Modifizierte Kartoffelflocken oder modifiziertes Kartoffelgranulat, deren Herstellungsverfahren sowie Verwendungen derselben
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten Kartoffelflocken oder modifiziertem Kartoffelgranulat, danach hergestellte modifizierte Kartoffelflocken oder -granulate sowie deren Verwendung.
Kartoffelflocken sind eine Form dehydratisierter Kartoffeln. Ein Vorteil der Dehydratisierung liegt darin, daß Kartoffeln in dieser Form lagerstabil gemacht werden können, wobei jedoch die Verwendung zur Herstellung von verarbeiteten Kartoffelprodukten dadurch kaum eingeschränkt wird. Anwendung finden Kartoffelflocken in Lebensmitteln, zum Beispiel Snacks, extrudierten und frittierten Kartoffelprodukten. Auch modifizierte Kartoffelflocken sind bekannt, die ernährungsphysiologisch von Bedeutung sind, da sie häufig mit Ballaststoffen und präbiotischen Stoffen angereichert sind.
Eine leicht abgewandelte Form von Kartoffelflocken sind Kartoffelgranulate, die sich im Herstellungsverfahren gegenüber Kartoffelflocken lediglich dadurch unterscheiden, daß eine Trocknung auf Wirbel- und Flugschichttrocknern erfolgt, während zur Herstellung von Kartoffelflocken eine Walzentrocknung durchgeführt wird. Kartoffelflocken quellen bei Zugabe von Wasser unmittelbar auf, während Kartoffelgranulate noch unbeschädigte Stärkekörner enthalten, so daß ein Quellen erst durch Aufkochen erzielt werden kann. Die vorliegende Erfindung betrifft ausdrücklich sowohl Verfahren zur Herstellung von modifizierten Kartoffelflocken als auch modifiziertem Kartoffelgranulat.
Das Trocknen von aus Kartoffeln hergestelltem Kartoffelmus bzw. -brei auf Walzentrocknern zur Herstellung von Kartoffelflocken ist seit Anfang des 20. Jahrhunderts bekannt. Seitdem sind die Verfahren optimiert worden. Im wesentlichen werden die Kartoffeln zur Herstellung von Kartoffelflocken zunächst gewaschen, geschält und ggf. nachgeputzt. Die so erhaltenen Kartof-
feln werden dann klein geschnitten und blanchiert, wobei die Kartoffelscheiben für etwa 20 Minuten bei einer Temperatur von 70-75°C gehalten werden. Durch den Blanchierschritt wird erreicht, daß die Stärke in den Zellen verkleistert. Danach werden die Kartoffelscheiben abgekühlt, so daß die Zellwände nicht geschädigt werden. Ein nachfolgendes Kochen der Kartoffelscheiben mittels Dampf erfolgt bis zu einem Weichheitsgrad, der ein Passieren bzw. Musen mit geringer Zellzerstörung ermöglicht. Anschließend werden Additive zugegeben, die die Haltbarkeit des getrockneten Endproduktes verbessern. Das Produkt wird schließlich einem Walzentrockner zugeführt und dort getrocknet. Eine detaillierte Darstellung des Kartoffelflockenherstellungsverfahrens findet sich in Willard, M.J., Hix, V.M. und Kluge, G., Dehydrated Mashed Potatoes - Potato Flakes. In: Potato Processing, 4. Auflage, Talburt, W.F. und Smith, O. Hrg. New York: Nostrand Reinhold, 1987, Seiten 557-612.
Zur Ballaststoffanreicherung von Kartoffelflocken ist es bis heute üblich, den im oben beschriebenen Verfahren erwähnten Schälvorgang der Kartoffeln wegzulassen, so daß die ganze Kartoffel mit Schale dem Verfahren zugeführt wird, die Flocken also die ganzen Kartoffeln enthalten. Übliche Zutaten zu Kartoffelflocken dienen der Erleichterung der weiteren Verarbeitung, indem sie bereits jetzt der Masse zugefügt werden und dadurch homogen verteilt werden können. Dies erspart ein mühsames Zugeben solcher Zutaten im Endverarbeitungsverfahren. Solche Zutaten umfassen beispielsweise Gewürze, Fette und Emulgatoren.
Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren weist jedoch mehrere Nachteile auf. So entfällt beispielsweise eine optimale Sortierung der Kartoffelqualitäten. Grüne und beschädigte Kartoffeln gelangen in das Verfahren, die Qualität und die Farbe des Endprodukts sind unvorteilhaft. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, daß Glycoalkaloide, die die Kartoffeln natürlicherweise enthalten und durch thermische Behandlung nicht zerstört werden können, mit dem Schalenmaterial und den äußeren Knollenschichten mechanisch entfernt werden müssen und somit zumindest teilweise in den hergestellten Kartoffelflocken verbleiben. Dadurch ist eine gesundheitliche Beeinträchtigung für empfindliche Personen nicht auszuschließen. Auch hygienische Anforderungen werden nach heutigen Standards durch die bekannten Verfahren nicht mehr erfüllt. Hinzu kommt nachteilig, daß die Schalen der Kartoffeln aus Lignin bestehen, das für den menschlichen Körper eigentlich kein Ballaststoff ist, da Lignin eine holzartige Substanz ist. Zu den Ballaststof-
fen im ernährungsphysiologischen Sinne zählen unverdauliche natürliche Polymere, deren Grundkörper zumeist aus verschiedenen Zuckern oder Kohlenhydratabkömmlingen bestehen, aber auch aus anderen Grundbausteinen bestehen können. Bekannte Beispiele pflanzlichen Ursprungs sind Cellulose, Hemicellulosen, Pektine, Lignin, jedoch auch andere natürliche Polymere wie Inulin, ein Fructosepolymer, das als dietätische Faser eingestuft wird, da es erst im Dickdarm verstoffwechselt wird.
In den bekannten Verfahren eingesetzte Verfahrenshilfsmittel, sowohl für das Flocken- und Granulatherstellungsverfahren als auch für die Herstellung der Endprodukte, sind ausnahmslos kartoffelfremd und verfälschen dadurch den natürlichen Charakter der Kartoffelflocken und der daraus hergestellten Endprodukte.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten Kartoffelflocken bzw. granulaten bereitzustellen, mit dem die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden können. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, das in einer verbesserten Produktqualität resultiert, das sowohl eine im ernährungsphysiologischen Sinn betrachtete Ballaststoffanreicherung erreicht, als auch Verarbeitungseigenschafiten der hergestellten Kartoffelflocken bzw. -granulate zu gewünschten Endprodukten verbessert.
Ebenfalls sollen neuartige modifizierte Kartoffelflocken bzw. Kartoffelgranulate bereitgestellt werden und Verwendungsmöglichkeiten für diese aufgezeigt werden.
Die Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von modifizierten Kartoffelflocken oder modifiziertem Kartoffelgranulat nach Anspruch 1, modifizierte Kartoffelflocken oder Kartoffelgranulat nach Anspruch 15 sowie Verwendungsmöglichkeiten nach Anspruch 22. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten modifizierten Kartoffelflocken bzw. Kartoffelgranulate nicht nur einen erhöhten Ballaststoffgehalt aufweisen, sondern auch bezüglich ihrer verarbeitungstechnischen Eigenschaften
deutlich verbessert sind. Verarbeitungstechnische Vorteile sind unter anderem der Anstieg der Kaltviskosität, die Ausbildung eines Peaks bei der sogenannten Heißviskosität und die Erhöhung des Wasserbindevermögens. Es kann daher ein Produkt hergestellt werden, welches eine schnellere Ausbildung der Heißviskosität zeigt. Dies ist ein wichtiger Grundparameter beispielsweise in der Snackindustrie.
Ebenfalls ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sortenbedingte, erntebedingte oder jahreszeitlich bedingte Schwankungen zu kompensieren und Kartoffelflocken bzw. - granulatprodukte in einem bislang nicht möglichen Umfang und Ausmaß standardisiert herzustellen.
Den erfindungsgemäßen modifizierten Kartoffelflocken bzw. -granulaten können eine Vielzahl von Faserstoffen zugegeben werden. Entsprechende Faserstoffe können aus pflanzlichen oder nicht-pflanzlichen Faserstoffen ausgewählt werden, um die Eigenschaften wie Ballaststoffgehalt (präbiotische, gesundheitliche Wirkung), anwendungstechnische Eigenschaften, wie Wasserbindung oder Lipophobie, positiv zu beeinflussen. Faserstoffe können beispielsweise ausgewählt werden aus Kartoffeln, Leguminosen, wie Erbsen, Bohnen, Lupinen, Zuckerrohr, Zuckerrüben, Bambus, Kleie aus verschiedenen Getreiden, wie Weizen, Roggen, Gerste, Hafter, Mais, Tritica- Ie, Reis, oder deren reine Fasern, Zitrusfrüchten, wie Zitronen, Orangen, Limonen, und anderen Obst- und Gemüsesorten, wie Äpfel, Birnen, Karotten. Auch Fasern nicht-pflanzlichen Ursprungs können erfindungsgemäß die genannten Vorteile erzielen. Beispielhaft sind natürliche Polymere aus Alginat (aus Meeresalgen gewonnen) und Carageenan genannt. Auch in einem vorgeschalteten Herstellungsverfahren besonders hergestellte Fasern, wie beispielsweise reine Cellulose, carboxymethylierte Cellulose (CMC), mikrokristalline Cellulose (MCC), Gummi ara- bicum sowie Mischungen aller genannten Faserstoffe können eingesetzt werden.
Besonders bevorzugt ist dabei die Zugabe von Kartoffelfasern, da dadurch der vorteilhafte gesunde Eigencharakter des Kartoffelprodukts erhalten bleibt. Der Einsatz von Kartoffelfasern weist den weiteren Vorteil auf, daß diese nach dem Lebensmittelrecht nicht deklariert werden müssen und weder wissenschaftlich noch ernährungsphysiologisch artfremd sind.
In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform kann im erfindungsgemäßen Verfahren das Trocknen in Schritt i) optimiert werden, indem zuvor eine Vermischung mit zuvor bereits getrockneten Faserstoffen durchgeführt wurde.
Erfindungsgemäß kann ebenfalls alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, daß die oben beschriebene Vermischung nicht auf die Vermischung mit Faserstoffen beschränkt ist. Vielmehr kann ganz allgemein ein bereits hergestelltes, getrocknetes Endprodukt nach Schritt b) und vor Schritt i) in einer gewissen anteiligen Menge zugeführt werden. Der Anteil des zugefügten, getrockneten Endproduktes im erfϊndungsgemäßen Verfahren kann von einem Fachmann ohne weiteres auf Basis der beabsichtigten Verwendung eingestellt werden. Ebenfalls kann der Anteil des nach Schritt i) getrockneten Endprodukts, der dem Verfahren wieder zugeführt werden soll, von einem Fachmann leicht unter Berücksichtigung eines optimalen Verfahrensablauf bestimmt werden. Besonders bevorzugt ist die anteilige Rückführung eines getrockneten Endprodukts bei der Herstellung von modifiziertem Kartoffelgranulat, kann jedoch ebenfalls bei der Herstellung von modifizierten Kartoffelflocken eingesetzt werden.
Die Rückführung vom bereits getrockneten Produkt kann unter anderem dazu dienen, die Trocknung an sich zu erleichtern. Beispielsweise ist es möglich, soviel bereits getrocknetes Produkt zuzugeben, dass die anschließende Trocknung in Schritt i) in einem einzigen Trocknungsschritt durchgeführt werden kann und nicht mehrmals getrocknet werden muss (zum Beispiel bei Flugschicht- oder Wirbelschichttrocknern) oder die Trocknungszeit (zum Beispiel bei Walzentrocknern) unbedingt erhöht werden muss (beispielsweise durch eine längere Verweilzeit auf der Walze, zum Beispiel durch eine langsamere Drehzahl oder durch erhöhte Dampftemperatur zur Trocknung), was die funktionellen und ernährungsphysiologischen Eigenschaften des getrockneten Kartoffelprodukts extrem negativ beeinflussen kann. Insbesondere durch Zugabe getrockneter Fasern kann Trocknungsschritt i) minimiert werden, was die Prozesstechnik vereinfacht und die Herstellungskosten verringert.
Für die Produktqualität modifizierter Kartoffelflocken und -granulate ist ebenfalls der Gehalt reduzierender Zucker essentiell, da sie zur Bildung von Acrylamid in den Flocken führen, deren Gehalt in erhitzten Produkten noch um ein Mehrfaches erhöht werden kann. Beim Erhitzungs-
verfahren geben reduzierende Zucker bei der Herstellung der Fertigprodukte, zum Beispiel von Stapelchips aus Kartoffelflocken, eine unerwünschte starke Braunfärbung. Da die Fasern keine reduzierenden Zucker enthalten, verringern sie anteilig deren Gehalt (Acrylamid und braune Farbe) in den erfindungsgemäß modifizierten Kartoffelflocken und -granulaten und ihren daraus hergestellten Fertigprodukten.
Im folgenden wird eine detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Basis einer Zugabe von Kartoffelfasern als Faserstoffe gegeben. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird ohne weiteres erkennen, daß Kartoffelfasern problemlos gegen andere, dem Fachmann offensichtlich erscheinende Faserstoffe ersetzt werden können. Die folgende detaillierte Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen
Fig. 1 ein Fließschema für eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt;
Fig. 2 einen Graph zeigt, in dem Werte der Heißviskosität von Kartoffelflocken mit unterschiedlichen Gehalten an Kartoffelfasern in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen sind; und
Fig. 3 einen Graph zeigt, in dem Werte für die Kaltviskosität von Kartoffelflocken mit unterschiedlichen Gehalten an Kartoffelfasern in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen sind.
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden Kartoffeln zunächst gründlich gewaschen, woraufhin beispielsweise durch Dampf-, Laugen- oder Bürstenschäler die Schale der Kartoffeln in einem gewünschten Ausmaß, im wesentlichen vollständig oder nur teilweise, entfernt werden kann. Hier werden auch ggf. grüne Kartoffeln, Ranken und Steine entfernt, die als Verunreinigungen zu betrachten sind. Die geschälten und gereinigten, sortierten Kartoffeln werden nun in dicke Scheiben von etwa 1 cm Durchmesser geschnitten, was zu einer einheitlichen Energieübertragung während der folgenden Blanchier- und Kühlschritte führt. Grundsätzlich ist der Blanchierschritt, der bei etwa 70 bis 75°C für etwa 20 Minuten durchgeführt werden kann, optional und kann ebenso wie der Kühlschritt weggelassen werden, wobei man dann von einem sogenannten
„Low Leach-Process" spricht, da weniger Stärke ausgewaschen wird. Beim Blanchieren verkleistern die Stärkekörner und retrogradieren wieder beim anschließenden Abkühlen, das auf eine Temperatur von unter 24°C geschieht und etwa 20 Minuten dauert. Durch die Retrogradie- rung wird das Produkt und die daraus hergestellten Teige weniger klebrig, was die Verarbeitbar- keit verbessert.
Im Anschluß an das Abkühlen erfolgt ein Dampfkochen, um die anschließende Passierung der Kartoffelstücke zu einem Mus zu ermöglichen. Die Kochzeit variiert stark und hängt ganz wesentlich vom Stärkegehalt der Kartoffeln ab. Das Vermusen bzw. Passieren der Kartoffelstück- chen kann zum Beispiel mit rotierenden perforierten Zylindern erfolgen. In einem Folgeschritt können Additive zugegeben werden, die beispielsweise die Verarbeitbarkeit verbessern sollen, wie beispielsweise Emulgatoren, jedoch auch Fett, Konservierungsmittel, Geschmacksstoffe und Gewürze. Die abschließende Trocknung erfolgt vorteilhaft auf Walzentrocknern, wobei das Mus mit Hilfe von beispielsweise 4 bis 6 Auftragswalzen auf der Trocknungswalze gleichmäßig verteilt wird. Gleichzeitig werden Fehler aus der Musmasse entfernt, da sie dort anhaften und abgestreift werden. Das Mus wird in Form eines dünnen Films getrocknet, von einem Messer über die ganze Länge der Walze abgeschabt und kann dann beispielsweise gemahlen und anschließend verpackt werden.
Zur Herstellung von Kartoffelgranulaten kann die abschließende Trocknung statt auf Walzen in Wirbel- und Flugschichttrocknern erfolgen. Die erfindungsgemäß hergestellten Flocken bzw. Granulate unterscheiden sich bezüglich ihrer vorteilhaften Eigenschaften in keiner Weise, sondern stellen lediglich eine unterschiedliche Form der erfindungsgemäß modifizierten Kartoffelprodukte dar.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von modifizierten Kartoffelflocken oder -granulaten einen zusätzlichen Schritt auf, bei dem Faserstoffe zugegeben und mit dem zum Zeitpunkt der Zugabe vorliegenden Verfahrensprodukt im wesentlichen homogen vermischt werden. Insbesondere können Faserstoffe mit definierten Eigenschaften und Zusammensetzungen zugegeben und somit der Faseranteil im Produkt frei eingestellt werden. Eine Begrenzung auf Schalenkomponenten
als Faseranteil ist nicht länger gegeben. Somit ist die Mengenbegrenzung aufgehoben, und es können Produkte mit höherem Faseranteil generiert werden.
Die Zugabe von Faserstoffen, insbesondere Kartoffelfasern, kann an jedem beliebigen Verfahrensschritt zwischen der Schälung (Schritt b)) und der Trocknung (Schritt i)) der Kartoffeln erfolgen. Jedoch ist es am sinnvollsten, dies an dem Verfahrensschritt zu tun, bei dem der geringste Aufwand zur homogenen Vereinigung der Kartoffel- und Fasermasse notwendig ist. Bevorzugt ist der Zugabepunkt nach dem Passieren bzw. Musen, wobei aus den Kartoffeln, die bereits geschält, geschnitten, blanchiert, gekühlt und gekocht sind, eine breiartige Kartoffelmasse entstanden ist, in die mit einem einfachen Mischorgan die Kartoffelfasern zudosiert und homogen eingearbeitet werden können. Dies kann zusammen mit den anderen üblichen Additiven in einem Schritt oder vor oder nach der Zugabe der üblichen Additive erfolgen.
Die Form, in der die Kartoffelfasern vorliegen können, kann vielfältig sein. Zunächst können natürliche, nicht-getrocknete Fasern, mit ihrem Feuchtigkeitsgehalt, wie er aus dem Herstellungsprozeß gegeben ist, zugegeben werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Kartoffelfasern zunächst zu trocknen, wodurch sie sehr gut lagerstabil werden. Sie können der Kartoffelmasse, die zu Kartoffelflocken getrocknet werden soll, in dieser trockenen Form oder aber, indem die Kartoffelfasern zunächst wieder in Wasser gegeben werden, bevorzugt in einem Wasser-Faser-Verhältnis, das dem natürlichen vor dem Trocknen der Fasern entspricht, in feuchter Form der Kartoffelflockenmasse zudosiert werden. Auch können Kombinationen aus feuchten, getrockneten und re-hydratisierten Fasern eingesetzt werden. Werden trockene Kartoffelfasern eingesetzt, kann der folgende Trocknungsschritt optimiert werden. Es soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß selbstverständlich neben Kartoffelfasern sämtliche Faserstoffe eingesetzt werden können in trockener, feuchter und/oder rehydratisierter Form, die für einen Fachmann als für die Zwecke der Erfindung geeignet angesehen werden.
Durch die Zugabe trockener Fasern sinkt der beim Trocknen zu verdampfende Wassergehalt der Kartoffel-Fasermasse entsprechend dem Trockenstoffgehalt der Fasern und dem Mischungsverhältnis von Kartoffelmasse und Fasern, was die Trocknungskosten und den Energieaufwand verringert. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß ferner die Trocknungskapazität bei Einsatz
eines Walzentrockners überproportional im Vergleich zur Erhöhung des Trockenstoffgehalts durch Zugabe der trockenen Fasern ansteigt, was durch den geringeren spezifischen Energieverbrauch auch einen Beitrag zum Umweltschutz darstellt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich gezielt der Gehalt reduzierender Zucker, der Gehalt an Ballaststoffen, der Peak und der Verlauf der Heißviskosität, der Verlauf und das Niveau der Kaltviskosität, das Wasserbindevermögen, der Acrylamidgehalt in erhitzten, vor allem frittierten, Endprodukten, die Fettaufnahme beim Frittieren, etc., steuern. Die Zudosierung trockener Fasern kann beispielsweise über eine Zahnradflügelpumpe erfolgen, die eine präzise Mengendosierung ermöglicht. Grundsätzlich kann jedoch jedes andere Förderorgan, das für eine Pulverdosierung geeignet ist, in Kombination mit einer Mengensteuerung verwendet werden. Nach Zudosierung der pflanzlichen Fasern erfolgt bevorzugt ein Mischschritt. Dies kann beispielsweise eine Mischstrecke von etwa 1 bis 10 m, bevorzugt 8-10 m Länge sein, zum Beispiel in Form eines Schneckenmischers, auf der sich die zugegebenen Fasern mit dem Kartoffelmus vermengen und ein Angleichen des Wassergehalts zwischen den Komponenten stattfindet, oder auch ein aktives Mischorgan, wie zum Beispiel ein Paddelmischer. Nach entsprechender Verweilzeit zum Vermischen kann das Gemisch dann einem Walzentrockner zugeführt und getrocknet werden, wobei sich die Kapazität (Ausbeute/h) erhöht, obwohl die Drehzahl reduziert wird. Durch diesen Verfahrensschritt erhöhen sich das Wasserbindevermögen und die Ausbildung der Heißviskosität.
Fasern in wäßriger, breiiger Konsistenz können ebenfalls einfach und präzise dosiert werden. Dazu eignen sich Exzenterschneckenpumpen, jedoch können auch andere Zwangsförderelemente eingesetzt werden.
Durch das erhöhte Wasserbindevermögen der erfindungsgemäß modifizierten Kartoffelflocken und -granulate wird es möglich, daß das Endprodukt eine saftigere Textur über einen längeren Zeitraum bewahrt. Gleichzeitig verhindert die lipophobe Struktur des Teigs ein allzu starkes Pe- netrieren von Fett in das Produkt beim Frittieren, wodurch dieses fettärmer bleibt.
Die erfindungsgemäßen Kartoffelflocken können einen Ballaststoffgehalt von etwa 22,6 bis etwa 24,2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kartoffelflocken, bei einem Kartoffelfasergehalt von etwa 10% (gemessen als Total Dietary Fibre, TDF, nach AOAC 991,43), im Vergleich zu einem Ballaststoffgehalt von 7,0 Gew.-% in Kartoffelflocken ohne Faserzusatz aufweisen, wodurch offensichtlich der Nährwert der erfϊndunsgemäß hergestellten Kartoffelflocken deutlich erhöht ist.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Vorteile des Gegenstands der vorliegenden Erfindung weiter, ohne auf die dort offenbarten Ausfuhrungsformen begrenzt zu werden.
Beispiel 1 : Kapazitätserhöhung
Trockene Fasern und rehydratisierte Fasern
Kartoffelfasern werden im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dem nach Schritt g) erhaltenen Kartoffelmus zugemischt. Da diese zugemischten Kartoffelfasern einen Trockenstoffgehalt (TS) von 90 bis 95% aufweisen, verringern sie anteilig die zu verdampfende Wassermenge auf einem Walzentrockner, was dessen Herstellungskapazität erhöht. Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die Kapazitätserhöhung überproportional ist, was Energie einspart und somit Herstellungskosten sowie Umweltbelastung senkt. Ergebnisse für die Kapazitätserhöhung bei Einsatz eines Walzentrockners für Kartoffelmusprodukte mit unterschiedlichem Faseranteil sind in Tabelle 1 gegeben.
Tabelle 1
Anteil Fasern (Gew.-%) 0 3,2 9,6 16,0 19,2
Wasserreduktion im Mus-Faser-Gemisch (Gew.-%) 0 2,3 6,6 10,3 12,1
Kapazität (kg/h) 9,43 9,80 10,43 11,37 10,93
Kapazitätserhöhung (Gew.-%) 0 3,9 10,6 20,6 15,9
Überproportionale Kapazitätserhöhung (Gew.-%) 0 1,3 4,0 10,3 3,8
Kapazitätserhöhung relativ (%) 0 33,3 37,7 50,0 23,9
Beispiel 2: Heißviskosität
Die Heißviskosität beurteilt das Rekonstruktionsverhalten, Quellvermögen und den Einfluß der Temperatur auf die Produktviskosität. Sie wird in Brabendereinheiten (BE) angegeben.
455 g Wasser und 45 g Probe werden mit einem Handrührgerät auf Stufe 2 für 20 Sekunden vermischt. Die Masse wird in einen Meßkopf gegeben, wobei als Meßgerät ein Viskosimeter Viscograph E der Firma Brabender dient. Die Geräteeinstellung ist wie folgt:
Meßbereich: 700 cmg
Starttemperatur: 25°C
Aufheizrate: l,5°C/min
Temperaturmaximum: 95°C
Haltezeit: 10 min
Kühlphase: bis 50°C
Kühlrate: l,5°C/min
Aus Fig. 2 sind die Heißviskositäten für native Kartoffelflocken und einige erfindungsgemäß modifizierte Kartoffelflocken ersichtlich. Die Angaben der Fasergehalte beziehen sich auf Gewichtsprozent der Trockenmasse.
Beispiel 3: Kaltviskosität
Die Kaltviskosität beurteilt das Vermögen, ein viskoelastisches Netzwerk auszubilden. Die Kaltviskosität wird ebenfalls in Brabendereinheiten (BE) angegeben. Sie wird über einen Zeitraum von 10 Minuten bei einer konstanten Temperatur von 20°C gemessen.
Dazu werden 350 g Wasser und 50 g Probe mit einem Handrührgerät auf Stufe 2 für 20 Sekunden vermischt. Die Masse wird in einen Meßtopf gegeben, wobei als Meßgerät ein Viskosimeter Viscograph E der Firma Brabender dient. Die Geräteeinstellung ist wie folgt:
Meßbereich: 700 cmg
Starttemperatur: 2O0C
Meßzeit: 10 min
Fig. 3 zeigt die Kaltviskositäten für native Kartoffelflocken und einige erfindungsgemäß modifizierte Kartoffelflocken. Die Angaben der Fasergehalte beziehen sich auf Gewichtsprozent der Trockenmasse.
Beispiel 4: Reduzierende Zucker
Der Gehalt an reduzierenden Zuckern ist für die Verwendung von Flocken für die Stapelchipsherstellung der limitierende Parameter. Er darf 3 Gew.-% auf keinen Fall überschreiten, da sonst eine zu starke Braunfärbung der Produkte eintritt. Der Einsatz von Naßfasern in Flocken gemäß dem erfindunsgemäßen Verfahren verringert den Gehalt an reduzierenden Zuckern, wie aus der folgenden Tabelle 2 ersichtlich ist.
Tabelle 2
Gehalt Naßfasern in Kartoffelflocken (% TS) 0 12 21 30 Gehalt reduzierender Zucker (% Glucose) 0,07 0,06 0,045 0,04
Beispiel 5 : Acrylamid
Der geringe Gehalt an Acrylamid in erfindungsgemäß hergestellten modifizierten Kartoffelflocken und daraus hergestellten Stapelchips ist im Vergleich zu herkömmlichen Kartoffelflocken und daraus hergestellten Stapelchips in Tabelle 3 gezeigt. Da die Nachweisgrenze für Acrylamid in Kartoffelflocken bei 40 μg/kg liegt, der reale Gehalt aber niedriger ist, kann keine Aussage über den tatsächlichen Gehalt gemacht werden. Entscheidend für den Vorteil und für die Gesundheit des Konsumenten ist aber der Acrylamidgehalt in den aus den Kartoffelflocken hergestellten Endprodukten, z.B. Stapelchips. Hier korreliert in beeindruckender Weise die Verringerung des Acrylamidgehalts mit der steigenden Zugabe von Kartoffelfasern.
Tabelle 3
Produkt Acrylamidgehalt (μg/kg)
Kartoffelflocken ohne Fasern <40
Kartoffelflocken mit 10% Fasern <40
Kartoffelflocken mit 16% Fasern <40
Stapelchips aus gewöhnlichen Kartoffelflocken 131 Stapelchips aus Kartoffelflocken mit 10% Fasern 56
Stapelchips aus Kartoffelflocken mit 16% Fasern <4
Beispiel 6: Herstellung von Kartoffelchips
Durch den Einsatz erfindungsgemäß hergestellter Kartoffelflocken wird die Nährstoffdichte von Produkten reduziert und/oder die Fettaufnahme verringert. Ebenfalls sind Produkte mit neuartiger Textur möglich. Dies wird am Beispiel der Herstellung von Kartoffelchips unter Einsatz der modifizierten Kartoffelflocken beschrieben, im Vergleich zu einer Basisrezeptur mit herkömmlichen Kartoffelflocken:
Basisrezeptur Rezeptur mit Kartoffelflocken mit 9,6% Kartoffelfasern
Kartoffelflocken Standard 26% Kartoffelflocken 9,6% Fasern 23%
Kartoffelstärke 13% Kartoffelstärke 30%
Mononatriumglutamat 2% Mononatriumglutamat 3%
Salz 1% Salz 2%
Wasser eisgekühlt 58% Wasser eisgekühlt 42%
Die Zutaten werden in einem Rührkessel mit einem Teigknethaken vermischt. Anschließend wird Wasser eingemischt und für 10 Minuten geknetet. Danach wird der Teig auf eine Dicke von 0,35 mm ausgewalzt. Teiglinge von 60 mm Durchmesser werden ausgestochen und bei 1800C für 35 bis 50 Sekunden frittiert. Die Farbwerte der Chips mit den erfindungsgemäß hergestellten Kartoffelflocken waren deutlich angenehmer als in der Basisrezeptur, d.h. die Farbe blieb gelborange gegenüber einem orange-braun für Kartoffelchips, die nach der Basisrezeptur hergestellt wurden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.