WO2004073416A1 - Aleuronprodukt und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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WO2004073416A1
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Walter Von Reding
Gaspard Widmer
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Bühler AG
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Definitions

  • the invention relates to an aleurone product which has particles consisting of cereal aleurone cells, in particular wheat aleurone cells, and a method for its production.
  • Aleuron is a nutritionally valuable component of the grain and especially the grain of wheat. Aleuron is present in the wheat grain in a single-cell layer (aleurone layer) between the flour body (endosperm) and the husk (Pericarp and Testa) of the wheat grain. The weight fraction of aleuron in wheat averages 8.3%.
  • Aleuron is isolated from bran using physical, in particular mechanical-abrasive and biological-enzymatic processes, and further processed.
  • the bran used as the starting material for this is obtained in a conventional manner in a grain mill.
  • the aleurone cells of the wheat grain contain the nutritionally most important substances of the wheat grain in a concentrated form, such as vitamins, minerals, essential fatty acids, nutritional fibers, high-quality protein (albumin) and special protective substances (bioactive substances such as polyphenols, lignan, phytin, etc.). Wheat has also been a tried and tested food for humans and animals for several thousand years.
  • the high levels of vitamins and minerals contribute to general health as well as mental and physical performance.
  • the food fibers of aleuron contribute to better digestive activity in the large intestine (prebiotic). They also slow down through ion exchange Activity resorption in the small intestine and bind undesirable substances. They contribute to a long-lasting feeling of satiety and detoxification.
  • Bioactive substances of aleuron such as polyphenols, flavonoids, lignan, beta-glucan, etc., have protective effects against a number of civilization diseases, such as hardening of the arteries and certain forms of cancer.
  • the invention has for its object to make the aleuron and its components usable for human and animal nutrition.
  • the aleurone product mentioned at the outset has finely ground particles consisting of cereal aleurone cells, the longest dimension of which is in the range from approximately an aleurone cell diameter to 500 ⁇ m.
  • these aleuron-containing particles particularly as an admixture to conventional foods, can be used in a particularly versatile manner for human and animal nutrition.
  • more than 50% of the particles consisting of aleuron cells have the longest dimension in the range from an aleuron cell diameter to 500 ⁇ m.
  • the longest dimension can then be in the range of 100-300 ⁇ m.
  • the longest dimension is preferably in the range of 100-300 ⁇ m in the case of more than 50% of the particles consisting of aleuron cells.
  • the longest dimension can also be in the range of 10-100 ⁇ m, with the longest dimension preferably also in the range of 10-100 ⁇ m for more than 50% of the particles consisting of aleuron cells.
  • cell groups consisting of 1 to 200 aleuron cells are contained among the particles consisting of aleuron cells, preferably more than 50% of the particles consisting of aleuron cells being cell groups consisting of 1 to 200 aleuron cells.
  • cell aggregates consisting of 5 to 100 aleuron cells are contained among the particles consisting of aleurone cells, whereby preferably more than 50% of its particles consisting of aleuron cells are cell assemblies consisting of 5 to 100 aleuron cells.
  • a special property of the aleurone product according to the invention is that the smallest dimension of the particles consisting of cereal aleurone cells corresponds approximately to the size of a single aleurone cell. In other words, the individual cells of the generally unicellular aleurone layer (wheat) are still intact. Through the fine grinding and the subsequent classification, only the size or the number of aleurone cells of the cell groups, also known as clusters, was determined.
  • aleuron is also found in the grains of other cereals, the aleurone cells from the bran of wheat are preferably used.
  • the bioavailability of the substances mentioned at the outset contained in the aleuron cells depends crucially on the condition of the cell walls of the aleuron cells in the cell assemblies according to the invention.
  • the cell walls of all the aleuron cells of the particles are undamaged. This can be achieved by gentle fine grinding. This has the advantage that the cell content of the aleuron cells can be kept for a long time. Above all, oxidation of the cell components is prevented.
  • part of the aleurone cells of the particles have damaged cell walls.
  • less than 50% of the particle aleurone cells have damaged cell walls. This makes the valuable ingredients of the aleurone cells, which consist mainly of arabinoxylans, more accessible for digestion than in intact aleurone cells.
  • various antioxidants can be added to the aleurone product according to the invention if necessary.
  • the at least partial damage or weakening of the cell walls of the aleurone cells can take place enzymatically, chemically, mechanically or thermally.
  • a combination These measures, for example mechanical-enzymatic or mechanical-thermal weakening of the cell walls, are also possible.
  • humans or animals can absorb the nutritionally valuable substances mentioned at the outset faster or more completely or rather more slowly and less completely during digestion, with the prebiotic effect solely due to the im Digestive tract cells dominate.
  • the release rate of the nutritionally valuable substances can be adjusted in a targeted manner. Heavily damaged aleurone cells lead to a quick and practically complete digestion of the cell contents, while the digestion (fermentation) of weakly damaged aleurone cells takes more time.
  • the aleurone product is a mixture of a first standard aurone product and a second standard aleurone product, the first standard aleurone product preferably having predominantly undamaged aleurone cells and the second standard aleurone product predominantly having damaged aleurone cells.
  • the second standard aleurone product mainly contains destroyed aleurone cells or consists mainly of aleurone cell fragments.
  • the aleurone product according to the invention preferably has the following composition: 10-30% by weight protein, 5-15% by weight ash, 2-8% by weight fat and 30-60% by weight indigestible or only partially digestible fibers.
  • the aleurone product according to the invention has more than 90% by weight aleuron, in particular more than 95% by weight aleuron.
  • a practically pure "aleurone powder” can also be provided according to the invention.
  • this high-purity "aleurone powder" according to the present invention is approximately white or yellowish to white, and practically no brownish-dark shell particles are found in it.
  • the aleurone product according to the invention can also have shell particles originating from the original bran in addition to aleurone cell groups. This product can be manufactured more cheaply with a little less effort.
  • the method according to the invention for producing the aleurone product has the following steps:
  • bran in particular wheat bran, which consists of aleurone components and non-aleurone components
  • detaching the aleurone components from the non-aleuron components so that a mixture consisting of aleurone components and non-aleuron components is formed
  • c) adjusting the moisture of the mixture to a value of 10-20% by weight of water
  • the mechanical stress on the aleurone particles in step d) makes the nutritionally valuable constituents of the aleurone cells more easily accessible for the digestion of the individual, and causes a change in the composition (dehydration) and taste (debittering) of the aleurone product.
  • the moisture is preferably adjusted to 14-16% by weight of water. Setting the moisture of the separated aleurone components to a value of 10-20% by weight and in particular to 14-16% by weight of water has a positive effect since it, in connection with the subsequent fine grinding, surprisingly leads to a taste improvement, especially to a debittering, of the aleuron.
  • This separation is preferably carried out electrostatically, and preferably before step c).
  • the electrostatic separation of the aleurone components makes it possible to obtain a practically pure "aleurone powder" which not only can be better ground, but also looks more appealing than the brownish, finely ground product contaminated with shell particles.
  • the aleurone components are expediently passed through a pair of rollers for multiple friction grinding, or the aleurone components are passed through several successive roller pairs for repeated friction grinding, the roller gap being set practically to zero and the rollers being pressed against one another.
  • the step of fine grinding is preferably followed by a further step for separating out, preferably by means of a wet separation process of the finely ground (micro-ground) aleurone components. This allows e.g. win the fractions mentioned in the range 50-500 ⁇ m, in the range 100-300 ⁇ m or in the range 10-100 ⁇ m.
  • FIG. 2 shows an electron microscope image of the predominantly undamaged aleurone cell associations of FIG. 1 with a higher resolution
  • FIG. 3 is a macroscopic picture, on which a mixture according to the invention of predominantly undamaged aleurone cell groups ("aleurone particles”) and shell particles is shown;
  • FIG. 4 is a macroscopic image, on which a mixture according to the invention of barely undamaged aleurone cell groups ("aleurone particles”), but mainly of damaged aleurone cell groups (“aleuron slush”) is shown.
  • the aleuron cell groups 1 shown here each consist of a single-cell layer of aleuron cells 2 (see FIG. 2). These dressings each represent fragments that come from the single-celled aleurone layer between the shell and the flour body of a grain of wheat.
  • the figure shows a fraction in which the longest dimension of the aleurone cell associations 1 is in the range of approximately 100-300 ⁇ m.
  • FIG. 2 shows an electron microscope image of the predominantly undamaged aleurone cell groups 1 from FIG. 1 with a higher resolution. Now the individual aleuron cells 2 and the cell walls 3 can also be clearly seen. The total of a few damaged aleuron cells 2 concentrate on the edge of the platelet-like aleurone cell associations 1, where the original, coherent, unicellular aleuron layer of a grain of wheat is typically separated in steps a) and b). was broke. The cell walls 3 of the aleurone cells 2 consist predominantly of arabinoxylanes and are difficult or impossible to break down or "crack" during digestion in humans and many animals. However, they are slowly fermented by bacteria in the digestive tract. The above-mentioned and other nutritionally valuable components are therefore available to the organism of the digestive human or animal to a limited extent.
  • FIG. 3 is a macroscopic image, on which a mixture according to the invention of predominantly undamaged aleurone cell groups ("aleurone particles") and shell particles is shown. In addition to a total of five aleurone cell groups 1, a shell particle 4 is also visible.
  • FIG. 4 is a macroscope image, on which a mixture according to the invention of barely undamaged aleurone cell groups ("aleurone particles”), but predominantly of damaged aleurone cell groups (“Aieuron mud”) is shown.
  • ASP-1 Aleuron product, which was manufactured as follows:
  • the starting point was wheat bran, which contains aleuron components and non-aleuron components.
  • the aleuron components were mechanically detached from the non-aleuron components so that a mixture of aleuron components and non-aleuron components was obtained.
  • the moisture of the mixture was then adjusted to a value of 10-20% by weight of water.
  • the mixture prepared in this way was subjected to very fine grinding (micro-grinding) by means of a friction mill with at least one pair of rollers. The rollers were operated at different surface speeds and pressed together.
  • the product ASP-1 obtained in this way contains shell particles in addition to aleurone particles (associations of aleurone cells).
  • ASP-2 Aleuron product, which was manufactured as follows:
  • the starting point was ASP-1.
  • the ASP-1 has been enriched to increase the level of aleurone particles.
  • the necessary separation of shell particles was carried out by contact-electrical or triboelectric charging of ASP-1 and subsequent electrostatic separation of the shell particles from the aleurone particles.
  • the product ASP-2 obtained in this way has a high proportion of aleurone particles.
  • aleurone particles undamaged aleurone cell assembly
  • aleurone cell cell wall shell particles damaged aleurone cell assembly (“aieuron mud”)

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aleuronprodukt, welches aus Getreide-Aleuronzellen, insbesondere aus Weizen-Aleuronzellen, bestehende Teilchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Getreide-Aleuronzellen bestehenden Teilchen feinvermahlene Teilchen sind, deren längste Abmessung im Bereichvon einem Aleuronzellen-Durchmesser bis 500 µm liegt. Die Herstellung des erfindungsgemässen Aleuronproduktes erfolgt durch: Bereitstellen von Kleie, insbesondere von Weizenkleie, die aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen besteht; Ablösen der Aleuronbestandteile von den Nicht-Aleuronbestandteilen, so dass ein aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen bestehendes Gemisch entsteht; Einstellen der Feuchtigkeit des Gemisches auf einen Wert von 10-20 Gew% Wasser; und Feinvermahlen (Mikro-Vermahlen) des Gemisches mittels eines Reibwalzwerks mit mindestens einem Walzenpaar, dessen Walzen mit unterschiedlichen Oberflächengeschwindigkeiten betrieben und aneinandergedrückt werden.(Fig. 2)

Description

Aleuronprodukt und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Aleuronprodukt, welches aus Getreide-Aleuronzellen, insbesondere aus Weizen-Aleuronzellen, bestehende Teilchen aufweist, sowie auf ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Aleuron ist ein ernährungsphysiologisch äussert wertvoller Bestandteil des Getreides und in besonderem Masse des Weizenkorns. Aleuron liegt im Weizenkom in einer einzelligen Schicht (Aleuronschicht) zwischen dem Mehlkörper (Endosperm) und der Schale (Pericarp und Testa) des Weizenkorns vor. Im Weizen beträgt der Gewichtsanteil des Aleurons im Durchschnitt 8,3%.
Aleuron wird mittels physikalischer, insbesondere mechanisch-abrasiver und biologisch- enzymatischer Verfahren aus Kleie isoliert und weiter aufbereitet. Die hierfür als Ausgangsmaterial dienende Kleie wird auf herkömmliche Weise in einer Getreidemühle gewonnen. Hierzu sein an dieser Stelle auf die internationale Patentanmeldung WO 01/15711 A2 desselben Anmelders verwiesen.
In den Aleuronzellen des Weizenkorns sind die ernährungsphysiologisch wichtigsten Substanzen des Weizenkorns in konzentrierter Form enthalten, wie Vitamine, Mineralstoffe, essentielle Fettsäuren, Nahrungsfasern, hochwertiges Protein (Albumin) sowie spezielle Schutzstoffe (bioaktive Substanzen, wie Polyphenole, Lignan, Phytin, etc.). Weizen ist ausserdem seit mehreren Tausend Jahren ein bewährtes Nahrungsmittel für Mensch und Tier.
Die hohen Gehalte an Vitaminen und Mineralstoffen tragen zur allgemeinen Gesundheit sowie zur geistigen und körperlichen Leistungsfähigkeit bei.
Die Nahrungsfasern des Aleurons tragen zu einer besseren Verdauungstätigkeit im Dickdarm bei (Prebiotikum). Ausserdem verlangsamen sie durch lonenaustausch- Aktivität die Resorption im Dünndarm und binden unerwünschte Substanzen. Damit tragen sie zu einem lange anhaltenden Sättigungsgefühl und zur Entgiftung bei.
Bioaktive Substanzen des Aleurons, wie Polyphenole, Flavonoide, Lignan, Beta-Glucan, etc., zeigen Schutzwirkungen gegen eine Reihe von Zivilisationskrankheiten, wie Arterienverkalkung und bestimmte Formen von Krebs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aleuron und seine Bestandteile für die menschliche und tierische Ernährung nutzbar zu machen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das eingangs genannte Aleuronprodukt aus Getreide-Aleuronzellen bestehende feinvermahlene Teilchen aufweist, deren längste Abmessung im Bereich von etwa einem Aleuronzellen-Durchmesser bis 500 μm liegt. In dieser feinvermahlenen Form können diese aleuronhaltigen Teilchen, insbesondere als Beimischung zu herkömmlichen Lebensmitteln, besonders vielseitig für die menschliche und tierische Ernährung eingesetzt werden. Vorzugsweise liegt bei mehr als 50% der aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen die längste Abmessung im Bereich von einem Aleuronzellen-Durchmesser bis 500 μm.
Für bestimmte Anwendungen bevorzugt man ein noch feineres Aleuronprodukt. Die längste Abmessung kann dann im Bereich von 100-300 μm liegen. Vorzugsweise liegt bei mehr als 50% der aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen die längste Abmessung im Bereich von 100-300 μm. Die längste Abmessung kann auch im Bereich von 10-100 μm liegen, wobei auch hier vorzugsweise bei mehr als 50% der aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen die längste Abmessung im Bereich von 10-100 μm liegt.
Erfindungsgemäss sind unter den aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände enthalten, die aus 1 bis 200 Aleuronzellen bestehen, wobei vorzugsweise mehr als 50% der aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände sind, die aus 1 bis 200 Aleuronzellen bestehen.
Bei dem etwas feineren Aleuronprodukt sind unter den aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände enthalten sind, die aus 5 bis 100 Aleuronzellen bestehen, wobei vorzugsweise mehr als 50% seiner aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände sind, die aus 5 bis 100 Aleuronzellen bestehen.
Eine besondere Eigenschaft des erfindungsgemassen Aleuronprodukts besteht darin, dass die kleinste Abmessung der aus Getreide-Aleuronzellen bestehenden Teilchen etwa der Grosse einer einzelnen Aleuronzelle entspricht. Mit anderen Worten sind die einzelnen Zellen der in der Regel einzelligen Aleuronschicht (Weizen) noch intakt. Durch die Feinvermahlung und die anschliessende Klassierung wurde lediglich die Grosse bzw. die Anzahl der Aleuronzellen der auch als Cluster bezeichneten Zellverbände bestimmt.
Obwohl Aleuron auch in den Körnern anderer Getreidesorten enthalten ist, verwendet man vorzugsweise die Aleuronzellen aus der Kleie von Weizen.
Die Bioverfügbarkeit der in den Aleuronzellen enthaltenen eingangs erwähnten Stoffe hängt entscheidend vom Zustand der Zellwände der Aleuronzellen in den erfindungsgem ssen Zellverbänden ab.
Bei einer besonderen Ausführung sind die Zellwände aller Aleuronzellen der Teilchen unbeschädigt. Dies lässt sich durch einen schonende Feinvermahlung erreichen. Dies hat den Vorteil, dass der Zellinhalt der Aleuronzellen über lange Zeit haltbar ist. Vor allem wird einer Oxidation der Zellbestandteile vorgebeugt.
Bei einer alternativen Ausführung weisen ein Teil der Aleuronzellen der Teilchen beschädigte Zellwände auf. Vorzugsweise weisen weniger als 50% der Aleuronzellen der Teilchen beschädigte Zellwände auf. Dies macht die wertvollen Inhaltsstoffe der vorwiegend aus Arabinoxylanen bestehenden Aleuronzellen bei der Verdauung zugänglicher als bei intakten Aleuronzellen. Um einer vorzeitigen Oxidation der Zellinhalte vorzubeugen, können dem erfindungsgemassen Aleuronprodukt bei Bedarf verschiedene Antioxidantien beigemischt werden.
Die zumindest teilweise Beschädigung oder Schwächung der Zellwände der Aleuronzellen kann enzymatisch, chemisch, mechan'sch oder thermisch erfolgen. Eine Kombinati- on dieser Massnahmen, z.B. eine mechanisch-enzymatische oder eine mechanischthermische Schwächung der Zellwände ist auch möglich. Je nach dem Ausmass der Beschädigung/Schwächung der Zellwände der Aleuronzellen kann der Mensch oder das Tier während der Verdauung die eingangs genannten ernährungsphysiologisch wertvollen Substanzen schneller bzw. vollständiger oder eher langsamer und weniger vollständig aufnehmen, wobei im zweiten Fall die prebiotische Wirkung allein aufgrund der im Verdauungstrakt vorliegenden Zellen dominiert. Durch die gezielte Einstellung des Beschädigungsgrades der Aleuronzellen kann die Abgabegeschwindigkeit der ernährungsphysiologisch wertvollen Substanzen gezielt eingestellt werden. Stark geschädigte Aleuronzellen führen zu einer schnellen und praktisch vollständigen Verdauung der Zellinhalte, während die Verdauung (Fermentation) schwach geschädigter Aleuronzellen mehr Zeit benötigt.
Bei einer speziellen Ausführung ist das Aleuronprodukt eine Mischung aus einem ersten Standard-AIeuronprodukt und einem zweiten Standard-Aleuronprodukt, wobei vorzugsweise das erste Standard-Aleuronprodukt vorwiegend unbeschädigte Aleuronzellen und das zweite Standard-Aleuronprodukt vorwiegend beschädigte Aleuronzellen aufweist. Dies ermöglicht die Herstellung eines "massgeschneiderten" Aleuronproduktes, das den physiologischen Bedürfnissen bestimmter Individuen (Mensch oder Tier) angepasst werden kann.
Das zweite Standard-Aleuronprodukt weist vorwiegend zerstörte Aleuronzellen auf bzw. besteht vorwiegend aus Aleuronzellen-Bruchstücken.
Das erfindungsgemässe Aleuronprodukt hat vorzugsweise die folgende Zusammensetzung: 10-30 Gew% Protein, 5-15 Gew% Asche, 2-8 Gew% Fett und 30-60 Gew% unverdauliche oder nur teilweise verdauliche Fasern.
Eine wesentliche Errungenschaft der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das erfindungsgemässe Aleuronprodukt mehr als 90 Gew% Aleuron, insbesondere mehr als 95 Gew% Aleuron, aufweist. Auch ein praktisch reines "Aleuronpulver" kann erfindungsgemäss bereitgestellt werden. Im Falle eines erfindungsgemassen Produktes auf Basis von Weizenkleie sind praktisch keine äusseren Schalenteilchen mehr enthalten, die eine Braunfärbung des Produktes hervorrufen würden. Vielmehr ist dieses hochreine "Aleuronpulver" gemäss der vorliegenden Erfindung annähernd weiss bzw. gelblich bis weiss, und man findet in ihm praktisch keine bräunlich-dunklen Schalenteilchen.
Bei einer anderen Ausführung kann das erfindungsgemässe Aleuronprodukt aber neben Aleuronzellverbänden durchaus auch noch aus der ursprünglichen Kleie stammende Schalenteilchen aufweisen. Dieses Produkt kann mit etwas weniger Aufwand kostengünstiger hergestellt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen des Aleuronproduktes weist die folgenden Schritte auf:
a) Bereitstellen von Kleie, insbesondere von Weizenkleie, die aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen besteht; b) Ablösen der Aleuronbestandteile von den Nicht-Aleuronbestandteilen, so dass ein aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen bestehendes Gemisch entsteht; c) Einstellen der Feuchtigkeit des Gemisches auf einen Wert von 10-20 Gew% Wasser; d) Feinvermahlen des Gemisches mittels eines Reibwalzwerks mit mindestens einem Walzenpaar, dessen Walzen mit unterschiedlichen Oberflachengeschwindigkeiten betrieben und aneinandergedruckt werden, so dass die Aleuronbestandteile Druck- und Scherkräften ausgesetzt werden.
Durch die mechanische Beanspruchung der Aleuronteilchen in Schritt d) werden die ernährungsphysiologisch wertvollen Inhaltsstoffe der Aleuronzellen für die Verdauung des Individuums leichter zugänglich gemacht sowie eine Veränderung der Zusammensetzung (Wasserentzug) und des Geschmacks (Entbitterung) des Aleuronproduktes bewirkt.
Vorzugsweise wird in Schritt c) die Feuchtigkeit auf 14-16 Gew% Wasser eingestellt. Das Einstellen der Feuchtigkeit der ausgesonderten Aleuronbestandteile auf einen Wert von 10-20 Gew% und insbesondere auf 14-16 Gew% Wasser wirkt sich positiv aus, da , es in Verbindung mit der anschliessenden Feinvermahlung überraschenderweise zu einer geschmacklichen Verbesserung, vor allem zu einer Entbitterung, des Aleurons führt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn vor dem Schritt d) einen Schritt zum Aussondern der Aleuronbestandteile aus dem Gemisch erfolgt. Wenn nämlich zu viele Nicht-Aleuron- bestandteile, wie insbesondere Schalenteilchen, in dem der Feinvermahlung zuzuführenden Gemisch enthalten sind, wird die Feinvermahlung durch die relativ harten Fremdpartikel erschwert, die praktisch als "Abstandshalter" zwischen den Reibwalzen wirken und somit die eigentlichen Aleuronteilchen (=Aleuron-Zellverbände) vor einer Zerkleinerung durch die Walzen schützen.
Diese Aussonderung wird vorzugsweise elektrostatisch durchgeführt, und zwar vorzugsweise vor dem Schritt c). Die elektrostatische Aussonderung der Aleuronbestandteile ermöglicht es, ein praktisch reines "Aleuronpulver" zu gewinnen, das nicht nur besser Feinvermahlen werden kann, sondern auch rein optisch als gelblich-weisses Pulver ansprechender aussieht als das mit Schalenteilchen verunreinigte bräunliche feinver- mahlene Produkt.
Zweckmässigerweise lässt man bei der Feinvermahlung die Aleuronbestandteile zur mehrmaligen Reibvermahlung ein Walzenpaar mehrmals durchlaufen, oder man lässt die Aleuronbestandteile zur mehrmaligen Reibvermahlung mehrere aufeinanderfolgende Walzenpaare durchlaufen, wobei der Walzenspalt praktisch auf Null eingestellt wird und die Walzen aneinandergepresst werden.
Vorzugsweise folgt auf den Schritt der Feinvermahlung ein weiterer Schritt zum Aussondern, vorzugsweise mittels eines Nasstrennverfahrens der feingemahlenen (mikro- vermahlenen) Aleuronbestandteile. Dadurch lassen sich z.B. die genannten Fraktionen im Bereich 50-500 μm, im Bereich von 100-300 μm oder im Bereich von 10-100 μm gewinnen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden, nicht einschränkend aufzufassenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des erfindungsgemassen Aleuronproduktes anhand der Zeichnung, wobei:
Fig. 1 eine Mikroskop-Aufnahme erfindungsgemässer vorwiegend unbeschädigter Aleuronzellen-Verbände zeigt;
Fig. 2 eine Elektronenmikroskop-Aufnahme der vorwiegend unbeschädigten Aleuronzellen-Verbände von Fig. 1 mit grösserer Auflösung zeigt;
Fig. 3 eine Makroskop-Aufnahme ist, auf der ein erfindungsgemässes Gemisch aus vorwiegend unbeschädigten Aleuronzellen-Verbänden ("Aleuronteilchen") und Schalenteilchen gezeigt ist;
Fig. 4 eine Makroskop-Aufnahme ist, auf der ein erfindungsgemässes Gemisch aus kaum noch unbeschädigten Aleuronzellen-Verbänden ("Aleuronteilchen"), sondern vorwiegend aus beschädigten Aleuronzellen-Verbänden ("Aleuron- Matsch") gezeigt ist.
Fig. 1 zeigt eine Mikroskop-Aufnahme vorwiegend unbeschädigter Aleuronzellen-Verbände 1, wie sie typischerweise nach Schritt b) des erfindungsgemassen Verfahrens vorliegen. Die hier gezeigten Aleuronzellenverbände 1 bestehen jeweils aus einer einzelligen Schicht aus Aleuronzellen 2 (siehe Fig. 2). Diese Verbände stellen jeweils Bruchstücke dar, die aus der einzelligen Aleuronschicht zwischen der Schale und dem Mehlkörper eines Weizenkorns stammen. Die Abbildung zeigt eine Fraktion, bei der die längste Abmessung der Aleuronzellen-Verbände 1 im Bereich von etwa 100-300 μm liegt.
Fig. 2 zeigt eine Elektronenmikroskop-Aufnahme der vorwiegend unbeschädigten Aleuronzellen-Verbände 1 von Fig. 1 mit grösserer Auflösung. Jetzt sind auch die einzelnen Aleuronzellen 2 und die Zellwände 3 deutlich zu erkennen. Die insgesamt wenigen beschädigten Aleuronzellen 2 konzentrieren sich auf den Rand der plättchenartigen Aleuronzellen-Verbände 1 , wo die ursprüngliche zusammenhängende einzellige Aleuronschicht eines Weizenkorns typischerweise in den Schritten a) und b) auseinanderge- brachen wurde. Die Zellwände 3 der Aleuronzellen 2 bestehen vorwiegend aus Arabin- oxylanen und lassen sich während der Verdauung beim Menschen sowie vieler Tiere nur schwer oder überhaupt nicht abbauen bzw. "knacken". Sie werden jedoch durch Bakterien im Verdauungstrakt langsam fermentiert. Die eingangs genannten sowie weitere ernährungsphysiologisch wertvollen Bestandteile stehen daher dem Organismus des verdauenden Menschen oder Tieres in begrenztem Umfang zur Verfügung.
Fig. 3 ist eine Makroskop-Aufnahme, auf der ein erfindungsgemässes Gemisch aus vorwiegend unbeschädigten Aleuronzellen-Verbänden ("Aleuronteilchen") und Schalenteilchen gezeigt ist. Neben insgesamt fünf Aleuronzellen-Verbänden 1 ist auch ein Schalenteilchen 4 sichtbar.
Fig. 4 ist eine Makroskop-Aufnahme, auf der ein erfindungsgemässes Gemisch aus kaum noch unbeschädigten Aleuronzellen-Verbänden ("Aleuronteilchen"), sondern vorwiegend aus beschädigten Aleuronzellen-Verbänden ("Aieuron-Matsch") gezeigt ist. Die beschädigten Aleuronzellen-Verbände 5, bei denen ein Grossteil der Aleuronzellen 2 (siehe Fig. 2) aufgebrochen bzw. aufgeplatzt ist und deren Zellinhalt zum Teil ausgelaufen ist, bilden jetzt einen "Aieuron-Matsch", d.h. ein Gemisch aus einigen wenigen Zellverbänden 1 mit jeweils nur noch sehr wenigen Aleuronzellen 2, aus einzelnen Aleuronzellen 2, aus beschädigten Zellverbänden und beschädigten Aleuronzellen sowie aus ausgelaufenem Zellinhalt ("Aleuron-Saft") der beschädigten Aleuronzellen. Die vorwiegend aus Arabinoxylanen bestehenden beschädigten oder zerstörten Zellwände 3 der Aleuronzellen 2 geben nun einen Grossteil der eingangs genannten sowie weitere ernährungsphysiologisch wertvollen Bestandteile der Aleuronzellen frei, so dass diese nun für die Verdauung beim Menschen sowie vieler Tiere zur Verfügung stehen, ohne dass dabei die prebiotische Wirkung der eigentlichen Zellwände im Dickdarm (Fermentation der Arabinoxylane) verloren geht.
Die Bioverfügbarkeit ernährungsphysiologisch wertvoller Bestandteile des Weizenkorns steigt bei den folgenden Darbietungsformen von Aleuron schrittweise an:
> ganzes Weizenkorn (Vollkorn)
> vom Weizenkorn abgelöste Schale mit anhaftender Aleuronschicht (ganze Kleie) > Gemisch aus "Aleuronteilchen" und Schalenteilchen" (zerkleinerte Kleie)
Figure imgf000011_0001
> feinstvermahlenes Aleuronteilchen ("Aieuron-Matsch")
Während die Steigerung der Bioverfügbarkeit von 1) nach 2), von 2) nach 3) und von 3) nach 4) nur relativ gering ist, konnte mit der erfindungsgemassen Feinstvermahlung eine wesentliche Steigerung der Bioverfügbarkeit erreicht werden.
Dies wird durch die Tabelle 1 : LEURON® verdeutlicht, die einen quantitativen Vergleich zwischen den Aleuron-Darbietungsformen 3), 4) und 5) zeigt.
Tabelle 1 : LEURO T
Figure imgf000011_0002
Legende:
3) Gemisch aus Aleuronteilchen und Schalenteilchen
4) reines Aleuronteilchen-Pulver
5) feinstvermahlene Aleuronteilchen
Weitere typische Zusammensetzungen erfindungsgemässer Aleuron-Zubereitungen sind in der Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2: Typische Zusammensetzungen von Aleuron-Zubereitungen
Figure imgf000012_0001
Legende:
ASP-1 : Aleuronprodukt, das folgendermassen hergestellt wurde:
Ausgegangen wurde von Weizenkleie, die Aleuronbestandteile und Nicht- Aleuronbestandteile enthält.
Die Aleuronbestandteile wurden von den Nicht-Aleuronbestandteilen mechanisch abgelöst, so dass ein Gemisch aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen gewonnen wurde.
Anschliessend wurde die Feuchtigkeit des Gemisches auf einen Wert von 10-20 Gew% Wasser eingestellt. Das so vorbereitete Gemisch wurde einer Feinstvermahlung (Mikro-Vermahlung) mittels eines Reibwalzwerks mit mindestens einem Walzenpaar ausgesetzt. Die Walzen wurden mit unterschiedlichen Oberflachengeschwindigkeiten betrieben und aneinandergedruckt.
Das so gewonnene Produkt ASP-1 enthält neben Aleuronteilchen (Verbände aus Aleuronzellen) auch noch Schalenteilchen.
ASP-2: Aleuronprodukt, das folgendermassen hergestellt wurde:
Ausgegangen wurde von ASP-1.
Das ASP-1 wurde angereichert, um den Anteil an Aleuronteilchen zu erhöhen.
Die hierzu nötige Aussonderung von Schalenteilchen erfolgte durch kontaktelektrische bzw. triboelektrische Aufladung von ASP-1 und anschliessende elektrostatische Trennung der Schalenteilchen von den Aleuronteilchen.
Das so gewonnene Produkt ASP-2 hat einen hohen Aleuronteilchen-Anteil.
Bezugszeichen
unbeschädigter Aleuronzellen-Verband ("Aleuronteilchen") Aleuronzelle Zellwand Schalenteilchen beschädigter Aleuronzellen-Verband ("Aieuron-Matsch")

Claims

Patentansprüche
1. Aleuronprodukt, welches aus Getreide-Aleuronzellen, insbesondere aus Weizen- Aleuronzellen, bestehende Teilchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Getreide-Aleuronzellen bestehenden Teilchen feinvermahlene Teilchen sind, deren längste Abmessung im Bereich von einem Aleuronzellen-Durchmesser bis 500 μm liegt.
2. Aleuronprodukt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei mehr als 50% seiner aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen die längste Abmessung im Bereich von einem Aleuronzellen-Durchmesser bis 500 μm liegt.
3. Aleuronprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die längste Abmessung im Bereich von 100-300 μm liegt.
4. Aleuronprodukt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehr als 50% der aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen die längste Abmessung im Bereich von 100-300 μm liegt.
5. Aleuronprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die längste Abmessung im Bereich von 10-100 μm liegt.
6. Aleuronprodukt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehr als 50% der aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen die längste Abmessung im Bereich von 10-100 μm liegt.
7. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände sind, die aus 1 bis 200 Aleuronzellen bestehen.
8. Aleuronprodukt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 50% seiner aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände sind, die aus 1 bis 200 Aleuronzellen bestehen.
9. Aleuronprodukt nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände sind, die aus 5 bis 100 Aleuronzellen bestehen.
10. Aleuronprodukt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als 50% seiner aus Aleuronzellen bestehenden Teilchen Zellverbände sind, die aus 5 bis 100 Aleuronzellen bestehen.
11. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste Abmessung der aus Getreide-Aleuronzellen bestehenden Teilchen etwa der Grosse einer einzelnen Aleuronzelle entspricht.
12. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Getreide-Aleuronzellen bestehenden Teilchen jeweils durch eine einzellige Schicht aus Aleuronzellen gebildet sind.
13. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aleuronzellen aus der Kleie von Weizen stammen.
14. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellwände aller Aleuronzellen der Teilchen unbeschädigt sind.
15. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Aleuronzellen der Teilchen beschädigte Zellwände aufweisen.
16. Aleuronprodukt nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei weniger als 50% der Aleuronzellen der Teilchen beschädigte Zellwände aufweisen.
17. Aleuronprodukt nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Mischung aus einem ersten Standard-Aleuronprodukt und einem zweiten Standard-Aleuronprodukt ist.
18. Aleuronprodukt nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Standard-Aleuronprodukt vorwiegend unbeschädigte Aleuronzellen aufweist und das zweite Standard-Aleuronprodukt vorwiegend beschädigte Aleuronzellen aufweist.
19. Aleuronprodukt nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Standard-Aleuronprodukt vorwiegend zerstörte Aleuronzellen aufweist bzw. vorwiegend aus Aleuronzellen-Bruchstücken und ausgelaufenem Zellinhalt besteht.
20. Aleuronprodukt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Aleuronprodukt ein Pressung ist.
21. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die beschädigten Zellwände enzymatisch geschwächte Zellwände sind.
22. Aleuronprodukt nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die beschädigten Zellwände mechanisch geschwächte Zellwände sind.
23. Aleuronprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es 10-30% Protein aufweist.
24. Aleuronprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es 5-15 Gew% Asche aufweist.
25. Aleuronprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es 2-8 Gew% Fett aufweist.
26. Aleuronprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es 30-60 Gew% unverdauliche oder nur teilweise verdauliche Fasern aufweist.
27. Aleuronprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mehr als 95 Gew% Aleuron aufweist.
28. Aleuronprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass es mehr als 99 Gew% Aleuron aufweist.
29. Aleuronprodukt nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass es neben Aleuronzellverbänden auch noch Schalenteilchen aufweist.
30. Verfahren zum Herstellen eines Aleuronproduktes gemäss einem der Ansprüche 1 bis 29, welches die folgenden Schritte aufweist:
a) Bereitstellen von Kleie, insbesondere von Weizenkleie, die aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen besteht; b) Ablösen der Aleuronbestandteile von den Nicht-Aleuronbestandteilen, so dass ein aus Aleuronbestandteilen und Nicht-Aleuronbestandteilen bestehendes Gemisch entsteht; c) Einstellen der Feuchtigkeit des Gemisches auf einen Wert von 10-20 Gew% Wasser; d) Feinstvermahlen (Mikro-Vermahlen) des Gemisches mittels eines Reibwalzwerks mit mindestens einem Walzenpaar, dessen Walzen mit unterschiedlichen Oberflachengeschwindigkeiten betrieben und aneinandergedruckt werden;
31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) die Feuchtigkeit auf 14-16 Gew% Wasser eingestellt wird.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 3.1 , dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Schritt d) ein Schritt zum Aussondern der Aleuronbestandteile aus dem Gemisch erfolgt.
33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussonderung elektrostatisch, vorzugsweise vor dem Schritt c), erfolgt.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt d) die Aleuronbestandteile zur mehrmaligen Reibvermahlung ein Walzenpaar mehrmals durchlaufen lässt.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass man in Schritt d) die Aleuronbestandteile zur mehrmaligen Reibvermahlung mehrere aufeinanderfolgende Walzenpaare durchlaufen lässt.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schritt d) ein weiterer Schritt zum Aussondern, vorzugsweise mittels eines Nasstrennverfahrens, der feingemahlenen (mikro-ver ahlenen) Aleuronbestandteile erfolgt.
37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fraktion von Getreide-Aleuronzellen ausgesondert wird, deren längste Abmessung im Bereich von einem Aleuronzellen-Durchmesser bis 500 μm liegt.
38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fraktion von Getreide-Aleuronzellen ausgesondert wird, deren längste Abmessung im Bereich 100-300 μm liegt.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fraktion von Getreide-Aleuronzellen ausgesondert wird, deren längste Abmessung im Bereich 10-100 μm liegt.
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