NL8004403A - Droog, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met hoog vezelgehalte ter bereiding daarvan. - Google Patents

Description

S 3817-61 ^

P & C

i - ,

Droog, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met hoog vezelgehalte en werkwijze ter bereiding daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een droog, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met hoog vezelgehalte en een werkwijze ter bereiding daarvan.

In de laatste tijd is onder de voedingsdeskundigen en de con-5 sumenten steeds meer belangstelling ontstaan voor voedselprodukten met hoog vezelgehalte, in het bijzonder voor graanprodukten met hoog vezelgehalte, die voor direkte consumptie geschikt zijn. Op het ogenblik zijn tarwezemelen het voornaamste bestanddeel, waarvan men gebruik maakt om een hoog vezelgehalte te verschaffen, bijv. in voor direkte consumptie geschikte graan-10 produkten. Sommige in de handel verkrijgbare, voor direkte consumptie bestemde graanprodukten met tarwezemelen worden echter bijna direkt klef en pasteus bij bevochtiging van het produkt in melk. Andere zijn meer zeer hard en bereiken bijna het andere uiterste dat zij niet smakelijk zijn, zelfs niet in melk, wegens de voortdurende hardheid. Anderszijds zijn enorme 15 hoeveelheden maiszemelen beschikbaar, die toegepast zouden kunnen worden in voedselprodukten met hoog vezelgehalte voor mensen, bijv. voor direkte consumptie geschikte graanprodukten. Het zou uiterst gewenst zijn graanprodukten met hoog vezelgehalte onder toepassing van maiszemelen als bron voor dit hoge vezelgehalte te bereiden onder toepassing van gebruikelijke, 20 met verhitting en extrusie werkende expansieprocessen en apparatuur, zoals beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.054.677 en 3.462.277. Dergelijke werkwijzen en apparatuur produceren op economische wijze en met zeer hoge snelheden een modern, droog, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met een aantrekkelijk en smakelijk uiterlijk, bijv. in de grootte 25 van hapjes of groter, dat voor de gemiddelde consument aantrekkelijk is om kopen. De produkten zijn licht,knapperig en bros en hebben een aangename kleur en smaak.

Bij dergelijke werkwijzen wordt een mengsel van bestanddelen met een droog uiterlijk snel door een verhitting- en extrudeerinrichting 30 gevoerd, waarin een hoge druk en temperatuur worden opgewekt. De bestanddelen worden snel aan een warmtebehandeling onderworpen; er wordt een deeg gevormd en dit deeg wordt onder omstandigheden van hoge temperatuur en druk door een beperkte opening uitgedreven, bijv. door een aantal matrijzen. De temperatuur en druk stroomopwaarts van de mondstukken worden voldoende 35 hoog gehouden om een snelle drukvermindering te veroorzaken wanneer het deeg door de matrijzen wordt geperst, waarbij een plotselinge omzetting van ten minste een deel van het watergehalte in de geëxtrudeerde deegmassa 800 4 4 03

V

«* - 2 - r in stoom optreedt, zodat zich in het ontstane produkt kleine en grote blazen ontwikkelen. Deze ontwikkeling van blazen door het gehele extrudaat wordt "expansie" genoemd. Het geëxtrudeerde en geëxpandeerde deeg doorloopt een slechts een kort ogenblik durend stadium,waarin het deeg uiterst cohesief, 5 kleverig en buigzaam is; bij de plotselinge verdamping van enige verdere hoeveelheden van het water daalt het watergehalte en worden de stukjes direkt omgezet in minder kleverige stukken. Deze stukken worden dan bijv. in een zeer snelle luchtstroom vam hoge temperatuur gevoerd, waarin de droogstap voltooid wordt en de drogere stukjes ontwikkelen het uiterst gewenste ge-10 roosterde uiterlijk.

Deze technologie was tot dusver echter niet beschikbaar voor de produktie van een geëxtrudeerd en geëxpandeerd graanprodukt onder toepassing van maiszemelen als bestanddeel bij dergelijke werkwijzen.

De uitvinding verschaft nu de technologie voor de bereiding 15 van geëxtrudeerde en geëxpandeerde, voor direkte consumptie geschikte graan-produkten onder toepassing van maiszemelen als bestanddeel, welk produkt uiterst gunstige eigenschappen voor de zintuigen bezit. Voorts verschaft de uitvinding een geëxpandeerd, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met hoog vezelgehalte onder toepassing van maiszemelen als voor-20 naamste bron van de aanwezige extra hoeveelheid vezels.

De uitvinding verschaft een werkwijze voor de bereiding van een droog, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met hoog vezelgehalte, waarbij men: voldoende bloem van maiszemelen mengt met bestanddelen voor graandeeg om ten minste 1,5 % vezels in het produkt te verschaffen, 25 waarbij dit meel van maiszemelen gemalen is tot een zodanige fijnheidsgraad, dat 100 % ervan doorgelaten wordt door een zeef met een maaswijdte van 0,42 mm, de bestanddelen aan een warmtebehandeling onderwerpt in een verhitting-en extrudeerinrichting onder vorming van een extrudaat onder omstandigheden van voldoende hoge temperatuur en druk om tot expansie van het deeg te 30 leiden bij zijn afvoer uit de verhitting- en extrudeerinrichting, het geëxpandeerde en geëxtrudeerde deeg tot afzonderlijke stukjes snijdt en deze . . stukken droogt tot een vochtgehalte van 2-3 %.

Voorts verschaft de uitvinding een droge, voor direkte consumptie geschikt, geëxpandeerd graanprodukt, dat gevormd is bij een expansie-35 proces in een verhitting- en extrudeerinrichting, welk graanprodukt mais-zemelmeel bevat in een voldoende hoeveelheid om 1,5-10,0 gew.% vezelgehalte te verschaffen, betrokken op het gewicht van het produkt, waarbij het mais-zemelmeel aan het produkt is toegevoegd als een bestanddeel, dat zo fijngemaakt was, dat 100 % daarvan doorgelaten wordt door een zeef met een maaswijdte van 0,42 mm. 800 4403 *1 - 3 - ï

Volgens de uitvinding wordt een geëxtrudeerd en geëxpandeerd, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt onder toepassing van maisze-melen als bestanddeel voor het verschaffen van een hoger vezelgehalte ge-prdouceerd volgens een overigens gebruikelijk verhitting- extrusie- expansie-5 proces, waarbij echter het bestanddeel van de maiszemelen zo fijngemalen is, dat ten minste 100 % daarvan doorgelaten wordt door een zeef met een maas-wijdte van 0,42 mm. Volgens een voorkeursaspect gebruikt men maiszemelbe-standdelen met een zodanige korrelgrootte, dat 100 % wordt doorgelaten door een zeef met een maaswijdte van 0,25 mm en 70 % wordt doorgelaten door een 10 zeef met een maaswijdte van 0,15 mm. Volgens een andere voorkeursuitvoerings-vorm gebruikt men echter een zodanige verdeling van korrelgrootten, dat 100 % wordt doorgelaten door een zeef met een maaswijdte van 0,42 mm en 45 % wordt tegengehouden door een zeef met een maaswijdte van 0,25 mm.

Hoewel gevonden werd, dat er geen grens is voor wat betreft het aantal uiterst 15 fijne deeltjes, verdient het echter om economische redenen de voorkeur bestanddelen toe te passen, waarin een aanzienlijk deel, bijv. 40 %, wordt tegengehouden op een zeef met een maaswijdte van 0,25 mm.

Het is gebleken, dat de verbeterde werkwijze volgens de uitvinding geschikt is voor toepassing bij ieder soort bestanddelen voor op 20 deze wijze te behandelen graandeeg en bij iedere werkwijze, waarbij een verhitting- extrudeerinrichting wordt toegepast en waarbij een geëxpandeerd graanprodukt gevormd wordt bij plotseling aflaten van de druk, wanneer het produkt uit de extrudeerinrichting door een matrijs loopt. Er zijn vele dergelijke werkwijzen, die algemeen bekend zijn en bijv. beschreven zijn 25 in de bovengenoemde Amerikaanse octrooischriften en men kan produkten met een groot traject van dichtheden verkrijgen ten gevolge van de expansie tot stoom van de betrekkelijk lage watergehalten, die in het deeg, dat zich in de extrudeer- en verhittingsinrichting bevindt, aanwezig zijn.

De benutting van maiszemelen, die direkt afkomstig waren van 30 het droge maalproces, bij dergelijke werkwijzen bleek geheel en al onuitvoerbaar te zijn. Dergelijke bestanddelen veroorzaken een onvoorspelbare verstopping van de matrijzen, stuwing van het deeg door de extrudeerinrichting en openingen en - wat het belangrijkste is - zij leiden tot een uiterst sterke desintegratie van de stukjes graanprodukt tijdens en na de expansie.

35 Voorts leidt een grove maling van de maiszemelen, bijv. zodanig dat het grootste deel van de zemelen juist wordt doorgelaten door een zeef met een maaswijdte van 9,5 of 4,75 mm, geeft weliswaar een verbetering van het probleem van verstopping van openingen, maar leidt toch tot een onaanvaardbare stuwing, benevens tot desintegratie van het produkt tijdens en direkt 8004403 - 4 - » 2* na de expansie. Het is gebleken, dat wanneer men de maiszemelen maalt tot een fijnheidsgraad als hierboven als noodzakelijk vermeldt volgens de uitvinding of nog fijner, het probleem bij de extrusie door de opèningen volledig uitgeschakeld wordt, het stuwprobleem eveneens totaal wordt uitge-5 geschakeld en het desintegratieprobleem van het produkt tijdens en na de expansie eveneens wordt uitgeschakeld. Bovendien werd gevonden, dat het verkregen produkt bij consumentenproeven een betere score behaalde dan in de handel verkrijgbare graanprodukten met hoog vezelgehalte van tarwezemelen.

10 De onderstaande Voorbeelden lichten de uitvinding toe.

Voorbeeld I

De in de onderstaande tabel opgegeven bestanddelen werden in een lintmenger gebracht in de eveneens in de tabel opgegeven relatieve hoeveelheden en het geheel werd gemengd tot de inhoud van de menginrichting homo-15 geen bleek te zijn.

Gew.%

Gele maisbloem 49,9

Maiszemelmeel^ 25,00

Havermeel 15,00 20 Suiker ' 8,0

Zout . 1,0

Soda 0,75

Voormengsel van vitaminen' 0,15

Gemalen kalksteen 0,17 25 Kleurmiddel (bruin) 0,02 100,0 1) Het maiszemelmeel is maiszemelen, die gemalen zijn tot een zodanige korrelgrootte, dat 100 % wordt doorgelaten door een zeef met een maaswijdte van 0,42 mm 30 en 45 % wordt tegengehouden op een zeef met een maas- wijdte van 0,25 mm.

Het verkregen mengsel bleek circa 8 % water te bevatten. In een afzonderlijke menger wordt het verkregen mengsel verder gemengd met nog een verdere hoeveelheid water, zodat het zo verkregen mengsel in 35 totaal circa 20 % water bevat. Het zo verkregen, 20 % water bevattende mengsel is vrij vloeiend, hoewel het sporen vertoont van cohesie, wanneer men het in de hand samendrukt.

Men brengt dit 20 % water bevattende mengsel in een extrudeer-en verhittingsinrichting, waarin zowel het huis als de transportschroef 900 44 03 ’ . Ί> - 5 - inwendig voorzien zijn van een waterkoeling. Men laat water van kamertemperatuur door zowel de mantel als transportschroef circuleren en op de mantel wordt een temperatuursverhoging van circa 5,5° C waargenomen, hoewel het koelwater uit de schroef naar buiten treedt met een temperatuur van circa 5 46° C. Men laat de extrudeer- en verhittingsinrichting op gebruikelijke wijze werken, zodat het deeg samengeperst, getransporteerd en geëxtrudeerd wordt onder zodanige omstandigheden, dat zelfs ondanks de toegepaste koeling de ·. temperatuur van het deeg bij de extrusie circa 171° C bedraagt, op welk tijdstip de plotselinge aflaat van de druk optreedt. Het extrudaat wordt 10 bijv. door 6 openingen geperst, die dicht bij elkaar gerangschikt zijn in een cirkel in de matrijsbasis en het extrudaat uit al deze openingen maakt kontakt en hecht samen tot een extrudaat aan beide zijden onder vorming van een buis. Men laat de buis tussen gebruikelijke snijwalsen lopen, zodat men afzonderlijke kussenvormige stukken verkrijgt. Een representatieve gebrui-15 kelijke extrusie- en snij-inrichting, die geschikt is voor toepassing volgens de uitvinding is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.054.677.

Nadat het produkt in stukjes gesneden is, in dit geval in kussenvormige stukjes, laat men het produkt in een transporteur, die met een zeer snelle luchtstroom van hoge temperatuur werkt, waarin de lucht bijv.

20 een temperatuur heeft' van circa 315° C, en transporteert het produkt naar een cycloonseparator en luchtslot en voert het af naar een derde hopper.

Daarna wordt het produkt naar een gebruikelijke omhullingsinrichting gevoerd, samen met een stroop in een verhouding van 70 gew.% kussenvormige graanstukjes en 30 gew.% stroop en daarin gemengd tot een praktisch uniform 25 produkt verkregen is. Vervolgens wordt het verkregen omhulde produkt door een oven met twee fasen gevoerd om het vochtgehalte van circa 2-3 % te verlagen.

De omhullingsstroop werd bereid door mengen van 40,8 gew.dln. suiker (korrelvormige saccharose) 5,6 gew.dln. cocosolie, 2,7 gew.dln. zout, 30 0,1 % vitaminen en 50,74 gew.dln. water.

Het volgens Voorbeeld I verkregen produkt werd op zijn zintuigelijke eigenschappen onderzocht in vergelijking met een aantal in de handel verkrijgbare graanprodukten met hoog vezelgehalte op basis van tarwezemelen.

Bij deze proef werd het produkt van Voorbeeld I in de huizen van een aantal 35 consumenten vergeleken met produkten met hoog vezelgehalte op basis van tarwezemelen, die in de handel verkrijgbaar zijn, maar die bij deze proef tegenover de consumenten niet geïdentificeerd werden met een merknaam. Het volgens Voorbeeld I bereide produkt bleek duidelijk de voorkeur te hebben boven elk van de andere produkten, waarin tarwezemelen waren gebruikt als 800 4 4 03 # - 6 - <- bestanddeel om het hoge vezelgehalte te verschaffen. De produkten van de uitvinding bleken bij de consumenten de voorkeur te verdienen voor wat betreft smaak, textuur en de duur van aanvaardbaar blijven in de kom.

Voorbeeld II

5 Er wordt een reeks van vergelijkende proeven uitgevoerd, waar bij de werkwijze van Voorbeeld I wordt herhaald, echter met dit verschil, dat bij een proef maiszemelen, regelrecht afkomstig van het droge maal-proces van de mais als maiszemelbestanddeel gebruikt wordt. Bij een tweede proef wordt ruw gemalen maiszemelen toegepast, d.w.z. waarvan 100 % wordt 10 doorgelaten door een zeef met een maaswijdte van 4,76 mm. Bij de eerste proef treedt ernstige verstopping van openingen op, benevens stuwing bij de extrusie en er wordt een sterke desintegratie waargenomen van de verkregen stukjes. Onder desintegratie van de verkregen stukjes wordt verstaan, dat de stukvormige deeltjes de neiging hebben tijdens de expansie gedes-15 integreerd te raken met als gevolg dat een uiterst hoog percentage gebroken graanproduktstukjes gevormd worden.

Bij de tweede proef van dit Voorbeeld wordt het probleem van de verstopping van de matrijs sterk verminderd, hoewel niet uitgeschakeld, maar er wordt nog steeds ernstige stuwing waargenomen en weer wordt waar-20 genomen, dat een uiterst sterke desintegratie van de stukjes graanprodukt optreedt.

De in de Voorbeelden opgegeven omstandigheden beperken de uitvinding niet, aangezien de uitvinding kan worden toegepast met ieder gebruikelijk verhitting- extrusie- expansieproces voor de bereiding van 25 voor direkte consumptie geschikte graanprodukten. Er zijn echter wel voorkeurstrajecten aan te geven voor het laten werken van de verhitting- en extrudeerinrichting volgens Voorbeeld I. Zo kan men geschikt snelheden van de transportschroef toepassen van bijv. 235-255 toeren per minuut; drukken in het verdeelstuk (d.w.z. op het deeg juist stroomopwaarts t.o.v.

30 de matrijsopeningen) van 16547-17926 kPa en deegtemperaturen bij de matrijs van 165°-177° C, terwijl in de luchttransporteur temperaturen van 315°-371° C de voorkeur verdienen voor de zeer snelle luchtstroom.

Hoewel in het Voorbeeld aan een warmtebehandeling onderworpen graandeegbestanddelen van haver en mais als voornaamste zetmeelbron ge-35 bruikt zijn, zijn ook andere granen en door warmtebehandeling verkregen graandeeg als bestanddelen geschikt bij de werkwijze volgens de uitvinding.

Zo kan men bijv. bestanddelen verkregen uit het tarwe, zoals tarwebloem, gebruiken, terwijl rijst, sorgumgierst, soya, tapioca, wasachtige mais en andere deegbestanddelen verkregen uit granen, eveneens geschikt zijn.

800 4 4 03 - 7 -

Suikerbestanddelen, smaakmiddelen e.d. worden gewoonlijk eveneens toegevoegd.

Volgens de uitvinding wordt een zeer gewenst en bevredigend, geëxpandeerd, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt bereid onder toepassing van maiszemelen. Voorts bleek het daaruit verkregen produkt een 5 verbeterde smaak te hebben zonder de zware smaak en textuur te bezitten van tarwezemelen. Het produkt blijkt verrassend gewenst te zijn, aangezien de consumentenproeven, die werden uitgevoerd, erop wezen dat de meeste mensen de smaak van mais prefereerden boven die van de zemelen bevattende graan-produkten, die van tarwezemelen gemaakt waren.

10 Zodoende blijkt uit de bovenstaande Voorbeelden, dat men volgens de uitvinding met succes maiszemelen kan toepassen bij de door verhitting en extrusie verlopende bereiding van geëxpandeerde, voor direkte consumptie geschikte graanprodukten, mits de maiszemelen eerst gemalen worden tot de hierboven beschreven kritische fijnheidsgraad alvorens zij als bestanddeel 15 worden opgenomen bij de bereiding van het geëxtrudeerde en geëxpandeerde graanprodukt. Wanneer men anderzijds direkt uit het droge maalproces verkregen maiszemelen of grover gemalen maiszemelen gebruikt, ontstaat een werkwijze die geheel en al onbevredigend en onuitvoerbaar is.

Volgens de uitvinding wordt voldoende maiszemelmeel van de ver-20 eiste fijnheidsgraad aan de bestanddelen voor het voor direkte consumptie geschikte graanprodukt toegevoegd om een van maiszemelen afgeleid vezelge-halte van 1,5-10,0 gew.% te verschaffen. Volgens voorkeursuitvoeringsvormen worden vezelgehalten van 3,5-7,0 gew.% verschaft. Produkten van dit laatstgenoemde traject worden in de handel aangeduid als produkten "met hoog 25 vezelgehalte".

800 4 4 03

Claims (7)

1. Werkwij ze voor de bereiding van een droog, voor direkte consumptie geschikt graanprodukt met hoog vezelgehalte, met het kenmerk, dat men: voldoende maiszemelmeel met graandeegbestanddelen mengt om'ten minste 1,5 gew.% vezels in het produkt te verschaffen, waarbij het maiszemelmeel 5 zo fijn gemalen is, dat 100 % hiervan doorgelaten wordt door een zeef met een maaswijdte van 0,42 mm, de bestanddelen in een verhitting- en extru-deerinrichting onder voldoende rigoreuze omstandigheden van temperatuur en druk aan een warmtebehandeling onderwerpt om een expansie van het deeg te verkrijgen bij de afvoer daarvan uit de verhitting- en extrudeerinrichting, 10 het extrudaat van geëxpandeerd deeg in afzonderlijke stukjes snijdt en de verkregen stukjes droogt tot een vochtgehalte van 2-3 %.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het maiszemelmeel gemalen is tot een zodanige fijnheidsgraad dat 100 % doorgelaten wordt door een zeef met een maaswijdte van 0,42 mm en ten minste 45 % wordt 15 tegengehouden op een zeef met een maaswijdte van 0,25 mm.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het maiszemelmeel gemalen is tot een fijnheidsgraad, waarbij 100 % wordt doorgelaten door een zeef met een maaswijdte van 0,25 mm en 70 % door een zeef met een maaswijdte van 0,15 mm.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat men het maiszemelmeel in een voldoende hoeveelheid toevoegt om 1,5-10 gew.% vezels te verschaffen, betrokken op het gewicht van het verkregen produkt.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat men het maiszemelmeel toevoegt in een voldoende hoeveelheid om een vezelgehalte van 25 3,5-7,0 gew.% te verschaffen, betrokken op het gewicht van het produkt.

6. Droog, voor direkte consumptie geschikt, geëxpandeerd graanprodukt, gevormd met behulp van een verhittings- extrusie- expansieproces, met het kenmerk, dat het graanprodukt maiszemelmeel bevat in een voldoende hoeveelheid om 1,5-10,0 gew.% vezelgehalte te verschaffen, betrokken op het 30 gewicht van het produkt, waarbij het maiszemelmeel aan het produkt is toegevoegd als een bestanddeel, dat tot een zodanige fijnheidsgraad gemalen was, dat 100 % hiervan werd doorgelaten door een'zeef met een maaswijdte van 0,42 mm.

7. Produkt volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat alle van 35 graan afgeleide bestanddelen afgeleid zijn van haver en maïs en het van maiszemelmeel afgeleide vezelgehalte 3,5-7,0 gew.% bedraagt, betrokken op het gewicht van het produkt. 3 0 0 4 4 03