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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein extrudiertes teilchenförmiges Nahrungsmittel,
das hergestellt wird, um eine Vielzahl von Texturen, Geschmacksrichtungen
und Farben zu besitzen, und ein Verfahren zur Herstellung des extrudierten
teilchenförmigen
Nahrungsmittels.
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Hintergrund
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Historisch
ist die Zugabe von solchem Material wie frischen Früchten zu
einem Teig oder Rührteig
oder Getreideprodukt, um ein fertiges, gegartes Produkt herzustellen,
unter Schwierigkeiten und mit häufig
unbefriedigenden Ergebnissen durchgeführt worden. Ein Problem, das
mit der Verwendung frischer Früchte
oder trockener Früchte
zusammenhängt,
ist die Schwierigkeit bei der Lagerung der Früchte. Früchte neigen dazu, in hohem
Maße leicht
verderblich zu sein und mikrobieller Kontamination zu unterliegen.
Einige Früchte
erfordern spezielle Lagerungsbedingungen, wie etwa Kühlung. Getrocknete
Früchte,
wie etwa Rosinen, erfordern spezielle Vorbehandlung. Die Vorbehandlung
schließt
Einweichen durch Tränken
in Wasser für
etwa eine Stunde und dann Abgießen
des Wassers ein.
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Ein
weiteres Problem, das mit der Verwendung von Früchten zusammenhängt, ist,
daß die
Verarbeitung von Früchten
schwierig ist. Frische Frucht umfaßt eine hohe Konzentration
Wasser. Für
einige Verfahren wird frische Frucht zu einem Teig oder Rührteig zugegeben,
der eine niedrigere Wasserkonzentration haben könnte. Als eine Folge kann die
frische Frucht ein Teil ihrer Farbe in den Teig oder Rührteig ausbluten,
was in einigen Anwendungen unerwünscht
ist.
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Eine
weitere Fruchtkomponente, die die Frucht schwierig zu verarbeiten
macht, ist Pektin. Pektin in einer Frucht ist gummiartig, was jedes
Produkt, das mit einer Frucht mit einer hohen Pektinkonzentration
hergestellt wird, schwierig zu handhaben macht. Insbesondere ist
die Frucht unsauber in der Handhabung. Die frische Frucht mit einer
hohen Pektinkonzentration klebt an Verarbeitungsausrüstung.
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Enzyme
innerhalb der Frucht können
die Frucht ebenfalls schwierig zu verarbeiten machen. Einige Früchte unterliegen
enzymatischem Abbau, wenn sie Luft ausgesetzt werden, wie etwa Äpfel, wenn
sie braun werden. Diese Empfindlichkeit begrenzt die Brauchbarkeit
von Früchten
wie etwa Äpfeln
in vielen Backwaren.
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Ein
weiteres Problem mit Frucht ist, daß Frucht teuer ist, und abhängig von
Ernte und Wetterbedingungen, in der Verfügbarkeit und Qualität in großem Maße variieren
kann. Überdies
ist frische Frucht, unter einigen Gebrauchsumständen, ein begrenzender Faktor
bei der Lagerdauer eines Produktes, das die Frucht enthält. Wenn
die Frucht „schlecht
wird", wird es auch
ein ansonsten lagerstabiles gebackenes Produkt.
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Teilchenförmige Nahrungsmittelprodukte,
die Verwendung als Fruchtanaloge oder andere Nahrungsmittelanaloge
haben, sind seit mehreren Jahrzehnten hergestellt und verwendet
worden. Ein Typ von teilchenförmigem
Nahrungsmittelanalog wird aus einer zuckerbasierten Formulierung
hergestellt und als eine Süßware gekocht.
Der Schritt des Kochens dieses Nahrungsmittelanalogs kristallisiert
den Zucker, was das Nahrungsmittelanalog irreversibel weich macht.
Wenn dieser Typ von teilchenförmigem
Nahrungsmittel zu einem Teig oder Rührteig zugegeben und dann gebacken
wird, kann das teilchenförmige
Nahrungsmittelanalog längeres
Mischen des Rührteigs
oder Backen des Teigs oder Rührteigs nicht überstehen.
Was während
des Mischens und Backens eintritt ist, daß ein signifikanter Teil des
Teilchens desintegriert und Farbe „ausblutet", die zum Teilchen zugegeben worden
sein kann. Dieses Merkmal des teilchenförmigen Fruchtanalogs ist unerwünscht, weil
das übermäßige „Ausbluten" nicht das Verhalten
des frischen oder dehydrierten Nahrungsmittelartikels simuliert.
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Für zuckerbasierte
teilchenförmige
Nahrungsmittel, die ihre Integrität während eines Back- oder Kochverfahrens
beibehalten, ist das endgültige
Produktergebnis auch häufig
insofern unerwünscht,
als die Textur des Fruchtanalogs brüchig und hart ist. Diese Merkmale
sind inkonsistent mit Merkmalen des Nahrungsmittels, das simuliert
wird. Ein weiteres Problem mit zuckerbasierten teilchenförmigen Nahrungsmittelanalogen
ist, daß die
Analoge sich nicht für
eine gleichförmige
Teilchengröße eignen,
wenn sie in Masse produziert werden, weil die Teilchen brechen.
Spezifisch ist es nicht möglich
gewesen, eine Teilchengröße zu produzieren,
ohne auch einen hohen Prozentanteil an Feinteilchen zu produzieren.
Zusätzlich
zu Feinteilchen hat die Herstellung eine breite, unannehmbare Varianz
von Größen bei
diesem Typ von Produkt erzeugt.
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In
einem anderen Herstellungsverfahren wird ein teilchenförmiges Nahrungsmittelanalog
mit einem hohen Fettgehalt hergestellt. Dieses Nahrungsmittel wird
allgemein nicht als vollständig
befriedigend angesehen, weil ein Nahrungsmittel mit hohem Fettgehalt
typischerweise von Verbrauchern nicht bevorzugt wird.
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Das
Nahrungsmittelanalog mit hohem Fettgehalt wird hergestellt, indem
eine Mischung mit hohem Fettgehalt durch ein Sieb gepreßt wird,
um ein individuelles teilchenförmiges
Produkt herzustellen. Größengleichförmigkeit
des teilchenförmigen
Produktes wird durch diese Art von Pressverfahren besser erreicht.
Teilchenförmige
Nahrungsmittelstücke
haben jedoch einen hohen Fett- und Kaloriengehalt und behalten ihre
Integrität
nicht, wenn sie zu einem Rührteig
oder Teig zugegeben und gemischt und anschließend gekocht oder gebacken
werden. Weil die Nahrungsmittelanalogteilchen einen hohen Fettgehalt
besitzen, überstehen die Teilchen
Umgebungstemperaturen während
der Lagerung nicht. Als eine Folge erfordern teilchenförmige Nahrungsmittel
spezielle Lagerung, wie etwa Kühlung,
die teuer ist und nicht immer verfügbar ist.
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Überdies
tragen die Teilchen mit hohem Fettgehalt zugesetzte Geschmacksstoffe
oder Farbstoffe nicht sehr gut. Aufgrund des hohen Fettgehaltes
der Teilchen behalten die Teilchen ihre diskrete Teilchenintegrität nicht,
wenn sie zu einem Teig oder Rührteig
zugesetzt werden, wegen der thermischen Bedingungen, die erforderlich
sind, um den Teig oder Rührteig
zu backen. Diese Bedingungen hoher Temperatur können während solcher Verfahren wie
Ausformen, Ruhenlassen und Backen auftreten. Als eine Folge umfaßt eine
fertige Backware, die Teilchen mit hohem Fettgehalt enthält, Farbflecke
und Löcher,
wo das Stück
mit hohem Fettgehalt einmal existierte, aber wegen der thermischen
Bedingungen geschmolzen ist.
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US-4,112,125
offenbart ein halbfeuchtes, halbweiches, lagerstabiles und nicht-ausblutendes
Teilchen zum Tragen eines Nahrungsmittelgeschmacksstoffes und enthält Protein,
verkleisterte Stärke,
pflanzliches Fett und wenigstens eines von Dextrose und Saccharose.
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US-A-3,922,354
offenbart teilchenförmige
freifließende
Geschmackszusammensetzungen, die Geschmacksstoffe in einer zellulären Matrix
aus verkleisterter Getreidefeststoffe und Wasser einsetzen.
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US-A-3,671,264
offenbart Stücke
mit künstlichem
Geschmack, bei denen die Hauptinhaltsstoffe hydriertes pflanzliches
Fett mit hohem Schmelzpunkt, vorverkleisterte Stärke, Saccharose und Dextrose
sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein extrudiertes Fruchtteilchenanalog bereitgestellt,
welches umfaßt:
ein Mehl; ein Zucker- oder Gummi-basiertes Füllmittel; und ein Färbemittel,
wobei das Fruchtteilchenanalog bei einer Temperatur unterhalb der
Kristallisationstemperatur des Füllmittels
ausgebildet ist;
ein Verfahren zur Verhinderung der Farbmigration
in einem Lebensmittelanalog, welches umfaßt: Bereitstellen eines Vorgemisches,
das Mehl, ein Zucker- oder Gummi-basiertes Füllmittel und ein Färbemittel,
das wenigstens eine Aluminiumlackfarbe umfaßt, umfaßt; und Extrudieren des Vorgemisches
bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur des
Füllmittels
ohne Hitzezuführung,
um das Lebensmittelanalog herzustellen, das gegenüber Farbmigration
beständig
ist;
einen extrudierten eßbaren
Träger
für Geschmack
oder Farbe oder Geschmack und Farbe, welcher umfaßt: ein
stärkehaltiges
Material; ein Zucker- oder Gummi-basiertes Füllmittel; und ein Färbemittel
oder Geschmacksstoff oder Färbemittel
und Geschmacksstoff, wobei der eßbare Träger bei einer Temperatur unterhalb
der Kristallisationstemperatur des Füllmittels ausgebildet ist;
ein
Verfahren zur Herstellung eines eßbaren Farbstoff- oder Geschmacksstoff-
oder Farbstoff- und
Geschmacksstoffträgers,
welches umfaßt:
Bereitstellen eines stärkehaltigen
Materials; Zugeben eines Zucker- oder Gummi-basierten Füllmittels
zum stärkehaltigen
Material, um eine Mischung zu bilden; Zugeben von Öl zur Mischung
in einer Menge, die darin wirksam ist, die Mischung durch einen
Extruder zu fördern,
ohne eine beträchtliche
Wärmemenge
zu erzeugen; Zugeben von Farbe zur Mischung; Extrudieren der Mischung
durch ein Mundstück,
um ein Extrudat bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur
des Füllmittels herzustellen;
und Schneiden des Extrudats, um den Träger herzustellen; und
ein
Verfahren zur Kontrolle der Farbmigration in einem Lebensmittelanalog,
welches umfaßt:
Bereitstellen eines Vorgemisches, das Mehl und ein Zucker- oder
Gummi-basiertes Füllmittel
umfaßt;
Zugeben eines Farbstoffes zum Vorgemisch in einer Konzentration,
die darin wirksam ist, die Farbmigration des Lebensmittelanalogs
auf eine vorbestimmte Rate einzustellen; und Extrudieren des Vorgemisches
mit dem Farbstoff bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur
des Füllmittels,
um das Lebensmittelanalog auszubilden.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt einen eßbaren Träger für Farbe oder für Geschmack
und Farbe ein. Der eßbare
Träger
schließt
ein stärkehaltiges
Material, ein Füllmittel
und ein Färbemittel
oder ein Färbemittel
und einen Geschmacksstoff ein. Der eßbare Träger behält die Färbung, wenn der eßbare Träger in einer
wasserhaltigen Matrix für
einen längeren
Zeitraum untergetaucht wird und gegart wird.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt eine
Menge von eßbaren
Trägerteilchen mit
wenigstens zwei unterschiedlichen Farben oder Farben und Geschmacksrichtungen
ein. Die eßbaren
Trägerteilchen
umfassen einen Füllungsteil
und einen Mantelteil, der den Füllungsteil
umhüllt.
Der Füllungsteil
umfaßt
Mehl und Saccharose in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:1. Der Mantelteil
umfaßt
Mehl und Saccharose in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 Mehl zu Saccharose.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Fruchtteilchenanalog
ein. Das Analog umfaßt
Mehl, ein Füllmittel
und ein Färbemittel
oder ein Färbemittel
und einen Geschmacksstoff. Das Analog hat eine Textur, die von weich
bis kieselhart reicht, abhängig
vom Verhältnis
von Mehl zu Füllmittel.
Das Analog behält
die Farbe oder Geschmacksrichtung, wenn es zu einem Teig oder einer
Rührteigmatrix
zugegeben wird.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Schokoladensplitteranalog
ein. Das Schokoladensplitteranalog umfaßt Mehl, Saccharose in einer
Gewichtskonzentration von etwa 1:1 mit dem Mehl und einer Schokoladenfarbe
und -geschmack. Das Schokoladensplitteranalog behält seine
Form und behält
seine Farbe, wenn es in einem Teig oder einem Rührteig gebacken und einer erhöhten Temperatur
ausgesetzt wird.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt eine
eßbare
Menge von Trägerteilchen
mit Farbe oder Farbe und Geschmack ein, wie etwa Konfetti. Die Menge
umfaßt
eine erste Sammlung von eßbaren
Trägerteilchen
mit im wesentlichen derselben Farbe, wobei die Teilchen Komponenten
aus Mehl und Saccharose in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 umfassen. Die
eßbare
Menge umfaßt
auch eine zweite Sammlung von eßbaren
Teilchen mit im wesentlichen derselben Farbe, wobei die Farbe von
der ersten Sammlung verschieden ist. Die erste Sammlung und die
zweite Sammlung werden zusammengemischt, um die eßbare Menge
zu bilden.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt einen
Nutraceutical-Trägerstoff
oder pharmazeutischen Trägerstoff
ein. Der Trägerstoff
umfaßt
ein stärkehaltiges
Material, ein Füllmittel
und ein Nutraceutical oder ein Pharmazeutikum. Das Nutraceutical
oder Pharmazeutikum wird mit einem stärkehaltigen Material und dem
Füllmittel
vermischt und wird extrudiert, um ein Teilchen zu bilden. Das Nutraceutical
oder Pharmazeutikum ist im wesentlichen frei von Wärmezersetzung,
nachdem es als Teilchen ausgebildet ist.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt eine
eßbare
Zusammensetzung ein. Die eßbare
Zusammensetzung schließt
einen Farbstoff- oder Farbstoff- und Geschmacksstoffträger ein,
der ein stärkehaltiges
Material, ein Füllmittel
in einer Gewichtskonzentration von 1:1 zum stärkehaltigen Material und ein
Färbemittel
oder Färbemittel
und Geschmacksstoff umfaßt.
Die Zusammensetzung schließt
auch ein fluides Medium ein, das Wasser umfaßt. Der Träger ist innerhalb des fluiden
Mediums angeordnet. Der Träger hat
eine knusprige Textur, die für
wenigstens etwa vier Wochen beibehalten wird, wenn er im fluiden
Medium angeordnet ist.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Verfahren
zur Herstellung eines eßbaren
Farbstoff- oder Geschmacksstoff- und Farbstoffträgers ein. Das Verfahren umfaßt die Bereitstellung
eines stärkehaltigen
Materials und das Zugeben eines Füllmittels zum stärkehaltigen
Material, um eine Mischung zu bilden. Fett wird zur Mischung in
einer Menge zugegeben, die darin wirksam ist, die Mischung durch
einen Extruder zu fördern,
ohne Erzeugung einer wesentlichen Wärmemenge. Geschmacksstoff oder
Farbstoff oder Geschmacksstoff und Farbstoff wird zur Mischung zugegeben.
Die Mischung wird durch ein Mundstück extrudiert, um ein Extrudat
herzustellen. Das Extrudat wird geschnitten, um den Träger herzustellen.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Verfahren
zur Herstellung eines Schokoladensplitteranalogs ein. Das Verfahren
schließt
das Bereitstellen eines stärkehaltigen
Materials und das Zugeben von Saccharose zum stärkehaltigen Material in einem
Konzentrationsverhältnis
von etwa 1:1 des stärkehaltigen
Materials zur Saccharose ein, um eine Mischung zu bilden. Eine Schokoladenfarbe
und -geschmack werden zur Mischung zugegeben. Fett wird zur Mischung
in einer Konzentration zugegeben, die darin wirksam ist, die Mischung
durch einen Extruder zu fördern,
ohne Erzeugung einer wesentlichen Wärmemenge. Die Mischung wird
extrudiert, um ein Extrudat zu bilden, und das Extrudat wird durch
ein Mundstück
und eine Schneideeinrichtung geführt,
um die Schokoladensplitteranaloga zu bilden.
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Ein
zusätzlicher
Aspekt der vorliegenden Offenbarung schließt ein Verfahren zur Herstellung
eines Parmesankäseanalogs
ein. Das Verfahren umfaßt
das Bereitstellen von Mehl und einem Füllmittel in einer Gewichtskonzentration
von etwa 1:1 Füllmittel
zu Mehl, um eine Mischung zu bilden. Ein Parmesangeschmack und -farbe
werden zur Mischung zugegeben. Die Mischung wird bei niedriger Temperatur
extrudiert, um ein Extrudat zu bilden. Das Extrudat wird gemahlen,
um das Käseanalog
zu bilden.
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Ein
weiteres Verfahren der vorliegenden Offenbarung schließt ein Verfahren
zur Herstellung von Brot mit einem Farbstoffträger in einer Brotmaschine ein.
Das Verfahren umfaßt
das Bereitstellen eines Farbstoffträgers, wobei der Träger Mehl
zu Saccharose in einem Verhältnis
von wenigstens etwa 2:1 umfaßt,
um einen Träger
mit einer kieselharten Textur herzustellen. Der Träger wird
zur Brotmaschine zugegeben. Ein Teig wird in der Brotmaschine hergestellt,
so daß der
Träger
mit dem Teig vermischt wird. Der Teig wird gebacken, um ein gebackenes
Produkt mit einem diskreten Träger
innerhalb des Teiges herzustellen.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die
vorliegende Offenbarung umfaßt
ein Verfahren zur Herstellung eines teilchenförmigen Nahrungsmittelanalogs,
welches das Bereitstellen der Inhaltsstoffe Mehl oder anderes stärkehaltiges
Material, ein Zucker- oder Gummi-basierten Füllmittel, Öl oder anderes Fett und ein
Färbemittel
und/oder Geschmacksstoff und/oder Nutraceutical und/oder Pharmazeutikum
umfaßt.
Diese Inhaltsstoffe werden in einem Mischer gemischt, um ein Vorgemisch
zu bilden, das in einen Schraubenextruder überführt wird. Innerhalb des Extruders wird
Wasser zur Mischung zugegeben, um die Mischung bei einer Konzentration
zu hydratisieren, die darin wirksam ist, eine homogene Mischung
zu schaffen, die extrudiert werden kann.
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Die
hydratisierte Mischung wird mit einer Schraube durch den Schraubenextruder
gefördert,
ohne Hinzufügen
einer externen Wärmequelle.
Die hydratisierte Mischung, die hierin als ein „Extrudat" bezeichnet wird, hat eine teigähnliche
Konsistenz. Jeder Temperaturanstieg der Mischung beruht auf vom
Extruder erzeugter Scherung. Die Auslaßtemperatur reicht typischerweise
von etwa 27–48°C (50°F bis 110°F). Für einige
Ausführungsformen
kann die Auslaßtemperatur
so hoch wie 71°C
(160°F)
sein. Der Temperaturanstieg der Mischung innerhalb des Extruders
wird verringert durch den Fettinhaltsstoff, der wirkt, um die Mischung
durch den Extruder hindurch zu „schmieren", wodurch Scherung und Wärmeentwicklung
verringert wird. Die Fettkonzentration reicht von etwa 0 bis 8 Gew.-%
der Mischung. Üblicherweise
eingesetzte Fettkonzentration reicht von etwa 1 bis 4 Gew.-% der
Mischung. Fett wird primär
für Schmierfähigkeit
während
der Extrusion zugesetzt. Fett kann auch zugesetzt werden, um ein
erwünschtes
Mundgefühl
für einige
Produktausführungsformen
zu schaffen.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein extrudiertes teilchenförmiges
Produkt ein, das ein Zucker- oder Gummi-basiertes Füllmittel,
Mehl und ein Färbemittel
umfaßt,
ausgeformt bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur
des Füllmittels.
Es ist nicht erforderlich, daß diese
Inhaltsstoffe oder daß zusätzliche
Inhaltsstoffe eine Faserkomponente umfassen. Faser kann aus solchen
Quellen wie Frucht, Knollengewächs,
Nuß, Cellulose,
Mais, Reis, Hülsenfrucht,
Weizen und Hafer gewonnen werden. Die Wasseraktivität eines
getrockneten Produktes ist niedrig genug, um mikrobielles Wachstum
zu verzögern.
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Der
Begriff „Geschmack" oder „Geschmacksstoff", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf ein organoleptisches Agens in Form einer Emulsion,
eines Konzentrats, einer wäßrigen oder öllöslichen
Flüssigkeit
oder eines trockenen Pulvers, das zur Mischung entweder vor der
Extrusion oder nach der Extrusion zugesetzt werden kann. Geschmacksstoffe
schließen
alle Fruchtgeschmacksstoffe ein, wie etwa Beerengeschmacksstoffe, Apfel,
Kirsche, Pflaume, Rosine, Banane, Birne, Pfirsich, Feige, Dattel
usw.. Geschmacksstoffe schließen auch
alle Nußgeschmacksstoffe
sowie alle süßen Geschmacksstoffe
wie etwa Schokolade, Vanille, Karamel, Butterkaramel, Zitrone, Zimt,
Graham, Kokosnußgeschmacksstoffe,
Minze usw. ein. Geschmacksstoffe schließen zusätzliche alle würzigen Geschmacksstoffe
ein, wie etwa alle Fleisch-, Wild-, Geflügel-, Fisch-, Milchprodukt-,
Grill-, Rauch-, Pfeffer- und Gemüsegeschmacksstoffe.
Geschmacksstoffe schließen
auch alle Käsegeschmacksstoffe
ein, wie etwa Parmesan und Cheddar.
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Der
Begriff „Farbe" oder „Färbemittel", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf natürliche
oder nicht-zertifizierte Farben aus natürlichen Quellen oder zertifizierten
Farben für
den Farbeffekt. In einer Ausführungsform schließen die
Farben Farbstoffe, zertifizierte Aluminiumlacke oder aus einer natürlichen
Quelle gewonnene Farben ein. Färbemittel
können
wasserbasiert oder ölbasiert
oder trocken sein. Färbemittel
können
Primärfarben,
Gemische von Farben oder diskrete Mischungen von Farben, wie etwa
Konfetti, sein.
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Der
Begriff „Nutraceutical", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf eßbare
Materialien, die medizinische Wirkungen haben oder von denen man
dies glaubt. Nutraceuticals schließen die Tocopherole, B-Vitamine,
Ginseng, Weizengras und Gerstengras und Extrakte der Gräser, Soja-basierte
Estrogenanaloge, Black Cohash, Mineralien usw. ein. Das Verfahren
und Produkt der vorliegenden Erfindung sind gut geeignet, um einen
Träger für solche
Materialien wie Nutraceuticals herzustellen, die sich zersetzen,
wenn sie erhöhten
Temperaturen ausgesetzt werden.
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Der
Begriff „Mehl", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf eine gemahlene stärkebasierte Komponente aus
einem Korn in irgendeiner Form, erhältlich aus solchen Quellen
wie Weizen, Mais, Hafer, Hülsenfrüchten wie
etwa Soja, Reis, Knollengewächsen,
Psyllium oder Kombinationen dieser Materialien.
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Der
Begriff „Zucker-
oder Gummi-basiertes Füllmittel", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf im wesentlichen alle Zucker und Zuckerersatzstoffe,
einschließlich
jedes Monosaccharids, wie etwa Glucose oder Fructose, Disaccharids,
wie etwa Saccharose oder Maltose, Polysaccharids, wie etwa Stärke, Oligosaccharids oder
anderer Kohlehydratformen, wie etwa Gummis, die Stärke-basiert,
Gemüse-basiert
oder Seetang-basiert sind.
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Die
Zucker- oder Gummi-basierten Füllmittel
können
für einige
Ausführungsformen
dem Teilchen einen süßen Geschmack
verleihen. Der süße Geschmack
kann auch durch Zugeben von im wesentlichen jedem Zuckerersatzstoff
aus irgendeiner pflanzlichen, mineralischen oder tierischen Quelle
oder anderen synthetischen Quellen, wie etwa Aspartame oder Saccharin,
verliehen oder verstärkt
werden.
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Der
Begriff „Rework" oder „Rework-Produkt", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf Extrudat der vorliegenden Erfindung, das gemahlen
und erneut extrudiert wird, falls erforderlich mit einer Zugabe
von Öl
oder Fett, einem Füllmittel,
Wasser und einem Farb- oder
Geschmacksstoff, um ein weiteres extrudiertes Produkt herzustellen.
Materialien, wie etwa Start-up-Abfall, Überprodukte und Unterprodukte, übriggelassenes
Material und agglomerierte Nebenprodukte des Trocknungsschrittes
sind Rework-Inhaltsstoffe.
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Der
Begriff „Fett", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf jedes tierische oder pflanzliche Fett in fester oder
flüssiger
Form.
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Bei
Austreten aus dem Extruder wird das Extrudat durch ein Mundstück geführt, wird
geschnitten und wird getrocknet. Die getrockneten Extrudatteilchen
können
nach Erfordernis einer Vermahlung oder Trennung für eine Endproduktspezifikation
unterzogen werden. Die Temperatur des gemischten, teigähnlichen
Extrudats, innerhalb des Extruders, in einem Fall, wo Saccharose
als das Füllmittel
verwendet wird, bleibt unterhalb des Kristallisationspunktes des
Zuckers. In einer Ausführungsform
werden Farben oder Farben und Geschmacksstoffe zum teigähnlichen
Extrudat entweder vor Eintritt in den Extruder oder mit dem Wasser
zugesetzt.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung kann unter Verwendung eines
Einschraubenextruders durchgeführt
werden. Man glaubt auch, daß einige
Ausführungsformen
des Verfahrens mit einem Doppelschraubenextruder oder einem Former
durchgeführt
werden können.
Man glaubt, daß einige
Ausführungsformen
der Erfindung mit einer Tablettiervorrichtung oder einer Verdrängungspumpe
durchgeführt
werden können.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugt ein Produkt mit einer
vorhersagbaren Textur, die als ein überlegener Träger für Farbe
und Geschmack dient. In einer Ausführungsform ist das eingesetzte
Zucker- oder Gummi-basierte Füllmittel
Zucker in Form von Saccharose. Es ist überraschenderweise festgestellt worden,
daß ein
Verhältnis
von Saccharose zu Mehl in einem Vorgemisch bestimmend für die endgültige Textur
des extrudierten Produktes ist, nicht nur unmittelbar nach dem Extruder
und nach dem Trocknen, sondern auch in einer endgültigen Matrix,
wie etwa einem Teig oder Rührteig
oder einem gegarten oder gebackenen schicht- oder krumenstrukturiertem
Material. Ein Gewichtsverhältnis
von 2:1 Saccharose zu Mehl erzeugt ein Teilchen, das seine Integrität in einem
Teig oder Rührteig
beibehält,
aber sich während
eines Verfahrens zum Backen oder Garen des Teiges oder Rührteiges
verändert.
Die Veränderung,
die das Teilchen durchläuft,
ist gekennzeichnet durch ein „Aufplatzen" des Teilchens und
eine teilweise Lösung
des Zuckers. Typischerweise beträgt
das kombinierte Gewicht von Saccharose und Mehl im Teilchen wenigstens
etwa 75 Gew.-% des Teilchens.
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Das
Erhöhen
des Verhältnisses
von Saccharose zu Mehl auf mehr als 2:1 erzeugt ein Teilchen mit Saccharose,
das so kristallin ist, daß das
Teilchen im Produkt wegschmilzt, was einen Farb- und/oder Geschmackspunkt
in Form einer Lufttasche zurückläßt, wo das
Teilchen gewesen ist. Diese Art von Teilchen simulieren solche Produkte
wie Süßwaren.
Teilchen mit diesem Verhältnis
von Saccharose zu Mehl können
bei einer höheren
Temperatur, mehr als 43°C
(110°F),
extrudiert werden.
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Die
Teilchen der vorliegenden Erfindung können mit „Rework"-Extrudat hergestellt werden, um ein neues
Extrudatprodukt der vorliegenden Erfindung herzustellen. Die erneute
Extrusion ist wegen des sehr geringen Temperaturanstiegs möglich, der
als eine Folge der Extrusion erzeugt wird. Die niedrige Temperatur
erzeugt keine signifikante chemische Veränderung wie etwa Saccharosekristallisation
in Vorgemischbestandteilen.
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Um
das Rework-Extrudat zu verwenden, werden die Extrudatteilchen bis
zu einer Konsistenz innerhalb eines Größenbereiches von Mehlteilchen
und Teilchen des Zucker- oder Gummi-basierten Füllmittels vermahlen. Die vermahlenen
Teilchen werden zum Vorgemisch zugegeben und werden als ein Ersatzstoff
für entweder
das Mehl oder das Füllmittel
oder sowohl das Mehl und das Füllmittel
verwendet. Das Vorgemisch mit dem vermahlenen Extrudat wird in den
Extruder eingebracht und wird dann extrudiert, um ein neues Extrudatprodukt
zu bilden. Färbemittel
oder Färbemittel
und Geschmacksstoffe werden zum Vorgemisch oder zum Extrudat zugegeben.
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Ein
aus einem Vorgemisch mit einem Gewichtsverhältnis von 1:1 Sacharose zu
Mehl hergestelltes Teilchen erzeugt ein Teilchen, das Stabilität außerhalb
eines Teiges oder Rührteiges,
innerhalb eines Teiges oder Rührteiges
für eine
Langzeitlagerung, wie etwa sechs Wochen, und innerhalb einer gebackenen Schichtstruktur,
wie etwa einem Brot, oder Krumenstruktur, wie etwa einem Kuchen
oder Keks, hat.
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In
einem weiteren Aspekt schließt
das Teilchen Saccharose in einem Verhältnis von 1:1 zu Mehl und einen
Guargummi-Inhaltsstoff in einer Konzentration von etwa 2,4 Gew.-%
des Vorgemisches ein. Der Zusatz von Guargummi erzeugt ein Teilchen
mit einer zarten Textur. Dieses Teilchen kann separat zum Verzehr
verkauft werden oder kann in einer teilchenförmigen Formulierung, wie etwa
einem „Trail-Mix" verwendet werden.
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Ein
spezifisches Beispiel für
diesen Teilchentyp ist ein Teilchen mit Schokoladengeschmack, wie
etwa ein Schokoladensplitter. Das Schokoladensplitterteilchen der
vorliegenden Erfindung schließt
Inhaltsstoffe von Schokolade in einer solchen Form wie Kakao, Mehl,
Zucker, ausreichend Wasser, um die trockenen Inhaltsstoffe anzufeuchten,
und Öl
oder Fett in einer Konzentration, die eine Erzeugung signifikanter
Wärme innerhalb des
Extruders verhindert, ein.
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Mit „signifikante
Wärme" ist gemeint, daß die Extrudattemperatur
etwa 35–38°C (95–100°F) für die meisten
Ausführungsformen
nicht übersteigt.
Diese Kombination aus dem Verhältnis
Saccharose zu Mehl von 1:1 und niedriger Extrusionstemperatur erzeugt
einen Zustand, durch den die Saccharose unterhalb ihres Kristallisationspunktes
bleibt. Man glaubt, daß dieser
chemische Zustand der Saccharose das Analog während Langzeitlagerung und
in Matrizes mit hoher Wasserkonzentration stabil macht.
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Das
Schokoladensplitteranalog hat, im Gegensatz zu einem herkömmlichen
Schokoladensplitter, eine sehr niedrige Fettkonzentration. So ist
das Analog von Nutzen für
Verbraucher, die auf ihre Fettaufnahme achten. Überdies schmilzt das Schokoladensplitteranalog
nicht, wenn es erwärmt
wird. Dieses Merkmal macht das Analog in einem Teig oder Rührteig während der
Lagerung stabil. Der Zusatz von Guargummi zur Formulierung macht
das Teilchen „zart" und einzeln verzehrbar.
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Ein
Teilchen, das aus einem Vorgemisch mit einem Gewichtsverhältnis von
1:2 Saccharose zu Mehl hergestellt ist, ist unter Verarbeitungsbedingungen
verwendbar, die extrem scharf sind, wie etwa Verarbeitungsbedingungen
bei der Herstellung von Brot mit einer Brotmaschine. Bei dieser
Ausführungsform
beträgt das
kombinierte Gewicht aus Saccharose und Mehl wenigstens etwa 75%
des Gewichtes des Teilchens. In im Haushalt verwendeten Brotmaschinen
ist es für
einen Bäcker üblich, alle
Inhaltsstoffe zur Brotmaschine zuzugeben und die Inhaltsstoffe für einen
längeren
Zeitraum ruhen zu lassen oder zu mischen. Das Mischverfahren in
der Brotmaschine ist scharf. Wenn Teilchen, wie etwa echte Blaubeeren
oder Rosinen oder Kirschen, zur Brotmaschine zugegeben werden, werden
die Teilchen zerkleinert. Die Wirkung für den Verbraucher ist ästhetisch
unbefriedigend. Farbe aus der Frucht „blutet" in den Teig aus.
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Eine
Ausführungsform
der Teilchen der vorliegenden Erfindung hat eine kieselharte Konsistenz,
die ermöglicht,
daß die
Teilchen ihre Strukturintegrität
selbst unter den harten Bedingungen des Mischens, Ruhenlassens und
Backens in der Brotmaschine beibehalten. In der Backware, wie etwa
einem gebackenen Brot, nehmen die Teilchen eine erweichte oder eine
gummiartige Textur an. Überdies
tragen und „halten" die Teilchen Farbe.
Die Teilchen „bluten" Farbe nicht aus
und behalten ihre Strukturintegrität im Teig und in der endgültigen Brotmatrix.
Guargummi kann ebenfalls zu dieser teilchenförmigen Ausführungsform zugegeben werden,
um das teilchenförmige
Material „zarter" zu machen. Der Guargummi
kann die Saccharose verstärken oder
kann die Saccharose im wesentlichen ersetzen. Die Teilchen der vorliegenden
Erfindung erzeugen ein Brot mit einem guten Geschmack, gutem Aussehen
und längerer
Lagerdauer.
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Das
mit einem Verhältnis
Saccharose zu Mehl von 1:1 hergestellte Teilchen erweicht tatsächlich in
der Krumen- oder Schichtmatrix. Obgleich die Teilchen eine wesentliche
Veränderung
in der Textur durchlaufen, von kieselhart zu weich, behalten die
Teilchen Farbe oder Geschmack. Für
einige Farben, insbesondere die Aluminiumlacke, hydratisiert das
Vorhandensein von Wasser in der Matrix die Farbe und intensiviert
die Farbe. Diese Wirkung ist unerwartet, weil Wasser typischerweise
das „Ausbluten" der Farbe, nicht
die Intensivierung fördern
würde.
Die Textur dieses Teilchentyps kann durch eine Zugabe von Guargummi
zarter gemacht werden. Die Guargummi-Konzentration kann in einem
Bereich von 1 bis 3% liegen.
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Es
ist überraschenderweise
festgestellt worden, daß das
Einstellen des Verhältnisses
von Saccharose zu Mehl nicht nur die Textur der Teilchen der vorliegenden
Erfindung vorhersagbar einstellt, sondern auch hervorragende teilchenförmige Träger für Farbe
und Geschmack über
das Spektrum von Texturen erzeugt. Dieses Ergebnis ist überraschend,
weil man herkömmlicherweise
gedacht hat, daß multiple
Texturen durch völlig
unterschiedliche Formulierungsstrategien und Extrusionsstrategien
erhalten werden. Überdies
hat man geglaubt, daß Wasseraktivitätsbereiche
ziemlich hoch sein müssen,
um bestimmte Texturen zu erhalten. Diese hohen Wasseraktivitäten sind
nicht förderlich
für das
Tragen und Halten von Farbe, insbesondere in einer anderen Matrix
mit hoher Wasseraktivität.
Die Teilchen der vorliegenden Erfindung haben keine hohe Wasseraktivität, was ihre
Lagerdauer erhöht.
Die Teilchen behalten vollständige
Farbe, Geschmack und Stückintegrität, sogar nach
wenigstens etwa vier Wochen Untertauchen in einer feuchten Matrix
wie Joghurt.
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Ungeachtet
des dem Teilchen verliehenen Texturtyps zeigt das Teilchen der vorliegenden
Erfindung eine verbesserte Fähigkeit,
Farbe und eine Kombination aus Geschmack und Farbe zu tragen, verglichen
mit einer frischen oder getrockneten Frucht oder anderem Nahrungsmittel.
Das Teilchen führt
zu keiner Farbmigration, es sei denn, daß Farbmigration für bestimmte
Produkte gewünscht
ist. Die Verwendung von Aluminiumlacken verhindert im wesentlichen,
daß das
Produkt einer Farbmigration unterliegt, wenn verwendet im Zusammenhang
mit der niedrigen Extrusionstemperatur. Als eine Folge können verringerte Farb-
und Geschmacksstoffkonzentrationen eingesetzt werden, um überlegene
Ergebnisse im Hinblick auf die Verstärkung der Farbe und des Geschmacks
zu erreichen. Wenn Farbmigration in gewissem Umfang gewünscht ist,
kann Farbmigration in Rührteigen,
Teigen oder anderen Materialien mit hoher Wasserkonzentration, wie
etwa Joghurt, gesteuert werden. Ein vorbestimmter Grad an Farbdispersion
wird durch Einstellen der Konzentration von Farbstoffen und Farbstoffen
in Kombination mit Aluminiumlacken im Vorgemisch erreicht. Insbesondere
wird die Farbe vom teilchenförmigen
Material für
einige Ausführungsformen
festgehalten und wird in einem Teig oder Rührteig anderer Ausführungsformen
vorhersagbar dispergiert. Die Farbzusammensetzung und -intensität kann mit
einem Zusatz natürlicher
Farben oder Farbstoffe verändert
werden.
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Wegen
dieser Merkmale finden die Teilchen der vorliegenden Erfindung nicht
nur Verwendung als Fruchtanaloge, sondern auch als Analoge für andere
Arten von Nahrungsmitteln. Viele Verbraucher haben zum Beispiel
Allergien gegen solche Nahrungsmittel wie Schalentiere und Erdnüsse. Die
Nahrungsmittelanaloge können
zu solchen Nahrungsmitteln wie Salaten, Suppen und Pizza zugesetzt
werden, um dem tatsächlichen
Nahrungsmittel ohne Risiko für
den sensibilisierten Verbraucher einen Geschmack und eine Textur
zu verleihen.
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Das
Teilchen der vorliegenden Erfindung kann auch einem Nahrungsmittelriegel
zugesetzt werden, wie etwa einem Sportriegel oder einem Müsliriegel,
mit einer hohen Konzentration an Kohlehydrat oder Protein oder Fett.
In dieser Anwendung können
die Teilchen mit Nutraceuticals verstärkt werden, wie etwa Chrompicolinat,
Selen, Creatin, Hormonen und Hormonanalogen, Zink und anderen Präparaten,
die empfindlich gegenüber
Zersetzung aufgrund Einwirkung hoher Temperaturen sein können.
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Die
Teilchen der vorliegenden Erfindung können auch als Haustier- oder
Tierfutter oder in Haustier- oder Tierfutterformulierungen als Fleisch-,
Geflügel-
oder Fischanaloge verwendet werden. Die Teilchen können auch
als oder in Haustierfutter verwendet werden, um Nutraceuticals oder
Arzneimittel oder leistungsverstärkende
Substanzen, wie etwa Hormone, zu tragen. Die Teilchen haben eine
Vielseitigkeit, die Verwendung in trockenen Haustierfutterformulierungen
und in Naßformulierungen
erlaubt. Die Teilchen behalten Farbe, Geschmack und Texturintegrität für den betrachteten
Bereich von Haustierfutterformulierungen bei. Überdies können, wegen der niedrigen Extrusionstemperatur,
temperaturempfindliche Inhaltsstoffe mit dem Vorgemisch vermischt
werden, um die Teilchen herzustellen. Die Arzneimittel oder Kräuter oder
Hormone können
zum Beispiel in die Teilchen eingearbeitet werden, entweder mit
den Farben und Geschmacksstoffen von Fleisch, Geflügel oder
Fisch oder separat, ohne Nachteil für ihre Funktionalität.
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In
einem Beispiel werden die Teilchen durch Extrusion eines Vorgemisches
durch einen Schrägschraubenextruder
hergestellt. Insbesondere besitzt die Schraube eine Ganghöhe von etwa
90° nahe
der Zugabe des Vorgemisches und eine zunehmend flache oder geneigte
Ganghöhe
bei Annäherung
an das Mundstück.
Der Zucker, das Wasser, das Fett und das Mehl werden gemischt und
durch eine Fettkomponente durch den Extruder hindurch „geschmiert". Die Fettkomponentenkonzentration
ist niedrig, weil Fett der Funktion der Verringerung der Reibung
der teigähnlichen
Mischung im Extruder dient, so daß die Mischung ohne Erzeugung einer
wesentlichen Scherung extrudiert werden kann. Die Schraube ist durch
ummantelte Zylinder eingeschlossen. Die Zylinder definieren Kanäle, die
in einem Beispiel eine spiralförmige
Ganghöhe
haben. Eine Verwendung der horizontalen Markierungen auf dem Zylinder
neigt dazu, die Scherung des Extrudats zu erhöhen. Für einige Teilchenausführungsformen
werden die ummantelten Zylinder durch laufendes Wasser mit einer Temperatur
in einem Bereich von 1,5°C
bis 22°C
durch die Zylinder gekühlt,
wodurch das Extrudat indirekt gekühlt wird. In einem weiteren
Beispiel haben die ummantelten Zylinder kein durch sie hindurchlaufendes
Wasser, was ein Extrudat bei einer Umgebungstemperatur erzeugt.
In noch einem weiteren Beispiel werden die ummantelten Zylinder
durch laufendes Wasser zwischen 22°C und 110°C durch die Zylinder erwärmt, um
das Extrudat zu erwärmen.
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Wasser,
das direkt zu den Vorgemischteilchen zugegeben wird, kann bei einer
Temperatur zwischen etwa 1,5°C
und 110°C
zugegeben werden, wodurch es möglich
gemacht wird, dieselben Ergebnisse im Extrudat zu erhalten, wie
in mit Kühl-
oder Heizmantel versehenen Zylindern mit Wasser.
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Verarbeitungshilfsstoffe
können
zu den Teilchen im Vorgemisch vor der Extrusion oder im Extrudat während der
Extrusion zugegeben werden. In einem Beispiel wird Geschmack oder
Farbe in Wasser oder pflanzlichem Öl oder anderen Materialien,
die bei Umgebungsraumtemperatur flüssig oder gasförmig sind,
dispergiert. Der dispergierte Geschmack oder die dispergierte Farbe
wird in dem Extruder an irgendeinem Punkt des Extruders mittels
eines Einlasses durch den ummantelten Zylinder eingespritzt. Ein
Verarbeitungshilfsstoff wie etwa Kohlendioxid, kann in den Einlaß des Extruders
eingespritzt werden, um einen wünschenswerten
Effekt auf die Textur des Extrudats zu haben.
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Andere
Verarbeitungshilfsstoffe schließen
Monoglyceride, Diglyceride und Emulgatoren ein. Diese Hilfsstoffe
verleihen dem Extrudat Gleitfähigkeit,
wodurch das Fett beim Schmieren des Extrudats durch den Extruder
hindurch ergänzt
wird. Diese Hilfsstoffe helfen auch beim Dispergieren einer Wasserphase
und einer Ölphase
und verhindern „Verkleben" eines Extrudats.
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Nachdem
das Extrudat extrudiert, geschnitten und getrocknet worden ist,
um ein teilchenförmiges
Produkt herzustellen, ist das Produkt von homogener Natur. Wenn
das Extrudat aus dem Extruder austritt, wird das Extrudat durch
eine Mundstückplatte
gedrückt.
Die Mundstückplatte
befindet sich an einem Ende der Schrägschraube. Die Mundstückplatte
kann konfiguriert sein, um Löcher
mit variablem Durchmesser, Tiefe und Symmetrie zu definieren. Die
Mundstückplatte
kann mit einem oder mehreren Löchern
ausgeführt
sein, durch die das Extrudat austritt. Die Austrittslöcher können in
einer Vielzahl von Durchmessern und Formen ausgeführt sein.
In einer Ausführungsform
sind die Austrittslöcher
gleichförmige
konzentrische Kreise mit einem Durchmesser von etwa 4,75 mm.
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Andere
Beispiele schließen
einen oder mehrere konzentrische, durch das Mundstück definierte
Kreise im Bereich von 1,25 mm bis 10 mm im Durchmesser ein, und
das Extrudat kann in Längen
in einem Bereich von einem Bruchteil eines Millimeters bis 10 mm
in der Länge
geschnitten werden. In einem Beispiel sind die Austrittslöcher wie
Figuren ausgebildet, wie etwa Dinosaurier, so daß das Extrudat die Form eines
Dinosauriers annimmt. Andere Formen sind möglich, einschließlich geometrischer
Formen, menschlicher und tierischer Formen, Pflanzenformen und Buchstaben
des Alphabets in einer Vielzahl von Größen.
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Während die
Form und der Durchmesser des Extrudats durch die Form und Größe des Austrittsloches in
der Mundstückplatte
bestimmt wird, wird die Länge
des Extrudatteilchens durch ein rotierendes Messer oder rotierende
Messer bestimmt, die sich entweder innen oder außen zum Mundstück am Ende
der Mundstückplatte
befinden. Wenn das Extrudat aus der Mundstückplatte in dem Durchmesser
und der Form, die durch die Mundstückplatte bestimmt wird, austritt,
schneidet(n) das (die) Messer mit variabler Geschwindigkeit eine
spezifizierte Länge.
Die Messergeschwindigkeit wird durch eine Geschwindigkeit bestimmt,
mit der das Extrudat aus der Mundstückplatte austritt, und durch
die Länge
der spezifischen gewünschten
Ausführungsform.
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In
einem Beispiel geht das Extrudat durch eine Mundstückplatte
auf der Basis eines konzentrischen Kreises und Messer hindurch,
die einen leichten Zugeffekt auf das Extrudat ausüben, wodurch
eine ovale Form von ungefähr
1 mm in der Länge
geschaffen wird. In einer weiteren Ausführungsform nimmt das Extrudat
die Form eines konzentrischen Kreises oder konzentrischer Kreise
an, die von 1,25 mm bis 10 mm reichen. Das Extrudat wird in einem
Bereich von 1 mm bis zu 10 mm oder mehr geschnitten, abhängig von
der gewünschten Anwendung.
Das Extrudat tritt aus dem Extruder mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 2 bis 20 Gew.-% aus.
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Einmal
geschnitten, wird das Extrudat in einen Trockner überführt, um
auf eine gewünschte
Feuchtigkeit von zwischen 2 bis 20% getrocknet zu werden. In einer
Ausführungsform
ist der Trockner ein Wirbelschichtbett aus rostfreiem Stahl, das
das Extrudat mittels Vibration hindurchfördert, bis das Extrudat bei
einer gewünschten
Feuchtigkeit liegt. In einem anderen Beispiel ist der Trockner ein
ein- oder mehrstufiger Trockner mit perforierten oder nicht-perforierten Betten,
wodurch jede Stufe im Trockner auf verschiedene Temperaturen eingestellt
werden kann, um das Produkt richtig zu temperieren, um diskrete
Teilchen beizubehalten.
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Obgleich
die meisten Größen durch
das Extrusionsverfahren erreicht werden, ist es möglich, die
gewünschte
Teilchengröße durch
Extrudieren eines Teilchens von 2 bis 20 mm und anschließendes Vermahlen, Schneiden
oder anderweitiges Fraktionieren dieses Teilchens auf andere Größen herunter
zu erreichen, wodurch eine Vielzahl von Größen und Längen geschaffen wird. Die Teilchen
können
auch zu einer diskreten und gleichförmigen Teilchengröße gesiebt
und getrennt werden.
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Das
Extrudatprodukt der vorliegenden Erfindung bietet leichte Lagerungshandhabung
und außergewöhnliche
Produktlagerdauer. Das Produkt der vorliegenden Erfindung kann für bis zu
eineinhalb Jahre bei Umgebungstemperatur und unter normalen Lagerungsbedingungen
gelagert werden. Somit hat das Extrudat der vorliegenden Erfindung überlegene
Lagerdauer, wenn verglichen mit dem tatsächlichen Nahrungsmittel, das
simuliert wird.
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Überdies
zeigt das Extrudat der vorliegenden Erfindung größere Farb- und Geschmacksbereitstellung als
das zu simulierende Nahrungsmittel. Wenn ein teilchenförmiges Material
mit Käsegeschmack
auf die Größe feingeriebenen
Käses produziert
wurde, wie derjenigen von fließfähigem Parmesan,
und zu einem Gericht zugegeben wurde, hatte das teilchenförmige Käsematerial
eine viel intensivere Farb- und Geschmacksbereitstellung als echter
Parmesankäse.
Weil der teilchenförmige
Käse nicht
wegschmolz, wie echter Käse
schmilzt, und seine Farbe beibehielt, hatte das Käseanalog
ein besseres Aussehen.
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In
einem weiteren Käsebeispiel
wird getrocknetes Cheddarpulver zum Teilchenextrudat in einer Konzentration
von bis zu 30 Gew.-% zugegeben. Das getrocknete Cheddarpulver fügt dem Teilchen
einen cremigen, intensiven Geschmack und Farbe von Cheddarkäse hinzu.
Zusätzlich
behält
das Teilchen seine ursprüngliche
Funktionalität
einer reversiblen Weichheit und Strukturintegrität, ohne in einer endgültigen Nahrungsmittelanwendung
wegzuschmelzen. Somit ist das Cheddarteilchen der vorliegenden Erfindung
ein „Hybrid" mit gewünschten
organoleptischen Eigenschaften von Cheddar und Lager- und Integritätseigenschaften
des Teilchens der vorliegenden Erfindung.
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Eine
weitere unerwartete Verwendung der vorliegenden Erfindung ist eine
Verwendung von „natürlichen" oder nicht-zertifizierten
Farben im Teilchen der vorliegenden Erfindung ohne Farbmigration
in eine Teig- oder Rührteigmatrix
oder das gebackene Produkt hinein. In einem Beispiel sind die Farben
zertifizierte Aluminiumlacke oder stammen aus einer natürlichen
Quelle oder sind eine Kombination aus den Aluminiumlacken und der
natürlichen
Quelle. Mit einem geeigneten Verhältnis von Mehl zu Füllmittel,
wie etwa 1:1 Saccharose zu Mehl, kann die Farbe im Produkt gehalten
werden, um das „Ausbluten" oder Auslaugen von
zugesetzter Farbe zu verhindern. Die Farbmigration wird auch durch
Einstellen der Konzentration von Farbstoffen und Farbstoffen in
Kombination mit Aluminiumlacken im Vorgemisch gesteuert. So zeigt,
wenn die gefärbten
Teilchen einem Rührteig
für weißen Kuchen
zugegeben und gebacken werden, der gebackene Kuchen eine weiße Krumenstruktur
mit Farbpunkten in einem Konfettimuster. Die Krumenstruktur des
gebackenen Kuchens war durch die Teilchen nicht beeinflußt. Insbesondere
wurde ein Gemisch aus gefärbten
Teilchen mit im wesentlichen gleichen Mengen aller Farbvarietäten hergestellt.
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In
einem weiteren unerwarteten Beispiel ist festgestellt worden, daß die Teilchen
mit fester Textur, mit einem Verhältnis von Saccharose zu Mehl
von etwa 1:1, ihre knusprige Struktur beibehielten, selbst wenn
sie für
einen Zeitraum von 30 Tagen in eine Matrix mit hoher Wasserkonzentration
gegeben wurden, wie etwa Joghurt oder Zuckerguß oder Eiscreme, Eismilch,
Sorbet, Glacé oder
Fruchteis. Die Teilchen haben typischerweise eine Länge und einen
Durchmesser von etwa 3 mm. Überdies
haben diese Teilchen ihre Farbe während Langzeitlagerung beibehalten
und haben keine Farbe in die Matrix „ausgeblutet".
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In
einem weiteren Beispiel wurde ein extrudiertes teilchenförmiges Material
auf eine Länge
von etwa 6 mm geschnitten. Die Teilchen hatten anfänglich eine
etwas harte Textur. Diese Teilchen wurden zu einer Fruchtfüllung zugegeben
und wurden in einem Teig eingewickelt. Innerhalb der Fruchtfüllung erweichten
die Teilchen, behielten aber ihre Struktur bei. Der Teig wurde gebraten,
um eine gebratene Pastete herzustellen. Die gebratene Pastete hatte
ein weiches fruchtähnliches
Zentrum.
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In
einem weiteren Beispiel werden Teilchen durch Koextrusion hergestellt
und haben ein weiches Zentrum, aber eine feste äußere Haut. Diese Teilchen werden
durch Durchgang von zwei Formulierungen, eine durch einen Kern und
eine durch einen Ringspalt einer Mundstückplatte, hergestellt. In einer
Ausführungsform hat
das Kernmaterial ein Verhältnis
von etwa 1:1 für
Zucker zu Mehl. Das Ringspaltmaterial hat ein Verhältnis von
Zucker zu Mehl von etwa 2:1. Diese Teilchen simulieren ein gefülltes Nahrungsmittel,
wie etwa eine Süßware. Man
glaubt, daß Teilchen
hergestellt werden können,
die andere Nahrungsmittel simulieren, wie etwa mit Jalapenos gefüllte Oliven.
Das weiche Zentrum der Teilchen kann ein natürliches Nahrungsmittel wie
etwa Käse
umfassen. Das natürliche
Nahrungsmittel wird durch das Teilchenmaterial der vorliegenden
Erfindung umhüllt,
wodurch das natürliche
Nahrungsmittel geschützt
wird, das gegenüber
Schädigung
anfällig
sein kann, die aus der Einwirkung scharfer Medien resultiert.
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Hierin
vorgelegt sind Beispiele des Verfahrens und des Produktes der vorliegenden
Erfindung. Diese Beispiele sind dazu gedacht, die vorliegende Erfindung
weiter zu beschreiben, und sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
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Beispiel 1: Teilchenförmiges Material
mit Blaubeergeschmack
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Ein
Vorgemisch wurde hergestellt, indem Saccharose in einer Konzentration
im Bereich von 35 bis 55 Gew.-% des Vorgemisches, Weizenmehl in
einer Konzentration von 40 bis 60 Gew.-% des Vorgemisches und Faser
in einer Konzentration von 0 bis 15 Gew.-% des Vorgemisches zusammengebracht
wurden. Die Mischung wurde in einen Vorkonditionierer überführt. Wasser
wurde in die Mischung in einer Menge von etwa 9 Vol.-% der Mischung
zudosiert.
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Die
Mischung wurde dann durch Schwerkraft in einen Einlaß eines
Extruders zugeführt.
Der Extruder war ein E525-Extruder, hergestellt von Extru-Tech Company,
Sabetha, Kansas. Der Extruderaufbau umfaßte einen Vorkonditionierer,
der den Extruder speiste. Der Extruder hatte eine Spiralschraubenkonfiguration,
die durch Köpfe
mit Spiralmantel eingeschlossen war. Die Schraube drehte sich mit
etwa 140 UPM. Das Extrudat wurde bei oder um Umgebungstemperatur
hergestellt. Die Zylinder wurden erwärmt oder abgekühlt, um
die Extrudattemperatur zu regulieren.
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Einmal
in den Extruder eingebracht, wurde die Mischung mit weiteren 6 Vol.-%
Wasser behandelt. Das Wasser wurde in den Extruder zudosiert. Das
resultierende Extrudat war ein homogenes teilchenförmiges Material
aus den ursprünglichen
Inhaltsstoffen. Ein Mundstück
am Ende der Schraube schloß sechs
konzentrische Löcher
mit 6,4 mm (1/4 Inch) Durchmesser in gleichem Abstand voneinander
ein. Sechs Messerklingen rotierten mit etwa 800 UPM.
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Die
geschnittenen Teilchen wurden dann über Luftinduktion in den Trockner
gebracht. Die Teilchen wanderten für 30 Minuten durch einen Wirbelschichttrockner,
der auf 116°C
(240°F)
eingestellt war. Der Endfeuchtigkeitsgehalt des Produktes betrug
etwa 6%.
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Eine
andere Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung schließt das Mischen heterogener
Teilchen aus Zucker, Mehl, Fett, einem stärkehaltigen Getreide mit hohem
Faseranteil und hohem Protein, das eine Zuckermischung einschließt, mit
einer Geschmacksstoffemulsion und Wasser ein, um ein Vorgemisch
zu bilden. Das Vorgemisch wird innerhalb eines Temperaturbereiches
von etwa 24–121°C (75–250°F) extrudiert.
Es ist bevorzugt, daß die
Temperatur 71°C
(160°F)
nicht übersteigt.
Wenn das Extrudat aus dem Extruder austritt, wird das Extrudat geschnitten,
um Teilchen zu bilden. Die homogenen Teilchen werden in einen Ofen überführt und
werden getrocknet. In einer Ausführungsform
werden die extrudierten getrockneten homogenen Teilchen in einer
Walzenmühle
vermahlen und werden gesiebt, um eine gewünschte homogene Teilchengrößenverteilung
zu sammeln.
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Ein
weiteres Teilchen schließt
feines Mehl in einer Konzentration von etwa 98 Gew.-% ein. Das restliche
Gewicht schließt
eine Guargummi-Komponente ein. Dieses Teilchen wird fein vermahlen.
Das feine Mehl und der Guargummi werden vorgemischt und bei niedriger
Temperatur in einem Extruder extrudiert, wie beschrieben, um ein
extrudiertes Produkt zu bilden. Das extrudierte Produkt wird geschnitten,
vermahlen und getrocknet. Das vermahlene, extrudierte Produkt wird
in kaltem Wasser bei einem Verhältnis
von 4:1 Wasser zu feinem Mehl hydratisiert, um eine verkleisterte
Mischung zu bilden, die dick und viskos ist. Diese verkleisterte Mischung
findet Verwendung in einem Rührteig.
Die verkleisterte Mischung findet auch Verwendung als eine Frühstückscerealie.
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Die
vorliegende Offenbarung schließt
auch eine extrudierte Mischung mit hohem Fasergehalt und hohem Proteingehalt
aus homogenen Teilchen ein, die Verwendung als ein Nahrungsmittelgeschmacksstoff
und als ein Texturgeber findet. In einer Ausführungsform werden homogene
Teilchen vermahlen und klassifiziert und werden auf eine Außenfläche von
Nahrungsmitteln aufgebracht, wie etwa Gebäck, Donuts, Keksen usw.
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In
einem weiteren Beispiel haben homogene Teilchen eine Bißgröße und sind
mit einem weiteren bestimmten Nahrungsmittel vermischt, wie etwa
einer Frühstückscerealie
oder einem Snack. Eine Kombination eines anderen teilchenförmigen Nahrungsmittels
und der Teilchen in Bißgröße ist ein
neues Nahrungsmittel. Die Teilchen mit Bißgröße geben dem neuen Nahrungsmittel
Geschmack und Textur. Abhängig
vom Bereich der Teilchengrößen und
den Inhaltsstoffanteilen kann die homogene Teilchenmischung dem
Nahrungsmittel eine knusprige Textur und Mundgefühl verleihen.
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In
einem weiteren Beispiel werden die homogenen Teilchen jeweils als
ein Snack mit hohem Fasergehalt oder hohem Proteingehalt gegessen.
Der Geschmack dieses Snacks kann von der Geschmacksstoffemulsion
verliehen werden, die zur Mischung zugesetzt wird. Der Geschmack
kann auch der natürliche
Geschmack des Teilchens sein.
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In
einem weiteren Beispiel werden die Teilchen zu einer Süßware zugegeben,
wie etwa zu einem Süßwarenriegel.
Insbesondere werden die Teilchen zu einer Schokoladenfraktion der
Süßware zugegeben.
Die Teilchen können
auch zu einer Nougatfraktion der Süßware zugegeben werden. Die
Teilchen verleihen dem Süßwarenriegel
eine knusprige Textur und Mundgefühl.
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In
einem weiteren Beispiel werden die Teilchen zu einem Teig wie etwa
Brotteig oder Keksteig zugegeben, um ein natürliches Teilchen, wie etwa
eine Rosine, zu simulieren. Die Teilchen können auch zugegeben werden,
um dem gebackenen Teig eine Geschmacksausprägung hinzuzufügen, wie
etwa Zimt oder Erdbeere. Es ist überraschenderweise
festgestellt worden, daß dasselbe
Teilchen verwendet werden kann, um entweder ein knuspriges Mundgefühl, ein
festes Mundgefühl
oder ein weiches Mundgefühl
zu verleihen.
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Ohne
einer Erweichung zu unterliegen, haben die Teilchen in Bißgröße ein „kieselhartes" Mundgefühl. In einem
Beispiel erweicht ein extrudiertes Analog mit Rosinengeschmack,
das zu Brot zugegeben worden ist, vom „kieselartigen" Mundgefühl zur simulierten
Textur einer natürlichen
Rosine. Die Veränderung
in der Textur tritt nach 60 Minuten Ruhenlassen des Brotteiges und
Backen für
18 Minuten in einem Ofen bei 253°C
(455°F) ein.
Das „kieselharte" Rosinenanalog erweicht
jedoch nicht im selben Umfang, wenn es zu einem Keksteig zugegeben
und 8–11
Minuten in einem Ofen bei 193°C
(380°F)
gebacken wird.
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Durch
Hinzugeben von Mehl zur Vorextrusionsformel kann die Härte so eingestellt
werden, daß der Endverbraucher
eine rosinenähnliche
Textur mit einer kürzeren
Backzeit erhält,
wie in Beispiel 2 gezeigt ist. Das Zugeben von zusätzlichem
Fett zur Vorextrusionsformel stellt die Härte so ein, daß der Endverbraucher eine
rosinenähnliche
Textur mit einer kürzeren
Backzeit erhält,
wie gezeigt in Beispiel 3. Ein weicheres Produkt kann auch erhalten
werden, indem der Feuchtigkeitsgehalt im Endprodukt auf ein Maximum
von etwa 15 bis 18 Gew.-% erhöht
wird, wie gezeigt in Beispiel 2. Ein weiterer Weg, ein Produkt zu
erweichen, schließt
das Verringern der Konzentration von Zucker in einer bestimmten
Formulierung ein, wie gezeigt in Beispiel 2.
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Der
Bereich der Weichheit, der durch Variieren der Mengen an Mehl, Fett,
Zucker, Gummis und/oder Feuchtigkeit verliehen wird, ist praktisch
grenzenlos. Als eine Folge kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung
verwendet werden, um einen außerordentlich
breiten Bereich von Texturen zu simulieren.
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Weichheit
kann in einigen Teilchen, insbesondere kleinen Teilchen, ohne zusätzliches
Backen durch den Endverbraucher verliehen werden. Zum Beispiel kann
ein Krumenkuchentopping mit einem weichen Mundgefühl ohne
Backen hergestellt werden. Die Teilchen in Bißgröße werden vor der Zugabe zum
Teig empfänglich
für Erweichen
gemacht. Die Teilchen werden durch Zugabe von Fett, Zucker und/oder
Mehl und Gummis und Wasser zur heterogenen Mischung vor der Extrusion
empfänglich
für Erweichen
gemacht.
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Vorbehandelte
homogene Teilchen können
einen Prozentanteil Wasser von bis zu etwa 18 Gew.-% beibehalten
und können
anschließend
zu einem Prozentanteil Feuchtigkeit zurückgetrocknet werden, der niedriger
ist als etwa 10%. Höhere
Wasserkonzentrationen können
in Verbindung mit einem Konservierungsstoff verwendet werden, um
die Teilchenempfindlichkeit gegen mikrobielles Wachstum zu verringern.
Die Teilchen hydratisieren und erweichen erneut, nachdem sie zu
Teig zugegeben worden sind.
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Der
signifikante Vorteil dieser Wasserrückhalteeigenschaft ist, daß ein Endverbraucher
die getrockneten Geschmacksteilchen in großen Mengen kaufen kann. Der
(Die) Endverbraucher(in) kann die Teilchen nach seiner oder ihrer
Lust in einer Teig- oder anderen Matrix verwenden, wo die Teilchen
rehydratisieren werden. Die Teilchen haben eine viel längere Lagerdauer
als die natürlichen
Teilchen, die sie ersetzen, wie etwa Rosinen.
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Die
homogenen Teilchen verleihen dem Nahrungsmittel Geschmack, was in
einer Ausführungsform „nussig", Karamel und Kokosnuß ist. In
einem Beispiel werden geröstete
Kokosnußteilchen
nach Extrusion getrennt zu den homogenen Teilchen zugegeben. Es
wird jedoch auch in Betracht gezogen, daß geröstete Kokosnußteilchen
vor der Extrusion direkt zu den homogenen Teilchen zugegeben werden.
Die Kokosnuß wird dann
während
der Extrusion innerhalb der Teilchen eingeschlossen.
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Andere
in Betracht gezogene Geschmacksstoffe schließen Fruchtgeschmacksstoffe,
wie etwa Blaubeere, Kirsche, Apfel, Dattel, Feigen, Rosinen, usw.,
Fleischgeschmacksstoffe, wie etwa Hähnchen, Rind, Schinken usw.,
und würzige
Geschmacksstoffe, wie etwa Grill, Rauch, Pfeffer usw., und süße Geschmacksstoffe,
wie etwa Karamel, Butterscotch, Schokolade, usw. ein. Die Geschmacksstoffe
können
als eine flüssige Essenz
oder ein verstäubtes
Teilchen zugefügt
werden. Ähnlich
zu Kokosnuß können die
anderen Geschmacksstoffe separat zu den extrudierten homogenen Teilchen
zugegeben werden, indem sie auf Oberflächen der Teilchen aufgesprüht werden,
oder können
mit den Teilchen koextrudiert werden.
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Wie
diskutiert, wird es auch in Betracht gezogen, daß die extrudierten Teilchen
ohne einen zusätzlichen
verliehenen Geschmack verwendbar sind. Diese Teilchen haben einen
natürlichen
Geschmack, der süß und „weizenartig" in einigen Anwendungen
sein kann und in anderen Anwendungen ein nicht-süßer oder „neutraler" Geschmack sein kann. Diese Teilchen
können
einen Geschmack haben, der karamelähnlich ist.
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Die
homogene Textur und Geschmack verleihende Teilchenmischung und das
Verfahren zur Herstellung der homogenen Teilchenmischung der vorliegenden
Erfindung sind Verbesserungen gegenüber existierenden Geschmack
und Textur verleihenden Materialien auf Teilchenbasis. Im Verfahren
der vorliegenden Erfindung werden die Inhaltsstoffe am Anfang gemischt,
um ein Vorgemisch zu bilden, und das Vorgemisch wird anschließend extrudiert,
um homogene Teilchen zu bilden.
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Somit
werden Geschmack und Textur verleihende Teilchen die ursprünglich heterogene
physikalische Eigenschaften der Größe, Dichte, Textur und Geschmack
haben, durch Extrusion zu homogenen Geschmack und Textur verleihenden
Teilchen umgeformt. Es wird dadurch verhindert, daß die homogenen
Teilchen sich in separate Geschmacksteilchen und Texturierungsteilchen
trennen. So können
die homogenen Teilchen der vorliegenden Erfindung ohne substantielles
Risiko der Teilchentrennung und ohne Risiko substantieller Feinteilchenerzeugung
transportiert werden.
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Einige
Aspekte des Verfahrens und Produktes der vorliegenden Offenbarung
machen Verwendung von einem Material mit hohem Fasergehalt und hohem
Proteingehalt. Das Material mit hohem Fasergehalt und hohem Proteingehalt
kann mit einem Geschmacksstoff versehen werden und hat, wenn es
mit anderen Teilchen extrudiert wird, Verwendung als ein Nahrungsmittel
für menschlichen
Verzehr.
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Mit
dem Begriff „homogene
Teilchen" sind Teilchen
mit im wesentlichen den gleichen physikalischen und chemischen Eigenschaften
gemeint. Eine Mischung aus homogenen Teilchen ist eine, in der jedes
Teilchen im wesentlichen denselben Geschmack, dieselbe Textur oder
sowohl denselben Geschmack als auch dieselbe Textur hat. Mit dem
Begriff „heterogene
Teilchen" sind Teilchen
mit unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften
gemeint. Jedes Teilchen in einer heterogenen Mischung kann einen
unterschiedlichen Geschmack oder eine unterschiedliche Textur haben.
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Im
Gegensatz zu einer herkömmlichen,
nicht-extrudierten, Textur und Geschmack verleihenden Mischung können die
extrudierten homogenen Teilchen der vorliegenden Erfindung entweder
ganz verzehrt werden oder können
zu einer gewünschten,
gleichförmigen
Größe vermahlen
oder klassiert werden. In einer Ausführungsform werden die homogenen
Teilchen formuliert und werden zu einer Krümelgröße vermahlen, um eine weitere
Produktmischung herzustellen. Diese hinzugefügte Vielseitigkeit erlaubt,
daß die
Mischung aus homogenen Teilchen an mehr Anwendungen angepaßt werden
kann als herkömmliche
Textur und Geschmack verleihende Mischungen. Die Vielseitigkeit
erlaubt bessere Abdeckung einer Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten
durch die Mischung, verglichen mit einer herkömmlichen Mischung aus heterogenen
Teilchen. Diese Vielseitigkeit erlaubt auch besseres Vermischen
mit anderen Nahrungsmittelteilchen, wie etwa Frühstückscerealien und teilchenförmigen Snacks.
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Es
ist überraschenderweise
festgestellt worden, daß durch
Umformung der Teilchen durch Extrusion zu homogenen Teilchen der
Geschmack, organoleptisch bestimmt, reicher ist und größere Intensität hat in
der homogenen Teilchenmischung als in heterogenen Teilchenmischungen,
die mit denselben Inhaltsstoffen hergestellt sind. Dieser Befund
ist überraschend,
weil das Mischungsgewicht einer Emulsion, die Geschmacksrichtungen
verleiht, sowohl für
heterogene als auch für
homogene Teilchen dieselbe ist. Es ist auch festgestellt worden,
daß wegen
des reicheren und intensiveren Geschmacks der homogenen Teilchen
eine signifikant kleinere Menge an Inhaltsstoffen, wie etwa geröstete Kokosnuß, Beeren,
Bananen, Apfel und Schokolade, mit der vermahlenen homogenen Teilchenmischung
vermischt werden muß,
um gewünschten
Geschmack zu verleihen und Geschmacksintensität zu erhöhen. Dies ist für Verbraucher
wünschenswert,
weil einige dieser Inhaltsstoffe dazu neigen, einen hohen Fett-,
Kalorien- und/oder Cholesteringehalt zu haben. Dies kann auch wegen resultierender
niedrigerer Kosten wünschenswert
sein. Das Teilchen der vorliegenden Erfindung erlaubt auch Mehrfacharomatisierung
einzelner Teilchen.
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Man
glaubt, daß im
Verfahren der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Geschmacksstoffe
durch Extrusion in jedes der homogenen Teilchen der vorliegenden
Erfindung freigesetzt und dispergiert werden. In einem spezifischen
Beispiel werden der nussige „Geschmack" des stärkehaltigen
Getreidekorns und der verliehene Geschmack der Geschmacksstoffemulsion
in ein einziges Teilchen eingemischt.
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Zusätzlich zum
Vermischen eines Geschmacksstoffes mit dem Vorgemisch und dem Vermischen
extrudierter Teilchen mit einem Geschmacksstoffteilchen wie Kokosnuß. Die vorliegende
Offenbarung schließt auch
den Schritt des Aufsprühens
von entweder Tröpfchen
oder zerstäubten
Teilchen von Geschmacksstoff auf Oberflächen extrudierter Teilchen
ein.
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Weil
die Teilchen mit unterschiedlichen Größen und Dichten in der einzigen
Vorgemischmatrix gehalten werden, die extrudiert wird, und vermahlen
und klassiert werden können,
hat die endgültige
Mischung aus homogenen Teilchen eine gleichförmige und enge Teilchengrößenverteilung.
Somit kann die vermahlene Teilchenausführungsform der homogenen Mischung
verbesserte Abdeckung auf einem Nahrungsmittel, wie etwa einem Donut,
einem Getreideproduktteilchen, einem Süßwarenriegel und einem Eiscremeriegel,
bereitstellen.
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Wie
beschrieben, wird jedes der extrudierten homogenen Teilchen aus
den Inhaltsstoffen Mehl, Zucker, Fett, Stärkegetreidekorn mit hohem Fasergehalt
und hohem Proteingehalt, das Zucker einschließt, zusammen mit einer Geschmacksstoffemulsion,
künstlicher
Farbe und Wasser hergestellt.
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Ein
bevorzugtes Mehl ist Weizenmehl. Andere Mehle, wie etwa Maismehl,
Hafermehl und Reismehl, sind ebenfalls zur Verwendung geeignet.
Der Mehltyp kann so ausgewählt
werden, daß er
mit einem anderen Teilchentyp kompatibel ist, der mit den extrudierten
Teilchen vermischt wird, wie etwa Cornflakes oder Hafergrütze.
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In
einem Beispiel wird das stärkehaltige
Getreidekorn mit hohem Fasergehalt und hohem Proteingehalt mit 60
bis 80 Gew.-% der Stärke
umgewandelt in eine lösliche
Form und 4 bis 30 Gew.-% umgewandelt in eine Karamel-Zucker-Mischung
mit 70% Maltose und weniger als 5% Glucose hergestellt. Das Getreidekorn ist
vorzugsweise Weizenkorn, das enzymatisch in die lösliche Form
umgewandelt ist. Andere akzeptable Körner schließen Reis, Hafer, Mais, Gerste,
Sorghum, Roggen und Kombinationen dieser Körner ein. Eine Getreidekornzubereitung,
die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist
im Kovach-Patent U.S. Nr. 5,395,623 beschrieben, das am 7. März 1995
erteilt worden ist.
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In
einem Beispiel hatte das Getreidekorn, das im Kovach-Patent beschrieben
ist, einen Gesamtnahrungsfasergehalt von etwa 33 Gew.-% und eine
Proteinkonzentration von etwa 27% Trockengewicht. Dieses Getreidekorn
kann in einem Verfahren zur Herstellung von Alkohol aus Korn erhalten
werden. Dieses Beispiel verleiht einem Produkt Karamelgeschmack.
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In
einem weiteren Beispiel wird das Getreidekorn mit hohem Proteingehalt
und hohem Fasergehalt auch in einem Verfahren zur Herstellung von
Alkohol aus Korn erhalten. In dieser Ausführungsform hat das Getreidekorn
eine enzymatische Stärkeumwandlung
von 90% bis 100%. Geeignete Getreidekörner schließen Weizen, Mais, Hafer, Reis,
Gerste, Sorghum, Roggen und Kombinationen dieser Körner ein.
Die Körner
haben einen Proteingehalt im Bereich von 17% bis 30%, auf einer
Trockensubstanzbasis. Die Körner
haben einen Gesamtnahrungsfasergehalt auf einer Trockensubstanzbasis
von zwischen 30 und 70 Gew.-% und einen stickstofffreien Extraktgehalt
auf Trockengewichtsbasis von weniger als 40%. Die Teilchen haben
eine Beschichtung aus restlichen Zuckern aus der enzymatischen Umwandlung
der Stärke,
die 17 bis 30 Gew.-% beträgt, auf
einer Trockensubstanzbasis.
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In
einem weiteren Beispiel sind das Verfahren und das Produkt frei
von dem Getreidekorn mit hohem Protein und Fasergehalt. Stattdessen
schließen
das Verfahren und Produkt ein herkömmliches Mehl, wie etwa Weizenmehl,
ein.
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In
einem Beispiel wurden beschriebene heterogene Inhaltsstoffe vermischt
und in einem Wenger-Extruder, Modell Nr. X1-155, hergestellt von
der Wenger Company, Sabatha, Kansas, vermischt und extrudiert. Die
Inhaltsstoffe wurden ohne Dampfzugabe vermischt. Der Extruder schloß einen
Zylinder ein, der die Schraube umschloß, mit einem Durchmesser von
19,16 cm (7,542 Inches). Die Schraube drehte sich mit etwa 300 UPM
innerhalb des Zylinders.
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In
einem bevorzugten Beispiel wurde der Extruder mit einem Mundstück am Auslaß ausgestattet.
Das Mundstück
hatte eine Seite mit Löchern,
in der Anzahl im Bereich von 2 bis 8, wobei jedes Loch einen Durchmesser
von etwa 25,4 mm (einem Inch) hatte. Mundstücke mit Löchern in einem Durchmesser
im Bereich von 1,59–25,4
mm (1/16 Inch bis 1 Inch) lieferten annehmbare Ergebnisse. In einer
Ausführungsform
mit acht Löchern
waren die Löcher
konzentrisch in der Fläche
angeordnet.
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Am
Auslaß des
Extruders, hinter dem Mundstück,
befand sich eine Klingenschneideinrichtung, die sich in einem Bereich
von 200 bis 2.000 UPM drehte. In einer Ausführungsform drehte sich die
Klinge mit etwa 250 UPM. Die Schneideinrichtung wurde mit einer
UPM-Geschwindigkeit gedreht, um homogene Teilchen einer Größe herzustellen,
die angemessen in einem Ofen bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von
3 bis 6 Gew.-% trocknet.
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Ein
Messer schnitt die extrudierte Mischung in homogene Teilchen mit
einem Durchmesser von 25,44 mm (einem Inch) und einer Länge von
etwa 3,18 mm (1/8 eines Inches). Die Mischung blähte sich nicht auf, wenn sie
aus dem Mundstück
austrat.
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In
einem Beispiel wurden, nachdem die homogenen Teilchen von der Schneideinrichtung
ausgeformt worden waren, die Teilchen in einem Wenger-Ofen, hergestellt
von der Wenger Company, Sabatha, Kansas, getrocknet. Die Teilchen
wurden vorzugsweise bei etwa 107°C
(225°F)
für 5,3
Minuten in einer ersten Kammer getrocknet und bei einer Temperatur
von 135°C
(275°F)
für 5,3
Minuten in einer zweiten Kammer getrocknet.
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Nach
dem Trocknen wurden die Teilchen für etwa 10 Minuten abgekühlt. Nachdem
sie abgekühlt
waren, wurden die homogenen Teilchen in einer Ausführungsform
in eine Weizenmühle überführt und
zu einer gewünschten
Größe vermahlen.
Die gewünschte
Größe ist abhängig von
der spezifischen Anwendung.
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Die
homogene Produktmischung wurde weiter gereinigt, indem sie durch
eine Reihe von Sieben gegeben wurde. Die Siebanordnung erlaubt,
daß „Überprodukte" zur Mühle rückgeführt und
Feinteilchen gesammelt und zur ursprünglichen Vorextrusionsmischung
rückgeführt werden.
Homogene Teilchen innerhalb eines gewünschten Größenbereiches wurden in einen
Lagerbehälter
geleitet.
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Für ein Beispiel
wurden Teilchen im Lagerbehälter
mit einem gerösteten
Kokosnußinhaltsstoff
vermischt oder verpackt, um das extrudierte Donut-Knusperprodukt
herzustellen. Es wird in Betracht gezogen, daß andere Geschmacksstoffe als
Kokosnuß mit
der Teilchenmischung der vorliegenden Erfindung gemischt werden
können.
Andere Geschmacksstoffe schließen
Schokolade, Vanille und Erdbeere, Banane, Apfel und andere Beerengeschmacksstoffe
ein. Andere Nicht-Fruchtgeschmacksstoffe, die zur Verwendung geeignet sind,
wie etwa würzige
Fleischgeschmacksstoffe, sind beschrieben worden.
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In
einem weiteren Beispiel sind Teilchen Geschmacksstoffanaloge. In
einer Ausführungsform
haben die Analoge einen Durchmesser von etwa 9,53 mm (3/8 Inches).
Selbstverständlich
können
diese Analoge jedoch auch in einem breiten Bereich von Größen hergestellt
werden. Die Analoge können
eine Textur haben, die von fest bis weich reicht. Die Analoge können einen
Geschmacksintensitätsbereich
von regulär
bis hoch haben und können
mit künstlichen
Geschmacksstoffen, natürlichen
Geschmacksstoffen oder Fruchtgeschmacksstoffen aromatisiert werden.
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Das
Geschmack und Textur verleihende Produkt schließt auch ein Flockenprodukt
ein. Extrudierte Teilchen, die in dem beschriebenen Verfahren hergestellt
werden, werden zu einer Flockenmühle überführt, wo
die Teilchen zu Flocken verarbeitet werden. Als nächstes werden
die Flockenteilchen in einem Röster
auf eine Feuchtigkeit von etwa 3 Gew.-% geröstet. Die Flockenteilchen können alternativ
in einem Ofen, ohne Rösten,
getrocknet werden. In einer Ausfürungsform
werden die gerösteten
Teilchen dann mit einem gewünschten Geschmack
umhüllt
und werden abgekühlt.
Nachdem sie abgekühlt
sind, werden die Flocken verpackt. In einem weiteren Beispiel sind
die Flockenteilchen frei von zugesetztem Geschmack.
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In
einem Beispiel wurden die homogenen Teilchen verwendet, um ein Donut-Knusperprodukt
herzustellen, zum Aufbringen auf eine Donutoberfläche, mit
den folgenden Inhaltsstoffen mit den folgenden Gewichtsprozenztanteilen:
-
-
Um
das Donut-Knusperprodukt herzustellen, wurden alle Inhaltsstoffe
in einer horizontalen Mischung für
etwa 5 Minuten vorgemischt, mit Ausnahme des Shortenings, des Wassers
und der Kokosnuß,
um ein vermischtes Vorgemisch herzustellen. Das Shortening wurde
in einem getrennten Behälter
geschmolzen. Die vermischten Inhaltsstoffe wurden in einen Lagerbehälter überführt, der
oberhalb des Extruderzylinders angeordnet ist. Die vermischten Inhaltsstoffe
wurden dann mit einer im wesentlichen gleichförmigen Geschwindigkeit in eine
Mischkammer an einem Einlaß des
Extruders zugeführt.
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Nachdem
die gleichförmige
Geschwindigkeit erreicht war, wurden die Inhaltsstoffe Wasser und
geschmolzenes Shortening in die Mischkammer zudosiert, um eine angefeuchtete
Mischung mit den oben beschriebenen Konzentrationen herzustellen.
Die angefeuchtete Mischung wurde in die Mischkammer und in den Extruder überführt. Kein
zusätzlicher
Dampf oder kein zusätzliches
Wasser wurden in den Extruder eingebracht.
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Wenn
die Mischung aus dem Extruder durch das Mundstück austrat, wurde die Mischung
in kleine homogene Stücke
geschnitten. In einem Beispiel wurden die kleinen homogenen Stücke auf
einen Bandofen mit perforiertem Band überführt. Der Ofen schloß zwei Kammern
ein, die jeweils unabhängig
temperaturgesteuert waren. Die Steuerung erlaubte Einstellungen
und Haltezeit in jeder Kammer. Das Knusperprodukt wurde bei 107°C (225°F) für 5,3 Minuten
in Kammer 1 und bei 135°C
(275°F)
für 5,2
Minuten in Kammer 2 getrocknet. Das Produkt wurde durch die Kammern
mit einem perforierten Band gefördert.
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Nachdem
es getrocknet war, wurde das Donut-Knusperprodukt für zehn Minuten
auf dem perforierten Band abgekühlt.
Das Knusperprodukt wurde zu einer Walzenmühle überführt und auf eine gewünschte Größe vermahlen.
Eine Reihe von Sieben im Anschluß an die Weizenmühle klassierten
das Produkt. Überprodukte wurden
zur weiteren Vermahlung in die Mühle
rückgeführt. Feinteilchen
wurden gesammelt und zur ursprünglichen
vorgemischten Mischung in eine zweite Extrusion rückgeführt. Teilchen
innerhalb des gewünschten Spezifikationsbereiches
wurden in einen Lagerbehälter
geleitet. Vor der Verpackung wurde geröstete Kokosnuß mit einer
gewünschten
Rate zudosiert.
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Es
ist festgestellt worden, daß durch
Einstellen der Mehl- und Fettkonzentrationen zu den oberen Enden
der für
das Donut-Knusperprodukt beschriebenen Bereiche und der Zuckerkonzentration
am unteren Ende des für
das Knusperprodukt beschriebenen Bereiches ein weicheres Teilchenprodukt
erhalten wird. Man glaubt, daß diese
Einstellung von Inhaltsstoffen die Porengröße innerhalb der Teilchengröße erhöhen kann und
auch die Dicke von Wänden,
die Poren umschließen,
senken sowie die Wände
brüchig
machen kann.
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BEISPIEL 2
-
Ein
Geschmacksstoffanalog der vorliegenden Erfindung mit einem kieselharten
Mundgefühl,
das nicht wesentlich erweicht, wurde mit der folgenden prozentualen
Gewichtszusammensetzung hergestellt:
Saccharose | 50,00
Gew.-% |
Mehl | 23,75
Gew.-% |
Wasserabsorption | 11,81
Gew.-% |
Andere | 14,44
Gew.-% |
-
Geschmacksstoffanalogteilchen
mit einer weichen Textur und Geschmacksstoffanalogteilchen, die prädisponiert
sind, um eine weiche Textur zu haben, haben die folgende Formulierung:
Saccharose | 26,00
Gew.-% |
Mehl | 47,75
Gew.-% |
Wasserabsorption | 7,57
Gew.-% |
Andere | 8,68
Gew.-% |
-
So
wurde, um die Teilchen zu erweichen, die Saccharose um etwa die
Hälfte
reduziert und die Mehlkonzentration wurde ungefähr verdoppelt. Die Feuchtigkeitsabsorption
der Teilchen stieg von etwa 11,8% des Gesamtteilchengewichtes auf
17,6% des Gesamtteilchengewichtes. Obgleich bestimmte Anteile an
Zucker, Mehl und Feuchtigkeitsabsorption beschrieben worden sind,
wird man verstehen, daß andere
Anteile verwendet werden können,
um andere Grade an Weichheit zu erreichen.
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BEISPIEL 3
-
Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, hergestellt mit einem Inhaltsstoff mit
hohem Fasergehalt, beschrieben im Kovach-Patent, U.S. Nr. 5,395,623,
ist wie folgt:
Öl | 2,5
Gew.-% |
Mehl | 26,0
Gew.-% |
Saccharose | 45,0
Gew.-% |
Kovach-Inhaltsstoff | 13,0
Gew.-% |
Wasserabsorption | 9,0
Gew.-% |
Andere | 4,5
Gew.-% |
-
Diese
Formulierung erzeugte ein Teilchen mit einem festen oder kieselharten
Mundgefühl.
Das Teilchen, das mit dieser Formulierung hergestellt worden ist,
kann erweicht oder zum Erweichen prädisponiert werden mit der folgenden
Formulierung:
Öl | 4,5
Gew.-% |
Mehl | 24,5
Gew.-% |
Saccharose | 43,0
Gew.-% |
Kovach-Inhaltsstoff | 15,0
Gew.-% |
Absorption | 10,0
Gew.-% |
Andere | 3,5
Gew.-% |
-
In
diesem Falle wird das Teilchen durch etwa Verdoppeln der Ölkonzentration
erweicht.