DE69100964T2

DE69100964T2 - Verfahren zur Herstellung von Produkten auf der Basis von zermahlenen Getreiden und so erhaltene Nahrungsmittel.

Info

Publication number: DE69100964T2
Application number: DE69100964T
Authority: DE
Inventors: Angel E-18004 Granada Gil; Daniel E-18197 Pulianas Granada Morales; Eduardo E-18008 Granada Valverde
Original assignee: Puleva Union Industrial y Agro Ganadera SA
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2011-04-18
Also published as: AU7514791A; ATE99883T1; PT97418B; AR245873A1; FI911871A; DK0453390T3; IE74863B1; NZ237849A; EP0453390B1; JPH05328919A; IE911300A1; ES2032354B1; JP3135935B2; NO911526L; CA2040684A1; ES2051100T3; NO300664B1; ES2032354A1; IS3694A7; DE69100964D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Nahrungsmitteln, in welchen Getreide die Hauptkomponenten sind, ebenso wie Nahrungsmittel, welche durch dieses Verfahren erhalten werden, welche als Resultat bessere organoleptische (Geschmak/Aroma) und hygienische Eigenschaften, eine verbesserte Dispergierbarkeit, eine dauerhafte Viskosität und eine kleiner Menge von kariesbildenden Süssmitteln aufweisen.
Getreide stellt eine wichtige Gruppe von Substanzen für die menschliche Ernährung dar, wobei ihre Ernährungsaufgabe während den allerersten Jahren der Individuen von Bedeutung ist. Die Ernährung von Brustkindern auf Basis von Muttermilch oder unter Verwendung von künstlichen Milchzusammensetzungen ist normalerweise genüngend, um die Ernährung während den ersten 6 Monaten des Lebens sicherzustellen, wobei Getriede normalerweise die Brücke zwischen einer Erwachsenenernährung bildet. Die Auswahl von Nahrungsmitteln auf Basis von Getreide oder Getreide mit Milch als erste Elemente einer komplementären Ernährung, während dem zweiten Teil des ersten Lebensjahres ist eine nicht ungewöhnliche Entscheidung, da Getriede für die Entwicklung eines Individuums sehr nützlich ist. Sie stellen nämlich Proteine zur Verfügung und tragen stark zur Energiebilanz bei wegen ihrem verhältnismässig hohen natürlichen Kohlenhydratanteil, welcher durch die Zugabe von Saccharose als übliches Süssmittel erhöht wird, obschon die Kariesbildung dieses Zuckers seine Verwendung einschränkt.
Ein weiterer Vorteil des Konsums von Getreide rührt von Wechsel her, welcher im Hinblick auf die Energiequelle stattfindet. Die Verwendung von Getreide führt zu einer progressiven Reduktion der Aufnahme von Milch und demzufolge des Energiebeitrages, welcher durch Fette zur Verfügung gestellt wird, deren Gegenwart in den Getreidearten klein ist. Während demzufolge Fett 50 % des Energiebedarfes während den ersten Lebensmonaten zur Verfügung stellt, ist ihr Beitrag am Ende des ersten Jahres nur 25 - 30 %. Um jedoch den täglichen Protein- und Kalziumbedarf abzudecken, wird empfohlen, dass mindestens 500 ml Milch konsumiert werden sollte.
Ein weiterer Grund für die Verwendung von anderen Nahrungsmitteln als Muttermilch und Kindernahrungsmittel besteht darin, einem Eisenmangel vorzubeugen und aus diesem Grund wird die Zugabe von Getreide mit Eisen leicht akzeptiert. Organoleptische Probleme (Geschmack/Aroma) rühren jedoch von der Eisenzugabe her, welche normalerweise mit der Lösung erfolgt, welche zur Erhöhung des Süssmittelgehaltes zugegeben wird.
Aus diesem Grund had die European Society of Gastroenterology and Pediatric Nutrition (ESPGAN) eine Empfehlung über die Zusammensetzung und Verwendung von Getreide für die brustgenährten Kinder herausgegeben (ESPGAN, Committee on Nutrition, Acta Paed. Scan. 287, 1981), welche die adequate Behandlung für die leichte Disperion in Wasser oder Milche und die Verdauung umfasst.
Bezüglich der in Getreide vorhandenen Stärke ist es bekannte, dass die Aktivität von Pancreas Amylase in Bruskindern klein ist, insbesondere in den ersten Lebensmonaten. Chemische Prozesse wurden häufig verwendet, um die Struktur der Verbindungen zwischen Amylase und Amylopectin zu verändern, was die sogenannten modifizierten Stärken ergibt. Diese Modifikation führt zu einer Verbesserung der Struktur, der Konsistenz und des Geschmackes in Nahrungsmitteln, wobei jedoch Bedenken bezüglich der toxischen Effekte dieser Stärken bestehen, welche im Allgemeinen mit einer Konzentration von 5 6,5 % zugegeben werden, wegen der Gegenwart von residualen Mengen von chemischen Reagenzien, welche für die Modifikation verwendet wurden. Die mögliche Wechselwirkung von modifizierten Stärken auf die Absorbtion von Minderalien wegen ihrer Chelatbildung wurde ebenfalls bereits beschrieben.
In konventionellen Verfahren für die Herstellung von Nahrungsmitteln auf Basis von Getreide ist der Schritt der Aenderung der Stärkestruktur durch enzymatische Hydrolyse oft beschrieben und verwendet worden, wobei die allgemein verwendeten Enzyme diejenigen der Gruppe der Alpha/Beta- Amylase und Glucoamylase sind.
Grundsätzlich umfasst dieses bekannte Verfahren die Schritte der
- Mischung der ausgewählten Getreidearten mit Wasser,
- Heizen der Mischung auf Temperaturen von 100ºC oder darüber,
- Abkühlen der Mischung
- Zugabe von Enzymen zur Hydrolysebehandlung der gesammten Mischung oder von Teilen davon, und
- Trocknen der Mischung
Dieses konventionelle Verfarhen wird von Fall zu Fall vervollständigt mit den Schritten einer Inaktivierung der Enzyme durch Wiedererwärmen oder durch Zugaben von chemischen Mitteln, pH-Einstellung der Mischung, Zugabe von Vitaminen, Mineraliern, Süssmittlen, Fetten, Milch, Früchten oder Gemüsen, ebenso wie durch die Stufen der Bildung des Nahrungsmittels in Flocken, Pellets oder Pulver.
Beispielsweise wird im Europäischen Patent 031 050 ein Verfahren beschrieben, worin die Mischung von Stärkematerial und Wasser bei 150 - 160ºC während 15 - 60 Sekunden gekocht wird, auf 50 - 90ºC abgekühlt und dann 5 Gew% Alpha-/Beta-Amylase zugegeben wird, welche während 10 bis 60 Min. einwirkt. Das resultierende Produkt wird durch Dampf bei 115 - 150ºC während 5 bis 20 Sekunden sterilisiert und sprühgetrocknet. Die Europäischen Patente 258 486 und 350 952 beziehen sich ebenfalls auf enzymatische Hydrolyseverfahren für Zubereitungen auf Basis von Getreide.
Durch den nachstehend angeführten konventionellen Prozess findet das Kochen der Getreidemischung in Wasser bei Temperaturen von etwa 100ºC statt. wobei meistens nur ein unvollständiges Kochen des Getreides erreicht wird, was dazu fühert, dass ein unerwünschter Geschmack, bzw. Aroma des Produktes erhalten wird. Dieses nachteilige Resultat zusammen mit den vorgenannten, sollte durch Zugabe von Süssstoffen in Mengen bis zu 40 Gew% behoben werden, wobei der unerwünschte Karieseffekt erhöht wurde.
Wenn Stärke in Gegenwart von Wasser erwärmt wird, sogar in der Trocknungsphase, findet auch eine Gelierung der nicht-hydrolysierten Stärken statt. Diese bewirkt eine Affinität des Produktes zur Aufnahme von Wasser, welche mit der Zeit die Erhöhung der Viskosität bewirkt und demzufolge die Dispergierbarkeit in Wasser oder Milch beeinträchtigt.
Schliesslich bestehen im Zusammenhang mit Nahrungsmittelprodukten, welche durch diese konventionellen Verfahren erhalten werden, hygienische Probleme, da die mikrobielle Entwicklung während der Mischung des Getreides und des Wassers bei gewissen Temperaturbereichen begünstigt wird.
Demzufolge ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Herstellung von Nahrungsmitteln auf Basis von Getreide zur Verfügung zu stellen, dessen resultierende Produkte, die ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung darstellen, einen besseren Geschmack, ein besseres Aroma, Dispergierbarkeit, verbesserte hygienische Eingeschaften und Lagerbedingungen, eine im mittleren Bereich dauerhafte Viskosität ohne Klumpenbildungsprobleme aufweist und kleinere Menge der zugegebenen Süssmittel erfordert.
Es ist bekannt, dass die Wärmebehandlung einen empfindlichen Effekt auf die organoleptischen (Geschmak/Aroma/Farbe/Struktur) und die physikalischen Merkmale von Nahrungsmitteln ausüben können. Manchmal sind diese Aenderungen günstig, wünschenswert und sogar erforderlich, jedoch bei anderen Gelegenheiten erzeugen sie eine Schädigung des Rohmaterials.
Im Fall von Getreide wurde der Röstprozess als Schlussbehandlung beschrieben und verwendet, zusätzlich oder optional für Produkte (Flocken, Pellets), welche aus dem Verfahren hervorgehen.
Erfindungsgemäss wird ein Röstprozess des Getreides, welcher dem Material eine besondere und charakteristische Farbe, Aroma und beliebter Geschmack verleiht, mit dem ursprünglichen Rohmaterial durchgeführt, d.h. mit gemahlenem Getreide oder einer Mischung von gemahlenem Getreide, welches dem weiteren Herstellungsverfahren unterworfen wird.
Die genannte Röstbehandlung bewirkt zu den vorgenannten Merkmalen zusätzliche und bemerkenswerte Vorteile während dem weiteren Herstellungsverfahren von Nahrungsmitteln auf Basis von Getreide durch enzymatische Hydrolyse.
Die Röstung bewirkt einen Feuchtigkeitsverlust im gemahlenen Getreide und ändert seine Proteinstruktur, wodurch die Struktur der Stärkekörner verändert wird und eine erhöhte Wirkung der Enzyme während dem nachfolgenden Hydrolyseverfahren verursacht wird.
Wenn jedoch das Hydrolyseverfahren bevorzugt wird, wird eine Zunahme der in der Kohlenwasserstoffmischung (Glucose, Maltodextrin-Stärke) des Produktes bewirkt, wodurch der süsse Geschmack erhöht wird und demzufolge eine Reduktion der Zugabe von kariesbildenden Süssmittlen ermöglicht wird.
Nachdem in Betracht bezogen wurde, dass die Kohlenwasserstoffmischung mehr Glucose und weniger nicht-hydrolysierte Stärke enthält, wird dem Produkt eine verbesserte Dispergierbarkeit verliehen, es behält seine Viskosität für eine längere Zeitdauer und es findet keine Klumpenbildung statt, wenn ein Produkt für die Ernährung hergestellt wird.
Schliesslich bewirkt der Röstvorgang eine drastische Reduktion der mikroben Belastung, welche normalerweise in gemahlenem Getreide vorhanden ist, wodurch im Wesentlichen mit sterilem Material gearbeitet werden kann und die Mikrobenentwicklung während dem späteren Hydrolyseverfahren vermieden wird.
In der Praxis können alle Getreidekörner ebenso wie gewisse Wurzeln (Kartoffeln, Pfeilwurz und Tapioca) und einige Samen (Erdnusse, Sesam oder Soja) für die Herstellung von Nahrungsmitteln auf Basis von Getreide verwendet werden, welche zubereitet werden als einfache Nahrungsmittel, die nur ein Getreide enthalten oder als ein Komplex, welcher eine Mischung der oben erwähnten Bestandteile enthalten kann, wobei die Zugabe von Zucker, Honig, Fetten, Kokos oder dergleichen möglich ist; angereichert mit Milch oder anderen Komponenten mit einem hohen Proteingehalt, ebenso mit Gemüsen und Früchten, je nach der Menge und/oder Qualität des gewünschten Proteins. Die Verdünnungsflüssigkeit ist überlicherweise Vollmilch, Säuglingsmilch oder Wasser.
Im Verfahren der vorliegenden Erfindung ist das ausgewählte Getreidematerial in gemahlener Form vorhanden, wobei der Mahlgrad je nach dem Produkt variiert werden kann, von einem groben gebrochenen Material zu einem feinen Pulver.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung von auf gemahlenem Getreide basierenden Lebensmittlen, bei dem die Verfahrensschritte Auswahl und gegebenfalls Mischung von verschiedenen Getreidesorten, Dispergierung in Wasser, Kochen, Wärmetrocknung und Mischung mit Süßmittlen, Aromastoffen und anderen Lebensmittelsubstanzen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß alle Getreidesorten nach der Auswahl und gegebenfalls durchgeführten Mischung vor deren Dispergierung in Wasser einem Röstprozeß unterzogen werden und alle gerösteten Getreidesorten nach dem Dispergieren einem Hydrolyseprozeß mit einem Enzym oder mit einer Kombination von Stärk spaltenden Enzymen unterzogen werden, wobei die Temperatur der Dispersion bei 35 - 60º C liegt und ein Enzym oder eine Kombination von amylolytischen Enzymen zugegeben wird.
Vorzugsweise wird das Röstverfahren bei einer Temperatur von 120 - 150 º C während ungefähr 50 - 90 Min. durchgeführt.
Vorzugsweise wird die enzymatische Hydrolysereaktion während einer Zeitdauer von ungefähr 10 bis 90 Min. aufrechterhalten und die Konzentration des Enzyms oder der amylolytischen Enzymkonzentration liegt im Bereich von ca. 0,2 - 4,0 g/kg Getreide.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf Nahrungsmittel, welche durch das Verfahren erhalten werden können, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus gemahlenem Getreide hergestellt sind, welches alles geröstet ist und später durch amylolytische Enzyme hydrolysiert wurde.
Vorzugsweise wird das geröstete Getreide durch amylolytische Enzyme geröstet bei einer Konzentration von etwa 0,2 - 4,0 g/kg Getreide.
Die so erhaltenen Nahrungsmittel auf Basis von Getreide können mit anderen nahrungsmittelkomponenten gemischt oder ergänzt werden, wie mit Milch, adaptierten Milchen oder Früchten oder können sogar durch Getreide (Körner, Pellets, Flocken), welche durch andere Verfahren hergestellt wurden, begleitet sein.
Ein allgemeines, nicht einschränkendes Beispiel des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst die Auswahl eines Getreides oder einer Getreidemischung und dem späteren Rösten bei 120 - 150ºC während einer Zeitdauer von 15 - 90 Min., in einem Toaster, welcher mit Oel in einem geschlossenen Kreis erwärmt wird, anschliessender Abkühlung auf 20 - 40ºC über eine spiralförmige Fördereinrichtung mit einem Doppeleinlass für eine Wasserzirkulation. Das auf diese Weise geröstete und abgekühlte Getreide wird bis zu 20 - 40 % Feststoff in Wasser dispergiert, in einem Tank unter Rühren und einem Doppeleinlass. Dann wird die Temperatur der Mischung auf 35 - 60ºC erhöht und eine Dispersion von Alpha-amylase Enzym, welches in einem kleinen Volumen Wasser zubereitet ist, zugegeben. Die Hydrolysereaktion wird während 10 - 90 Minuten aufrecht erhalten. Die verwendete Enzymkonzentration liegt zwischen 0,2 - 4.0 g/kg Getreide und vorzugsweise zeiwchen 0.2 - 2.0 g/kg.
Ist einmal die enzymatische Reaktion abgelaufen, wird die resultierende Masse einer thermischen Behandlung bei 105-130ºC während einer Zeitdauer von 5 Sek. bis 2 Minuten unterworfen, damit das Enzym inaktiviert wird und die Gelbildung der nicht-hydrolisierten Stärke ebenfalls stattfindet. Diese Behandlung wird in einem röhrenförmigen Wärmeaustauscher mit gerippten Wänden durchgeführt, von welchem ein Rotationstrockner gespiesen wird. Von hier wird ein Blatt einer gewünschten Dicke und Feuchtigkeitsgrad erhalten. Schliesslich werden die Agglomerate aus getrocknetem Getreideteig gesiebt und dann in den Misch- und Packungsbereich befördert, wo sie nur mit Zucker oder mit Zucker und adaptierter Milch gemischt werden, mit Zugabe von Vitamin- und Mineralkomplex und eines Aromas wie Beispielsweise Vanille, ebenso wie dehydrierter Fruchtsaft oder Vollfruchtkonzentrate im Fall von Getreid mit Früchten.
Nachstehend sind die nicht-einschränkenden Beispiele (Nr. 1-13 von Zusammensetzungen von Nahrungsmittel auf Basis von Getreide angeführt, welche erfindungsgemäss hergestellt wurden. Die mittleren Zusamensetzungen sind in g/kg des trocknen Endproduktes angegeben, ohne Feuchtigkeit (w/m).

Beispiel Nr. 1:

Nahrungsmittel mit sieben Getreidearten

Weizen-, Reis-, Soja-, Hafer-, Gerste-, und Roggenmehl (w/m) 821
Enzym 1.6
Zucker 175.9
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 2

Nahrungsmittel mit sieben Getreidearten und Milch

Weizen-, Reis-, Mais-, Soja-, Hafer-, Gerste- und Roggenmehl (w/m) 514
Enzym 2
Zucker 135,5
Milch und Molkereiprodukte 347 Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0.5

Beispiel Nr. 3:

Nahrungsmittel auf Basis von Getreide mit Früchten

Weizen-, Reis-, Mais-, Soja-, Hafer-, Gerste- und Roggenmehl (w/m) 809
Enzym 1.4
Zucker 176.1
pulverisierter Apfel 4
pulverisierte Banane 4
pulverisierte Orange 4
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0.5

Beispeil 4:

Nahrungsmittel auf Basis von Getreide mit Früchten und Milch

Weizen-, Reis-, Mais-, Soja-, Hafer-, Gerste- und Roggenmehl (w/m) 510
Enzym 1,7
Zucker 133,8
Milch- und Molkereiprodukte 347
pulverisierter Apfel 2
pulverisierte Banane 2
pulverisierte Orange 2
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0.5

Beispiel Nr. 5:

Glutenfreies Nahrungsmittel auf Basis von Getreide

Reise- und Maismehl (w/m) 820
Enzym 3
Zucker 175,5
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 6

Glutenfreies Nahrungsmittel auf Basis von Getreide mit Milch

Reise- und Maismehl (w/m) 494
Enzym 2,7
Zucker 124,8
Milch- und Molkereiprodukte 377
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 7

Glutenfreies Nahrungsmittel auf Basis von Getreide mit Früchten

Reis- und Maismehl (w/m) 809
Enzym 3
Zucker 176
pulverisierter Apfel 3.5
pulverisierte Banane 3.5
pulverisierte Orange 3.5
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 8:

Glutenfreies Nahrungsmittel auf Basis von Getreide mit Früchten und Milch

Reis- und Getreidemehl (w/m) 492
Enzym 2,8
Zucker 120,7
Milch- und Molkereiprodukte 377
pulverisierter Apfel 2
pulverisierte Banane 2
pulverisierte Orange 2
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 9:

Nahrungsmittel auf Basis von Getreide für die Kinderentwicklung

Reis-, Mais- und Sojamehl (w/m) 820
Enzym 3,1
Zucker 175,4
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 10:

Nahrungsmittel auf Basis von Getreide mit Milch für die Kinderentwicklung

Reis-, Mais- und Sojamehl (w/m) 516
Enzym 2,9
Zucker 132,6
Milch- und Milkereiprodukte 347
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 11:

Nahrungsmittel auf Basis von Reis

Reismehl (w/m) 830
Enzym 3,5
Zucker 165
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 12:

Nahrungsmittel auf Basis von Hafer

Hafermehl (w/m) 820
Enzym 3,5
Zucker 175
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Beispiel Nr. 13:

Nahrungsmittel auf Basis von Weizen

Weizenmehl (w/m) 835
Enzym 3.7
Zucker 159,8
Vitamin-Mineral Komplex 1
Aroma 0,5

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von auf gemahlenem Getreide basierenden Lebensmitteln, bei dem die Verfahrensschritte Auswahl und gegebenfalls Mischung von verschiedenen Getreidesorten, Dispergierung in Wasser, Kochen, Wärmetrocknung und Mischung mit Süßmitteln, Aromastoffen und anderen Lebensmittelsubstanzen vorgesehen sind, wobei alle Getreidesorten nach der Auswahl und gegebenfalls durchgeführten Mischung vor deren Dispergierung in Wasser einem Röstprozeß unterzogen werden und alle gerösteten Getreidesorten nach dem Dispergieren einem Hydrolyseprozeß mit einem Enzym oder mit einem Kombination von Stärke spaltenden Enzymen unterzogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Röstprozeß bei einer Temperatur von etwa 120-150ºC für etwa 15-19 Minuten durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die enzymatische Hydrolysereaktion bei einer Temperatur von etwa 35 bis 60ºC durchgefürht wird und für etwa 10 bis 90 Minuten aufrechterhalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Konzentration des Enzyms oder der Kombination aus Stärke spaltenden Enzymen in einem Bereich von etwa 0.2-4.0 g/kg des Getreides liegt.

5. Auf Getreide basierendes Lebensmittel, das durch einen Prozeß nach einem der vorhergehenden Ansprüche erhalten wird.

6. Auf Getreide basierendes Lebensmittel nach Anspruch 5, wobei die gerösteten Getreidesorten mit Stärke spaltenden Enzymen in einer Konzentration von 0.2-4.0 g/kg des Getreides hydrolisiert werden.

7. Auf Getreide basierendes Lebensmittel nach Anspruch 5, wobei andere nahrhafte Substanzen zugesetzt sind.