DE69511007T2

DE69511007T2 - Verfahren zur Herstellung eines stärkehaltigen Nahrungsmittels

Info

Publication number: DE69511007T2
Application number: DE69511007T
Authority: DE
Inventors: Ernest Badertscher; Simon Crelier; Alois Raemy; Eric Raetz
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1994-05-24
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2015-03-17
Also published as: BR9502515A; GR3031413T3; FI952473A; DE69511007D1; EP0686352B1; EP0686352A2; CO4410288A1; ATE182438T1; EP0686352A3; DK0686352T3; FI952473A0; CN1122199A; ES2134403T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines stärkehaltigen Nahrungsmittels.
Die Herstellung von Dextrinen oder Dextrosen aus an Stärke reichen Rohstoffen wie Getreide oder Kartoffeln ist seit langem bekannt. Das herkömmliche Verfahren besteht darin, daß zunächst eine Mischung des Rohstoffs oder seiner Stärke durch enzymatische Hydrolyse mit Hilfe einer α-Amylase verflüssigt wird, die erhaltene Flüssigkeit anschließend verzuckert wird, indem sie mit Hilfe einer Amyloglucosidase oder einer β-Amylase hydrolysiert wird und dann die Enzyme inaktiviert werden, indem die Flüssigkeit beispielsweise unter Hitze sterilisiert wird.
EP 0031050 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines pulverförmigen, leicht mit Wasser mischbaren, stärkehaltigen Nahrungsmittelprodukts, in dem man eine Mischung aus einem stärkehaltigen Material und Wasser herstellt, diese kocht und durch enzymatische Hydrolyse verflüssigt, eine zweite Mischung aus stärkehaltigem Material, Wasser und wenigstens einem Teil der ersten verflüssigten Mischung herstellt, so daß die zweite Mischung einen Trockenmassegehalt von 35 bis 45 Gew.-% besitzt, die zweite Mischung kocht, sie durch enzymatische Hydrolyse verflüssigt, sie unter Hitze sterilisiert, um die Enzyme zu inaktivieren, und sie durch Sprühtrocknung trocknet.
In diesem Verfahren werden die Enzyme also auf herkömmliche Weise durch Hitze inaktiviert, um eine hygienische Qualität des Nahrungsmittels durch partielle oder vollständige Inaktivierung der das Nahrungsmittel beschädigenden Enzyme zu gewährleisten. Man vermeidet auf diese Weise ungewünschte Veränderungen des endgültigen Nahrungsmittelprodukts, beispielsweise eine Zerstörung der Textur des Produkts und/oder eine Änderung seines Geschmacks während der Lagerung.
Diese Behandlungen haben jedoch den Nachteil, daß sie eine Verminderung des Nährwerts des Nahrungsmittels mit sich bringen, und zwar beispielsweise eine Reduzierung seines Gehalts an Vitaminen, einen Verlust seiner Frische und eine Beeinträchtigung seiner Textur.
Es wurden zahlreiche alternative Verfahren zur Sterilisierung der Nahrungsmittelprodukte oder zur Inaktivierung der in diesen Produkten vorhandenen endogenen Enzyme vorgeschlagen.
So beschreibt FR 2650942 ein Verfahren zur Inaktivierung von Enzymen, die Nahrungsmittel beschädigen, durch Erhitzung unter einer abgeschlossenen Gasatmosphäre unter hohem Druck, wobei diese Atmosphäre anfangs Kohlendioxid und/oder Distickstoffoxid enthält.
Ebenso beschreibt EP 480422 ein Verfahren zur Sterilisierung eines Fruchtsafts kombiniert mit der Inaktivierung der in diesem Fruchtsaft natürlich vorliegenden Pektinasen. Man unterwirft hierbei diesen Fruchtsaft zuerst einer proteolytischen Digestion und dann einem hohen Druck. Diese beiden Behandlungen gestatten die Inaktivierung der endogenen Pektinasen, während die Mikroorganismen allein durch den hohen Druck zerstört werden.
Ferner beschreibt Hara et al. die Inaktivierung von Carbohydrasen und Proteasen in einem Reisalkohol durch einen Druck von wenigstens 6000 kg/cm² bei Raumtemperatur. Es wird erwähnt, daß die Alkoholkonzentration zur Inaktivierung der Enzyme beiträgt (Chemical Abstract, 113, Nr. 57385k).
Kiyoshi Kitamura beschreibt die Inaktivierung von alkalischer bakterieller Protease und β-Amylase der Gerste durch hohe Drücke, sowie die Wirkung des Drucks auf die Inaktivierung dieser Enzyme durch Wärme (Chemical Abstract, 66, Nr. 26177a).
Desgleichen untersucht Sugiura Mamoru et al. den Einfluß starker hydrostatischer Drücke auf die Aktivität von Amylasen verschiedenen Ursprungs (Chemical Abstract, 69, Nr. 83702d).
D. G. Hoover et al. beschreibt schließlich die Wirkungen von hohen hydrostatischen Drücken auf die Inaktivierung von verschiedenen im Nahrungsmittelbereich verwendeten Mikroorganismen (Food Technology, 43, 101-102).
Bei den meisten Verfahren zur Inaktivierung von Enzymen, bei denen Hochdruck bei milden Temperaturbedingungen verwendet wird, werden Gase oder chemische Verbindungen wie beispielsweise Inhibitoren oder Alkohol benutzt, um diese Enzyme signifikant inaktivieren zu können. Hochdruck allein scheint also nicht zur Inaktivierung mancher Enzyme und insbesondere der endogenen Enzyme auszureichen.
Außerdem sehen diese Verfahren nicht die selektive Inaktivierung eines exogenen Enzyms vor, das einem Nahrungsmittel zum Zweck seiner Transformation zuvor beigegeben wurde.
Ziel der Erfindung ist die selektive Inaktivierung von Carbohydrasen, die in einem stärkehaltigem Nahrungsmittel vorliegen, bei mäßigen Temperaturen, die eine gute Beibehal tung der Ernährungseigenschaften, der organoleptischen und der Textureigenschaften des behandelten Produkts gestattet.

Zusammenfassung der Erfindung

Zu diesem Zweck stellt man in einem Verfahren zur Herstellung eines stärkehaltigen Nahrungsmittels durch enzymatische Hydrolyse eine Mischung her, die wenigstens ein stärkehaltiges Material und Wasser enthält, geliert diese, unterwirft sie einer enzymatischen Hydrolyse und danach einem hydrostatischen Druck von 300 bis 1100 MPa und einer Temperatur von 10-90ºC.
Man hat nämlich überraschenderweise festgestellt, daß es möglich ist, exogene Carbohydrasen, die einem stärkehaltigen Material beigegeben wurden, selektiv allein durch den hohen Druck bei mäßigen Temperaturen zu inaktivieren, während diese im allgemeinen von einer mikrobiellen Quelle stammenden Enzyme dafür bekannt sind, daß sie resistenter als dieselben endogenen Enzyme sind.
Die Erfindung bietet also den Vorteil, daß man eine Carbohydrase selektiv inaktivieren kann, die zuvor einem stärkehaltigem Nahrungsmittel zur Durchführung einer biochemischen Transformation beigegeben wurde. Das Verfahren gestattet auf diese Weise eine präzise zeitliche Steuerung der Wirkung einer exogenen Carbohydrase in einem Nahrungsmittel.
Schließlich kann man ein hydrolysiertes stärkehaltiges Nahrungsmittelprodukt herstellen, dessen organoleptische Eigenschaften sowie Eigenschaften hinsichtlich Nährwert und Textur gewahrt bleiben, und zwar in dem Sinne, daß man ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts durchfüh ren kann, in dem die angewandten Temperaturen unter 135ºC oder sogar unter 90ºC liegen.
Die Erfindung bietet ferner den Vorteil, daß man eine Mischung aus Mehl und Wasser durch eine Behandlung mit einem hohen Druck und einer mäßigen Temperatur gelatinieren und sterilisieren kann, was um so mehr die Beibehaltung der Eigenschaften des behandelten Produkts gestattet.
In der folgenden Beschreibung versteht man unter "saccharolytisches Enzym" ein Enzym, das eine Zuckerkette spalten kann. Ein solches Enzym kann beispielsweise eine α-Amylase, eine β-Amylase, eine Gluco-Amylase oder eine Pullulanase sein.
Unter "Enzym vom Typ Carbohydrase" versteht man ein auf Zucker wirkendes Enzym wie beispielsweise ein saccharolytisches Enzym oder eine Invertase.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens stellt man also eine Mischung her, die wenigstens ein stärkehaltiges Material und Wasser enthält.
Das stärkehaltige Material kann ein Grieß und/oder ein Mehl oder auch eine Stärke aus Getreide oder aus einer Mischung von Getreidearten sein, insbesondere aus Weizen, Gerste, Hafer, Roggen, Reis und/oder Mais. Vorzugsweise verwendet man ein Müllereiprodukt jedes Extraktionsgrades, vom Auszugsmehl (60% des Korns) zum Grobmehl (95% des Korns). Ferner kann man auch als stärkehaltiges Material andere an Stärke reiche pflanzliche Stoffe verwenden, wie die Körner von manchen Hülsenfrüchten, insbesondere Soja, und/oder manche Knollen, insbesondere Kartoffel, und/oder manche Wurzeln, insbesondere Sellerie und Rüben.
Die Mischung aus einem stärkehaltigem Material und Wasser kann hierbei einen Trockenmassegehalt von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise jedoch von 25 bis 35 Gew.-% haben.
Die Mischung wird anschließend geliert, d. h. solchen Bedingungen unterworfen, daß die Stärke der Mischung von einer kristallinen Struktur in eine amorphe Struktur übergeht, wasserdurchlässiger wird und von Enzymen besser verdaut werden kann. Es wird vorgezogen, die Mischung gleichzeitig zu gelieren und zu sterilisieren, so daß auch alle kontaminierenden Mikroorganismen und Enzyme inaktiviert werden, die das Produkt beeinträchtigen können. Zu diesem Zweck kann man in die Mischung beispielsweise Dampf mit einer Temperatur von 130-160ºC während 15-60 s einspritzen. Man kann die Mischung jedoch auch einer milden thermischen Behandlung unter hohem hydrostatischen Druck, beispielsweise einem hydrostatischen Druck von 100-1100 MPa, vorzugsweise 300-1000 MPa, und einer Temperatur von 10-120ºC, vorzugsweise 10-90ºC, während einer Zeit von 15-600 s unterziehen. Angesichts der Viskosität der auf diese Weise sterilisierten und gelierten Mischung kann man einen statischen Mischer in der Produktionsstrecke vorsehen.
Nach der Gelierung der Mischung, die eine gleichzeitige Sterilisierung umfassen kann, kann man die Mischung je nach Fall durch Entspannung oder mit Hilfe eines Wärmetauschers direkt auf die Hydrolysetemperatur abkühlen.
Man kann der Mischung auch vor oder nach dem oben beschriebenen Schritt der Gelierung oder vor oder nach dem im nachstehenden beschriebenen Schritt der Hydrolyse Anreicherungs-Nährstoffe beigeben, und zwar insbesondere Feststoffe der Magermilch oder der Molke oder Fette, und zwar je nach der Verwendung, für die das Endprodukt bestimmt ist. Soll beispielsweise ein Suppenpulver hergestellt werden, gibt man vorzugsweise Fett bei, insbesondere ein Pflanzenfett wie ein Palm-, Kokos-, Sonnenblumen-, Mais- und/oder Sojafett in einer Menge von 20 bis 40 Gew.-% des verwendeten Mehls. Soll ein Pulver für ein saures Getränk hergestellt werden, kann man der Mischung Anreicherungs-Nährstoffe, beispielsweise Lactose, beigeben und die Mischung einer Fermentation insbesondere beispielsweise durch Milchsäurebakterien unterziehen.
Anschließend nimmt man eine Hydrolyse der gelierten Mischung durch technische Carbohydrasen vor. So kann man diastasischen Malz, der Carbohydrasen enthält, oder handelsübliche Enzyme verwenden, wie beispielsweise saccharolytische Enzyme, insbesondere α-Amylasen, β-Amylasen, Pullulanasen, und Gluco-Amylasen und/oder Invertasen und/oder Isomerasen. Diese Enzyme können pflanzlichen oder mikrobiellen Ursprungs sein, d. h. beispielsweise durch Bakterien, Hefepilze oder Schimmelpilze erzeugt sein. Man kann auch thermostabile bakterielle Enzyme inaktivieren, d. h. Enzyme, die ihre katalytische Aktivität bis zu Temperaturen von beispielsweise wenigstens 80ºC beibehalten.
Man kann also die Hydrolyse mit einer Zusammensetzung, die ein oder mehrere exogene Enzyme vom Typ Carbohydrase aufweist, während einer Zeit und bei einer Temperatur vornehmen, die für die Durchführung der gewünschten Transformation dieses Produkts geeignet sind, beispielsweise während 10-120 min bei einer Temperatur von 30-90ºC. Was die zu verwendende Enzymmenge anlangt, so hängt sie unter anderem von deren Aktivität, von der Zusammensetzung des Nahrungsmittelprodukts und von den Hydrolysebedingungen ab. Zur Orientierung sei eine Zahl von der Größenordnung von 5% diastasischem Malzextrakt oder 0,1% bakterieller α-Amylase B100 (International Biosynthetics, Holland) zu erwähnen, und zwar bezogen auf das Mehlgewicht, das für die Herstellung eines stärkehaltigen Nahrungsmittelprodukts eingesetzt wird, das beispielsweise für ein Instant-Frühstück oder als Kindernahrung bestimmt ist.
Vorzugsweise hydrolysiert man das Produkt auf der Basis eines stärkehaltigen Materials mit wenigstens einem saccharolytischen Enzym, um, je nach dem Zweck, für den es bestimmt ist, auf die Fluidität und/oder auf das Süßungsvermögen dieses Produkts einzuwirken. Wenn man beispielsweise ein Produkt wünscht, das Dextrine enthält, kann man eine α-Amylase-Aktivität bevorzugen, die die Stärke nach dem Zufallsprinzip in kurze Ketten zerteilt. Ein solches Produkt besitzt nach Trocknung ein Verdickungsvermögen, das es für die Herstellung von beispielsweise Eintöpfen oder Suppen geeignet macht. Wenn man dagegen ein Produkt mit Süßungsvermögen wünscht, kann man eine β-Amylase-Aktivität bevorzugen, die von einem Ende der Stärke nacheinander Maltosemoleküle ablöst.
Schließlich unterwirft man die hydrolysierte Mischung einem Druck von 300-1100 MPa und einer Temperatur von 10-90ºC und vorzugsweise einem hydrostatischen Druck von 400-1000 MPa und einer Temperatur von 20-80ºC oder 30-70ºC.
Zum Anlegen des hohen Drucks verwendet man keine besonderen Inhibitoren oder Gase. Vorzugweise übt man auf das Nahrungsmittelmaterial einen hydrostatischen Druck aus, d. h. einen durch eine Flüssigkeit übertragenen Druck. Zu diesem Zweck kann man dieses Material von der zur Übertragung des hohen Drucks verwendeten Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder Öl, durch Mittel zur Verpackung des Nahrungsmittels insbesondere in verformbaren Behältern beispielsweise aus Kunststoff oder Aluminium isolieren. Diese Behälter können dann in eine Kammer einer Hochdruckvorrichtung, beispielsweise einen Autoklav, gesetzt werden, in der man die Behandlung unter Hochdruck während einer Zeit und bei einer Temperatur vornimmt, die zur Erzielung einer Inaktivierung der exogenen Enzyme geeignet sind. Man kann die hydrolysierte Mischung auch direkt mit Hilfe von geeigneten Leitungen in eine Kammer einer Hochdruckvorrichtung, beispielsweise in einem Autoklav, einleiten, in der der gewünschte Druck und die gewünschte Temperatur angelegt werden.
Die Behandlungszeit kann mehr als 30 min und vorzugsweise mehr als 10 min betragen. Außerdem beginnt diese Behandlungszeit zu dem Zeitpunkt, an dem man den gewünschten Druck und die gewünschte Temperatur erreicht, wobei die zum Erreichen dieser Werte erforderliche Zeit durchschnittlich beispielsweise etwa 1 min beträgt.
Schließlich kann man die hydrolysierte und inaktivierte Mischung je nach der Verwendung, für die das Produkt bestimmt ist, durch Sprühtrocknung trocknen. Bei einer besonderen Durchführungsform des Verfahrens stellt man eine erste Mischung aus dem stärkehaltigen Material und Wasser her, kocht diese und verflüssigt sie durch enzymatische Hydrolyse, wonach man eine zweite Mischung aus einem stärkehaltigen Material, Wasser und wenigstens einem Teil der ersten verflüssigten Mischung herstellt, man die zweite Mischung kocht, sie durch enzymatische Hydrolyse verflüssigt und sie einem hydrostatischen Druck von 300-1100 MPa und einer Temperatur von 10-90ºC unterwirft. Dieses Verfahren kann kontinuierlich oder unkontinuierlich durchgeführt werden. In einem kontinuierlichen Verfahren kann nämlich ein Teil der Mischung nach dem Kochen direkt in die Mischung vor dem Kochen rezykliert werden (siehe EP 003150).
Vorzugsweise ersetzt man den Schritt des Kochens der ersten und/oder der zweiten Mischung durch einen Schritt der Behandlung mit einem hydrostatischen Druck von 300-1100 MPa und einer Temperatur von 10-90ºC.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in den nachstehenden zur Veranschaulichung dienenden Beispielen ausführlicher beschrieben. Vor diesen Beispielen seien kurz die Zeichnungen beschrieben.

Zeichnungen

Fig. 1: Darstellung der relativen Aktivität einer in zwei Getreidehydrolysaten vorliegenden bakteriellen α-Amylase in Abhängigkeit von der Behandlungszeit bei 650 MPa und 60ºC.
Fig. 2: Darstellung der relativen Aktivität einer in einem Weizenhydrolysat vorliegenden pflanzlichen α-Amylase in Abhängigkeit von der Behandlungszeit bei 900 MPa und 30ºC.
Fig. 3: Darstellung der relativen Aktivität von zwei in zwei Getreidehydrolysaten vorliegenden α-Amylasen, einer bakteriellen und einer pflanzlichen, in Abhängigkeit von der Behandlungszeit bei 900 MPa und 60ºC.

Beispiel 1

In einem kontinuierlichen Verfahren, ähnlich wie es in EP 0031050 beschrieben wird, mischt man 200 kg/h Reismehl mit 13% Feuchtigkeit mit 176 kg/h Trinkwasser mit 15ºC und 427 kg/h flüssiges Reishydrolysat mit einem Trockensubstanzgehalt von 41%. Man erhitzt die Mischung durch Dampfeinspritzung auf 135ºC, man leitet sie in einen statischen Mischer ein und dann in eine Halteleitung, und nachdem sie auf diese Weise insgesamt während 110 s auf 135ºC gehalten wurde, wird sie durch Entspannung in einem dichten Behälter mit doppelter Wand auf 68ºC abgekühlt, in dem mit Hilfe eines Kondensators ein Druck aufrechterhalten wird, der gleich dem Dampfdruck der Mischung bei 68ºC ist. Man schüttet in denselben Behälter 30 kg/h einer Mischung von handelsüblichen bakteriellen Enzymen, die so verdünnt sind, daß die Mischung 0,02% Pulver der α-Amylase B100 (International Biosynthetics, Holland), bezogen auf die Trockenmasse, und 0,15% Gluco-Amylase NOVO 300L (NOVO, Dänemark), bezogen auf die Trockenmasse, enthält. Die leicht gerührte Mischung bleibt 5 min in diesem ersten Behälter und wird dann in einen Wartebehälter mit doppelter Wand und Mischer eingeführt, in dem man während 1 h eine Temperatur von 68ºC bei atmosphärischem Druck aufrechterhält.
Man teilt den auf diese Weise erhaltenen, aus dem letzten Behälter austretenden Flüssigkeitsstrom in zwei Ströme, und zwar einen von 427 kg/h, der rezykliert wird, und der andere von 428 kg/h, der in verformbaren Kunststoffbehältern aufgenommen wird.
Diese Behälter werden dann in ein druckübertragendes Fluid eingetaucht, das in einem Autoklav enthalten ist. Über eine Pumpe wird ein Druck von 650 MPa hergestellt. Die Temperatur von 60ºC wird durch Umlauf eines Wärmefluids in einem doppelten Mantel eingestellt. Die Behälter werden auf diese Weise dem kombinierten Einfluß der Temperatur und des hydrostatischen Drucks während mehrerer Perioden von unterschiedlichen Zeiten ausgesetzt.
Schließlich mißt man die Restaktivität der Enzyme in Abhängigkeit von der Zeit mit Hilfe der sogenannten Phadebasm schen Methode (Kit Pharmacia Diagnostics, Schweden). Zu diesem Zweck wird ein an die Stsurke gebundener Farbstoff durch das Restenzym abgespalten und dann wird die Konzentration an freigesetztem Farbstoff über sein Absorptionsvermögen durch Spektrophotometrie gemessen. Die Aktivität des Enzyms ist dabei direkt proportional zu dem nach einer bestimmten Zeit gemessenen Wert der Absorptionsfähigkeit. Man drückt anschließend die relative Aktivität des Enzyms durch die Differenz zwischen der gemessenen Restaktivität und seiner Aktivität vor der Behandlung aus.
Die in Fig. 1 angeführten Ergebnisse zeigen, daß die α-Amylase-Restaktivität der Mischung nach 5 min Behandlung auf 42% der Anfangsaktivität reduziert wurde, auf weniger als 4% der Anfangsaktivität nach 15 min der Behandlung und auf weniger als 2% nach 30 min Behandlung.
Außerdem wird die Amyloglucosidase-Restaktivität der Mischung ebenfalls in denselben Proportionen in Abhängigkeit von der Zeit reduziert, wie sie oben für die α-Amylase der Mischung angegeben wurden.

Beispiel 2

Die hydrolysierte Mischung aus Reismehl und Wasser von Beispiel 1, die sich in verformbaren Behältern befindet, wird einem hydrostatischen Druck von 900 MPa und einer Temperatur von 60ºC während mehrerer Perioden unterschiedlicher Dauer auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 ausgesetzt. Schließlich mißt man die Restaktivität des Enzyms in Abhängigkeit von der Zeit.
Die in Fig. 3 angeführten Ergebnisse zeigen, daß die α-Amylase-Restaktivität nach 5 min Behandlung auf mindestens 13% der Anfangsaktivität und nach 15 min der Behandlung auf mindestens 5% der Anfangsaktivität reduziert wurde und nach einer Behandlung von 30 min nicht mehr meßbar ist (kleiner als 1%).
Außerdem wurde die Amyloglucosidase-Restaktivität der Mischung ebenfalls in denselben Proportionen in Abhängigkeit von der Zeit reduziert, wie sie oben für die α-Amylase der Mischung angegeben wurden.

Beispiel 3

In einem Verfahren, das dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren ähnlich ist, nimmt man die Hydrolyse eines Weizenmehls mit 13,7% Feuchtigkeit vor, indem man in den Behälter 30 kg/h handelsübliche bakterielle α-Amylase B100 schüttet, die so verdünnt ist, daß die Mischung 0,1% Enzympulver pro Trockenmassegewicht enthält. Die leicht gerührte Mischung bleibt 5 min in diesem ersten Behälter und wird dann in einen Wartebehälter mit doppelter Wand und Mischer eingeführt, in dem während 15 min eine Temperatur von 80ºC bei atmosphärischen Druck aufrechterhalten wird.
Man teilt den Flüssigkeitsstrom mit 41% Trockenmasse in zwei Ströme, einen mit 421 kg/h, den man mit 200 kg/h Weizenmehl und 164 kg/h Wasser rezykliert, die wie in Beispiel 1 gekocht werden, und einen mit 422 kg/h, den man in verformbaren Kunststoffbehältern aufnimmt.
Die hydrolysierte Weizenmehlmischung wird auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 während mehrerer Perioden von verschiedener Dauer einem hydrostatischen Druck von 650 MPa und einer Temperatur von 60ºC ausgesetzt. Schließlich mißt man die Restaktivität des Enzyms in Abhängigkeit von der Zeit.
Die in Fig. 1 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß die α- Amylase-Restaktivität nach 5 min Behandlung auf mindestens 22% der Anfangsaktivität und nach 15 min Behandlung auf mindestens 12% der Anfangsaktivität und nach einer Behandlung von 30 min auf mindestens 7% reduziert wurde.

Beispiel 4

In einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1 nimmt man die Hydrolyse eines Weizenmehls mit 13,7% Feuchtigkeit vor, indem man in den Behälter 30 kg/h Malzextrakt (Cristomalt, NESTLE) schüttet, der eine pflanzliche α-Amylase enthält, die so verdünnt ist, daß die Mischung 1% Trockenextrakt pro Trockenmassegewicht enthält. Die leicht gerührte Mischung bleibt 5 min in diesem ersten Behälter und wird dann in einen Wartebehälter mit doppelter Wand und Mischer eingeführt, in dem man während 15 min eine Temperatur von 80ºC bei atmosphärischen Druck aufrechterhält.
Man teilt den Flüssigkeitsstrom mit 41% Trockenmasse in zwei Ströme, einen von 421 kg/h, den man mit einer Mischung rezykliert, die aus 200 kg/h Weizenmehl und 165 kg/h Wasser besteht, die wie in Beispiel 1 gekocht werden, und den anderen von 424 kg/h, den man in verformbaren Kunststoffbehältern aufnimmt.
Die hydrolysierte Weizenmehlmischung wird auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 während mehrerer Perioden von unterschiedlicher Dauer einem hydrostatischem Druck von 900 MPa und einer Temperatur von 60ºC oder 30ºC unterworfen. Schließlich mißt man die Restaktivität des Enzyms in Abhängigkeit von der Zeit.
Die Ergebnisse sind in Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei 30ºC beträgt die α-Amylase-Restaktivität nach 5 min Behandlung 13% des Anfangswerts und nach 15 min Behandlung 10%. Bei 60ºC beträgt die α-Amylase-Restaktivität nach 5 min Behandlung 6% und ist nach 15 min Behandlung kleiner als 4%.

Beispiel 5

Man nimmt eine Hydrolyse eines Reismehls durch bakterielle α-Amylase B100 in denselben Anteilen wie in Beispiel 3 vor, jedoch mit dem Unterschied, daß man anstelle des Kochens der Mischung mit Dampf von 135ºC eine Behandlung mit hydrostatischem Hochdruck (mit Dampf mit 80ºC) vornimmt, um die Mischung zu gelatinieren und sterilisieren.
Zu diesem Zweck mischt man zunächst 200 kg/h Weizenmehl und 164 kg/h Wasser. Man leitet die Mischung in einen Autoklav ein, in dem man 15 min einen hydrostatischen Druck von 400 MPa bei einer Temperatur von 80ºC ausübt. Man leitet die Mischung dann in einen dichten Behälter mit doppelter Wand ein, in dem ein Druck gleich dem Dampfdruck der Mischung bei 80ºC mit Hilfe eines Kondensators aufrechterhalten wird. Man schütten in diesen Behälter 30 kg/h α-Amylase B100, die so verdünnt ist, daß die Mischung 0,1% Enzympulver pro Trockenmassegewicht enthält. Die leicht gerührte Mischung bleibt 5 min in diesem ersten Behälter und wird dann in einen Wartebehälter mit doppelter Wand und Mischer eingeleitet, indem 15 min eine Temperatur von 80ºC bei atmosphärischen Druck aufrechterhalten wird.
Dann teilt man den aus diesem Behälter austretenden Flüssigkeitsstrom in zwei Ströme, einen mit 421 kg/h, den man mit der nicht gelatinierten Mischung rezykliert, und den anderen mit 422 kg/h, den man in verformbaren Kunststoffbehältern aufnimmt. Man unterwirft die hydrolysierte Mischung schließlich auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise wäh rend 30 min einem hydrostatischem Druck von 650 MPa bei einer Temperatur von 90ºC.

Beispiel 6

Man nimmt eine Hydrolyse eines Weizenmehls durch α-Amylase B100 unter denselben Bedingungen und mit denselben Anteilen wie in Beispiel 3 vor, jedoch mit dem Unterschied, daß man vor dem Schritt der Inaktivierung mit hydrostatischem Hochdruck 9 Teile der nicht rezyklierten hydrolysierten Mischung mit einem Teil Pflanzenfett mischt und daß man die Mischung, die zuvor während 30 min bei 650 MPa und 60ºC inaktiviert wurde, durch Sprühtrocknung trocknet.
Man erhält ein sehr fluides Pulver, das angenehm riecht und sich sehr gut in kaltem wie auch in warmem Wasser auflöst und das nach mehreren Monaten Lagerung in Metalldosen unter Inertatmosphäre und Raumtemperatur keinen Abbau der Stärke zeigt. Es bildet eine Grundlage hoher Qualität zur Zubereitung von Frühstücks-Instantgetränken.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines stärkehaltigen Nahrungsmittels, bei dem man eine Mischung herstellt, die wenigstens ein stärkehaltiges Material und Wasser enthält, diese geliert, einer enzymatischen Hydrolyse und danach einem hydrostatischen Druck von 300-1100 MPa und einer Temperatur von 10-90ºC unterwirft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man die Mischung einem hydrostatischen Druck von 400-100() MPa und einer Temperatur von 30-70ºC unterwirft.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man die Mischung geliert, indem man sie einem hydrostatischen Druck von 100-1100 MPa und einer Temperatur von 10-120ºC unterwirft.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das stärkehaltige Material Grieß oder Mehl von Getreidekörnern, insbesondere von Weizen, Reis, Mais, Gerste, Hafer und Roggen, und/oder Hülsenfruchtkörnern, insbesondere von Soja, und/oder Knollen, insbesondere Kartoffeln, und/oder Wurzeln, insbesondere Sellerie und Rüben ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Mischung mit einer Invertase oder einem saccharolytischen Enzym hydrolysiert wird, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die von α-Amylasen, β- Amylasen, Pullulanasen und Gluco-amylasen gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man der Mischung, vor oder nach der Hydrolyse, Anreicherungs-Nährstoffe zugibt, insbesondere Magermilch-Feststoffe oder Molke-Feststoffe oder Fette, bevor man sie dem hydrostatischen Druck unterwirft.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man wenigstens einen Teil der Mischung sprühtrocknet.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem man Anreicherungs-Nährstoffe der Mischung zugibt, insbesondere Lactose, bevor man sie dem hydrostatischen Druck unterwirft, und man sie einer Fermentation unterwirft, insbesondere mit Milchsäurebakterien, nachdem man sie dem hydrostatischen Druck unterworfen hat und bevor man sie sprühtrocknet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem zur Herstellung der hydrolysierten Mischung eine erste Mischung aus dem stärkehaltigen Material und Wasser herstellt, man diese kocht und durch enzymatische Hydrolyse verflüssigt, wonach man eine zweite Mischung aus einem stärkehaltigen Material, Wasser und wenigstens einem Teil der ersten verflüssigten Mischung herstellt, man die zweite Mischung kocht, man sie durch enzymatische Hydrolyse verflüssigt, und sie einem hydrostatischen Druck von 300-1100 MPa und einer Temperatur von 10-90ºC unterwirft.