten hin verjüngt ist, ab. Die gewählte Tiefe sollte so sein, dass die Extruderscheibe während des Versuchs nicht mit den Wänden oder dem Boden des Behälters in Berührung kommt (oder sich ihnen stark annähert), was ein fehlerhaftes Ergebnis liefern könnte.
Wenn ein 10-g-Oberflächenauslöser erreicht wird (d. h. der Punkt, an dem die untere Oberfläche der Scheibe in vollständigem Kontakt mit dem Produkt ist), dringt die Scheibe weiter in eine Tiefe von 25 mm (*oder einen anderen festgelegten Abstand) ein. An diesem Punkt (d. h. der Maximalkraft) kehrt die Sonde zu ihrer Ausgangsposition zurück. Die „Spitzen"- oder Maximalkraft wird als Messung der Festigkeit genommen – je höher der Wert ist, umso fester ist die Probe. Der Bereich der Kurve bis zu diesem Punkt wird als Messung der Konsistenz genommen – je höher der Wert ist, umso dicker ist die Konsistenz der Probe.
Der negative Bereich der Kurve, der beim Zurückfahren der Sonde erzeugt wird, ist ein Ergebnis des Gewichts der Probe, die beim Zurückfahren hauptsächlich auf der oberen Oberfläche der Scheibe angehoben wird, d. h. aufgrund von Rückextrusion, und ist folglich wiederum ein Anzeichen für Konsistenz/Widerstand, von der Scheibe abzufließen. Die Maximalkraft wird als Anzeichen für die Klebrigkeit (oder sie kann in diesem Fall als Kohäsionsvermögen bezeichnet werden) der Probe genommen – je mehr der Wert negativ ist, umso „klebriger" oder „kohäsiver" bzw. „zusammenhängender" ist die Probe. Die Fläche des negativen Bereichs der Kurve wird oft als „Adhäsionsarbeit" bezeichnet – je höher der Wert ist, umso beständiger gegenüber Rückzug ist die Probe, was vielleicht wiederum ein Anzeichen für das Kohäsionsvermögen und auch die Konsistenz/Viskosität der Probe ist.
Verweis:
STABLE MICRO SYSTEMS LTD Guide, Version 1.00
5. HÄRTE VON KARTOFFELN (Texturprofilanalyse – TPA)
Dieses Verfahren misst die Kraft, die erforderlich ist, in ein 1 cm × 1 cm × 1 cm großes Kartoffelstück bis zur Mitte einzudringen. Diese Kraft hängt mit dem Garheitsgrad der Kartoffel zusammen. Rohe Kartoffeln sind härter, und deshalb ist die Kraft, die zum Erreichen der Mitte des Kartoffelstücks erforderlich ist, größer.
Vorrichtung
Es wurde ein Texturanalysegerät TA-XT2 mit einer Nadelsonde P/2N 2 mm mithilfe eines 5-kg-Kraftaufnehmers verwendet. TA-XT2-Einstellungen:
Probenpräparation
Es werden Proben von 1 cm³ aus Kartoffeln, die über verschiedene Zeiten gegart wurden, einschließlich 0 Minuten (d. h. roh), zubereitet. Mindestens 5 Proben werden von jeder Garungszeit genommen, um Schwankung zu verringern.
Testbedingungen und Aufbau
Unmittelbar nach dem Garen und Schneiden wird jeder Würfel auf eine Hochleistungsplattform gelegt, mittig unter der Nadelsonde von 2 mm angeordnet (an dem Träger des Kraftaufnehmers befestigt), und der Penetrationstest wird begonnen. Die obere Oberfläche des Würfels sollte flach und waagerecht mit der Plattform sein (d. h. keine Neigung). Vor jedem Test sollte die Sonde sorgfältig sauber gewischt werden, um alle anhaftenden Ablagerungen zu beseitigen.
6. FARBE DER FLOCKEN
Die Bräunung entwässerter Produkte, die durch Rohmaterialien, Verarbeitungsbedingungen und Lagerung verursacht wird, stellte bislang ein Problem für die Entwässerungsindustrie dar. In dieser Anmeldung werden zwei Verfahren verwendet, um Farbunterschiede aufgrund von Verarbeitungsbedingungen zu bestimmen: Hunter-Colorimeter und Spektrum der optischen Dichte.
HUNTER-FARBBESTIMMUNG
Ziel: Bestimmen von Farbunterschieden der fertigen gefertigten Chips hinsichtlich der Flocken der vorliegenden Erfindung. Die Flocken wurden mit erheblich kürzerer Verweilzeit sowohl im Garer als auch im Trockner hergestellt. Infolgedessen ist die Farbe der Flocken heller.
Prinzip:
Dieses Instrument simuliert die Farbwahrnehmung über das menschliche Auge. „L", „a", „b" sind Koordinaten in einer Farbebene, die den Bereich angeben, in dem sich die Probe befindet. Die „L"-Skala ist von Schwarz nach Weiß, „a" ist von Grün nach Rot und „b" ist von Blau nach Gelb.
Im Falle von teilweise geschälten Scheiben oder ungeschälten ganzen Kartoffeln beeinflusst die Schale der Kartoffeln die Farbe.

Gerät: Hunter-Colorimeter, Modell D25A-PC2, Reston, VA.

Verfahren

1. Vor dem Benutzen des Geräts muss sichergestellt werden, dass eine Kalibrierung durchgeführt wurde.
2. Man stellt die Temperatur der Probe auf 21°C ± 1,1°C (70°F ± 2°F) ein
3. Man verwendet eine gemahlene Probe von Kartoffelflocken
4. Man gießt die Probe in ein sauberes und trockenes Probengefäß, bis der schwarze Ring bedeckt ist, und setzt einen sauberen, trockenen, weißen Einsatz in jedes Gefäß.
5. Man gibt ein Probengefäß über den Testanschluss; bedeckt das Probengefäß mit der Anschlussabdeckung (es dürfen keine Luftblasen vorhanden sein).
6. Man drückt die F3-Taste. Es gibt zwei Skalen, und diese Taste schaltet zwischen den beiden hin und her. Es wird die Hunter-L-a-b-Skala verwendet.
7. Man drückt die F1-Taste, um die L-, a-, b-Werte abzulesen.

7. LÖSLICHE AMYLOSE UND LÖSLICHES AMYLOPEKTIN
Messung von löslicher Amylose und löslichem Amylopektin in Kartoffelflocken, Teig und Chips mithilfe von Kapillarelektrophorese
In dem stärkehaltigen Lebensmittelsystem stehen Granalien für dispergiertes Material innerhalb des kontinuierlichen polymeren Systems, umfassend Amylopektin und Amylose. Das Schmelzen der Granalien erfolgt schrittweise über Quellung, Schmelzen der Kristalle, Verlust der Doppelbrechung und schließlich Löslichmachung der Stärke. Die Löslichkeit von Amylopektin ist speziell ein Anzeiger für Veränderungen in der Morphologie der Stärke und der Strukturzersetzung der Stärke. Es ist ein Anzeiger für Morphologie, da sich Amylopektin im kristallinen Bereich innerhalb der Stärkegranalien befindet. Ein Anstieg in der Löslichkeit von Amylopektin gibt an, dass morphologische Veränderungen erfolgt sind. Amylose ist ein Anzeichen für amorphe Bereiche in einer granulösen Struktur. Lösliche Amylose erscheint durch frühes Austreten während der Quellung der Granalie, während die Granalie noch intakt ist. Anschließend verschwindet Amylose aus der Lösung durch aktive Komplexierung mit Emulgatoren und schnelle Rekristallisierung (Konsistenzerhöhung). Außerdem kann Amylose als Markerverbindung zur Untersuchung von Wechselwirkungen von Bestandteilen während der Verarbeitung verwendet werden.
Dieses Verfahren misst die lösliche Amylose und das lösliche Amylopektin unter speziellen Bedingungen der Löslichmachung, wie nachstehend beschrieben. Amylose und Amylopektin werden mit dem Kapillarelektrophorese-Iodidaffinitätssystem analysiert.^1,2
Probenherstellung für Flocken: Kartoffelflockenproben (100 mg) werden in 10 ml von 5 mM Phosphatpuffer, pH 5, eingetaucht und in Phiolen, die auf das Wasserbad gesetzt wurden, für 1,5 Stunden gegart. Nach dem Abkühlen werden die Proben durch Filter von 0,45 μm gefiltert und in das Kapillarelektrophorese-Iodidaffinitätssystem (CE-IA) eingespritzt.
Probenherstellung für Teig und Chips: Ungefähr 300 mg Teig oder 800 mg eines Chiphomogenats (dasselbe wie im Verflüchtigungsanalyseverfahren, 50 Gramm Chip mit 200 ml künstlichem Speichel) werden in 10 ml Phosphatpuffer von 5 mM, pH 5, durch Garen für 1,5 Stunden in einem verschlossenen Behälter im Wasserbad aufgelöst. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur werden die Proben durch 0,45 μm-Spritzenfilter Gelman HT Tuffiyn Acrodisc gefiltert und in das Kapillarelektrophorese-Iodidaffmitätssystem (CE-IA) eingespritzt.
Bedingungen der Kapillarelektrophorese:
Das Gerät: Kapillarelektrophorese Hewlett Packard 3D mit Erkennung bei einer sichtbaren Wellenlänge von 560 nm wird verwendet. Amylose und Amylopektin werden mittels mit Sulfonsäure beschichteten (50 μm, ID × 50 cm) Kapillaren von Microsoly CE, Scientific Resources Inc., getrennt.
Der Trennungspuffer ist 10 mM Natriumcitrat (pH 6), 4 mM Kaliumiodid und 1,3 mM Iod.
Die Proben werden für 6 s mittels Druckinjektion von 5000 Pa (50 mbar) eingespritzt. Die für die Trennung angelegte Spannung beträgt 22 kV (wobei ein Detektor an negative Masse angeschlossen ist). Die Kapillartemperatur wird auf 30°C eingestellt. Das System trennt Amylopektin- und Amylosebande, die durch Vergleichen der Spitzenbereiche in den Proben mit den Spitzenbereichen in den Standardmaterialien quantifiziert werden können.
Berechnung der Ergebnisse:
Alle Spitzenbereiche werden manuell durch ähnliches Aufzeichnen der Bezugslinie in Proben und in Standardproben integriert. Die Migrationszeit von Amylopektin beträgt ungefähr 4,3 min und von Amylose ungefähr 8-9 min. Das Markersignal für die elektroosmotische Strömung ist bei 3 min (4). 4 veranschaulicht CE-IA-Elektropherogramme von Amylopektin aus Kartoffelamylopektin (A) und Kartoffelamylose, zwei Mal mit Thymol aus Kartoffelstärke rekristallisiert (B). (Standardkonzentrationen 2 mg/ml) Die Mengen von Amylopektin und Amylose werden als mg pro 100 mg Flocken bzw. als mg pro 200 mg Chips auf Basis des Trockengewichts berechnet. Die Verhältnisse von Amylose und Amylopektin werden durch Teilen der Mengen von Amylose und Amylopektin berechnet, ausgedrückt in den vorstehend beschriebenen Einheiten für Flocken und Chips.
Literaturstellen:

1. Brewster, J.D; Fishman, M.L. J. Chromatogr. A 1995, 693, 382-387
2. Soini, H.A.; Novotny, M.V., Polysaccharide Applications, 1999 (Hrsg. E1-Nokaly, M; Soini, H.A), ACS Symposium Series 737, Kapitel 22, 317-328

8. FARBE DES FERTIGEN GEFERTIGTEN CHIPS
Farbbestimmung für das fertige Produkt
Umfang: Die Bestimmung der Farbe für fertige Produkte beruht auf den „L"-, „a"- und „b"-Parametern der Hunter-Colorimeterskala. Die Farbe ist eine sehr wichtige sensorische Eigenschaft, die zum Aussehen beiträgt, als indirektes Anzeichen für die Textur (Knusprigkeit).

Gerät: Minolta-Colorimeter CR-310

Beschreibung der Messung:

L* ist die Messung der Helligkeit in der Probe im Bereich von 0,0 für Schwarz und 100,0 für Weiß.
a* misst die Menge von Rot nach Grün in der Probe, –60,0 steht für Grün und +60,0 m steht für die Menge an Rot in einer Probe.
b* steht für die Menge von Blau nach Gelb in einer Probe, –60,0 steht für Blau, während +60 für Gelb steht.

Methode: Die Proben werden mit einem Sieb (Maschenweite 20) in der Teilchengröße reduziert, um die gewünschte Teilchengrößenverteilung auszuwählen, um Schwankung zu verringern.

1. Man schließt den Computer an, auf dem Minolta Spectra Match installiert ist.
2. Man schließt die Colorimeterlampe an die Datenverarbeitung an.
3. Man bringt die Schutztaste am Druckeranschluss an.
4. Man schaltet den Computer an und öffnet das Softwareprogramm Spectra Match.
5. Man schaltet das Colorimeter an.
6. Man setzt die weiße Kalibrierungsplatte zum Kalibrieren auf den Messkopf, so dass kein Licht von außen eintritt. Man klickt auf das Kalibrierungssymbol.
7. Mit nach oben zeigendem Messkopf gibt man einen Chip, der als Standard ausgewählt wurde, auf das Lichtprojektionsrohr. Man zentriert den Chip, so dass so viel wie möglich von dem Chip im Sichtfeld ist.
8. Man gibt vorsichtig einen Kasten über die Chippräsentation, so dass so wenig Licht wie möglich eintritt und die Probe beeinflusst.
9. Man klickt auf das Standardsymbol. Man gibt die erforderlichen Informationen ein, die die Probe beschreiben.
10. Falls gewünscht, verwendet man die Durchschnittsfunktion, die den Probendurchschnitt ermittelt.
11. Wenn der Kasten an Ort und Stelle ist, klickt man auf die Schaltfläche „measure" (Messen). Man zeichnet die Messwerte auf.
12. Man nimmt den Kasten ab. Falls es nötig ist, die Messung zu bestätigen, positioniert man den Chip erneut und misst denselben Chip noch einmal.
13. Man wiederholt die Vorgehensweise 10 Mal, um einen Durchschnitt der Probe zu erhalten, um die Reproduzierbarkeit zu bestätigen.

9. ANFANGSHÄRTE UND INTEGRITÄT DES GEFERTIGTEN CHIPS
Umfang:
Gefertigte Snacks besitzen Eigenschaften der Anfangshärte (Textur) und Integrität (Festigkeit), die verwendet werden können, um sie voneinander zu unterscheiden. Produkte mit geringer Integrität, wie schwache Kartoffelchips, können während der Herstellung, der Verpackung, des Transports und der Lagerung zerbrechen. Wasseraktivität, Feuchtigkeitsgehalt, Dicke und Anfangshärte beeinflussen die Produktintegrität. Zur Messung sowohl der Produkthärte als auch der Produktintegrität wird ein Kompressionskrafttest durchgeführt.
Gerät:
Texturanalysegerät TA-XT2 mit einer Kompressionsscheibe von 100 mm Durchmesser, einer Hochleistungsplattform und einer Probenzelle mit 100 mm Durchmesser mit einem geschlitzten Boden. Es wird der 25-1-kg-Kraftaufnehmer verwendet. TA-XT2-Einstellungen:
Probenherstellung und Testaufbau:
Es werden zehn gefertigte Chips von jeder Probendose/-menge ausgewählt, gewogen, in der Dicke gemessen, auf Wasserabsorption analysiert und in die Probenzelle gegeben. Die gefertigten Chips werden senkrecht in die Schlitze im Boden der Grundplatte in der Probenzelle gegeben.
Anfangshärte (N (p)):
Wenn ein 100-g-Oberflächenauslöser erreicht wird (d. h. der Punkt, an dem die Kompressionsscheibe auf eine Kraft von 100 g mit dem Produkt trifft), dringt die Scheibe weiter in eine Tiefe von 12 mm ein. An diesem Punkt kehrt die Kompressionsscheibe zu ihrer Ausgangsposition zurück. Die Maximal- oder „Spitzenkraft" wird als Messung der Anfangshärte genommen – je höher der Wert ist, umso knuspriger und stärker ist die Probe. Der Zeitstempel der Spitzenkraft wird ebenfalls aufgezeichnet und ist ein Anzeichen für die Flexibilität (Weichheit) des Produkts.
3 zeigt ein Beispiel einer typischen Kurve, die aus Kraft gegen Zeit für Produkte geringer Feuchtigkeit erhalten wird.
Die Anzahl der Spitzen wird auch als Anzeichen für die Anfangshärte (Knusprigkeit) des Chips erkannt. Ein Schwellenwert der Kraft wird verwendet, um die Größe der Spitzen zu filtern. Der Schwellenwert ist der Wert auf jeder Seite des Testwerts, der negativer als der andere Wert ist. Die Spitzenanalyse wird in den ersten sechs Sekunden der Kompressionen durchgeführt.
Produktintegrität (N·s (p·s)):
Die Produktintegrität ist ein Maß der Beständigkeit gegenüber Zerbrechen des Produkts. Sie wird durch den Chipintegritätswert definiert, der durch den Bereich der Kurve aus Spitzenkraft gegen Zeit (Verschiebung) definiert wird. Die Messung beinhaltet alle Spitzen. In diesem Fall beträgt die Testgeschwindigkeit des Kreuzkopfes 1 mm/s, deshalb wird die Produktintegrität durch Teilen der Kraft durch die Zeit erhalten.
Datenanalyse:
Sobald die Ergebnisse vorliegen, wird eine Befehlszusammenfassung angewendet, um die Testwerte zu erhalten. Eine für gefertigte Chips entwickelte Befehlszusammenfassung ist nachstehend angegeben:
CLEAR GRAPH RESULTS
GO TO MIN. TIME
DROP ANCHOR 1
GO TO TIME... 6 SEC
DROP ANCHOR 2
FORCE MAXIMA 1
MARK VALUE... FORCE RECORD VALUE
MARK VALUE... TIME RECORD VALUE
AREA RECORD VALUE
COUNT +ve PEAKS... FORCE RECORD VALUE
SET THRESHOLD... FORCE 150 G
Verweis:

STABLE MICRO SYSTEMS LTD Guide, Version 1.00

10. MESSUNGEN DER GLASÜBERGANGSTEMPERATUR FÜR TEIG UND GEFERTIGTEN CHIP
Messungen der Glasübergangstemperatur (Tg) werden mit dem Perkin Elmer Dynamic Mechanical Analyzer DMA-7e durchgeführt. Eine 3-Punkt-Biegekon figuration wird mit einer Bodenplattform von 10 mm und einer runden Sondenspitze von 5 mm verwendet. Die Probe wird in Scheiben geschnitten und auf die Plattform gelegt.
Für Teige werden 50 mN statische Kraft und 30 mN dynamische Kraft bei einer Frequenz von 1 Hz verwendet. Die Temperatur wird mit einer Rate von 2°C/min von –30°C auf 30°C angehoben. Die Glasübergangstemperatur wird als der steile Abfall von E', wie es in 2 gezeigt ist, bestimmt.
Für das fertige gefertitgte Chipprodukt werden 100 mN statische Kraft und 85 mN dynamische Kraft bei einer Frequenz von 1 Hz verwendet. Die Temperatur wird mit einer Rate von 5°C/min von 25°C auf 160°C angehoben. Die Glasübergangstemperatur wird als ein Höchstwert inδ tan (tan delta) nach einem Abfall in der E'-Kurve bestimmt. Ein Beispiel diese Kurve ist in 1 gezeigt, die die Messung des Glasübergangs für gefertigte Chips darstellt (Aw = 0,3).
11. WASSERAKTIVITÄT (Aw)
Die Wasseraktivität ist als das Verhältnis A_w = p/p_o definiert, worin p für den tatsächlichen Teildruck von Wasserdampf und p_o für den größtmöglichen Wasserdampfdruck von reinem Wasser (Sättigungsdruck) bei derselben Temperatur steht. Der Grad der A_w ist deshalb dimensionslos; reines Wasser hat einen Grad von 1,0, und eine völlig wasserfreie Substanz hat einen Grad von 0,0. Die Beziehung zwischen der äquilibrierten relativen Feuchtigkeit ERH in einem Lebensmittel und der Wasseraktivität ist A_wX100 = ERH.
Gerät
Leitfähigkeits-Feuchtemesser Rotronic Hygroskop DT (Modell WA-40 TH) mit einem Betriebstemperaturbereich von 0 bis 100°C und 0 bis 100 % rF.
Verfahren

1. Man wiegt ~ 5 Gramm der Probe und gibt sie in eine Kunststofftüte.
2. Man zerbricht die Probe mit einem flachen Gegenstand zu kleinen Stücken.
3. Die zu messenden Proben werden in kleinen Polysterolschalen in die untere Hälfte der Messstation gegeben.
4. Man hält die Temperatur konstant, indem die Vorrichtung auf eine konstante Raumtemperatur eingestellt wird oder indem ein an die Zellen angeschlossenes Wasserbad verwendet wird.
5. Man wartet, bis sich der Ablesewert für Aw nicht mehr ändert (stabil ist). Ein rotes Lämpchen im Bedienfeld zeigt an, dass das Gerät noch eine Abnahme oder Zunahme des Wertes für Aw liest.
6. Man entnimmt die Schale mit der Probe aus der Kammer und misst den Feuchtigkeitsgehalt.

12. DICKE GEFERTIGTER CHIPS
Die Dicke der gefertigten Chips kann durch Durchführen aufeinander folgender lokaler Oberflächenmessungen bestimmt werden, wobei ein digitales Dickenmessgerät verwendet wird, um 10 willkürliche Messungen der Gesamtdicke durchzuführen. Die Schenkel des Dickenmessgeräts berühren den gefertigten Chip, wobei sich ein Schenkel auf der Oberseite des gefertigten Chips befindet und der andere Schenkel die Unterseite der gegenüber liegenden Seite des gefertigten Chips berührt. Zwischen 5-10 gefertigte Chips sollten so hinsichtlich ihrer Dicke gemessen werden, um insgesamt zwischen 100-200 Datenpunkte bereitzustellen. Die Dicke der gefertigten Chips kann als Durchschnitt aller der Messungen angenommen werden.
13. WASSERABSORPTIONSINDEX (WAI)
Mischung von trockenen Bestandteilen und Mehl:
Im Allgemeinen bezeichnen die Begriffe „Wasserabsorptionsindex" und „WAI" das Maß für die Fähigkeit eines auf Kohlenhydraten basierten Materials, Wasser infolge eines Garvorgangs zu halten. (Siehe z. B. R.A. Anderson et al., Gelatinization of Corn Grits By Roll- and Extrusion-Cooking, 14(1):4 CEREAL SCIENCE TODAY (1969).)
Der WAI einer Probe wird durch folgenden Vorgang bestimmt:

(1) Das Gewicht eines leeren Zentrifugenglases wird auf zwei Dezimalstellen bestimmt.
(2) Zwei Gramm der trockenen Probe werden in das Glas eingebracht. Wenn ein fertiges Produkt (d. h. ein Lebensmittelprodukt, wie ein Snackchip) getestet wird, wird zunächst die Teilchengröße durch Mahlen des Produkts in einer Kaffeemühle verringert, bis die Stücke durch ein US-Standardsieb der Maschenweite 40 rinnen. Dann wird die gemahlene Probe (2 g) mit in das Glas gegeben.
(3) Dreißig Milliliter Wasser werden in das Glas gegeben.
(4) Das Wasser und die Probe werden kräftig durchgerührt, um sicherzustellen, dass keine trockenen Klumpen verbleiben.
(5) Das Glas wird für 30 Minuten in einem Wasserbad mit 30°C (86°F) platziert, und der Rührvorgang wird nach 10 und 20 Minuten wiederholt.
(6) Das Glas wird dann 15 Minuten lang bei 314 rad/s (3000 U/min) zentrifugiert.
(7) Danach wird das Wasser aus dem Glas abgegossen, wobei ein Gel hinterlassen wird.
(8) Das Glas und sein Inhalt werden gewogen.
(9) Der WAI wird durch Teilen des Gewichts des resultierenden Gels durch das Gewicht der trockenen Probe berechnet:

WAI = ([Gewicht von Glas und Gel] – [Gewicht des Glases]) – [Gewicht der trockenen Probe])

14. PROZENTSATZ AUFGEBROCHENER ZELLEN
Der Prozentsatz aufgebrochener Zellen der Kartoffelflocken wird folgendermaßen bestimmt.
Probenherstellung
Eine 0,5 %-ige Trypanblau-Vorratslösung wird durch Auflösen von 0,5 g Trypanblau (Aldrich, Milwaukee, WI, USA) in 99,5 g destilliertem entionisierten Wasser von 25°C hergestellt. Eine 0,08 %-ige Arbeitslösung von Trypanblau wird durch Verdünnen von 4 ml der Vorratslösung in 21 ml destilliertem entionisierten Wasser hergestellt. Repräsentative weitere Unterteilung der Probenahme der Kartoffelproben ist zum Erhalt genauer und reproduzierbarer Ergebnisse entscheidend. Es wird eine Kartoffelprobe genommen, und von dieser werden 0,05 g in eine 8-ml-Phiole gegeben. Dazu werden 10 Tropfen Färbemittel gegeben, und es wird für 6 Minuten stehen gelassen. Die Mischung wird mit 2,5 ml destilliertem entionisierten Wasser von 25°C verdünnt und mit einem Glasrührstab für 1 Minute konstant gerührt. Ein Tropfen der Probenmischung wird auf die Mitte eine Mikroskop-Objektglases gegeben, und es wird ein Tropfen destilliertes entionisiertes Wasser zugegeben. Die Probenmischung wird mit dem Ende einer Einwegpipette vorsichtig gerührt, bis die Farbe über den Tropfen gleichmäßig ist, und die Probe wird gleichmäßig dispergiert. Dann wird ein Abdeckglas über die Probe auf dem Objektglas gelegt, und das Objektglas wird direkt nach der Zubereitung unter dem Mikroskop untersucht. Die Untersuchung des Objektglases muss innerhalb von 20 Minuten nach der Zubereitung abgeschlossen sein.
Lichtmikroskopieuntersuchung
Die Lichtmikroskopie wird mit einem Mikroskop Nikon Eclipse E 1000 unter Hellfeldbeleuchtung mit einem 4×-Objektiv durchgeführt. Bei dieser Vergrößerung ist die Fokustiefe so, dass alle der Kartoffelzellen eines Bildes im Fokus sind. Die Bilder werden mit einer Spot-Kamera (Diagnostic Instruments, Modell 140 und Modell SP401-115) erfasst und ausgedruckt, um die Zählung zu unterstützen. Schwankungen in den gezeigten Mikroaufnahmen sind auf Schwankungen in der Erfassungseinstellung der Kamera für das RGB-Signal zurückzuführen, nicht auf Unterschiede der Färbung in den Proben. Für jede Probe werden drei frisch zubereitete Objektgläser unter dem Lichtmikroskop beobachtet, und es werden fünf willkürlich auf dem Objektglas ausgewählte Bilder erfasst. Dieses Protokoll für 3 Objektgläser und 5 Bilder, die von jedem Objektglas erfasst werden, ermöglicht die Zählung von mindestens 300 Zellen. Bei Zählung von weniger als 300 können mehr Objektgläser zubereitet werden, oder die auf jedes Objektglas dosierte Probenmenge kann angepasst werden.
Bewertungskriterien für die Zuweisung ganzer versus aufgebrochener Kartoffelzellen
Die in 5–8 dargestellten Kriterien werden zur Bestimmung ganzer und aufgebrochener Zellen in den erhaltenen Bildern verwendet. 5 (a-g) enthält Beispiele und Eigenschaften von Kartoffelzellen, die als ganz gezählt werden. 6 (a-d) enthält Bilder von typisch beobachteten aufgebrochenen Zellen. 7 (a-c) enthält zusätzliche Kriterien, die aufgrund der Komplexität des Zählens aufgebrochener Zellen für die Zählung aufgebrochener Zellen verwendet werden. 8 (a-b) enthält zusätzliche Beispiele für Zellen, die nicht in die Zählung eingeschlossen werden.
Vorgehensweise der Zählung von Zellen
Die Anzahl aufgebrochener und ganzer Zellen wird anhand der aufgestellten Kriterien direkt vom Mikroskopbild oder von einem ausgedruckten Bild gezählt. Zu zählende Zellen müssen vollständig innerhalb des Bildes liegen. Die Gesamtanzahl an Kartoffelzellen, die pro Probe gezählt werden, ist mindestens 300. Werden weniger als 300 gezählt, werden mehr Bilder erfasst. Der Prozentsatz aufgebrochener Zellen wird aus der Gesamtanzahl ganzer und aufgebrochener Zellen, die in den Bildern gezählt werden, mit folgender Gleichung berechnet:
Für jede Probe wird ein Ergebnis des Prozentsatzes aufgebrochener Zellen geliefert.
Bewertungskriterien
In den meisten Lebensmittelanwendungen, wie Kartoffelbrei und gefertigten Kartoffelchips, werden entwässerte Kartoffelprodukte in Bedingungen begrenzten Wassers verwendet und erfahren begrenzten mechanischen und thermischen Energieeinsatz. Deshalb ist die freie oder lösliche Stärke (Amylose), die in das Lebensmittelprodukt einbezogen wird, zum Großteil die Stärke, die während der Herstellung des entwässerten Kartoffelprodukts aus den Zellen extrudiert wurde. Deshalb sind die morphologischen Kriterien zur Definition aufgebrochener versus ganzer Kartoffelzellen so ausgelegt, dass sie die Menge an Zellschädigung aufgrund des Entwässerungsvorgangs quantifizieren.
Zur Erleichterung de Zuweisung ganzer versus aufgebrochener Zellen wurden Bilder verschiedener beobachteter Merkmale gesammelt. 5 bis 8 zeigen und beschreiben diese Merkmale und bestimmen die Zellen innerhalb dieser Merkmale als ganz oder aufgebrochen.
Ganze Zellen werden meist als blau gefärbte Zelle mit einer kontinuierlichen Zellwand erkannt. Wenn die Zellwand zu mindestens 90 % intakt ist, wie in 5d dargestellt, befindet sich noch genug Stärkematerial innerhalb der Zelle, so dass sich die Zelle im Wesentlichen wie eine intakte Zelle verhält. Deshalb wird eine Zelle als ganz gezählt, wenn mindestens 90 % der Zellwand als intakt beobachtet werden. Gequollene Zellen werden als ganz erachtet, solange die Zellwand zu mindestens 90 % intakt ist, wie in 5e veranschaulicht ist. Außerdem werden Zellen, die als gebrochen erscheinen können, als ganz erachtet, wenn die Zellwand intakt ist, wie in 5f gezeigt.
Eine Zelle wird als aufgebrochen erachtet, wenn weniger als 90 % der Zellwand vorhanden sind, wobei jedoch mindestens eine Zellmembran die Zelle umgibt (in 6a–d dargestellt). Die Zelle wird nicht gezählt, wenn keine Zellwand oder Zellbegrenzung mit dem freien Stärkematerial verbunden ist (wie in 8a dargestellt), da es extrem schwierig ist, jegliches freies Material der Ursprungszelle zuzuordnen.
Außerdem wird zur Erleichterung der Zählung die Kartoffelzelle als ganz erachtet (wie in 5g dargestellt), solange die Kriterien für die Zuordnung ganzer Zellen erfüllt werden. Im Falle von Bündeln, die eng miteinander verbundene Zellen enthalten und in denen es schwierig oder unmöglich ist, die Zellgrenzen zu erkennen, werden die Zellen jedoch nicht gezählt (wie in 8b dargestellt).
Anwendung des Verfahrens
9 zeigt ein Bild von 100 % Norchip-Kartoffelflocken. Für eine Demonstration des Zählverfahrens sind mehrere der Zellen gemäß ihrem Zustand beschriftet worden, einschließlich „W" für ganz, „B" für aufgebrochen und „DC" für nicht zählen.
15. TEST DER TEILCHENGRÖSSENVERTEILUNG

1. Entwässerte Kartoffeln abwiegen.
2. Die Siebe wiegen und in der folgender Reihenfolge von oben nach unten stapeln: US- Standardsieb Nr. 16, Nr. 20, Nr. 40, Nr. 100 und Bodenwanne. Die entwässerten Kartoffeln hineinschütten. Die Siebe in einer Rotap-Siebmaschine anordnen. Die Rotap-Siebmaschine eine Minute lang laufen lassen.
3. Das Gesamtgewicht des Kartoffelmaterials auf den Sieben erfassen und notieren.

16. Test der Plattenfestigkeit
Die Plattenfestigkeit wird folgendermaßen bestimmt: Die Plattenfestigkeit ist ein Maß für die Kraft, die zum Zerreißen einer Teigplatte von 0,635 mm erforderlich ist. Die Plattenfestigkeit wird als die maximale Spitzenkraft N (p) eines Graphen gelesen, der aus Kraft gegen Abstand erhalten wird. Der Test ist für eine Messung der Kartoffelteig-Plattenfestigkeit gestaltet. Alle Produkte sind bei Raumtemperatur getestet worden. Die Plattenfestigkeit ist ein Durchschnitt von zehn Wiederholungen jedes Tests. Die Plattenfestigkeit wird durch Zubereiten eines Teigs, der Folgendes umfasst, gemessen:

a) 200 g Feststoffe;
b) 90 g Wasser und
c) 0,5 g destilliertes Mono- und Diglycerid von teilweise hydriertem Sojabohnenöl-Emulgator, erhältlich von Quest.

Der Teig wird in einem kleinen Cuisinart^®-Mischer bei niedriger Drehzahl während 10-20 Sekunden hergestellt. Nach dem Mischen wird der Teig unter Verwendung einer konventionellen Walzmaschine zu Platte von einer Dicke von 0,635 mm (22 mils) geformt. Die Walzrollen haben gewöhnlich 1,2 m Länge und 0,75 m Durchmesser.
Dieser Test wird mit einem Texturanalysegerät (TA-XT2) von Texture Technologies Corp. durchgeführt. Diese Vorrichtung setzt eine Software namens XTRAD ein. Dieser Test wendet einen Acrylzylinderfühler (TA-108) mit einem Durchmesser von 11 mm (7/16 Zoll) an, der eine glatte Kante aufweist, um ein etwaiges Schneiden der Teigplatte zu minimieren. Die Teigplatte wird zwischen zwei Aluminiumplatten (10 × 10 cm) gehalten. Die Aluminiumplatten haben in der Mitte eine Öffnung von 7 cm. Durch diese Öffnung hat der Fühler Kontakt mit der Platte und drückt diese abwärts, bis sie reißt. Die Platten haben eine Öffnung an jeder Ecke, um die Teigplatte in ihrer Lage zu halten. Jede Teigplatte wird mit Löchern vorgestanzt, die über Führungsstifte an den Ecken der Platte passen, und wird auf das Format (10 × 10 cm) der Platte zugeschnitten. Dies ergibt eine gleichmäßige Spannung, wenn sich der Fühler abwärts und durch die Platte bewegt. Der Fühler bewegt sich mit 2 mm/s, bis die Teigplattenoberfläche bei einer Kraft von 20 Pond erkannt wird. Danach bewegt sich der Fühler mit 1,0 mm/s über bis zu 50 mm, eine Strecke, die gewählt ist, um die Teigplatte zu strecken, bevor sie durchreißt. Der Fühler wird mit 10,0 mm/s zurückgefahren. Der Fühler arbeitet in einem „Kraft-gegen-Kompression"-Modus, was bedeutet, dass der Fühler sich abwärts bewegt und dabei die Kraft misst.
17. RHEOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN MIT DEM RAPID VISCO ANALYZER (RVA)
Die rheologischen Eigenschaften der trockenen Bestandteile, Mehlmischungen, Halbprodukte und fertigen Produkte werden mit dem Rapid Visco Analyzer (RVA), Modell RVA-4 gemessen. Der RVA wurde ursprünglich zur schnellen Messung von α-Amylaseaktivität in gekeimtem Weizen entwickelt. Dieses Viskosimeter bestimmt die Stärkequalität beim Erwärmen und Abkühlen unter Rühren der Stärkeprobe. Der Rapid Visco Analyzer (RVA) wird zur direkten Messung der Viskositätseigenschaften der Stärken und Mehle verwendet. Das Gerät benötigt ungefähr 2 bis 4 g der Probe und ungefähr 25 Gramm Wasser.
Für beste Ergebnisse sollten die Probengewichte und das hinzugefügte Wasser für den Feuchtigkeitsgehalt der Probe korrigiert werden, um ein konstantes Trockengewicht zu ergeben. Die normalerweise verwendete Feuchtigkeitsbasis ist 14 % an sich, und Korrekturtabellen sind von Newport Scientific erhältlich. Die Korrekturformeln für 14 % Feuchtigkeitsbasis sind: M2 = (100 – 14) × M1/(100 – W1) W2 = 25,0 + (M1 – M2)worin

M1: = Probenmasse und ist ungefähr 3,0 g
M2: = korrigierte Probenmasse
W1: = tatsächlicher Feuchtigkeitsgehalt der Probe (% an sich)

Die Mischung aus Wasser und Probe wird während des Durchlaufens durch ein vorbestimmtes Profil aus Mischen, Messen, Erwärmen und Abkühlen (d. h. Standardprofil 1) gemessen. Dieser Test liefert Informationen zur Viskosität des Teigs, die auf die Mehlqualität schließen lassen.
Die Hauptparameter, die zur Charakterisierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind Temperatur des Anteigens, Spitzenviskosität, Zeit der Spitzenviskosität und letztendliche Viskosität.
RVA-VERFAHREN
Mischung von trockenen Bestandteilen und Mehl:

(1) Man bestimmt die Feuchtigkeit (M) der Probe aus dem Gebläseofen
(2) Man berechnet das Gewicht der Probe (S) und das Gewicht des Wassers (W).
(3) Man gibt die Probe und das Wasser in einen Behälter.
(4) Man gibt den Behälter in die RVA-Säule und führt das Standardprofil (1) aus.

BEISPIELE
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung, sollen diese jedoch nicht beschränken.
BEISPIEL 1
Eine 50:50-Mischung aus ganzen rohen Russet-Burbank-Kartoffeln und Bentjie-Kartoffeln mit einem Feststoffgehalt von 20,5 % wird mit Wasser gewaschen, gespült und gebürstet. Die ganzen Kartoffeln werden ungefähr 22 Minuten lang mit Dampf (138 kPa (20 psi)) gegart. Die Kartoffeln werden dann zerstampft, um eine Kartoffelmaische zu erzeugen. Nach dem Garen wird Weizenstärke in einem Anteil von 6,3 % (Trockenbasis) zur Kartoffelmaische gegeben, und während des Übertragens der Maische auf den Trommeltrockner wird gemischt. Die Maische, die die Stärke umfasst, wird oben auf drei Trocknertrommeln aufgetragen (Nr. 4, Nr. 5 und Nr. 6). Es werden keine Infrarotheizer eingesetzt. Die Drücke, Temperaturen und Geschwindigkeiten der Trommeln sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Die Trommeln haben einen Durchmesser von 1,5 m (5 Fuß) und eine Länge von 4,9 m (16 Fuß). Auf den Trocknertrommeln wird eine dünne Maischeschicht geformt. Der Platte mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5,98 % wird mit einem Abstreifmesser von der Trommel abgenommen, kombiniert in einem Flockenschneider zum Sortieren und Mahlen auf eine solche Teilchengröße, dass höchstens 30 % durch US-Standardsieb der Maschenweite 40 gehen. Die resultierenden Flocken umfassen ungefähr 26,9 % Amylose, ungefähr 12,3 mg/100 g Vitamin C, haben einen WAI von ungefähr 9,35 und einen Spitzen-RVA von 273,3 RVA-Einheiten.
Die folgende Zusammensetzung wird zur Herstellung gefertigter Kartoffelchips verwendet. Die Teigzusammensetzung umfasst 35 % zugesetztes Wasser (auf Basis der kompletten Teigzusammensetzung), 4 % Emulgator und 65 % der folgenden Mischung von Bestandteilen:
Die Weizenstärke und das grobe Maismehl werden in einem Turbulizer^®-Mischer vermengt. Das Maltodextrin wird im Wasser aufgelöst und zur Mischung gegeben. Die Mischung wird mit den Flocken vermengt, um einen losen, trockenen Teig zu bilden.
Der Teig wird zu einer Platte geformt, indem er kontinuierlich einem Walzenpaar zugeführt wird, das aus dem Teig eine elastische, kontinuierliche Platte ohne Löcher formt. Die Plattendicke wird auf 0,05 cm (0,02 Zoll) eingeregelt. Danach wird die Teigplatte in oval geformte Stücke geschnitten und in einer zusammengehaltenen Frittierform für etwa 8 Sekunden bei 204° × (400°F) frittiert. Das Frittierfett ist eine Mischung aus Baumwollsaatöl und MOSO (Sonnenblumenöl mit mittlerem Ölsäuregehalt). Die frittierten Stücke enthalten etwa 31 % Grundfett. Außerdem wird Ölspray am Ausgang des Frittiergeräts hinzugefügt, um den Gesamtfettgehalt der Chips auf 38 % anzuheben.
Die Geschmacks- und Texturwerte (Anfangshärte, Aw usw.) der fertigen gefertigten Chips sind nachstehend aufgeführt.
BEISPIEL 2
Die folgende Zusammensetzung wird zur Herstellung gefertigter Chips verwendet. Der Teig umfasst 35 % zugesetztes Wasser (auf Basis der kompletten Teigzusammensetzung) und 65 % der folgenden Mischung von Bestandteilen:

Claims

Verfahren zum Herstellen von gefertigten Chips, umfassend die folgenden Schritte: i) Herstellen von entwässerten Kartoffelprodukten durch das Verfahren, umfassend: a) Kochen von Kartoffeln auf eine Härte von 0,64 N bis 5 N (65 p bis 500 p), um gekochte Kartoffeln zu bilden; a) Zerkleinern der gekochten Kartoffeln, um einen nassen Brei zu bilden; b) Entwässern des nassen Breis, um entwässerte Kartoffelprodukte zu bilden; wobei vor dem Entwässerungsschritt von 0,5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, basierend auf dem trockenen Brei, native Stärke zu dem nassen Brei hinzugefügt wird; und ii) Mischen von 35 bis 85 % eines stärkebasierten Mehls mit 15 bis 50 Gew.-% hinzugefügtem Wasser, wobei das stärkebasierte Mehl 25 bis 100 % entwässerte Kartoffelprodukte aus Schritt i) umfasst, um einen Teig zu bilden; iii) Formen des Teigs zu einer dünnen Schicht; iv) Formen der dünnen Teigschicht zu Snackstücken einer vorgegebenen Größe und Form; und v) Kochen der Snackstücke, bis sie knusprig sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die entwässerten Kartoffelprodukte weniger als 40 % gebrochene Zellen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die native Stärke Weizenstärke umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt i) vor dem Entwässerungsschritt von 0,1 % bis 3 % Emulgator zu dem nassen Brei hinzugefügt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, wobei die entwässerten Kartoffelprodukte ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Flocken, Flanules, Granalien, Agglomeraten, dünnen Schichten, Stücken, Stückchen, Mehl, Partikeln und Mischungen davon.