-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Ergänzungszusammensetzung,
die für
die Erhöhung des
gesamtdiätetischen
Fasergehalts in einer großen
Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten effektiv ist.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Für die Herstellung
von raffinierten Nahrungsmitteln werden Getreidekörner in
der Regel einem Mahlverfahren unterzogen. In diesen Verfahren werden
die Hülsen
(Kleie) und die Keime, die die Strukturen sind, die an Mineralien
und Vitaminen reich sind, mehr oder weniger vollständig entfernt.
Raffinierte Mahlprodukte, wie z.B. Masaharina, d.h. Maismehl insbesondere
zur Herstellung von Tortillas, bestehen im wesentlichen aus dem
Endosperm. Teile des Maiskerns, entfernt von dem Endosperm, wie
z.B. Hülse
oder Kleie, werden als Abfallnebenprodukte angesehen, die häufig in
Tierfutter gegeben werden.
-
Bestandteile des Mais(Getreide)-kerns
-
Botanisch
ist ein Maiskern als Caryposis bekannt, eine trockene; einsamige,
nußähnliche
Beere, worin Fruchtmantel und Samen zueinander zu einem einzelnen
Korn fusioniert sind. Reife Kerne bestehen aus vier Hauptteilen:
Perikarp (Hülse
oder Kleie), Keim (Embryo), Endosperm und Spitzenkappe. Die durchschnittliche Zusammensetzung
von gesamtem Mais und seinen Fraktionen auf feuchtigkeitsfreier
(trockener) Basis ist die folgende:
-
Perikarp:
Der Maiskern wird von einem wasserundurchlässigen Cutinhäutchen bedeckt.
Das Perikarp (Hülse
oder Kleie) ist die reife Ovarienwand, die sich unterhalb des Cutinhäutchens
befindet, und umfaßt
alle äußeren Zellschichten
bis hin zur Samendecke. Sie enthält
große
Mengen Nicht-Stärke-Polysaccharide, wie z.B.
Cellulose und Pentosane. (Ein Pentosan ist ein komplexes Kohlenhydrat,
das in vielen Pflanzengeweben vorliegt, insbesondere Kleie, gekennzeichnet
durch Hydrolyse zum Erhalt von 5-Kohlenstoff-Monosacchariden (Pentosen).
Es ist jedes Mitglied einer Gruppe von Pentosepolysacchariden mit
der Formel (C5H8O4)n, angetroffen
in verschiedenen Nahrungsmitteln und Pflanzensäften.) Aufgrund seines hohen
Fasergehalts ist das Perikarp zäh.
-
Keim:
Skutulum und Embryoachse sind die zwei Hauptteile des Keims. Das
Skutulum macht 90 % des Keims aus und lagert Nährstoffe, die während der
Keimung mobilisiert werden. Während
dieser Transformation wächst
die Embryoachse zu einem Keimling. Der Keim ist durch seinen hohen
Fettölgehalt
gekennzeichnet. Er ist außerdem
reich an Rohproteinen, Zuckern und Aschebestandteilen. Das Skutulum
enthält ölreiche
Parenchymzellen, die mit Gruben versehene Zellwände aufweisen. Von denen im
Keim vorliegenden Zuckern ist ungefähr 67 % Glucose.
-
Endosperm:
Das Endosperm enthält
die Stärke
und hat einen niedrigeren Proteingehalt als Keim und Kleie. Es enthält außerdem niedrige
Niveaus an rohen Fett- und Aschebestandteilen.
-
Spitzenkappe:
Die Spitzenkappe, wo der Kern mit dem Kolben verbunden ist, ist
eine Fortsetzung des Perikarps und liegt in der Regel während der
Enthülsung
vor. Sie enthält
lose und schwammartige Parenchymbestandteile.
-
Mahlen des
Maiskorns
-
Beim
Mahlen von Maiskorn zum Erhalt von Mehl wird das Maiskorn zunächst gesäubert und
dann durch eine Getreidereinigungsmaschine geführt, um die Spitze vom Keimende
des Maiskorns zu entfernen. Das Maiskorn wird dann durch Zugabe
von Wasser zu einem Feuchtigkeitsgehalt temperiert, der allgemein
ungefähr
21 bis ungefähr
24 beträgt.
Das Maiskorn wird häufig
danach durch einen Kornentkeimer geführt, der die Kleie und den
Keim befreit und das Endosperm in zwei oder mehr Stücke aufbricht.
Der Ansatz aus dem Entkeimer wird im allgemeinen auf ungefähr 14 bis
16 % Feuchtigkeit in drehenden Trockenvorrichtungen, ausgerüstet mit
Dampfspulen, getrocknet und dann in sich drehenden Kühlvorrichtungen
oder Kühlvorrichtungen
vom Schwerkrafttyp abgekühlt.
Der Ansatz wird danach durch einen Separator für grob gemahlenen Mais geführt, der
zunächst
die feinen Teilchen abtrennt und dann die größeren Fragmente in vier Größen einteilt
und poliert. Die verschiedenen Grade von gebrochenem Maiskorn werden
durch Aspiratoren vom Zentrifugentyp zur Entfernung von losen Kleiestücken aus
den Endospermenfragmenten geführt
und erzeugen gemahlene Getreidenebenprodukte, wie z.B. Absaugkleie.
Diese Nebenprodukte sind Abfallprodukte, die bis jetzt wenig Wert
hatten.
-
"Absaugkleie" von Mais und anderen
Getreidekörnern
ist eine unreine Form von der gesamten Kleie, die in der Regel einige
mehlartige Endospermteile enthält
und die darin enthaltene Stärke
und Proteine und etwas Keim und das darin enthaltene Protein, und
kann außerdem
einige Schrotteile enthalten. Im allgemeinen werden der meiste Teil
von Keimen und Schrotteilen zu diesem Zeitpunkt des Mahlverfahrens
bereits aus den Getreidekörnern
entfernt worden sein. Es ist möglich,
daß die
Absaugkleie keine Keime enthält,
den gesamten Keim enthält
oder jede Menge von Keimen dazwischen enthält. Ähnlich kann die Absaugkleiefraktion
kein Schrot von den Getreidekörnern
enthalten, kann den gesamten Schrot enthalten oder kann jede Menge
Schrot dazwischen enthalten.
-
Masamehl und
-teig
-
Masamehl
(trockenes Maismehl, das in der Regel nixtamalisiert wurde) und
Masa (Maisteig, der in der Regel nixtamalisiert wurde) sind Rohmaterialien,
die für
die Herstellung von Tortillas, Maischips, Tortillachips, Tacos,
Nachos und ähnlichen
Produkten verwendet werden.
-
Die
Nixtamalisierung ist das Kochen von Getreidekörnern, wie z.B. Gesamtmaiskörnern, in
einem Medium, das in der Regel ein alkalisches Mittel enthält, wie
z.B. Wasser, das Kalk (CaO) enthält.
Danach wird ein Eintauchen (Einweichen) des Getreidekorns für eine bestimmte
Zeitspanne, z.B. ungefähr
3 bis ungefähr
14 Stunden durchgeführt,
darauffolgendes Entwässern
der verbliebenen Kochflüssigkeit,
Waschen der Getreidekörner
und Mahlen der Getreidekörner,
um unter Trocknen ein Getreidekornmehl herzustellen, das mit Wasser versetzt
werden kann, um einen Getreidekornteig herzustellen, aus dem Tortillas
und verwandte Produkte hergestellt werden können.
-
Es
wäre auch
vorteilhaft, ein Additiv bereitzustellen, das den Fasergehalt und
den Nährwert
der aus dem Mehl oder Teig erzeugten Produkte erhöht, wie
auch anderer Nahrungsmittelprodukte, indem ein Additiv mit einem
hohen Fasergehalt bereitgestellt wird und mit zusätzlichen
Vitaminen und Mineralien. Weiterhin wäre es vorteilhaft, eine solche
Additivzusammensetzung ohne Erzeugung von flüssigem Abfall mit einem Material zu
erzeugen, das im wesentlichen ein Abfallnebenprodukt von dem Mahlen
des Getreides ist, wie z.B. Gesamtmais. Es wäre auch vorteilhaft, Tortillas
und verwandte Produkte bereitzustellen, hergestellt mit einem solchen Additiv,
die den Geschmack und andere positive Attribute der Tortillas und
verwandter Produkte, hergestellt ohne solche Additive, beibehalten
würden.
-
Der
Zusatzstoff der vorliegenden Erfindung verleiht den Tortillas und
anderen Nahrungsmittelprodukten, wie z.B. Säften, anderen Getränken und
Joghurt, die oben beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften. Außerdem werden
diese mit der Additivzusammensetzung hergestellten Nahrungsmittelprodukte
einen höheren Nährwertgehalt
aufweisen und gesünder
sein als Produkte, die den Zusatzstoff nicht enthalten. Produkte
mit dem Zusatzstoff der Erfindung werden einen höheren Fasergehalt aufweisen
und enthalten auch Vitamine und Mineralien, die in dem Nebenprodukt
vorliegen, aus dem das Additiv hergestellt wird.
-
Die
US-A-4,996,063 betrifft die Herstellung von wasserlöslichen
diätetischen
Faserzusammensetzungen durch die Behandlung von gemahlenen Haferprodukten
mit α-Amylasen.
Die löslichen
diätetischen
Faserzusammensetzungen sind farblos und es fehlen ihnen die inhärenten unerwünschten
Geschmacksrichtungen. Dies macht die Zusammensetzungen besonders
zur Verwendung als Nahrungsmittelzusatzstoffe in Produkten wie Milchprodukten,
hochfaserhaltigen Backprodukten, Gefrierprodukten, Konfekt und Getränken geeignet.
-
Die
US-A-4,594,260 betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von nixtamalisiertem
Maismehl, so daß eine nicht
erwünschte
Gelatinierung der Stärke,
die in dem Mais enthalten ist, vermieden werden kann. Dies wird durchgeführt, indem
die Hülse
von dem Endosperm des Mais getrennt wird, um eine Hülsenfraktion
zu bilden sowie eine Endosperm-Keimfraktion, und darauffolgendes
Unterziehen von nur der Hülsenfraktion
einer Nixtamalisierung, d.h. einem Kochen in alkalischer Lösung. Schließlich wird
die nixtamalisierte Hülsenfraktion
mit der nicht behandelten Endosperm-Keimfraktion wieder kombiniert,
um ein gutes Maismehl zu ergeben, das zur Verwendung bei der Erzeugung
von Tortillas mit erwünschten
Eigenschaften geeignet ist.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine hochfaserhaltige Ergänzungszusammensetzung
bereit, wobei es sich um ein Nebenprodukt von Mahlverfahren handelt,
wobei das hochfaserhaltige Ergänzungsmittel
den Fasergehalt einer Vielzahl von Produkten erhöht, einschließlich Mehl,
Joghurts, Getränken,
Backzutaten, Snacks wie z.B. Brezeln, Getreideprodukten wie z.B.
Frühstücksgetreideprodukten,
und Salsa. Das Additiv wird aus einer hochfaserhaltigen Quelle eines
Pflanzenmaterials mit einem geringen Stärkegehalt bereitgestellt. Gemäß einem
sehr wichtigen Aspekt der Erfindung ist die Quelle für die hochfaserhaltige
Quelle mit niedrigem Stärkegehalt
eine Getreidekleie oder eine Mischung aus Kleie, erhalten von dem
kommerziellen Trockenmahlen von Mais, Weizen, Gerste, Hafer, Reis,
Roggen, Sorghum oder einem anderen Getreidekorn. Gemäß einem
alternativen Aspekt der Erfindung können die hochfaserhaltigen
Quellen mit geringem Stärkegehalt
Sojahülsen
sein. Das niedrige Niveau der Stärke
in der Ergänzungszusammensetzung
macht diese weniger klebrig als Additive mit einem höheren Niveau
an Stärke,
und daher kann die Ergänzungszusammensetzung
der Erfindung in einer großen
Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten verwendet werden.
-
Gemäß einem
wichtigen Aspekt umfaßt
die hochfaserhaltige Ergänzungszusammensetzung
Absauggetreidekleie mit weniger als 15 Gew.% Stärke, wobei der Stärkegehalt
gelatiniert ist, mindestens 2 Gew.% Protein und mindestens 75 Gew.%
gesamtdiätetische
Faser. In einem wichtigen Aspekt wurde die Stärke in der Getreidekleie im
wesentlichen gelatiniert. Gemäß einem
anderen wichtigen Aspekt ist die Stärke in der Getreidekleie durch
Kochen mit mindestens 0,05 Gew.%, basierend auf dem Gewicht der
Kleie, von Calciumoxid oder Kalk oder einem Äquivalent davon gelatiniert.
Dies sollte die Ergänzungszusammensetzung
mit mindestens 0,025 Gew.% Calcium, basierend auf dem Gewicht der
Ergänzungszusammensetzung,
versehen. Die Ergänzungszusammensetzung
sollte auch einen pH von mindestens 7 bereitstellen, wenn sie mit
Wasser vermischt wird, und die Ergänzungszusammensetzung umfaßt 10 Gew.%
der Additiv/Wasser-Mischung. In einem anderen wichtigen Aspekt umfaßt die hochfaserhaltige
Ergänzungszusammensetzung
Sojahülsen
mit einem sehr niedrigen Stärkegehalt
und mindestens 2 Gew.% Protein und mindestens 75 Gew.% gesamtdiätetischer Faser.
-
In
einem wichtigen Aspekt umfaßt
die Ergänzungszusammensetzung
Sojahülsen
mit wenig oder keiner Stärke.
Die Sojahülsen
umfassen auch mindestens 2 Gew.% Protein und mindestens 75 Gew.%
diätetische
Faser. Gemäß diesem
Aspekt der Erfindung, der Sojahülsen
verwendet, gibt es fast keine Stärke,
die gelatiniert werden wird, wenn überhaupt. Die Sojahülsen werden
jedoch unter denselben Bedingungen wärmebehandelt, die verwendet
werden, um die Stärke
in der Getreidekleie zu gelatinieren. Diese Wärmebehandlung öffnet die
Struktur von Nicht-Stärke-Polysacchariden,
wie z.B. Arabinoxylanen, beta-Glucanen und Pektinsubstanzen.
-
Die
Erfindung beinhaltet auch ein Verfahren zur Herstellung der Ergänzungszusammensetzung.
Das Verfahren umfaßt
das Vermischen von Absauggetreidekleie, umfassend mindestens 15
Gew.% Stärke
oder Sojahülsen
mit Wasser oder einem alkalischen Mittel und Wasser zur Bereitstellung
einer wäßrigen Fasermischung,
und Kochen der wäßrigen Fasermischung
(oder der alkalischen wäßrigen Mischung),
um die Stärke in
der Getreidekleie zu gelatinieren oder die Polysaccharidstruktur
in den Sojahülsen
zu öffnen
und gekochte Kleie oder Sojahülsen
bereitzustellen. Das gekochte Produkt wird getrocknet. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein alkalisches Mittel während des Kochens verwendet,
und das gekochte Produkt wird ohne vorheriges Entfernen von wäßrigem alkalischen
Wasser, wie z.B. Kalkwasser, getrocknet, um eine getrocknete alkalibehandelte
Kleie bereitzustellen. Danach wird die wasserbehandelte oder alkalibehandelte
Kleie zu einer Teilchengröße gemahlen,
so daß sie
durch ein Maschensieb mit Öffnungen
von nicht mehr als 0,1 mm2 passieren kann.
In einem wichtigen Aspekt wird der hochfaserhaltige Ergänzungsstoff
so pulverisiert, daß mindestens
70 Gew.% des Materials kleiner sind als 500 μm. In einem wichtigen Aspekt
ist die Kleie Maiskleie, die Stärke
ist Maisstärke
und die Kleieergänzungszusammensetzung
umfaßt
Absaugkleie mit weniger als 15 Gew.% Stärke, wovon mindestens eine
substantielle Menge gelatiniert wurde. In diesem Aspekt umfaßt das Alkalimittel,
wie z.B. Kalk, 0,05 bis 5 Gew.%, basierend auf dem Gewicht des Nebenprodukts
oder der Kleie. Die Menge an Kalk, Wasser und Kochen sind zum Gelatinieren
der Stärke
effektiv.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
-
1. Die Ergänzungszusammensetzung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine hochfaserhaltige Ergänzungszusammensetzung
bereit, die aus einem Getreidekornnebenprodukt oder Sojahülsen hergestellt
wird. Das Ergänzungsmittel
erhöht
den Nährwert
durch Erhöhung
des Fasergehalts von Nahrungsmittelprodukten, zu denen es zugefügt wird.
Die Ergänzungszusammensetzung
umfaßt
Getreidekornnebenprodukte und gelatinierte eßbare Stärke, mindestens 2 Gew.% Protein
und 75 bis 90 Gew.% gesamtdiätetische
Faser. (Die Faser kann als Rohfaser, als neutrale diätetische
Faser oder als saure diätetische
Faser durch bekannte Verfahren gemessen werden.) In einem wichtigen Aspekt
umfaßt
das verwendete Nebenprodukt zur Herstellung des Ergänzungsmittels
2 bis weniger als 15 Gew.% Stärke
und vorzugsweise 5 bis ungefähr
12 Gew.%, wobei ungefähr
7 bis 10 Gew.% besonders bevorzugt werden.
-
Im
allgemeinen ist die Stärke
in dem Ergänzungsmittel,
das aus Getreidekleie hergestellt wurde, zu 100 % gelatiniert (d.h.
ohne verbleibende native Stärke).
Wenn ein geringerer Gewichtsprozentsatz der Stärke verwendet wird, um das
Ergänzungsmittel
herzustellen, wird der größere Prozentsatz
der Stärke
gelatiniert sein (wahrscheinlich 100 %). Der Grad, zu dem die Stärke gelatiniert
wurde, kann durch Nachweis des Verlusts an Doppelbrechung in einer
dem Fachmann bekannten Weise bestimmt werden. Zum Beispiel kann
dieser durch mikroskopische Verfahren, Absorption, Kaltpastenviskosität (cold
paste), Heißpastenviskosität und kaltwasserlösliche Verfahren,
beschrieben im US-Patent 3,404,986, bestimmt werden.
-
Das
zur Herstellung der Ergänzungszusammensetzung
der vorliegenden Erfindung verwendete Getreidenebenprodukt kann
eine Absaugkleie sein, erhalten von einem kommerziellen Trockenmahlen
von Weizen, Gerste, Hafer, Reis, Roggen, Sorghum oder jedem anderen
Getreide oder Korn. In einem wichtigen Aspekt stammt die Absaugkleie
von dem Trockenmahlen von Gesamtmais von jedem Typ (Zahnmais, Hartmais, Süßmais, Pop,
Hybrid, gelber, weißer,
blauer, schwarzer, roter usw.) und wird noch bevorzugter vom Trockenmahlen
von gelbem und weißem
Mais erhalten. Die trockene Absaugkleie enthält 10 bis 25 Gew.% Feuchtigkeit.
Die Kleie kann auch das weiße
oder eine andere Faser sein, erzeugt durch kommerzielles Feuchtmahlen von
Mais oder anderen Getreidekörnern.
Unterschiedliche Größen der
Gesamtkleie und/oder Fragmente oder Stücke der Gesamtkleie können für die Kleie
verwendet werden.
-
Das
Getreidekleienebenprodukt enthält
auch mindestens ungefähr
2 Gew.% Protein. Dieses Protein kann von der Klasse der Albumine,
Globuline, Prolamine oder Gluteline sein, z.B. Zein oder Glutelin,
und fügt den
mit der Kleiezusammensetzungsergänzung
der Erfindung erzeugten Produkten Geschmack (guten Geschmack) zu.
-
Das
Ergänzungsmittel
der vorliegenden Erfindung kann optional ein oder mehr zusätzliche
Bestandteile enthalten, wie z.B. Vitamine (Vitamine A, B, C, D,
E usw.), Mineralien (Calcium, Phosphor, Schwefel, Magnesium, Kalium,
Eisen, Zink, Mangan usw.), Keime, andere Kohlenhydrate, Fette oder Öle, andere
proteinartige Materialien (wie z.B. Maisprotein oder Weizenprotein),
Keime anderer Nahrungsmittel, Geschmacksstoffe, Emulgatoren, Konservierungsmittel,
Gummis und/oder ähnliche
Bestandteile, die die Qualität
der aus dem Ergänzungsstoff
erzeugten Produkte erhöhen.
Die Quantitäten
dieser optionalen Bestandteile, die dem Ergänzungsmittel zugefügt werden
können,
können
von dem Fachmann einfach bestimmt werden. Beispielsweise können Keime
oder Proteine so zugefügt
werden, daß das
Additiv 0,5 bis 15 Gew.% von jedem dieser zusätzlichen Bestandteile umfassen
kann. In jedem Fall sollten die Mengen dieser Bestandteile in einem
Gewichtsprozentsatz vorliegen, der hoch genug ist, um einige zusätzliche
günstige
Eigenschaften den mit dem Ergänzungsmittel
erzeugten Produkten zu verleihen, jedoch nicht so hoch sein, daß sie den
Anstieg der durch diese Produkte durch das Nebenprodukt und die
gelatinierte Stärke
verliehenen Flexibilität
und/oder Stabilität
nachteilig beeinflussen.
-
2. Verfahren
zur Herstellung der Ergänzungszusammensetzung
-
Die
hochfaserhaltige Ergänzungszusammensetzung
kann durch Erwärmen
der Getreidekleie mit Wasser zum Gelatinieren der Stärke in der
Kleie oder durch Erwärmen
der Sojahülsen
in Wasser zur Veränderung
der Nicht-Stärke-Polysaccharide,
wie oben beschrieben, hergestellt werden. In der vorliegenden Erfindung
werden die Getreidekleie oder Sojahülsen mit einem wäßrigen alkalischem
System erwärmt.
Dies ist insbesondere nützlich,
wenn die endgültige
Anwendung für
das Ergänzungsmittel
einen Kalkbestandteil benötigt, wie
z.B. beim mexikanischen Essen, wo ein Kalkgeschmack wünschenswert
ist. Wenn ein alkalisches Mittel verwendet wird, um das Ergänzungsmittel
zu einem hochfaserhaltigen, wenig Stärke enthaltenden Pflanzennebenprodukt
zu machen, wie z.B. Absaugkleie oder Sojahülsen, werden ein alkalisches
Mittel, wie z.B. Kalk (CaO) und Wasser miteinander vermischt und
gekocht, um die Ergänzungszusammensetzung
bereitzustellen. Das Wasser und das alkalische Mittel liegen in
effektiven Mengen vor, um die eßbare
Stärke
in der Getreidekleie zu gelatinieren oder um die Polysaccharidstruktur
der Polysaccharide in den Sojahülsen
zu eröffnen,
und zwar bei Kochtemperaturen von ungefähr 70 bis ungefähr 100°C. In einem
wichtigen Aspekt wird die Absauggetreidekleie mit Wasser und einem
alkalischen Mittel, wie z.B. Kalk, vermischt, um eine wäßrige alkalische Kleiemischung
bereitzustellen. Die wäßrige alkalische
Kleiemischung enthält
ungefähr
0,05 bis ungefähr
5 Gew.% Kalk, basierend auf den Gewichtsprozent der verwendeten
Nebenprodukte, um das Ergänzungsmittel herzustellen,
und vorzugsweise ungefähr
1,2 Gew.% Kalk. Die Menge des alkalischen Mittels in der wäßrigen alkalischen
Kleiemischung ist effektiv, um die Mischung mit einem pH von ungefähr 7 bis
ungefähr
11 und vorzugsweise ungefähr
9 zu versehen. Das Wasser in der wäßrigen Mischung liegt in einer
effektiven Menge vor, um eine gekochte, kalkbehandelte Kleie mit
einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 20 bis ungefähr 85 Gew.%
zu versehen. Die Menge des verwendeten Wassers, um den letzteren
Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen, ist minimiert, so daß das alkalische
Abfallwasserstrom minimiert oder eliminiert ist. Die Feuchtigkeit
kann dem gekochten Produkt durch Bereitstellung eines Dampfes zum
Kochen des Produkts bereitgestellt werden. Dampf minimiert auch
das in dem Verfahren verwendete Wasser und vermeidet Abfallwasserströme. Der Feuchtigkeitsgehalt
der gekochten Mischung wird vorzugsweise ungefähr 55 Gew.% betragen.
-
In
einem wichtigen Aspekt ist das in dem Prozeß verwendete alkalische Mittel
Kalk (Calciumoxid). Andere eßbare
und andere nicht-toxische alkalische Materialien, wie z.B. Calciumhydroxid
und Calciumcarbonat, können
verwendet werden. Ausreichende Mengen der Materialien, die Alternativen
zu dem Kalk sind, die zu der Verwendung von 0,05 bis 5 Gew.% Kalk
wie vorher erwähnt äquivalent
sind, können
verwendet werden. Das alkalische Mittel liegt vorzugsweise in Trockenform
vor.
-
Der
Kalk kann in dem Wasser zugefügt
werden, das verwendet wird, um die Getreidekleie und Stärke zu kochen,
kann mit der Kleie und der Stärke
vor der Wasserzugabe vermischt werden oder kann mit der Kleie und
Stärke
nach Wasserzugabe vermischt werden. Das Verfahren zur Zugabe des
Kalks zu Kleie und Stärke ist
nicht entscheidend. Flüssiges
Wasser wird jedoch verwendet, um die Kleie und die Stärke zu kochen.
-
Bei
einem bevorzugten Kochverfahren werden ungefähr 1,0 Gew.% Trockenkalk der
Absauggetreidekleie durch eine Trockenkalk-Zufuhrvorrichtung zugegeben und mit
der Absaugkleie vermischt. Danach wird Wasser, erwärmt auf
ungefähr
200°F (93°C) der Kochvorrichtung
unter Mischen in einem Verhältnis
von ungefähr
1 Teil oder mehr Wasser zu ungefähr
1 Teil der Absaugkleie und Kalkmischung zugefügt. Dies sollte zu einem Feuchtigkeitsgehalt
der Mischung von 50 bis 60 Gew.% führen, der optimal ist. Jedoch
werden auch Feuchtigkeitsniveaus in einem Bereich von 20 bis 80
Gew.% wirksam sein.
-
Eine
Temperatur, die für
das Gelatinieren der Stärke
zu 100 effektiv ist, sollte erreicht werden. Da Maisstärke in der
Regel bei ungefähr
160°F (71°C) gelatiniert,
wird die Kochtemperatur oder die Temperatur des erhitzten Wassers
in der Regel mindestens ungefähr
135°F betragen.
Die für
das Kochen und Trocknen der Getreidekornkleie und Stärke verwendeten
Temperaturen sollten nicht so hoch sein, daß die Zusammensetzung, die
gekocht oder getrocknet wird, verbrennt und unter Umständen ihre
funktionellen Eigenschaften verliert. Die bevorzugte Kochtemperatur
oder die Temperatur des erhitzten Wassers wird allgemein ungefähr 167°F (75°C) bis ungefähr 212°F (100°C) und noch
bevorzugter ungefähr
195°F (90°C) bis ungefähr 210°F (99°C) betragen,
wobei ungefähr
197°F (92°C) besonders
bevorzugt werden.
-
Das
erhitzte Wasser wird durch die Kochvorrichtung zugefügt und die
Suspension wird gerührt,
um den Kalk in die Absauggetreidekleie und Stärke zu suspendieren. Die Mischung
wird bei dieser Temperatur für ungefähr 20 Sekunden
bis ungefähr
600 Sekunden und vorzugsweise ungefähr 60 bis ungefähr 300 Sekunden vermischt.
Die Temperatur der kalkgehandelten Kleie und Stärke bei Ausgabe aus der Kochvorrichtung
wird allgemein ungefähr
190°F (87°C) bis ungefähr 195°F (90°C) betragen
und liegt vorzugsweise bei ungefähr 197°F (92°C). Der Feuchtigkeitsgehalt
der kalkbehandelten Kleiefraktion und Stärke bei einer solchen Ausgabe
wird allgemein ungefähr
50 bis ungefähr
60 Gew.% betragen.
-
Das
Kochen des Nebenprodukts, Wasser und alkalischen Mittels kann in
einem kontinuierlichen oder in einem batchartigen Verfahren durchgeführt werden.
Das Erwärmen
kann auf eine Vielzahl von Arten erreicht werden, wie z.B. durch
direktes Injizieren von aktivem (live) Dampf oder erwärmtem Wasser
in die Mischungen oder durch Zugabe von Dampf oder erwärmtem Wasser,
um die oben beschriebene Temperatur für die Mischungen zu erhalten.
-
Das
gekochte, alkalibehandelte hochfaserhaltige Nebenprodukt kann optional
für eine
Zeitspanne vor dem Trocknen gelagert werden. Es muß jedoch
bei einer Temperatur gelagert werden, die hoch genug ist, um ein
mikrobielles Verderben zu verhindern.
-
Nach
dem Kochen kann die gekochte, alkalibehandelte Kleie feucht verwendet
werden oder kann blitzgetrocknet werden (blitzdehydratisiert; "flash dehydrated") ohne ein Waschen,
um den Feuchtigkeitsgehalt schnell auf weniger als 10 Gew.% und
vorzugsweise weniger als ungefähr
3 bis ungefähr
5 Gew.% zu reduzieren. Bei der Blitzdehydratisierung werden Hochgeschwindigkeits-Heißluftströme mit einer
Temperatur von ungefähr
350°F (177°C) bis ungefähr 390°F (199°C) im allgemeinen
für eine
schnelle Dehydratisierung verwendet. Die Gesamtaufenthaltszeit der
Zusammensetzung in der Blitzdehydratationsvorrichtung beträgt allgemein
ungefähr
2 bis ungefähr
15 Sekunden. Das Trockenverfahren zur Bereitstellung des gekochten,
dehydratisierten Ergänzungsmittels
ist nicht entscheidend. Andere Verfahren zum Trocknen der gekochten,
kalkbehandelten Kleie, wie z.B. in einem Ofen, einem Dampfrohrtrockner,
einem Bandtrockner, einem Sprühtrockner oder
durch andere Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, können ebenfalls
verwendet werden. Die Einlaßtemperatur
des Blitztrockners liegt bei ungefähr 650°F (343°C) und die Auslaßtemperatur
des Blitztrockners liegt bei ungefähr 220°F (104°C).
-
Nach
dem Trocknen wird die gekochte, dehydratisierte Ergänzungszusammensetzung
zum Beispiel in einer Steinmühle,
Scheibenmühle,
Hammermühle,
Zylindermühle,
Feuchte-Mühle
oder einer anderen Mühle gemahlen,
oder auf andere Weise in ihrer Größe reduziert, so daß der durchschnittliche
Teilchendurchmesser der gemahlenen, gekochten, dehydratisierten
Ergänzungszusammensetzung
im allgemeinen weniger als ungefähr
0,1 mm2 beträgt (d.h. die Teilchen werden
durch ein Sieb passieren mit Öffnungen
von 0,1 mm2) und vorzugsweise ungefähr 99 %.
Die durchschnittliche Teilchengröße der gemahlenen,
dehydratisierten Ergänzungszusammensetzung
muß jedoch
nur klein genug sein, daß sie
einem Mehl oder Teig zugefügt
werden kann und Tortillas oder verwandte Produkte daraus hergestellt
werden können.
Vorzugsweise wird eine Hammermühle
verwendet.
-
Die
resultierende gekochte, dehydratisierte und gemahlene Ergänzungszusammensetzung
wird dann zur Entfernung von gröberem
Material als dem, das durch ein US Nr. 40 Mesh Sieb passieren wird,
gesiebt. Der Feuchtigkeitsgehalt des gesiebten Produkts wird im
allgemeinen weniger als ungefähr
10 Gew.% und vorzugsweise weniger als ungefähr 8 Gew.% betragen. Der Feuchtigkeitsgehalt
des gesiebten Produkts ist jedoch nicht entscheidend. Es ist möglich, Feuchtadditive
der Erfindung zu nassem Masa oder einem anderen Teig zuzufügen, um
die Tortillas und verwandte Produkte zu erzeugen.
-
3. Herstellung
von hochfaserhaltigen Nahrungsmittelprodukten
-
Die
Nahrungsmittelprodukte, zu denen das hochfaserhaltige Ergänzungsmittel
zugefügt
werden kann, können
durch Vermischen des Ergänzungsmittel
mit dem Mehl, Teig, Getränk
oder einem anderen Produkt hergestellt werden, so daß das resultierende
Produkt 0,1 bis ungefähr
10 Gew.% Ergänzungsmittel
enthält.
-
Wenn
das Nahrungsmittelprodukt ein Teig oder Mehl ist, können die
Ergänzungsmittel
der vorliegenden Erfindung in feuchter oder trockener Form dem Mais
oder anderem Getreidekorn, kalkbehandeltem oder nicht-kalkbehandeltem
Mehl oder Teig durch eines von mehreren unterschiedlichen Verfahren
zugefügt
werden.
-
Das
Ergänzungsmittel
in trockener pulverförmiger
Form kann mit trockenem Mais oder anderem Getreidekornmehl vermischt
werden (nixtamalisiert oder nicht-nixtamalisiert). Danach kann die
Trockenmischung mit Wasser versetzt werden, um einen Teig zu bilden,
aus dem Tortillas oder verwandte Produkte hergestellt werden können.
-
Alternativ
kann das Ergänzungsmittel
in trockener pulverförmiger
Form oder feuchter Form oder das Mais- oder andere Getreidekornmehl
mit Wasser vermischt werden. Dann kann das resultierende Wasser
mit dem verbleibenden trockenen Bestandteil (Mais oder anderes Getreidekornmehl
oder Kleiezusammensetzungs-Ergänzungsmittel
in trockener gepulverter Form) zur Bildung eines Teigs vermischt
werden, aus dem Tortillas oder verwandte Produkte hergestellt werden
können.
-
Ein
trockenes pulverförmiges
oder feuchtes Ergänzungsmittel
kann einem Tortillateig zugesetzt werden und vollständig damit
homogenisiert werden. Tortillas oder verwandte Produkte können dann
aus diesem Teig hergestellt werden.
-
Andere
Verfahren zur Zugabe des Ergänzungsmittels
der Erfindung zu Mehl oder Teig können ebenfalls verwendet werden.
-
Ein
Mehl kann zum Beispiel durch Vermischen von 97,5 Gew.% von Mais-
(kalk- oder nicht-kalkbehandelt) oder anderem Getreidekornmehl,
wie z.B. Masa, mit 2,5 Gew.% des Ergänzungsmittels der vorliegenden hergestellt
werden. Diese Mischung kann dann zu einem Teig durch einfache Zugabe
von ungefähr
1 bis ungefähr
1,4 Gew.Teilen von Wasser mit Umgebungstemperatur mit ungefähr 1 Gew.Teil
(Trockenbasis) der Mehlmischung unter Kneten hergestellt werden.
Tortillas und verwandte Produkte können dann aus diesem Teig auf
die hier beschriebene Weise hergestellt werden.
