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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stärkehaltigen
Lebensmitteln mit verbesserten Eigenschaften, wie z.B. Lebensmittel
auf Grundlage von Getreide, frittierte Produkte, Nudeln, Knabberartikel und
Frühstückszerealien.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
folgenden Publikationen offenbaren die Verwendung von verschiedenen
lipolytischen Enzymen bei der Herstellung von stärkehaltigen Lebensmitteln:
WO 9844804,
EP 575133 ,
EP 585988 , WO 9404035, WO
0032758,
US 4567046 ,
EP 171995 , WO 9953769,
EP 1057415 ,
US 5378623 , AU-B-723031.
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Die
Verwendung von Amylase, Protease und Cellulase zum Reduzieren der Ölaufnahme
bei frittierten Produkten ist aus
US4058631 ,
JP2000157191 oder
JP6169717 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder haben gefunden, dass einige Eigenschaften von stärkehaltigen
Lebensmitteln durch das Behandeln der Rohmaterialien mit einem lipolytischen
Enzym verbessert werden können.
Eine solche Enzymbehandlung kann die Handhabung des Teiges während der
Verarbeitung, die Textur, die Knusprigkeit, das Gefühl im Mund
und das Erscheinungsbild verbessern. Die Enzymbehandlung kann auch
den Ölgehalt
des Produkts oder die Ölaufnahme
während
des Frittierens reduzieren, das Brechen des Produktes reduzieren,
die Glätte
der Oberfläche
erhöhen,
die Festigkeit der Oberfläche
erhöhen,
die Festigkeit des Kerns erhöhen,
die Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einem Brechen verbessern und die Beibehaltung der Form während der
weiteren Verarbeitung verbessern. Die Enzymbehandlung kann weiterhin
den Raumbedarf eines frittierten Produkts erhöhen (die Dichte der Masse reduzieren)
und eine Reduktion oder Eliminierung der Menge an Emulgator, der
zugefügt
wird, erlauben.
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Folglich
stellt die Erfindung die Herstellung von stärkehaltigen Lebensmitteln mittels
eines Verfahrens bereit, in den Rohmaterialien mit einem lipolytischen
Enzym behandelt wer-
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Stärkehaltiges
Lebensmittel
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Das
stärkehaltige
Lebensmittel (oder Lebensmittel auf Stärkebasis) kann auf Getreide
(z.B. Mehl) oder Kartoffel basieren. Beispiele frittierter Produkte
sind Nudeln (wie z.B. frittierte Instant-Nudeln), frittierte Knabberartikel,
Kartoffelchips, Tortillachips, Maischips.
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Frittierte
Produkte auf Mehlbasis
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Frittierte
Produkte auf Mehlbasis können
durch ein Verfahren hergestellt werden, das umfasst:
- a) Herstellen eines Teiges, der Mehl, Wasser und ein lipolytisches
Enzym, das Phospholipase- oder Galactolipase-Aktivität besitzt,
enthält,
- b) Halten des Teiges während
oder nach dem Mischen und
- c) Frittieren des Teiges, um das frittierte Produkt zu erhalten.
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Mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann die Aufnahme von Öl
während
des Frittierens reduziert werden, z.B. um mindestens 1 % im Verhältnis zu
dem Gewicht des Produktes, insbesondere mindestens 2 %, wie z.B.
1–10 %
im Vergleich zu einem ähnlichen
Verfahren ohne die Behandlung mit einem lipolytischen Enzym.
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Nach
dem Frittieren kann das Produkt einen Wassergehalt von unter 10
Gew.-% besitzen. Die frittierten Produkte auf Mehlbasis kann frittierte
Instant-Nudeln, frittierte Knabberartikel oder Doughnuts sein.
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Nudeln
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Die
Nudeln können
durch ein Verfahren hergestellt werden, das umfasst:
- a) Herstellen eines Nudelteiges, der Mehl, Wasser und ein lipolytisches
Enzym, das Phospholipase- oder Galactolipase-Aktivität besitzt
und das frei von Protease-Aktivität ist, enthält,
- b) Ausrollen des Nudelteiges, um Nudelstränge herzustellen;
- c) Halten des Teiges oder der Stränge, vor, während oder nach b) und
- d) Frittieren der Nudelstränge.
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Die
Herstellung des Teiges wird durchgeführt, indem die Rohmaterialen
vermischt (geknetet) werden.
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Das
Ausrollen wird durchgeführt,
indem der Teig (z.B. durch manuelles Walzen) zu einem Blatt ausgerollt
wird und das Blatt in Nudelstränge
geschnitten wird.
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Der
Teig kann nach dem Mischen oder während des Ausrollverfahrens
ruhen gelassen werden, um das lipolytische Enzym wirken zu lassen.
Die gesamte Haltezeit während
des Mischens, einem beliebigen anschließenden Ruhen und Ausrollen
beträgt
typischerweise von 15 Minuten bis 2 Stunden, z.B. 30–60 Minuten.
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Nudelteig
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Das
zur Herstellung des Teiges verwendete Mehl kann aus einem Getreide
wie z.B. Weizen, Roggen, Gerste, Hafer, Mais/Korn, Reis, Sorgho,
Hirse und Buchweizen wie auch aus jeder beliebigen Mischung hiervon
sein. Mehl anderer Pflanzen kann auch verwendet werden, z.B. von
Kartoffel, Süßkartoffel,
Yamswurzel, Wasserbrotwurzel, Maniok und Bohnen wie z.B. Sojabohnen
und Mungobohnen. Beispiele schließen Weizenmehl, Hartweizenmehl,
Roggenmehl, Sojabohnenmehl, Hafermehl, Buchweizenmehl, Reismehl;
Stärken
wie z.B. Kartoffelstärke,
Maniokstärke,
Maisstärke
und ähnliche
ein.
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Der
Nudelteig kann ein Laugensalz (Kan Sui) wie z.B. Natriumcarbonat,
Kaliumcarbonat oder Natriumhydroxid umfassen. Der Teig kann einen
pH von 8–12,
z.B. 10–11
haben. Der Teig kann weiterhin ein chemisches Treibmittel wie z.B.
Natriumhydrogencarbonat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Kaliumcarbonat
umfassen. Der Gehalt an Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydroxid,
einzeln oder als Mischungen jedes beliebigen oder aller dieser Salze,
falls sie überhaupt
vorhanden sind, beträgt
typischerweise höchstens
1,5 % (Gew./Gew.), auf Basis des Mehls, z.B. höchstens 1 % (Gew./Gew.) oder
höchstens
0,5 % (Gew./Gew.) wie z.B. im Bereich von 0,1–1,5 % (Gew./Gew.), insbesondere
0,1–0,5
% (Gew./Gew.) wie z.B. ungefähr
0,3 % (Gew./Gew.).
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Das
lipolytische Enzym kann auf Substrate (Lipide) in dem Getreidemehl
wirken oder ein Lipid (wie z.B. ein Phospholipid, ein Galactolipid
oder Fett) kann zu dem Teig zugefügt werden, z.B. in einer Menge
von 0,05–20
g/kg Mehl, z.B. 0,1–10
g/kg. Das Phospholipid kann ein Diacyl-Glycerophospholipid wie z.B.
Lecithin oder Cephalin sein.
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Der
Teig kann mit oder ohne Zusatz von Emulgatoren wie z.B. Monoglyceriden
und Diacetylweinsäureester
von Mono- und Diglyceriden hergestellt werden. Vorteilhafterweise
erlaubt der Zusatz eines lipolytischen Enzyms eine Reduktion oder
Eliminierung der Menge an Emulgator.
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Frittierte
Instant-Nudeln
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Die
Nudelstränge
können
vor dem Frittieren einem Dämpfen
unterzogen werden, z.B. bei 95–100 °C bei atmosphärischem
Druck oder bei 100–120 °C unter erhöhtem Druck.
Die Nudelstränge
können
vor dem Dämpfen
z.B. in einem Rohzustand oder halbgetrocknetem Zustand sein. Das
Dämpfen
kann für
eine Zeitdauer von z.B. 30 Sekunden bis 5 Minuten durchgeführt werden.
Alternativ kann eine Behandlung in einem Mikrowellenherd verwendet
werden, um ein ähnliches
Ergebnis zu erzielen. Das Dämpfen
der Nudelstränge
kann vor dem Frittieren oder das der Nudelblätter vor dem Teilen in Nudelstränge durchgeführt werden.
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Das
Frittieren wird im Allgemeinen in einem verzehrbaren Öl wie z.B.
Palmöl,
teilweise hydriertem Palmöl,
raffiniertem Palmöl,
reinem Schmalz, modifiziertem Schmalz durchgeführt und Mischungen dieser werden
verwendet. Die Nudelstränge
werden für
z.B. ungefähr
% bis 3 Minuten bei Temperaturen von ungefähr 130–170 °C frittiert. Die Nudeln können vor
dem Frittieren in Blöcke
gepresst werden.
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Die
mit einem lipolytischen Enzym gemäß der Erfindung hergestellten
frittierten Instant-Nudeln
können einen
reduzierten Fettgehalt besitzen und dieses Verfahren kann verwendet
werden, um die Qualität
der frittierten Instant-Nudeln, die aus Weizenmehl mit einem relativ
niedrigen Proteingehalt hergestellt sind, zu verbessern. So kann
der Teig aus Weizenmehl mit weniger als 15 Gew.-% Protein, z.B.
weniger als 12 % oder weniger als 10 % hergestellt werden.
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Das
Verfahren kann auch vor dem Frittieren den Schritt des Formens des
Teiges in eine gewünschte Gestalt
umfassen, z.B. um wellenförmige
Nudeln zu bilden.
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Die
frittierten Instant-Nudeln können
einen geringeren Ölgehalt
nach dem Frittieren und/oder verbesserte Textur besitzen. Die frittierten
Nudeln (z.B. in Form von Nudelblöcken)
können
eine verbesserte Widerstandsfähigkeit
gegenüber
einem Brechen besitzen.
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Die
frittierten Instant-Nudeln können
versandt oder gelagert werden und sind nach Rehydratisierung, z.B.
mittels Einweichen in sehr heißem
Wasser oder durch Kochen in Wasser für eine kurze Zeitdauer wie
z.B. 0,5–6
Minuten, z.B. 1–3
Minuten, bereit zum Verzehr. Nach der Rehydratisierung können sie
eine erhöhte
Festigkeit der Oberfläche,
erhöhte
Festigkeit des Kerns, verbesserte Textur, erhöhte Glätte der Oberfläche, verbessertes
Gefühl
im Mund, ein verbessertes Erscheinungsbild der gekochten Nudel,
eine verbesserte Beibehaltung der Form (z.B. für wellenförmige Nudeln) und/oder einen
reduzierten Ölgehalt
im Vergleich zu einer Nudel, die ohne die Verwendung dieses Enzyms
hergestellt wurde, aufweisen.
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Das
Verfahren kann verwendet werden, um frittierte Instant-Nudeln wie
z.B. frittierte Instant-Nudeln chinesischer Art; frittierte Instant-Nudeln
japanischer Art wie z.B. frittierte Instant-Ramen, frittierte Instant-Nudeln
koreanischer Art wie z.B. frittierte Instant-Ramyun, frittierte Bündel von Nudeln, frittierte
Nudeln für
Tassen, frittierte Nudeln für
Schüsseln
und frittierte Instant-Nudeln europäischer Art herzustellen.
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Knabberartikel
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Die
frittierten Knabberartikel können
Kartoffelchips, Maischips, Nachos, Krabbencracker oder Snackpellets
(auch bekannt als Produkte der 3. Generation oder 3G Produkte) sein.
Diese praktisch nicht expandierten Produkte werden gekocht und extrudiert,
typischerweise in einem Einzel- oder Zwillingsschneckenextruder und
sind ungekühlt
lagerfähig.
Sie werden zu einem späteren
Zeitpunkt frittiert, typischerweise kurz vor dem Würzen und
Verpacken durch den Endhersteller.
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Ein
extrudierter Knabberartikel kann z.B. durch ein Verfahren hergestellt
werden, das die folgenden Schritte umfasst:
- a)
Herstellen eines Teiges, der Mehl, Wasser und ein lipolytisches
Enzym enthält,
- b) Halten des Teiges während
oder nach dem Mischen,
- c) Erhitzen und Extrudieren des Teiges, um Pellets zu bilden,
- d) Trocknen und
- e) Frittieren der Pellets in Öl.
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Die
frittierten Knabberartikel können
durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem die Snackpellets, die
das Getreidemehl, ggf. isolierte Stärke und eine lipolytische Aktivität enthalten,
frittiert werden. Die Rohmaterialmischung enthält typischerweise bis zu 32
% Wasser (z.B. 20–32
%) und kann ggf. durch Erhitzen z.B. auf 95 °C für 20–240 Sekunden vorkonditioniert
werden.
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Das
Extrusionskochen kann in einem Einzel- oder Doppelschneckenextruder
mit einer Verweildauer von 30–90
Sekunden durchgeführt
werden. Der Extruder wird typischerweise eine Kochzone bei 80–150 °C und eine
Formgebungszone bei 60–90 °C enthalten.
Nach der Extrusion mit Erhitzen wird die Mischung geformt und wird
typischerweise eine Temperatur von 60–100 °C (insbesondere 70–95 °C) und einen
Feuchtigkeitsgehalt von 25–30
% oder 20–28
% besitzen.
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Das
Trocknen der Pellets kann bei 70–95 °C für 1–3 Stunden vorgenommen werden,
um eine Austrittsfeuchtigkeit von 6–8 % in den Knabberpellets
zu haben.
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Die
getrockneten Knabberpellets können
gelagert oder an einen Knabberartikelverarbeiter verteilt werden.
Die Knabberpellets können
dann durch Erhitzen mittels Frittieren in Öl expandiert werden.
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Kartoffelchips
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Kartoffelchips
können
nach einem Verfahren hergestellt werden, das umfasst:
- a) in Kontakt bringen von Kartoffelscheiben mit einer wässrigen
Lösung
enthaltend ein lipolytisches Enzym, das Phospholipase- oder Galactolipase-Aktivität besitzt,
- b) Blanchieren der Scheiben und
- c) Frittieren der Scheiben in Öl.
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Das
Verfahren kann wie folgt durchgeführt werden: Kartoffel werden
gewaschen, sortiert und geschält. Die
Glucosespiegel werden gemessen. Die Kartoffeln werden aufbereitet,
um den Gehalt an Glucose vor dem Waschen zu reduzieren. Die Kartoffeln
werden geschält,
geschnitten und gewaschen. Die Scheiben werden in einer Lösung des
lipolytischen Enzyms untergetaucht und dann blanchiert. Die Dicke
korreliert mit der Ölaufnahme.
Die Kartoffeln werden in Öl
bei 165–190 °C für 90–200 Sekunden
auf unter 2 % Feuchtigkeit frittiert. Dann durchlaufen die Kartoffelchips
eine Abtropf- und Trockenstation. Die Kartoffelchips werden sortiert,
gewürzt
und verpackt.
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Tortillachips
und Maischips
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Tortillachips
und Maischips können
durch ein Verfahren hergestellt werden, das umfasst:
- a) Herstellen eines Teiges, der Masa, Wasser und ein lipolytisches
Enzym enthält,
- b) Halten des Teiges während
oder nach dem Mischen und
- c) Frittieren des Teiges, um die Chips zu erhalten.
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Tortillachips
können
direkt aus Masa (= Maisteig) oder aus trockenem Masa-Mehl aus Mehlmühlen hergestellt
werden. Dies kann auf Grundlage eines traditionellen Masa-Verfahrens erfolgen,
welches besteht aus: Kochen von Maiskörnern für 5–50 Minuten in einer Kalziumoxidlösung pH
11, Einweichen in der Lösung über Nacht
(12–16
Stunden). Waschen für
1–3 Minuten
bei 10–21 °C mit Wasser,
um Pericarp, Kalziumoxid und lösliche
Stoffe zu entfernen. Mahlen von Masa. Schichtung, Ausrollen und
Schneiden von Tortilla- oder Maischips (51–53 % Feuchtigkeit). Die Tortillachips
werden bei 300–332 °C für 15–30 Sekunden
vor dem Frittieren gebacken (35–37
% Feuchtigkeit). Tortillachips und Maischips (nicht gebacken vor
dem Frittieren) werden vor dem Frittieren equilibriert (150 °C für 10–15 Minuten).
Die endgültige
Feuchte ist unter 2 %.
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Lipolytisches Enzym
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Die
Erfindung verwendet ein lipolytisches Enzym, d.h. ein Enzym, das
in der Lage ist, Carbonsäureesterbindungen
zu hydrolysieren, um Carbonsäuren
oder Carboxylat freizusetzen (EC 3.1.1). Das lipolytische Enzym
hat Galactolipase-Aktivität
und/oder Phospholipase-Aktivität.
Die Aktivitäten
können
durch jedes geeignete Verfahren bestimmt werden, z.B. durch Tests,
die in der Technik bekannt sind oder die weiter unten in dieser
Beschreibung beschrieben sind.
- • Galactolipase-Aktivität (EC 3.1.1.26),
d.h. hydrolytische Aktivität
auf Carbonsäureesterbindungen
in Galactolipiden wie z.B. DGDG (Digalactosyl-Diglycerid). Die Galactolipase-Aktivität (Digalactosyl-Diglycerid-hydrolysierende
Aktivität
oder DGDGase-Aktivität)
kann z.B. durch einen Plattentest von WO 02/03805 (PCT/DKO1/00472)
oder durch den Monolayertest 1 oder 2 von WO 2000/32758 bestimmt
werden.
- • Phospholipase-Aktivität (A1 oder
A2, EC 3.1.1.32 oder 3.1.1.4), d.h. hydrolytische Aktivität gegenüber einer
oder mehrerer Carbonsäureesterbindungen
in Phospholipiden wie z.B. Lecithin. Die Phospholipase-Aktivität kann durch
den Plattentest aus WO 02/03805 (PCT/DK01/00472) oder einen Test
WO 2000/32758, z.B. den PHLU-, LEU-, Monolayer- oder Platten-Test
1 oder 2 bestimmt werden.
- • Triacylglycerinlipase-Aktivität (EC 3.1.1.3),
d.h. hydrolytische Aktivität
für Carbonsäureesterbindungen
in Triglyceriden, z.B. 1,3-spezifische Aktivität, insbesondere auf langkettige
Triglyceride wie z.B. Olivenöl.
Die Aktivität
auf langkettigen Triglyceriden (Olivenöl) kann durch das SLU-Verfahren,
das in WO 00/32758 beschrieben ist, bestimmt werden.
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Das
lipolytische Enzym kann eine enge Spezifität mit Aktivität für eines
der drei Substrate und geringere oder keine Aktivität für die anderen
beiden besitzen oder es kann eine breitere Spezifität mit vorherrschender
Aktivität
für ein
Substrat und geringere Aktivität
für die
anderen beiden Substrate besitzen. Eine Kombination von zwei oder
mehr lipolytischen Enzymen kann verwendet werden.
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Quellen lipolytischer
Enzyme
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Die
lipolytischen Enzyme können
prokaryontisch, insbesondere bakteriell, oder eukaryontisch, z.B. aus
Pilzen oder Tieren stammend, sein. Lipolytische Enzyme können aus
den folgenden Genera oder Spezies stammen: Thermomyces, T. lanuginosus
(auch bekannt als Humicola lanuginosa); Humicola, H. insolens; Fusarium,
F. oxysporum, F. solani, F. heterosporum; Aspergillus, A. tubigensis,
A. niger, A. oryzae; Rhizomucor; Candida, C. antarctica, C. rugosa,
Penicillium, P. camembertü;
Rhizopus, Rhizopus oryzae; Absidia. Dictyostelium, Mucor, Neurospora,
Rhizopus, R. arrhizus, R. japonicus, Sclerotinia, Trichophyton,
Whetzelinia, Bacillus, Citrobacter, Enterobacter, Edwardsiella,
Erwinia, Escherichia, E. coli, Klebsiella, Proteus, Providencia,
Salmonella, Serratia, Shigella, Streptomyces, Yersinia, Pseudomonas,
P. cepacia.
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Es
folgen einige Beispiele lipolytischer Enzyme:
- • Phospholipase
aus Bienen- oder Schlangengift oder aus der Bauchspeicheldrüse von Säugern, z.B.
der Bauchspeicheldrüse
von Schweinen.
- • Phospholipase
aus Aspergillus oryzae ( EP 575133 ,
JP-A 10-155493), Hyphozyma ( US
6127137 )
- • Lipase
aus A. tubigensis (WO 9845453), Fusarium solani ( US 5990069 ).
- • Lipase/Phospholipase
aus Fusarium oxysporum (WO 98/26057).
- • Lipolytisches
Enzym aus F. culmorum ( US 5830736 )
oder wie beschrieben in WO 02/00852 (PCTlDK 01/00448) oder DK PA
2001 00304.
- • Eine
Variante, die von einem der obigen Enzyme durch Substituieren, Deletieren
oder Insertieren einer oder mehrerer Aminosäuren, z. B. wie in WO 2000/32758
beschrieben, insbesondere Beispielen 4, 5, 6 und 13, wie z.B. die
Varianten der Lipase aus Thermomyces lanuginosus (auch genannt Humicola
lanuginosa), abgeleitet ist.
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Die
lipolytischen Enzyme können
ein Temperaturoptimum im Bereich von 30–90 °C, z.B. 30–70 °C besitzen. In besonderen Ausführungsformen
ist das lipolytische Enzym ein natives Enzym aus Getreide und ist kein
Enzym, das natürlicherweise
in Weizen vorhanden ist.
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Enzymbehandlung
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Die
enzymatische Behandlung kann durch Zufügen des Enzyms zu dem Teig
oder dem Mehl, das im Teig verwendet wird, und durch Halten der
Mischung durchgeführt
werden. Ein Kneten des Teiges kann dazu dienen, das lipolytische
Enzym gleichmäßig im Teig
zu verteilen. Das Verfahren wird durchgeführt, damit die Enzymreaktion
bei einer geeigneten Zeit des Haltens bei einer geeigneten Temperatur
stattfinden kann.
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Die
enzymatische Behandlung kann bei jedem geeigneten pH, wie z.B. im
Bereich von 2–12,
wie z.B. 2–10
oder 5–12
durchgeführt
werden. Das lipolytische Enzym ist bei dem pH des Teiges aktiv,
z.B. im Bereich von pH 2–12,
7–12 oder
8–11.
Das Verfahren der enzymatischen Behandlung kann bei z.B. 3–50 °C, bei einer Dauer,
von der gefunden wurde, dass sie geeignet ist, z.B. für mindestens
0,1 Stunde, z.B. im Bereich von 0,1–6 Stunden durchgeführt werden.
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Die
Menge des Enzyms kann im Bereich von z.B. 0,01–50 mg Enzymprotein pro kg
Mehl wie z.B. 2–20 mg
Enzymprotein pro kg Mehl liegen. Ein Enzym mit Phospholipase-Aktivität kann zu
dem Teig in einer Menge von mindestens 0,5 kLEU pro kg Mehl wie
z.B. mindestens 1 kLEU pro kg Mehl, z.B. im Bereich von 0,5–45 kLEU
pro kg Mehl, beispielsweise z.B. 0,5–20 kLEU pro kg Mehl, z.B.
1–20 kLEU
pro kg Mehl oder z.B. 5–20 kLEU
pro kg Mehl zugefügt
werden. Die kLEU-Einheit der Phospholipase-Aktivität wird wie
weiter unten in der Beschreibung beschrieben bestimmt.
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Tests für die Aktivität lipolytischer
Enzyme
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Phospholipase-Aktivität (LEU)
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Die
Phospholipase-Aktivität
(LEU) wird als die Freisetzung freier Fettsäuren aus Lecithin gemessen. 50 μl 4 % L-alpha-Phosphatidylcholin
(Pflanzenlecithin von Avanti), 4 % Triton X-100, 5 mM CaCl2 in 50 mM HEPES, pH 7 wird zu 50 μl Enzymlösung, die
mit 50 mM HEPES pH 7 auf eine geeignete Konzentration verdünnt ist,
zugefügt.
Die Proben werden für
10 Minuten bei 30 °C
inkubiert und die Reaktion bei 95 °C für 5 Minuten vor einer Zentrifugation
(5 Minuten bei 7000 UpM) gestoppt. Freie Fettsäuren werden unter Verwendung
des NEFA-C-Kits von Wako Chemicals GmbH bestimmt.
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Ein
LEU entspricht der Menge an Enzym, die in der Lage ist, 1 μmol freie
Fettsäuren/Min.
bei diesen Bedingungen freizusetzen. 1 kLEU = 1000 LEU.
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Lipase-Aktivität (LU)
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Die
LU-Aktivitätseinheit
für Lipase-
(Triacylglycerinlipase) -Aktivität
ist in WO 00/32758 wie folgt definiert. 1 kLU = 1000 LU.
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Ein
Substrat für
Lipase wird durch Emulgieren von Tributyrin (Glycerintributyrat)
unter Verwendung von Gummi Arabicum als Emulgator hergestellt. Die
Hydrolyse von Tributyrin bei 30 °C
bei pH 7 wird mit einem pH-stat-Titrationsexperiment verfolgt. Eine
Einheit der Lipase-Aktivität
(1 LU) entspricht der Menge des Enzyms, die in der Lage ist, 1 μmol Buttersäure/Min.
bei Standardbedingungen freizusetzen.
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BEISPIELE
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Beispiel 1: Frittierte
Instant-Nudeln – Phospholipase-Behandlung
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Ein
Enzym mit Phospholipase-Aktivität
wurde in Wasser gelöst
und zum Mehl zugefügt,
um einen Teig für
die Instant-Nudelproduktion herzustellen. Die verwendeten Dosen
sind unten in mg Enzymprotein pro kg Mehl und als Phospholipase-Aktivität gezeigt
(kLEU/kg Mehl, Einheit oben definiert). Das verwendete Enzym ist
als SEQ ID NR. 2 in WO 98/26057 offenbart.
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Die
Teigzubereitung für
Nudeln mit und ohne Enzymzusätze
war 300 g Weizenmehl (indonesisches Mehl, Proteingehalt 9 Gew.-%)
und eine Lösung
bestehend aus 102 g Wasser, 3 g NaCl und 0,9 g Kansui (Natriumcarbonat).
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Die
Zutaten wurden durch Mischen in einem Vertikalmischer für eine Gesamtzeit
von 10 Minuten geknetet. Dieser Teig wurde dann durch 4-maliges
Passieren durch nudelherstellende Walzen verbunden. Das verbundene
Teigblatt wurde dann für
1 Stunde ruhen gelassen, bevor seine Dicke durch Passieren des Teigblattes
durch aufeinander folgend enger werdende Walzenspalten reduziert
wurde. Die resultierenden Rohnudelstränge wurden dann in Dampfkörbe platziert
und bei atmosphärischem
Druck bei einer Dampftemperatur von 100 °C für 5 Minuten gedämpft. Die
gedämpften
Nudeln wurden abkühlen
gelassen (0,5 Min.) und dann in Palmöl bei 160 °C für 45 Sek. frittiert, um die
endgültigen
gedämpften
und frittierten Instant-Nudeln herzustellen.
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Der Ölgehalt
der frittierten Nudeln wurde als der Rest bestimmt, der nach Lösungsmittelevaporation mit
Leichtbenzin oder Hexan nach Kochen in verdünnter HCl, Filtrieren und sanftem
Trocknen erhalten wurde. Die Festigkeit der Oberfläche wurde
bestimmt als: Eindringtiefe (mm) einer Kraft von 0,1 N und die Festigkeit des
Kerns wurde bestimmt als maximale Schneidkraft (g). So entsprechen
härtere
Nudeln einem geringeren Wert der Festigkeit der Oberfläche und
einem höheren
Wert der Festigkeit des Kerns. Die Ergebnisse sind in der folgenden
Tabelle gezeigt.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe eines Enzyms mit Phospholipase-Aktivität härtere Nudeln
ergibt. Die Zugabe des Enzyms mit Phospholipase-Aktivität reduziert
auch den Ölgehalt
der frittierten Instant-Nudeln.
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Nach
erneutem Kochen wurde von dem Erscheinungsbild der zum Verzehr bereiten
Nudeln gefunden, dass sie glatter und glänzender waren.
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Zum
Vergleich wurde ein ähnliches
Experiment mit Zugabe einer 1-3-spezifischen Triacylglycerinlipase
(mit der Aminosäuresequenz,
die in 1–269
von SEQ ID NR. 2 von
US 5,869,438 offenbart
ist) mit 30 kLU/kg Mehl (1 kLU = 1000 LU definiert in WO 00/32758)
in der gleichen Zubereitung und dem oben beschriebenen Verfahren
durchgeführt.
Die Triacylglycerinlipase hatte im Wesentlichen keine Wirkung auf
den Ölgehalt
der frittierten Nudeln (21,1 % im Vergleich zu 20,8 % für die Kontrolle)
oder die Festigkeit des Kerns der wieder gekochten zum Verzehr bereiten
Nudeln (34,1 g im Vergleich zu 34,6 g für die Kontrolle).
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Beispiel 2: Frittierte
Instant-Nudeln – Phospholipase-Behandlung
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Nudeln
wurden hergestellt und wie in Beispiel 1 beschrieben beurteilt,
wobei aber ein anderer Typ an Weizenmehl verwendet wurde ("Pelikaan", Meneba Flour Mills,
Rotterdam, Niederlande, Proteingehalt 11,4 % Gew./Gew.). Die Phospholipase-Dosen
und die Ergebnisse sind wie folgt.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe des Enzyms mit Phospholipase-Aktivität in einem
erhöhten Niveau
an Festigkeit der Oberfläche
bei der höchsten
Dosis resultiert. Die Ergebnisse zeigen auch, dass der Kern der
Nudeln nach Zugabe des Enzyms mit Phospholipase-Aktivität fester wurde. Die Zugabe
des Enzyms mit Phospholipase-Aktivität reduzierte auch den Ölgehalt
der frittierten Instant-Nudeln um bis zu 3,2 % im Vergleich zu dem
Verfahren ohne die Verwendung dieses Enzyms.
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Die
Beobachtung zeigte, dass die gekochten Nudeln auch glattere Oberflächeneigenschaften
hatten, obwohl nur eine marginale Veränderung der Festigkeit der
Oberfläche
vorlag. Die Verbesserung der Glätte
der Oberfläche
und die erhöhte
Festigkeit des Kerns resultierten in Instant-Nudeln mit insgesamt
verbesserten Eigenschaften von Textur und Gefühl im Mund.
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Beispiel 3: Wirkung auf
Textur des Knabberartikels
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Knabberartikelpellets
wurden nach einer Vorgehensweise für blattförmige Pellets mit Zugabe eines
lipolytischen Enzyms als teilweisen Ersatz für Emulgatoren hergestellt.
Zwei verschiedene lipolytische Enzyme wurden getestet: Lipase aus
Thermomyces lanuginosus und Lipase/Phospholipase aus Fusarium oxysporum. Eine
Kontrolle wurde ohne lipolytisches Enzym, aber mit einer höheren Menge
an Emulgator hergestellt.
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Die
folgenden Rohmaterialien wurden gemischt. Kartoffeltrockenpulver,
Glucose, Salz, pflanzliches Öl,
Mono- und Diglyceride als Emulgatoren und Dicalciumphosphat. In
den Experimenten mit lipolytischem Enzym wurde die Menge des Emulgators
auf die Hälfte
reduziert.
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Die
Rohmaterialien wurden durch Vorkonditionieren bei 20–80 °C für 1–2 Minuten
gefolgt von einer Extrusion bei 80–130 °C für 30–45 Sekunden, Formen (Ausrollen)
und Trocknen der einzelnen Pellets behandelt. Die Pellets wurden
für mindestens
24 Stunden ruhen gelassen, um vor der Expansion eine optimale Wassermigration
sicher zu stellen. Die Expansion wurde in Palmöl bei ungefähr 180 °C für 9–11 Sekunden durchgeführt.
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Die
Textur wurde durch ein Gremium von 4 Personen beurteilt. Die Endo-Amylase
und die verwendete Dosierung und die beobachtete Wirkung waren wie
folgt:
Alle Enzym-behandelten
Produkte sahen auf Grund weniger, kleinerer und besser verteilter
Luftblasen nach der Expansion besser aus als die Referenz.
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Beispiel 4: Knabberartikelpellets – Reduktion
von Emulgator und Reduktion der Ölaufnahme
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Knabberartikelpellets
wurden nach der Vorgehensweise für
ein blattförmiges
Pellet mit Zugabe eines lipolytischen Enzyms (Lipase/Phospholipase)
aus F. oxysporum hergestellt.
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Das
Rezept bestand aus Kartoffeltrockenpulver, Glucose, Salz, pflanzlichem Öl, Dicalciumphosphat und
Emulgator (Mono- und Diglycerid). Eine Leerprobe wurde ohne lipolytisches
Enzym hergestellt und die Knabberartikelpellets gemäß der vorliegenden
Erfindung wurden mit Zugabe des lipolytischen Enzyms (5000 LU/kg
Rohmaterial) und 50 %-iger Reduktion der Menge des Emulgators hergestellt.
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Die
Vorgehensweise bestand aus einem Vorkonditionieren bei 20–180 °C für 1–2 Minuten,
Extrusion bei 80–130 °C für 30–45 Sekunden,
Formen (Ausrollen) und Trocknen der einzelnen Pellets. Die Pellets
wurden für
mindestens 24 Stunden ruhen gelassen, um eine optimale Wassermigration
sicher zu stellen. Die Expansion wurde in Palmöl bei ungefähr 180 °C für 9–11 Sekunden durchgeführt.
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Der
erfindungsgemäße Teig
und die Leerprobe wurden beide ohne Probleme verarbeitet, was zeigt, dass
es möglich
ist, bei der Herstellung von Knabberartikelpellets die Menge des
Emulgators in dem Rezept um mindestens 50 % zu reduzieren.
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Der
Fettgehalt in dem Endprodukt betrug 20,5 Gew.-% in dem erfindungsgemäßen Produkt
und 23,2 % in der Leerprobe, i.e. eine Fettreduktion von 11,6 %.
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Die
Schnittdichte des expandierten Produkts wurde als 66 g/L für das erfindungsgemäße Produkt
und 77 g/L für
die Leerprobe befunden, i.e. ein signifikanter Unterschied zwischen
den Volumina der expandierten Produkte. Dies zeigt, dass die Zugabe
eines lipolytischen Enzyms das Volumen signifikant erhöht und das
Gewicht pro Volumen des Endprodukts um 14 % reduziert, so dass weniger
Produkt zum Füllen
eines Beutels erforderlich ist.
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Die
Textur wurde durch ein Gremium von 4 Leuten beurteilt. Das Enzym-behandelte
Produkt wurde als knuspriger als die Leerprobe beurteilt und mit "einem sehr schönen Produkt" bezeichnet. Es sah
auf Grund von weniger, kleineren und besser verteilten Luftblasen
nach der Expansion besser aus als die Leerprobe.