NL7907667A - Snack-artikel rijk aan cellulosevezels en een werkwijze voor de bereiding daarvan. - Google Patents

Description

*' 1 N.O. 28.339 -1-

Snack-artikel rijk aan cellulosevezels en een werkwijze voor de bereiding daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een "snack"-artikel dat rijk aan een ballaststof is, alsmede op een werkwijze voor de bereiding daarvan door extruderen bij verhoogde temperatuur.

Bekend is dat voor de handhaving van een bevredigende darmfunk-5 tie een voeding rijk aan een ballaststof gewenst en doelmatig is. In het algemeen verstaat men onder deze de vertering bevorderende stoffen ballaststoffen uit planten die hoofdzakelijk uit cellulose of daarmede chemisch verwante onverteerbare stoffen bestaan. Daar deze onverteerbare ballaststoffen (in de engelse taal "dietary fiber" ge-10 noemd) met behulp van normale chemische methoden moeilijk bepaalbaar zijn heeft men het begrip "ruwe vezel" ingevoerd, die in het algemeen ongeveer 1/5 van de plantaardige ballaststoffen uitmaakt. Bijvoorbeeld bevattende tarwezemelen naast voor de vertering belangrijke proteïnen, minerale stoffen en werkzame verbindingen tussen 20 en 15 60 gew.$ dergelijke ballaststoffen, hetgeen in overeenstemming is met een gemiddeld gehalte aan ruwe vezel van 9-12 gew.#.

In recente tijd heeft men de voor de voeding belangrijke fysiologische waarde van plantaardige ballaststoffen beseft en men heeft vastgesteld dat deze ballaststoffen in de thans gebruikelijke voeding 20 in een te geringe hoeveelheid aanwezig is. Zo is behoefte aan voedingsmiddelen, die ter compensatie van de gebruikelijke voeding bijzonder rijk aan ballaststoffen zijn. Als bijzonder rijk aan ballaststoffen worden levensmiddelen beschouwd indien het gehalte daarvan aan ruwe vezel groter is dan ongeveer 3 gew.#, gemeten aan de maxima-25 le waarde voor het gehalte aan ruwe vezel in landbouwkundig gewonnen cerealiën.

Volgens het tevoren vermelde is dus behoefte aan als voedingsmiddelen geschikte produkten die rijk aan plantaardige ballaststoffen zijn en die gelijktijdig met betrekking tot de smaak en de consis-30 tentie de verbruiker bevallen.

Er zijn op basis van zuivere cerealiën reeds voedingsmiddelen die rijk zijn aan ruwe vezel, zoals bijvoorbeeld knackebrood; met betrekking tot dergelijke voedingsmiddelen is de keuze echter zeer be-^ . perkt en arm aan afwisseling, In het bijzonder zijn snack-produkten 35 die rijk aan ballaststoffen zijn nauwelijks te verkrijgen.

\ Onder "snack-produkten" worden volgens de uitvinding artikelen \ verstaan die hoofdzakelijk buiten de grote dagelijkse maaltijden wor- 790 76 67 * -2- den gebruikt» bijvoorbeeld bij het ontbijt of bij samenkomsten. Bedoeld zijn knabbelartikelen in de vorm van vlokken, opgeschuimde pro-dukten en dergelijke die ook kunnen zijn gezoet.

Bekend is weliswaar dat men aan snack-artikelen op basis van 5 zetmeel bevattende materialen die volgens extrudeerprocessen zijn verkregen hoeveelheden ballaststoffen kan toevoegen; het mogelijke gehalte daarvan aan vezelbestanddelen is echter zeer beperkt. Dit komt enerzijds door de slechte extrudeereigenschappen van zetmeel-produkten die rijk aan ruwe vezel zijn, anderzijds komt dit doordat 10 de materialen die rijk aan ruwe vezel zijn onder de in het extrudeer-proces toegepaste temperatuur- en druk-omstandigheden tengevolge van slechte vloei-eigenschappen gemakkelijk aanbranden, waardoor de betreffende produkten zodanig door de verhitting worden geschaad dat zij als zodanig onaantrekkelijk zijn.

15 Aan de uitvinding lag derhalve het probleem ten grondslag de te voren vermelde nadelen te vermijden en een snack-produkt te verschaffen dat rijk aan ballaststoffen is en dat aanzienlijk grotere gehalten aan ruwe vezel bevat dan de bekende produkten en dat gelijktijdig de gewenste eigenschappen met betrekking tot de smaak en de 20 struktuur heeft.

-Het probleem wordt volgens de uitvinding opgelost door een ge-extrudeerd snack-artikel dat rijk aan ballaststof is en dat is gekenmerkt door een gehalte aan met ballaststof verrijkte materialen van 10 - 8θ gew.$ en een gehalte aan een onder extrudeeromstandigheden 25 plastificeerbaar proteïnen van 20 - 90 gew.$.

De voorkeur verdienen 20 - 70 gew,# van de vermelde, aan ballaststof rijke bestanddelen. Een produkt wordt rijk aan ballaststof beschouwd indien het gehalte daarvan aan ruwe vezel groter dan 3 gew.# is, zonder dat daartoe het gehalte aan plastificeerbaar proteïne 30 wordt gerekend.

Verrassenderwijze is gebleken dat onder extrudeeromstandigheden plastificeerbare proteïnen de bekende nadelen met betrekking tot de bereiding van snack-produkten die rijk aan ruwe vezel zijn verhinderen en een aanzienlijke vergroting van de hoeveelheid ruwe vezel moge-35 lijk maken zonder dat daardoor de eigenschappen met betrekking tot de smaak nadelig worden beïnvloed en in tegendeel juist een bijzonder smakelijk produkt met een samenhangende, eventueel opgeschuimde struk-tuur en een goede houdbaarheid opleveren.

| Als materialen die rijk zijn aan ballaststof komen volgens de I *t0 uitvinding materialen in aanmerking die fysiologisch ongevaarlijk l 790 7 6 67 i -3- zijn. Voorbeelden daarvan zijn zemelen en andere^ nevenprodukten van de verwerking van plantaardige grondstoffen. Ook zuivere cellulose komt in aanmerking.

Als onder extrudeeromstandigheden plastificeerbare proteïnen 5 komen volgens de uitvinding proteïnen in aanmerking die enerzijds bij de boven 100°C liggende extrudeertemperaturen zodanig worden geplastificeerd dat zij als glijmiddel voor de aanwezige hoeveelheid ballaststof werken en anderzijds met betrekking tot de smaak als voedingsmiddel geschikt zijn. Bijzonder geschikt zijn melkproteïnen* zo-10 als caseïne* coprecipitaat* weiproteïnen, maar ook plantaardige proteïnen. Het is bijzonder doelmatig indien de proteïnen door toevoegsels zijn omsloten, dat wil zeggen beter smeltbaar of oplosbaar zijn gemaakt.

Het snack-produkt volgens de uitvinding heeft een vaste, brosse 15 struktuur en heeft ondanks het grote gehalte aan ruwe vezel een goed accepteerbare smaak. De struktuureigenschappen kunnen binnen bijzonder brede grenzen worden ingesteld. De knapperige brosse consistentie komt overeen met die van knackebrood.

Naast als ballaststof gebruikt materiaal en proteïne kan het 20 snack-produkt volgens de uitvinding nog andere levensmiddelen of le-vensmiddelcomponenten in de voor voedingsmiddelen gebruikelijke hoeveelheden bevatten, zoals koolhydraten en vetten, zouten, kruiden, aromastoffen en als toevoegsel geschikte kleurstoffen, eventueel ook werkzame verbindingen. Het snack-produkt volgens de uitvinding is 25 dus ook als volwaardig voedingsmiddel voor hoofdmaaltijden geschikt.

Van belang voor de uitvinding is het handhaven van de hoeveelheden volgens de uitvinding van de ballaststof en van het plastificeerbare proteïne, waarbij de in aanmerking komende hoeveelheden telkens op eenvoudige wijze door voorproeven kunnen worden bepaald.

30 De werkwijze volgens de uitvinding voor de bereiding van het sqack-produkt door extruderen is gekenmerkt, doordat men een op zichzelf moeilijk extrudeerbaar materiaal dat rijk aan ballaststof is met een onder extrudeeromstandigheden plastificeerbaar proteïne met een watergehalte van 8-25 gew.# mengt en het verkregen mengsel bij een 35 temperatuur van ten minste 100°C extrudeert.

De volgens de uitvinding geschikte proteïnen en als ruwe vezel gebruikte materialen, in het bijzonder uit cellulosevezels bestaande materialen, zijn reeds vermeld. Belangrijk voor de werkwijze volgens g . de uitvinding zijn in het bijzonder ook de temperatuur, die bij voor- T" 40 keur in het gebied van 120 - 190°C ligt, alsmede het watergehalte I 790 76 67 * -4- voór het extruderen, dat voor het bereiken van de gewenste brosse struktuur van belang is. Bij voorkeur is het watergehalte 10-20 gew.$.

Van belang voor de werkwijze volgens de uitvinding is dat het 5 als omhullingsmiddel en glijmiddel dienende proteine bij het extru-deerproces een watergehalte heeft dat optimale smelteigenschappen onder de extrudeeromstandigheden verzekert. Dit wordt op verschillende wijzen bereikte

Men kan het proteïne in betrekkelijk vochtige vorm, bijvoorbeeld 10 met een.vochtgehalte van meer dan 10 gew.$, met het in het algemeen drogere, als ballaststof gebruikte materiaal mengen en direkt daarna extruderen. Anderzijds kan men een droger proteïnen (in het geval van bijvoorbeeld caseïne een watergehalte van 6-12 gew.#) met betrekkelijk vochtig, als ballaststof gebruikt materiaal mengen of men kan 15 water aan het totale mengsel toevoegen; in een dergelijk geval laat men het mengsel rijpen totdat het als glijmiddel gebruikte proteïne een -voldoende hoeveelheid vocht heeft opgenomen. In het algemeen zijn deze voorwaarden bij het aangegeven gebied van het watergehalte van het extrudeermengsel gegeven.

20 Indien het proteïne dient te worden ontsloten kan het smeltbare proteine in de vorm van reeds"ontsloten proteïne voor de werkwijze worden gebruikt, bijvoorbeeld in de vorm van natriumcaseïnaat of ka-liumcaseïnaat, die wederom uit zuur-caseine kunnen zijn verkregen. Anders dan deze werkwijze is het echter ook mogelijk de ontsluiting 25 van het proteïne in situ, dat wil zeggen gelijktijdig met de bereiding van het snack-artikel, uit te voeren. In een dergelijk geval wordt niet ontsloten proteïne samen met ontsluitingsmiddelen gebruikt. Ontsluitingsmiddelen kunnen alkaliën of alkalisch reagerende zouten zijn, in het bijzonder de alkalimetaal-, aardalkalimetaal- en/ 30 of ammoniumzouten van koolzuur, fosforzuur, citroenzuur of van andere zwakke anorganische of organische zuren, in het bijzonder van zuren met complex vormende anionen, zoals bijvoorbeeld de citraten, oli-go- en polyfosfaten en dergelijke. Door de ontsluitingsmiddelen wordt tijdens het extruderen de gewenste omzetting van het proteïne onder 35 vorming van ontsloten proteïne bereikt. Voor de ontsluiting van leb-caseïne verdienen in het bijzonder de zouten met complex vormende anionen de voorkeur die calciumionen kunnen binden.

^ Ondanks de hoge, volgens de werkwijze van de uitvinding toepas- \bare temperaturen treedt verrassenderwijze noch een nadelige verkleu-40 ring van het proteïne noch van het ruwe vezel bevattende materiaal op.

790 7 6 67 * i -5-

Aangenomen wordt dat onder de druk- en temperatuuromstandigheden van het extruderen een omhulling van het ballaststof bevattende gedeelte door het proteïne optreedt, die een ongewenste verkleuring en het optreden van nadelige veranderingen in de smaak verhindert. Bijzonder 5 verrassend was dat het met betrekkelijk kleine hoeveelheden proteïne mogelijk was de materialen van de ruwe vezels extrudeerbaar te maken, hoewel bij het gebruik van zetmeel bevattende produkten met de bekende goede eigenschappen van de stijfselvorming en overeenkomstig daarmede goede glij-eigenschappen, zeer grote hoeveelheden zijn vereist 10 om materiaal van ruwe vezels extrudeerbaar te maken. Daarbij blijft de glijwerkzaamheid van het proteïne tot aan de benedengrens van de temperatuur van de werkwijze volgens de uitvinding behouden, ook indien beneden 120°C de hoeveelheid proteïne niet meer bij het minimum dient te liggen.

15 Door de keuze van de samenstelling in het bijzonder met betrek king tot het proteinegehalte en de hoeveelheid water van het te extruderen uitgangsprodukt alsmede de temperatuur in de extrudeerin-richting kan de consistentie en in het bijzonder de dichtheid van het snack-produkt binnen brede grenzen worden bestuurd. De eigenschappen 20 met betrekking tot de smaak en tot de voedzaamheid van het produkt kunnen door toevoegen van gebruikelijke smaakstoffen en aromastoffen, waartoe eveneens keukenzout dient te worden gerekend, eventueel ook werkzame verbindingen, worden gevarieerd.

Ook voor verhitting gevoelige proteïnen kunnen zonder schade 25 worden gebruikt tengevolge van de mogelijkheid ook bij betrekkelijk lage temperaturen te extruderen.

Het ballaststof rijke snack-artikel volgens de uitvinding verrijkt het aanbod van ruwe vezel-rijke voedingsmiddelen, in het bijzonder voedingsmiddelen met een de spijsvertering regelende werking.

50 Op grond van het proteinegehalte is het snack-artikel volgens de uitvinding gelijktijdig een waardevolle voedingsbron, die op grond van de goede smaak ook graag wordt gebruikt.

De volgende voorbeelden illustreren de uitvinding.

Voorbeeld I.

35 Er werd een mengsel bereid bestaande uit 700 g tarwezemelen met een gehalte aan ruwe vezel van 11 gew.# en met een watergehalte van 8,3 gew.# en 300 g fijnkorrelig zuurcaseïne met een watergehalte tussen 6 en 10 gew.$, dat tevoren met een zodanige hoeveelheid van een natriumcarbonaatoplossing werd gemengd dat het uiteindelijke waterge-^ kO halte 16 gew.# en de pH 6,3 was. Het watergehalte van het totale meng- 790 76 67 y» ' -6- sel was 10,6 gew.#. Het mengsel werd in een voor levensmiddelen geschikte extrudeerinrichting met groef, die in drie verschillende zones verwarmbaar was en die was voorzien van een kernprogressieve worm,gebracht en geëxtrudeerd. De temperatuur in de eerste zone was 5 100°C, in de tweede en de derde zone 170°C. De compressieverhouding was 1 ik, Men verkreeg een vast snack-produkt met een gewicht per liter van 300 g.

Voorbeeld II.

Er werd zoals in voorbeeld I te werk gegaan, waarbij echter de 10 hoeveelheid tarwezemelen 60 gew.% en de hoeveelheid zuurcaseïne *f0 gew.# was. Het gewicht per liter van het verkregen produkt was 380 g.

De werkwijze werd met respectievelijk 50 gew.$, kO gew.% en 30 gev.% zemelen met overeenkomstig vergrote hoeveelheden zuurcaseïne herhaald. De bereikte gewichten per liter waren respectievelijk 270 g, 15 190 g en 130 g.

Door in de voorbeelden I en II in plaats van natriumcarbonaat kaliumcarbonaat te gebruiken werden analoge produkten verkregen. Op dezelfde wijze geschikt bleek een suspensie van waterstofcarbonaat in water te zijn.

20 Voorbeeld III (vergelijkend voorbeeld ).

Er werd zoals in voorbeeld II te werk gegaan, waarbij echter maisgries met een watergehalté van 16,0 gew.$, in plaats van caseïne, werd gebruikt. Het mengsel was met geen van de in voorbeeld II toegepaste gewichtsverhoudingen extrudeerbaar. Pas bij een verlaging van 25 het gehalte van zemelen tot beneden 20 gew.$ was een bevredigende ex-trudering mogelijk.

Voorbeeld IV.

Gelijke gewichtsdelen tarwezemelen en kaliumcaseïnaat werden intensief gemengd en het watergehalte werd op 16 gew.$ ingesteld. Ver-30 volgens werd het mengsel onder toepassing van de in voorbeeld I beschreven extrudeerinrichting geëxtrudeerd. De temperatuur in de eerste zone was 100°C, in de tweede en de derde zone 120°C. Het verkregen produkt had een gewicht per liter van 590 g. Het produkt had een knapperig brosse struktuur en een smaak soortgelijk aan die van 35 knackebrood.

De werkwijze werd onder toepassing van een temperatuur van 150°C in de tweede en de derde zone herhaald. Het gewicht per liter van het w produkt was 310 g.

\ Door de werkwijze onder toepassing van een temperatuur van 190°C

-i I kO te herhalen werd een produkt met een gewicht per liter van 270 g ver- 790 7 6 67 -7- kregen. De eigenschappen met betrekking tot de struktuur en de smaak kwamen overeen met die van het bij 120°C verkregen produkt.

Voorbeeld V.

Er werd zoals in voorbeeld IV te werk gegaan, waarbij echter 5 60 gew.# kaliumcasexnaat en 40 gew.$6 tarwezemelen in het mengsel werden gebruikt. De resultaten bij verschillende extrudeertemperaturen kwamen overeen met die van voorbeeld IV.

Voorbeeld VI.

Er werd zoals in voorbeeld V te werk gegaan, waarbij echter na-10 triumcaseïnaat in plaats van kaliumcaseinaat werd gebruikt. De resultaten kwamen overeen met die van voorbeeld V.

Voorbeeld VII.

Er werd zoals in voorbeeld II te werk gegaan, waarbij echter verschillende hoeveelheden aardappelvezels en natriumcasexnaat wer-15 den gebruikt. Het uit aardappelvezels bestaande produkt was een resterend produkt van de winning van zetmeel uit aardappelen. Het gehalte aan aardappelvezels werd van 30 - 70 gew.# gevarieerd. De temperaturen in de tweede en de derde zone werden van 120 - 180°C gevarieerd. In alle gevallen werden bevredigende produkten verkregen. De 20 gewichten per liter waren tussen 100 en 700 g.

Voorbeeld VIII.

In een voor levensmiddelen geschikte extrudeerinrichting met een kernprogressieve worm (compressieverhouding 1 : 4) werd bij 180°C het volgende produkt geëxtrudeerdi 25 zuur-casexne met een korreling van 0,6 mm en een watergehalte van 9,4 gew.2! werd in een gewichtsverhouding van 1 : 1 met een cellu-losepoeder, type EP 70, een produkt van de Firma Celcommerz droog gemengd (gehalte aan ruwe vezel 98 gew.#).

Op het mengsel werden onder sterke turbulentie 113 g» betrokken 30 op 1 kg, van een 1*f,6-gew.procents kaliumcarbonaatoplossing gelijkmatig gesproeid. Het watergehalte van het mengsel was 16 gew.%. Het ex-truderen werd na ongeveer 20 uren opslaan van het vochtig gemaakte mengsel uitgevoerd. Er werd een lichtgeel snack-produkt met een gewicht per liter van 398 g verkregen. De pH van het geëxtrudeerde pro-35 dukt was 6,5.

790 76 67

Claims (15)

1. Aan ballaststof rijk geëxtrudeerd snack-artikel, gekenmerkt door een gehalte aan ballaststof—rijke materialen van 10 - 80 gew.# en een gehalte aan een onder extrudeeromstandigheden plas-5 tificeerbaar proteïne van 20 - 90 gew.%.

2. Snack-artikel volgens conclusie 1, gekenmerkt» doordat het gehalte aan ruwe vezel zonder het gehalte aan plastifi-ceerbaar proteïne groter dan 3 gew.$ is.

3. Snack-artikel volgens conclusie 1 en/of 2» geken- 10. e r k t , doordat als ballaststo^rijk materiaal zemelen of andere resterende produkten van de verwerking van plantaardige grondstoffen wordt gebruikt.

4. Snack-artikel volgens conclusie 3» gekenmerkt, doordat tarwezemelen of vezelrijke resten van de aardappelverwerking 15 wordt gebruikt.

5. Snack-artikel volgens conclusies 1-4, gekenmerkt, doordat het plastificeerbare proteïne een melkproteïne is.

6. Snack-artikel volgens conclusie 5, gekenmerkt, doordat het plastificeerbare proteïne op basis van caseïne is opge- 20 bouwd.

7. Werkwijze voor de vervaardiging van snack-artikel, met het kenmerk, dat men een op zichzelf moeilijk extrudeerbaar, aan ballaststof verrijkt produkt met een onder extrudeeromstandighe-den plastificeerbaar proteïne en eventueel onder toevoeging van water 25 tot een mengsel met een watergehalte tussen 8 en 25 gew.$ mengt en het verkregen mengsel bij een temperatuur van ten minste 100°C ex-trudeert.

8. Werkwijze volgens conclusie 7» met het kenmerk, dat men het extruderen uitvoert bij een temperatuur van 120 - 190°C.

9. Werkwijze volgens conclusie-7 of 8, met het ken merk, dat men een mengsel met een watergehalte van 10-20 gew,$ extrudeert.

10. Werkwijze volgens conclusie 7-9» met het kenmerk, dat men als plastificeerbaar proteïne een ontsloten prote- 35 ine gebruikt.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat men als ontsloten proteïne een casexnaat gebruikt.

12. Werkwijze volgens conclusie 7-9» met het ken-(’.wj merk, dat men als plastificeerbaar proteïne een niet ontsloten \ 40 proteïne gemengd met een ontsluitingsmiddel gebruikt. V 790 7 6 67 -9-

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat men als ontsluitbaar proteïne zuurcaseïne, lebcaseïne, coprecipitaat en/of weiproteïne gebruikt.

14. Werkwijze volgens conclusie 12, met het k e n - 5. e r k , dat men a3^ ontsluitingsmiddel ten minste een alkalimetaal-, aardalkalimetaal- of ammoniumverbinding van koolzuurstof, fosforzuur of citroenzuur of een geschikt hydroxide gebruikt.

15. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat men als ontsluitingsmiddel een zout van een complex 10 vormend zuur en/of een mengsel van een complex vormend zuur met alka-lj/Sreagerende zouten gebruikt. ** * * * * \ * 79076 67