WO2023131380A1 - Method for producing a plant-based moulded protein item, which can be cooked by heat treatment, such as baking, deep frying, grilling or the like, and plant-based protein end-product produced therefrom by cooking - Google Patents

Method for producing a plant-based moulded protein item, which can be cooked by heat treatment, such as baking, deep frying, grilling or the like, and plant-based protein end-product produced therefrom by cooking Download PDF

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WO2023131380A1
WO2023131380A1 PCT/DE2023/100007 DE2023100007W WO2023131380A1 WO 2023131380 A1 WO2023131380 A1 WO 2023131380A1 DE 2023100007 W DE2023100007 W DE 2023100007W WO 2023131380 A1 WO2023131380 A1 WO 2023131380A1
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WO
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protein
fine
dry
dough
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PCT/DE2023/100007
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Friedrich Meuser
Felix Bischoff
Thomas Roick
Vincent VIDA
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Terramark Markencreation Gmbh
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12FRECOVERY OF BY-PRODUCTS OF FERMENTED SOLUTIONS; DENATURED ALCOHOL; PREPARATION THEREOF
    • C12F3/00Recovery of by-products
    • C12F3/06Recovery of by-products from beer and wine
    • C12F3/08Recovery of alcohol from press residues or other waste material
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    • A21BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21DTREATMENT, e.g. PRESERVATION, OF FLOUR OR DOUGH, e.g. BY ADDITION OF MATERIALS; BAKING; BAKERY PRODUCTS; PRESERVATION THEREOF
    • A21D2/00Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking
    • A21D2/08Treatment of flour or dough by adding materials thereto before or during baking by adding organic substances
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    • A21D2/26Proteins
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    • A23JPROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
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    • A23L2/00Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52Adding ingredients
    • A23L2/54Mixing with gases

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a vegetable protein preform that can be cooked by thermal treatment, such as baking, frying, roasting or the like, in which a wheat gluten dry precursor is mixed with a dietary fiber dry precursor to form a combination dry precursor, which is mixed with water to form a plastic malleable dough is prepared and shaped into the desired shape, such as a boulette, meatball or the like, from which a ready-to-eat vegetable protein end product is produced by cooking, such as baking, frying, roasting or the like, or the combination dry intermediate product in such a process for the production of bread and protein-enriched end products.
  • thermal treatment such as baking, frying, roasting or the like
  • a wheat gluten dry precursor is mixed with a dietary fiber dry precursor to form a combination dry precursor, which is mixed with water to form a plastic malleable dough is prepared and shaped into the desired shape, such as a boulette, meatball or the like, from which a ready-to-eat vegetable protein end product is produced by cooking, such
  • DE-PS 30 39 430 already discloses a process for obtaining fiber-rich and protein-rich fractions from brewer's spent grains, in which particles of different sizes are produced from wet spent grains by mill-drying and these are then separated by sieving.
  • the wet spent grains are crushed into coarse shell fragments (“dietary fiber fraction”) and fine protein particles (“protein fraction”) in a stream of hot air during the sudden drying process.
  • the ground-dried mass flow is fractionated by sieving into fractions of different relative ingredient composition.
  • the fractions are re-comminuted to the extent that this is necessary for the application in accordance with the patent.
  • the targeted application of the manufacturing process results in the fine-fiber-containing draff protein products and the draff fine-fiber products.
  • spare blade can be used in different ways for nutritional purposes, eg for the production of baked goods.
  • the spent grain proteins are present as an amorphous mass. They are separated from the fibrous particles accompanying them and pulverized in the drying process known as flash drying due to the sudden evaporation of water that occurs from them.
  • the particles of the powder are water-insoluble, denatured proteins.
  • the fragmentation of the glumes and grain surface layers which are elastic when moist, takes place in a much more complex manner because of their organized cellular structure.
  • the fibrous components are dried at the same time as the protein, they can only be partially comminuted to the particle size of the protein powder in the drying and comminution process, which takes place within a few seconds, due to their morphological structural characteristics and the resulting comminution properties. Therefore, the comminution of the fibrous components can be placed in a functional relationship with the comminution tool, the ultra-rotor and its structural design and mode of operation. This relationship can be used to optimize the yield of protein product and its composition of comminuted, fibrous components in terms of quantity, size and shape of the particles by carrying out test plans.
  • Product C is used to compare the comminution effect with the two first-mentioned products with regard to the morphological structural features of the protein particles and the fibrous particles, which can be seen in the associated distribution density curve and were made visible with light microscopic and scanning electron microscopic (SEM) images.
  • the distribution density curve for product C indicates that only 56.8% of the particles were ⁇ 100 pm and 10% were >200 pm.
  • the protein content of the spent grains protein product was 46.9%, practically the same as that in Sample A.
  • the yield of protein from the grains in the grains protein product of sample C was 50%, however, significantly lower than that realized with the grains protein product of sample A of 69.1%.
  • the shift in the distribution density curve reveals a wide range in the effect of comminution on the formation of the number of fibrous particles and thus the increase in their surface area and formation of their morphological shape.
  • the adjustment of these characteristics to the fibrous products serves to optimize their function in producing the desired protein end products.
  • the husk and grain surface layer fractions that occur as sieve residues when sieving the ground-dried spent grains must also be crushed to particle sizes ⁇ 200 ⁇ m in order to be used for their intended purpose. This can advantageously be done in the same way as described above for the spent grains protein product or the spent grains fine fiber product.
  • the comminution result is different from that of the spent grains protein product in that the fine fiber product lacks the finely chopped (powdered) portion of the spent grains protein.
  • the draff fine fiber product corresponds more closely to this Fine wheat fiber product ( Figure iE), because in both the protein content of the starting raw material, the barley malt and the wheat flour, was removed due to the process (draff processing and starch production). In both cases it is the endosperm protein, that of barley and that of wheat.
  • Figure 1D shows the distribution density for such an intermediate product selected as an example for the production of a spent grains fine fiber product.
  • the intermediate product came from the production of a low-protein sieve fraction of the husks and the shell components in the spent grains and had a protein content of 10.9%. This means that this fraction contained practically no protein from the barley endosperm. The mass of all particles under the curve can therefore largely be assigned to the fiber fraction.
  • the proportion of particles > 200-400 ⁇ m of 10% also shows that the material to be comminuted with the present degree of comminution did not yet meet the requirement of being able to be used for the purpose intended by the patent. However, the result is essential for explaining the inventive concept.
  • bran particles are separated from the much smaller starch grains by wet sieving and, using the process developed for this purpose, are separated into the
  • the mill-drying with the ultra-rotor used to dry the product serves to dry and pulverize the fine wheat fiber product.
  • the light microscopic images of such a fine wheat fiber product clearly show the cellular structure of the bran particles and their comminution in the longitudinal and transverse direction of their morphological arrangement in the cell layers.
  • the cell layers were mainly crushed into rectangular bodies that had rectangular fracture edges (with edge angles of 90° to 100°).
  • the particles consisted of one or more layers of cells.
  • the particle size derived from the microscopic magnification of 200 ranged up to 250 ⁇ 125 ⁇ 50 ⁇ m for the single-layer particles (L ⁇ W ⁇ H).
  • This three-dimensional structure of the particles fulfills the requirement that when the wheat fine fiber product is used according to the invention, the cooking dough piece cannot puff up because the broken edges of the particles act like tear-off edges.
  • Particles from the aleurone layer of barley are conspicuously frequent compared to particles from wheat bran. Instead of a linear course, these particles show a jagged course for the break edges, which apparently resulted from the irregular arrangement of the aleurone cells. Many aleurone cells were open and empty, so that the resultant rough surface structure and increase in surface area favors the execution of the cooking process associated with evaporation of water according to the invention.
  • the scanning electron micrographs (SEM) of the intermediate particles show the wide range of different sizes and shapes of the dry particles. This spectrum becomes narrower with increasing degree of comminution with regard to the size and shape of the particles and at the same time the number and the total surface area of the particles increase.
  • the recordings show that there were practically no endosperm protein particles among the fiber particles ( Figure 2E) and consequently the protein analytically determined in the fiber product was assigned to the aleurone protein.
  • Table 1 Average dry matter composition of the ingredients of the products required for the manufacture of the protein end products
  • Table 2 Yield of protein product from the spent grains and yield of protein from the same in the protein product and its protein content, shown as a function of variable process parameters selected as examples
  • the object of the invention is to provide a method of the generic type in which, even when vital wheat gluten is used to prepare a wheat gluten dough for the production of plastically formable vegetable protein end products, the corresponding dough pieces can be produced effortlessly and in a shape-retaining manner by plastic deformation of the corresponding pieces of dough can be prepared appropriately and the shape and internal structure of the dough pieces are retained during cooking, even when using vital wheat gluten to produce wheat gluten dough, and neither water vapor bubbles form nor a rubbery chewing impression of cooked wheat gluten dough in the desired protein end products.
  • this object is achieved in a further development of the generic method in that vital wheat gluten is used as the dry wheat gluten precursor and a fine fiber product with sharp-edged fine fiber particles is used as the dry roughage precursor product, in which the fine fiber particles, based on the particle size determination used (CILAS grain size measurement, wet) at least 95 vol % are smaller than 200 ⁇ m and at least 60% smaller than 100 ⁇ m and the corner angle of the essentially rectangular-plate-shaped fine fiber particles is between 90° and 100°, i.e. in the acute to rectangular range and their cell wall fragments have cut edges which having a thickness in the range 1-2 ⁇ m, averaging (measured) 1.2 ⁇ m.
  • the particle size determination used CILAS grain size measurement, wet
  • the corner angle of the essentially rectangular-plate-shaped fine fiber particles is between 90° and 100°, i.e. in the acute to rectangular range and their cell wall fragments have cut edges which having a thickness in the range 1-2 ⁇ m, averaging (measured) 1.2
  • a particular embodiment of the method according to the invention provides that the fine fiber material contains fine fibers originating from a side stream of wheat starch production, the diameter of which is at least 60% below 100 ⁇ m and at most 8% above 20 ⁇ m. It can be provided that the proportion of fine fibers originating from a side stream of wheat starch production in the fine fiber product is 100%.
  • the fine fiber product comes exclusively from a side stream of wheat starch production.
  • the required fine-fiber-containing product comes partly from the described production of fine-fiber-containing draff protein and draff fine-fiber products from brewer’s spent grains and that these products meet the particle structure requirements necessary for carrying out the method according to the invention.
  • a special embodiment provides that the variability of the separation efficiency and the degree of comminution of the husk portion is used to produce analytically differently composed draff protein and draff fine fiber products, the distinguishing feature of which is the described comminution characteristics of the fibrous material.
  • a further particular embodiment provides for structuring the particle size reduction of the husk portion by grinding and sieving technology while maintaining the main feature, a particle size ⁇ 200 ⁇ m.
  • the procedure according to the invention can be such that the weight ratio of the vital wheat gluten and the fine fiber product(s) (also as spent grain protein product(s)) in the dough is 2:1 to 10:1.
  • the fine fiber product is used in powder form.
  • the proportion of spent grains protein product in the mixture with dry wheat gluten precursor is 10-70%, preferably 50%.
  • the invention also proposes that the possibly several different fine fiber products are first premixed in dry form and only then mixed with water and the vital wheat gluten and processed into a dough.
  • the wet gluten produced in the course of the wheat starch production process is first combined directly with one or more of the spent grain protein products by mixing in an intensive mixer and the resulting highly viscous suspension is then pulverized by grinding and drying in an ultra-rotor.
  • the invention also proposes, if necessary, that the dough to be produced for the protein preform is prepared with spices, herbs, etc. according to taste in the sense of the recipe design for a boulette.
  • the invention also relates to a combination dry intermediate product, suitable for use according to the method according to one of the preceding claims, which contains vital wheat gluten as the dried wheat gluten intermediate and a fine fiber product with sharp-edged fine fiber particles as the dry roughage intermediate product, in which at least 95% of the fine fiber particles are smaller in size than 100 ⁇ m and 0% have a size of more than 200 ⁇ m and the corner angle of the essentially rectangular plate-shaped fine fiber particles is between 90° and 100°, ie in the acute to rectangular range.
  • the invention also relates to the use of such a combination dry precursor for carrying out the method according to the invention and for the production of bread.
  • the subject matter of the invention is also a protein end product, such as a meatball or the like, which can be produced by cooking, such as baking, deep-frying, roasting or the like, of a vegetable protein preform produced by the process according to the invention.
  • the subject matter of the invention is also a bread end product that can be produced by baking a bread dough that has been produced using a combination intermediate product according to the invention.
  • the invention thus also relates to a process for producing a plastically formable, vegetable protein product by mixing water with vital wheat gluten and fine-fiber-containing by-products from the production of wheat starch or the production of beer with barley malt, with the resulting dough-like mass of the gluten containing its viscoelastic Properties developed, but it largely loses its ability to enclose gases in the form of bubbles in the two-dimensionally stretchable adhesive protein films.
  • the idea of the invention is essentially based on this, with which the prerequisite is created for dividing the dough-like mass into pieces and being able to shape it plastically. Thereafter
  • the shaped pieces can be cooked into end products by frying, roasting, baking or other thermal cooking methods while retaining their shape and internal structural features. After cooking, there is an end product, for example in the form of a boulette, which is a high-quality food with appealing sensory properties due to its high protein content.
  • the vegetable protein pellet obtainable according to the invention can be processed into a desired edible, tasty food by cooking, such as baking, frying, roasting or the like, much like a minced meat boulette.
  • cooking such as baking, frying, roasting or the like
  • the simplicity of producing the protein shaped product or product and its ready-to-eat preparation compared to other comparable end products from other vegetable protein products, which primarily require complex mechanical-thermal processes for texturing the proteins, including extrusion processes in particular, are characteristic of the invention.
  • the native glue when mixed and kneaded with water, develops viscoelastic properties which are unique among all other vegetable proteins.
  • These properties of the native gluten in the flour are particularly advantageous when baking bread. It is the viscoelasticity and the gas holding capacity of the wheat gluten on which the volume expansion of doughs based on wheat flour is based and from which the final formation of the bread volume after the fixing of the dough ingredients, mainly the gluten proteins and the starch, emerges.
  • the viscoelasticity and gas formation limit the volume expansion in a free play of forces between the internal gas pressure in the pores and the tensile stress in the gas-impermeable pore walls, which emanates from the viscoelasticity of the glue.
  • the invention is based on the surprising finding that it is possible to influence the free play of forces between the internal gas pressure in the pores of the dough and the tensile stress in the gas-impermeable pore walls, which emanates from the viscoelasticity of the glue, in such a way that the glue basically still contains gas remains, but the inclusion of water vapor bubbles in the adhesive films during cooking is specifically limited.
  • This is achieved by the fact that the sharp-edged fine fiber particles that are mixed with the vital wheat gluten according to the invention, so to speak “cut open” the pores of the wheat gluten if they are closed, so that no or only small amounts of
  • the piece of dough (dough) is plastically deformable, but the gas holding capacity of the shaped piece of dough during cooking is limited to an allowable minimum. This prevents the dough piece from bloating due to the water evaporation occurring during cooking, as a result of which the outer shape and also the inner structure of the end product could otherwise not be brought into the desired edible form.
  • the invention is based on the inventive use of the fact that vital wheat gluten can be used as a solid component, although this has a much greater water-binding capacity than wheat flour as a basic material in breadmaking. In this context it should be noted that 100 g vital wheat gluten binds approx. 200 g water, while 100 g wheat flour only absorbs approx. 60 g water when baking bread.
  • the sticky dough ball weighs 300 g and the flour dough ball 160 g. If these balls of dough are loosened by fermentation with yeast through the formation of carbon dioxide, the wheat dough ball takes on a volume of about 600 ml, while the volume of the sticky dough ball becomes about twice as large.
  • the unloosened sticky dough ball is highly elastic but only slightly plastic. It can therefore not be plastically deformed to the extent required for the application.
  • the flour dough ball discussed above is far less elastic, but plastic, so that it can be easily plastically deformed. In this way, the piece of dough can be given a stable shape that is only broken up by the formation of gas bubbles in it that accompanies fermentation. As a result, the piece of dough becomes porous and the elastic properties, which depend on its gluten content, emerge.
  • the starch content in the flour acts as an inert solid component, making the dough easily malleable as long as it is not saturated by the formation of carbon dioxide
  • the gluten will denature into a resilient, gummy mass that can be cut into pieces that impart a chewing gum-like mouthfeel when eaten.
  • the mass also puffs up irregularly in large, thick-walled bubbles.
  • the denaturation of the gluten proteins that occurs during baking with the release of water from the gluten dough can be observed well in such an experiment.
  • a corresponding release of water also occurs when baking bread.
  • the water is not completely released as a result of the evaporation that occurs, but is absorbed by the starch to plasticize it.
  • a corresponding water binding cannot take place in a dough consisting only of vegetable protein during cooking.
  • the bread crumb provided an example of how the gluten first thins out in the dough due to the increase in volume and the resulting film formation in the pore walls due to the surface area and then
  • the glue with its elastic properties is an ideal binding agent for the structure of the bread crumb, which together with the plasticized starch makes up the plastic-elastic strength of the crumb and its typical chewiness.
  • the surface water of the fine fiber particles and the moist surface of the wet adhesive form a separating boundary whose area corresponds to the size of the surface of the particles. Due to their distribution in the dough as well as their size and sharp-edged shape as well as their property of being able to bind water, the fine fiber particles can apparently fulfill the important functions for the formation of the protein end product if the correct mass ratios for dough production are observed.
  • the dough formed can be divided into plastically formable dough pieces ("bricks"), from which the protein end product with the desired stable, non-puffy shape and internal structure and the resulting non-bulky form can be obtained by frying gummy chewiness develops.
  • spare blade gentle way according to DE-PS 30 39 430 not only provides proof of the function of the fibers in the protein end product, but also leads to the advantageous teaching of the invention to use the function of the vital wheat gluten itself in the protein end product in order to protein product consisting of two different vegetable proteins.
  • the protein product also produced from spent grains (barley malt as the basis) according to DE-PS 30 39 430, because this has a high protein content and a large proportion of fine fibers due to the process.
  • a dough is formed in which the glue forms a continuous phase as wet glue, in which the protein content of the spent grain protein product is integrated in such a way that a quasi-continuous phase is created in which the fiber particles are homogeneous distributed as wetted, slightly swollen solid bodies.
  • the dough made from the mixed protein product can, like the dough made from the vital wheat gluten, be prepared by cooking to give the protein end product with the desired sensory properties.
  • the wet gluten is obtained from a wheat flour dough according to the industrially customary centrifugal separation technique and, insofar as it is expedient for the various options for carrying out the method according to the invention for the production of the protein end products, to vital wheat gluten according to a flash-drying process (ring-flow drying) dried and powdered.
  • the fine wheat fiber product is isolated from the fiber fraction that occurs when the A-starch milk is cleaned using jet sieves.
  • the starch contained in this fiber fraction is enzymatically hydrolyzed to glucose.
  • the pentosans also contained in it are partially enzymatically hydrolyzed to soluble products. This creates a decantable suspension from which the fiber fraction can be separated as a heavy phase using a decanter.
  • the separated fiber cake is gently dried with an ultra-rotor and pulverized into a fine wheat fiber product.
  • the two draff products ie the draff fine fiber product and the draff protein product, are produced according to DE-PS 30 39 430 as co-products from brewer's draff and in accordance with the state of the art described therein.
  • the method according to the invention can be carried out according to the procedures described below, which are mainly aimed at exemplifying the principle according to the invention, since this alone is decisive for the aim sought.
  • the aim is to modify the visco-elastic properties of dough made from vital wheat gluten by adding vegetable fine fiber particles in such a way that the dough becomes malleable and can be divided into pieces of a defined shape, with thermal denaturation of the native protein content directly by roasting, deep-frying or baking as well as other comparable cooking methods can be cooked to protein end products that do not leave a rubbery chewing impression when eaten and whose consistency is similar to that of meatballs made from animal proteins.
  • the first example provides that 75 parts of vital wheat gluten are mixed with 25 parts of fine wheat fiber to form a basic mass. Depending on taste preference, this basic mixture is mixed with various spices and other dry ingredients. The mixture can be stored before further processing.
  • To prepare a boulette from the seasoned base add 150 parts water to 100 parts base. From this, a dough is formed by mixing and kneading, in which the glue forms a continuous phase in which the fiber particles are embedded. The dough is divided into pieces that are formed into raw boulettes. The raw meatballs are cooked by frying. Frying can be done in two consecutive steps. In the first step, the raw boulette is pre-fried for 5-7 minutes at 150 degrees Celsius to form an intermediate product. After cooling and deep-freezing, the pre-fried boulette can be stored until the second step is carried out. In the second step, the deep-frozen meatballs are placed directly in the fryer and fried in another 5 minutes. - Freshly made
  • spare blade raw meatballs are cooked in 10-12 minutes to the purely plant-based protein end products.
  • Figure 1 shows a ready-to-eat boulette, which has been cooked from a pre-fried, deep-frozen boulette, as a whole boulette and in a sectional view, to illustrate example 1 in Figure 2
  • Example 2 relates to the combined functionalization of wheat gluten with the fine-fiber-containing spent grains protein product.
  • the example draws attention to the process and product-related advantage, which consists in the production of a preliminary product with properties that are particularly advantageous for the production of the end product.
  • the preliminary product is made from the wet gluten produced in the course of the wheat starch production process, which is combined in batches in an intensive mixer with moistened spent grain protein product with simultaneous mixing and kneading to form a homogeneous dough.
  • 20 kg of wet glue were used with 8 kg of spent grain protein product moistened with water, from which a highly viscous dough (Fig. 2) was created, which was dried and ground directly with an Ultra-Rotor to the powdered precursor without product recycling.
  • the preliminary product contains all three products used for its production in a non-segregable solid compound in a homogeneous combination. Therefore, each individual particle has the functional properties of the entire mass. This is particularly advantageous for developing the functional properties of the protein end product, including its water-binding properties.
  • Example 2 the boulette shown in Figure 3 as a whole and in Figure 4 in section was prepared from this preliminary product.
  • a dough was produced from the preliminary product, as described above for the first example. 100 parts of water were added to 100 parts of precursor. The finished dough was portioned and formed into boulettes. The raw meatball was then fried in oil in a pan until done.

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Abstract

The invention relates to a method for producing a plant-based moulded protein item, which can be cooked by heat treatment, such as baking, deep frying or the like, in the case of which firstly a dry wheat-gluten pre-product is processed, together with a dry dietary-fibre pre-product which preferably originates from a secondary stream of the wheat-starch extraction process or of the reprocessing of beer grain from barley malt, also in the form of a fibre-containing dry protein product, with water to form a plastically deformable dough. The dough is brought into the desired shape, such as a small ball, patty or the like, characterised in that vital wheat gluten is used as the dry wheat-gluten pre-product and a fine-fibre product having sharp-edged fine-fibre particles is used as the dry dietary-fibre pre-product. Preferably the fine-fibre-containing products according to the invention are used for this purpose. The dough pieces are then cooked by deep frying, baking or the like to form the end products. The end products can be protein products (small balls) or products enriched with protein (bread).

Description

Terramark Markencreation GmbH, Wachmannstraße 1B, 28209 Bremen Terramark Markencreation GmbH, Wachmannstrasse 1B, 28209 Bremen
Verfahren zum Herstellen eines durch Wärmebehandlung, wie Backen, Frittieren, Braten oder dergleichen, garbaren, pflanzlichen Protein-Formlings sowie daraus durch Garen hergestelltes pflanzliches Proteinendprodukt A process for producing a vegetable protein preform which can be cooked by heat treatment such as baking, frying, roasting or the like, and a finished vegetable protein product produced therefrom by cooking
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines durch thermische Behandlung, wie Backen, Frittieren, Braten oder dergleichen, garbaren pflanzlichen Protein-Formlings, bei dem ein Weizenkleber-Trockenvorprodukt mit einem Ballaststoff-Trockenvorprodukt zu einem Kombinationstrockenvorprodukt gemischt wird, das mit Wasser zu einem plastisch verformbaren Teig zubereitet und in die gewünschte Form, wie Boulette, Frikadelle, oder dergleichen, gebracht wird, aus der ein durch Garen, wie Backen, Frittieren, Braten oder dergleichen verzehrfertiges pflanzliches Proteinendprodukt hergestellt wird oder das Kombinationstrockenvorprodukt in einem derartigen Verfahren zur Herstellung von Brot sowie proteinangereicherten Endprodukten eingesetzt wird. The invention relates to a method for producing a vegetable protein preform that can be cooked by thermal treatment, such as baking, frying, roasting or the like, in which a wheat gluten dry precursor is mixed with a dietary fiber dry precursor to form a combination dry precursor, which is mixed with water to form a plastic malleable dough is prepared and shaped into the desired shape, such as a boulette, meatball or the like, from which a ready-to-eat vegetable protein end product is produced by cooking, such as baking, frying, roasting or the like, or the combination dry intermediate product in such a process for the production of bread and protein-enriched end products.
Aus der DE-PS 30 39 430 ist bereits ein Verfahren zur Gewinnung ballaststoffreicher und proteinreicher Fraktionen aus Biertrebern bekannt, wobei aus Nasstrebern durch Mahltrocknen verschieden große Partikel erzeugt und diese dann durch Sieben getrennt werden. Bei der Mahltrocknung werden die Nasstreber im Heißluftstrom während der schlagartigen Trocknung in grobe Schalenbruchstücke („Ballaststofffraktion“) und feine Proteinpartikel („Proteinfraktion“) zerkleinert. Der mahlgetrocknete Massestrom wird durch Sieben in Fraktionen unterschiedlicher relativer Inhaltsstoffzusammensetzung fraktioniert. Die Fraktionen werden, soweit das für die patentgemäße Anwendung erforderlich ist, nachzerkleinert. Aus der gezielten Anwendung des Herstellungsverfahrens entstehen die verfahrensgemäßen feinfaserhaltigen Treberproteinprodukte und die Treberfeinfaserprodukte. Die so erhaltenen Produkte DE-PS 30 39 430 already discloses a process for obtaining fiber-rich and protein-rich fractions from brewer's spent grains, in which particles of different sizes are produced from wet spent grains by mill-drying and these are then separated by sieving. During the drying process, the wet spent grains are crushed into coarse shell fragments (“dietary fiber fraction”) and fine protein particles (“protein fraction”) in a stream of hot air during the sudden drying process. The ground-dried mass flow is fractionated by sieving into fractions of different relative ingredient composition. The fractions are re-comminuted to the extent that this is necessary for the application in accordance with the patent. The targeted application of the manufacturing process results in the fine-fiber-containing draff protein products and the draff fine-fiber products. The products thus obtained
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Ersatzblatt können für Ernährungszwecke, z.B. zur Herstellung von Backwaren, in unterschiedlicher Weise verwendet werden. spare blade can be used in different ways for nutritional purposes, eg for the production of baked goods.
Diesbezüglich ist darauf hinzuweisen, dass in den entwässerten Trebern die Treberproteine als amorphe Masse vorliegen. Sie werden in dem als Flash drying zu bezeichnenden Trocknungsvorgang durch die dabei aus ihnen erfolgende schlagartige Wasserverdampfung von den sie begleitenden faserigen Partikeln getrennt und pulverisiert. Die Partikel des Pulvers sind wasserunlösliche, denaturierte Proteine. In this regard, it should be noted that in the dewatered spent grains, the spent grain proteins are present as an amorphous mass. They are separated from the fibrous particles accompanying them and pulverized in the drying process known as flash drying due to the sudden evaporation of water that occurs from them. The particles of the powder are water-insoluble, denatured proteins.
Demgegenüber erfolgt die Zerkleinerung der im feuchten Zustand elastischen Spelzen und Kornrandschichten wegen ihrer organisierten zellulären Struktur auf viel komplexere Weise. Zwar werden die faserigen Bestandteile gleichzeitig mit dem Protein getrocknet, sie können aber in dem im Sekundenbereich erfolgenden Trocknungs- und Zerkleinerungsvorgang aufgrund ihrer morphologischen Strukturmerkmale und den daraus resultierenden Zerkleinerungseigenschaften nur teilweise auf die Partikelgröße des Proteinpulvers zerkleinert werden. Deshalb kann die Zerkleinerung der faserigen Bestandteile mit dem Zerkleinerungswerkzeug, dem Ultrarotor und seiner konstruktiven Gestaltung und Betriebsweise, in eine funktionale Beziehung gestellt werden. Diese Beziehung kann dazu genutzt werden, um über die Durchführung von Versuchsplänen die Ausbeute an Proteinprodukt und seine Zusammensetzung an zerkleinerten, faserigen Bestandteilen nach Quantität sowie Größe und Gestalt der Partikel in ein Optimum zu bringen. In contrast, the fragmentation of the glumes and grain surface layers, which are elastic when moist, takes place in a much more complex manner because of their organized cellular structure. Although the fibrous components are dried at the same time as the protein, they can only be partially comminuted to the particle size of the protein powder in the drying and comminution process, which takes place within a few seconds, due to their morphological structural characteristics and the resulting comminution properties. Therefore, the comminution of the fibrous components can be placed in a functional relationship with the comminution tool, the ultra-rotor and its structural design and mode of operation. This relationship can be used to optimize the yield of protein product and its composition of comminuted, fibrous components in terms of quantity, size and shape of the particles by carrying out test plans.
Die dafür gegebenen Möglichkeiten sollen hier anhand von drei durch Mahltrocknung hergestellten Treberproteinprodukten erläutert werden, die alle drei den gleichen Herstellungsprozess durchlaufen hatten und darin über 200 pm (Produkte A und B) sowie 150 pm (Produkt C) Siebmaschenweite abgesiebt wurden. Das eine der beiden Produkte wurde zusätzlich unter verwenden desselben Ultrarotors in seiner Anwendung als sieblose Prallzerkleinerungsmaschine nachzerkleinert. The possibilities given for this are to be explained here using three grain-drying protein products, all three of which had gone through the same manufacturing process and in which a sieve mesh size of 200 μm (products A and B) and 150 μm (product C) was screened off. One of the two products was additionally post-shredded using the same ultrarotor in its application as a sieve-less impact crushing machine.
Das Produkt C dient zum Vergleich der Zerkleinerungswirkung mit den beiden erstgenannten Produkten hinsichtlich der morphologischen Strukturmerkmale der Proteinpartikel und der faserigen Partikel, die jeweils in der zugehörigen Verteilungsdichtekurve erkennbar ist und mit lichtmikroskopischen sowie rasterelektronenmikroskopischen (REM) Aufnahmen sichtbar gemacht wurde. Product C is used to compare the comminution effect with the two first-mentioned products with regard to the morphological structural features of the protein particles and the fibrous particles, which can be seen in the associated distribution density curve and were made visible with light microscopic and scanning electron microscopic (SEM) images.
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Ersatzblatt Die Verteilungsdichtekurven der Partikel der Produkte A und B zeigen, dass es durch die Nachzerkleinerung zu einer beträchtlichen Verschiebung der Partikelgröße in Richtung auf kleinere Partikel gekommen war (Abbildung 1A und 1B). Die Verschiebung reichte von einem Anteil an Partikelgrößen von< 100 pm von 62,4 % (Abbildung 1A) (Produkt A) bis zu 96,3% (Abbildung 1B) (Produkt B), wobei in diesem zweiten Fall alle Teilchen < 200 pm waren, während im ersten Fall 5,2 % größer waren. spare blade The distribution density curves of the particles of products A and B show that there was a significant shift in particle size towards smaller particles as a result of the post-crushing (Figures 1A and 1B). The shift ranged from a fraction of particle sizes < 100 pm from 62.4% (Figure 1A) (product A) to 96.3% (Figure 1B) (product B), with all particles < 200 pm in this second case were, while in the first case 5.2% were larger.
Der Vergleich der Verteilungsdichte der Partikel der Produkte A und B mit Produkt C (Abbildung 1C) lässt erkennen, dass durch Verkleinern der Siebmaschenweite unter sonst konstanten Bedingungen größere Partikel, das müssen unter den Verfahrensbedingungen die schwerer zu zerkleinernden gewesen sein, im Siebrückstand verblieben waren. Folglich verschoben sich die Relationen sowohl in der Verteilungsdichte der Fraktionen als auch in der Ausbeute der Produkte und der relativen Zusammensetzung der sie kennzeichnenden Hauptinhaltsstoffe, des Proteins und der Ballaststoffe. The comparison of the distribution density of the particles of products A and B with product C (Figure 1C) shows that by reducing the sieve mesh size under otherwise constant conditions, larger particles, which must have been the more difficult to comminute under the process conditions, remained in the sieve residue. Consequently, the relations shifted both in the distribution density of the fractions and in the yield of the products and the relative composition of the main ingredients characterizing them, the protein and dietary fibers.
Die Verteilungsdichtekurve für das Produkt C weist aus, dass nur 56,8 % der Partikel <100 pm und 10% > 200 pm waren. Der Proteingehalt des Treberproteinprodukts betrug 46,9, er war damit praktisch so groß, wie der in der Probe A . Die Ausbeute an Protein aus den Trebern im Treberproteinprodukt der Probe C war mit 50 % jedoch deutlich kleiner als die mit dem Treberproteinprodukt der Probe A von 69,1 % verwirklichte. The distribution density curve for product C indicates that only 56.8% of the particles were <100 pm and 10% were >200 pm. The protein content of the spent grains protein product was 46.9%, practically the same as that in Sample A. The yield of protein from the grains in the grains protein product of sample C was 50%, however, significantly lower than that realized with the grains protein product of sample A of 69.1%.
Die Verschiebung der Verteilungsdichtekurve lässt eine große Spannbreite in der Wirkung der Zerkleinerung auf die Bildung der Anzahl faseriger Partikel und damit der Vergrößerung ihrer Oberfläche und der Ausbildung ihrer morphologischen Gestalt erkennen. Die Einstellung dieser Merkmale für die faserigen Produkte dient der Optimierung ihrer Funktion für die Herstellung der erstrebten Proteinendprodukte. The shift in the distribution density curve reveals a wide range in the effect of comminution on the formation of the number of fibrous particles and thus the increase in their surface area and formation of their morphological shape. The adjustment of these characteristics to the fibrous products serves to optimize their function in producing the desired protein end products.
Die bei der Siebung der mahlgetrockneten Biertreber als Siebrückstände anfallenden Spelzen- und Kornrandschichtfraktionen müssen für ihren zweckbestimmten Einsatz ebenfalls auf Partikelgrößen < 200 pm zerkleinert werden. Das kann vorteilhaft in der gleichen Weise geschehen, wie das vorstehend für das Treberproteinprodukt, respektive das Treberfeinfaserprodukt beschrieben ist. Das Zerkleinerungsergebnis ist allerdings gegenüber dem des Treberproteinprodukts dadurch gekennzeichnet, dass in dem Feinfaserprodukt der feinzerkleinerte (pulverisierte) Anteil des Treberproteins fehlt. Das Treberfeinfaserprodukt (Abbildung 1D) entspricht insofern eher dem Weizenfeinfaserprodukt (Abbildung iE), weil in beiden der Proteinanteil des Ausgangsrohstoffs, dem des Gerstenmalzes und des Weizenmehls, verfahrensbedingt (Treberverarbeitung und Stärkegewinnung) entzogen wurde. In beiden Fällen handelt es sich jeweils um das Endospermprotein, das der Gerste und dem des Weizens. The husk and grain surface layer fractions that occur as sieve residues when sieving the ground-dried spent grains must also be crushed to particle sizes < 200 μm in order to be used for their intended purpose. This can advantageously be done in the same way as described above for the spent grains protein product or the spent grains fine fiber product. However, the comminution result is different from that of the spent grains protein product in that the fine fiber product lacks the finely chopped (powdered) portion of the spent grains protein. The draff fine fiber product (Figure 1D) corresponds more closely to this Fine wheat fiber product (Figure iE), because in both the protein content of the starting raw material, the barley malt and the wheat flour, was removed due to the process (draff processing and starch production). In both cases it is the endosperm protein, that of barley and that of wheat.
Die Abbildung 1D zeigt die Verteilungsdichte für ein solches exemplarisch ausgewähltes Zwischenprodukt für die Herstellung eines Treberfeinfaserprodukts. Das Zwischenprodukt stammte aus der Herstellung einer proteinarmen Siebfraktion der Spelzen und der Schalenbestandteile in den Trebern und besaß einen Proteingehalt von 10.9 %. Das bedeutet, dass diese Fraktion praktisch kein Protein aus dem Endosperm der Gerste mehr enthielt. Die Masse aller Partikel unter der Kurve ist deshalb weitestgehend der Faserfraktion zuzuordnen. Figure 1D shows the distribution density for such an intermediate product selected as an example for the production of a spent grains fine fiber product. The intermediate product came from the production of a low-protein sieve fraction of the husks and the shell components in the spent grains and had a protein content of 10.9%. This means that this fraction contained practically no protein from the barley endosperm. The mass of all particles under the curve can therefore largely be assigned to the fiber fraction.
Der Kurvenverlauf deutet auf eine gleichförmige Partikelzerkleinerung hin, die ihre Ursache in den zellularen morphologischen Strukturmerkmalen der Spelzen und Schalenteile hat. Die Partikel wurden, wie nachfolgend an mikroskopischen Aufnahmen (Abbildung 2B) gezeigt, entlang der Zellwandstrukturen zerkleinert (zerbrochen). The course of the curve indicates uniform particle size reduction, which is caused by the cellular morphological structural characteristics of the husks and shell parts. The particles were crushed (broken up) along the cell wall structures, as shown in the micrographs below (Figure 2B).
Aus dem Anteil an Partikeln > 200-400 pm von 10 % ergibt sich ferner, dass das Zerkleinerungsgut mit dem vorliegenden Zerkleinerungsgrad noch nicht den Anspruch erfüllte, um für den patentgemäß erstrebten Zweck eingesetzt werden zu können. Das Ergebnis ist aber für die Erläuterung des erfinderischen Gedankens wesentlich. The proportion of particles > 200-400 μm of 10% also shows that the material to be comminuted with the present degree of comminution did not yet meet the requirement of being able to be used for the purpose intended by the patent. However, the result is essential for explaining the inventive concept.
Schließlich ist bezüglich des zweckbestimmten Einsatzes des Weizenfaserprodukts aus Kleiepartikeln auszuführen, dass dieses die dafür erforderlichen Partikeleigenschaften durch das für seine Herstellung entwickelte Verfahren annimmt (vgl. S. x). Die Größe der Partikel und ihre Gestalt sind dabei allerdings schon durch ihre Herkunft aus dem Weizenmehl weitgehend vorgegeben, weil es bei der Herstellung von Weizenmehl technisch unvermeidbar ist, dass ein kleiner Anteil der dabei anfallenden Kleie in das Mehl übergeht. Da alle Mehlpartikel <200 pm sein müssen, erfüllen damit alle im Mehl vorhandenen Kleiepartikel die für ihre zweckbestimmte spätere Anwendung wesentliche Voraussetzung. Finally, with regard to the intended use of the wheat fiber product made from bran particles, it must be stated that this assumes the particle properties required for this through the process developed for its production (cf. p. x). However, the size of the particles and their shape are already largely predetermined by their origin from the wheat flour, because it is technically unavoidable in the production of wheat flour that a small proportion of the bran produced in the process passes into the flour. Since all flour particles must be <200 μm, all bran particles present in the flour fulfill the essential prerequisite for their later intended use.
Die Kleiepartikel werden bei der Raffination der Stärke durch Nasssiebung von den viel kleineren Stärkekörnern getrennt und nach dem dafür entwickelten Verfahren zu dem During the refining of the starch, the bran particles are separated from the much smaller starch grains by wet sieving and, using the process developed for this purpose, are separated into the
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Ersatzblätj Weizenfeinfaserprodukt aufgearbeitet. Die dabei für die Trocknung des Produkts eingesetzte Mahltrocknung mit dem Ultrarotor dient der Trocknung und Pulverisierung des Weizenfeinfaserprodukts. spare sheetsj Refined wheat fiber product. The mill-drying with the ultra-rotor used to dry the product serves to dry and pulverize the fine wheat fiber product.
Die lichtmikroskopischen Aufnahmen eines solchen Weizenfeinfaserprodukts (Abbildung 2C) lassen deutlich die zellulare Struktur der Kleiepartikel und ihre Zerkleinerung in längs und Querrichtung ihrer morphologischen Anordnung in den Zellschichten erkennen. Diese Anordnung führte dazu, dass die Zellschichten überwiegend in rechteckige Körper zerkleinert wurden, die rechteckige Bruchkanten (mit Kantenwinkeln von 90° bis 100°) hatten. Die Partikel bestanden aus ein oder mehrlagigen Zellverbänden. Die aus der mikroskopischen Vergrößerung von 200 abgeleitete Partikelgröße reichte bei den einschichtigen Partikeln (L x B x H) bis zu 250 x 125 x 50 pm. The light microscopic images of such a fine wheat fiber product (Figure 2C) clearly show the cellular structure of the bran particles and their comminution in the longitudinal and transverse direction of their morphological arrangement in the cell layers. As a result of this arrangement, the cell layers were mainly crushed into rectangular bodies that had rectangular fracture edges (with edge angles of 90° to 100°). The particles consisted of one or more layers of cells. The particle size derived from the microscopic magnification of 200 ranged up to 250×125×50 μm for the single-layer particles (L×W×H).
Diese räumliche Struktur der Partikel erfüllt die Voraussetzung dafür, dass bei der erfindungsgemäßen Anwendung des Weizenfeinfaserprodukts kein Aufblähen des garenden Teiglings vorkommen kann, weil die Bruchkanten der Partikel wie Abrisskanten wirken. Das ergibt sich aus der allseitigen, elastischen Dehnung des Weizenvitalklebers über die gesamte Oberfläche des festen, nicht dehnbaren Partikels, aus der sich zusammen mit dem Austreten von Wasserdampf aus dem Kleber Relativbewegungen an der Partikeloberfläche ergeben. Dadurch kommt es an den scharfen Kanten der Partikel aufgrund der Wirkung derselben als Abrisskanten zur Bildung und zum Transport kleiner Dampfblasen. Diese werden wegen der großen Zahl der Partikel und deren Größe und Form, von der die Gesamtoberfläche der Partikel im Sinne einer Wirkfläche abhängt, über die Oberfläche des Teiglings von innen nach außen ausgetragen. This three-dimensional structure of the particles fulfills the requirement that when the wheat fine fiber product is used according to the invention, the cooking dough piece cannot puff up because the broken edges of the particles act like tear-off edges. This results from the all-round, elastic stretching of the vital wheat gluten over the entire surface of the solid, non-stretchable particle, which, together with the escape of water vapor from the gluten, results in relative movements on the particle surface. This leads to the formation and transport of small vapor bubbles at the sharp edges of the particles due to the effect of the same as tear-off edges. Due to the large number of particles and their size and shape, on which the total surface area of the particles in terms of an effective area depends, these are discharged over the surface of the dough piece from the inside to the outside.
Diese Beschreibung der Funktion der Feinfaserpartikel für das Garen der Teiglinge gilt auch für die Treberfeinfasern, sowohl in ihrer Form als Bestandteil des /der Treberproteinprodukts (e) als auch des Treberfeinfaserprodukts (e). Es liegt nahe, dass dies grundsätzlich für alle essbaren Feinfasern vergleichbarer struktureller Eigenschaften gilt. This description of the function of the fine fiber particles for the cooking of the dough pieces also applies to the spent grain fine fibers, both in their form as a component of the spent grain protein product(s) and the spent grain fine fiber product (e). It is obvious that this applies in principle to all edible fine fibers with comparable structural properties.
Die lichtmikroskopischen Aufnahmen der Partikel des Zwischenprodukts für die Treberfeinfaserfraktion (Abbildung 2B) zeigen, dass diese ähnlich strukturiert sind wie die zuvor gezeigten Weizenfeinfaserpartikel (Abbildung 2C). Die Partikel sind allerdings The light micrographs of the particles of the intermediate product for the spent grains fine fiber fraction (Figure 2B) show that they have a similar structure to the previously shown wheat fine fiber particles (Figure 2C). However, the particles are
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Ersatzblatt teilweise etwas größer, weil der Nachzerkleinerungsprozess aus Gründen der Präsentation in dieser Patentschrift noch nicht in das für die Anwendung notwendige Optimum gebracht war. spare blade sometimes somewhat larger because the post-comminution process was not yet brought to the optimum level necessary for the application for reasons of presentation in this patent specification.
Auffällig häufig sind, gegenüber der Partikel aus der Weizenkleie, Partikel aus der Aleuronschicht der Gerste zu sehen. Diese Partikel weisen an Stelle eines linearen Verlaufs einen gezackten Verlauf für die Bruchkanten auf, der offensichtlich aus der unregelmäßigen Anordnung der Aleuronzellen hervorging. Viele Aleuronzellen waren offen und leer, so dass durch die dadurch gegebene raue Oberflächenstruktur und Oberflächenvergrößerung die erfindungsgemäße Ausführung des mit Verdampfung von Wasser verbundenen Garvorgangs begünstigt wird. Particles from the aleurone layer of barley are conspicuously frequent compared to particles from wheat bran. Instead of a linear course, these particles show a jagged course for the break edges, which apparently resulted from the irregular arrangement of the aleurone cells. Many aleurone cells were open and empty, so that the resultant rough surface structure and increase in surface area favors the execution of the cooking process associated with evaporation of water according to the invention.
Die rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen (REM) der Partikel des Zwischenprodukts (Abbildung 2D und 2E) zeigen das große Spektrum der verschiedenen Größen und Formen der trockenen Partikel. Dieses Spektrum wird mit zunehmendem Zerkleinerungsgrad bezüglich der Größe und Form der Partikel enger und gleichzeitig steigt die Anzahl und die Gesamtoberfläche der Partikel. Die Aufnahmen lassen erkennen, dass praktisch keine Endospermproteinpartikel unter den Faserpartikeln (Abbildung 2E) mehr waren und folglich das analytisch in dem Faserprodukt bestimmte Protein dem Aleuronprotein zuzurechnen war. The scanning electron micrographs (SEM) of the intermediate particles (Figure 2D and 2E) show the wide range of different sizes and shapes of the dry particles. This spectrum becomes narrower with increasing degree of comminution with regard to the size and shape of the particles and at the same time the number and the total surface area of the particles increase. The recordings show that there were practically no endosperm protein particles among the fiber particles (Figure 2E) and consequently the protein analytically determined in the fiber product was assigned to the aleurone protein.
Entsprechend umgekehrt war die relative Zusammensetzung an Proteinpartikeln und Feinfaserpartikeln in den REM des ebenfalls aus dem vorgenannten Grund nicht in das technische Optimum gebrachten Treberproteinprodukts (Abbildung 2D). Das Produkt bestand zu gut einem Viertel aus Ballaststoffen. Deshalb war das Verhältnis der Masse aus Faserpartikeln und Proteinpartikeln auf etwa 1:3 einzuschätzen. Die Einstellung dieses Verhältnisses ist neben der Einstellung der Partikelgröße der Feinfaser in dem Treberproteinprodukt für die Optimierung des Garens eines aus Weizenvitalkleber und dem Treberproteinprodukt bestehenden Teiglings bedeutsam. The relative composition of protein particles and fine fiber particles in the SEM of the spent grain protein product, which was also not brought to the technical optimum for the aforementioned reason, was correspondingly reversed (Figure 2D). About a quarter of the product consisted of roughage. Therefore, the ratio of the mass of fiber particles and protein particles was estimated at about 1:3. In addition to setting the particle size of the fine fibers in the spent grains protein product, the setting of this ratio is important for optimizing the cooking of a dough piece consisting of vital wheat gluten and the spent grains protein product.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Tabellen und der Abbildungen im Einzelnen erläutert. Exemplary embodiments of the invention are explained in detail below with reference to the tables and figures.
Dabei zeigt: Fig. 1 („Abbildung 1“): It shows: Fig. 1 ("Figure 1"):
Die Verteilungsdichte der Partikelgrößen von (A) Treberproteinprodukt (Produkt A), vermahlen auf einer 5-stufigen Ultra-Rotor Anlage und über 200pm abgesiebt; The distribution density of the particle sizes of (A) spent grain protein product (Product A), ground on a 5-stage Ultra-Rotor system and sieved over 200 pm;
Fig. 2 2
(B) Treberproteinprodukt (Produkt B), vermahlen auf einer 7-stufigen Ultra-Rotor Anlage mit zusätzlicher Nachvermahlung; (B) spent grain protein product (Product B), ground on a 7-stage Ultra-Rotor system with additional post-grinding;
Fig. 3 3
(C) Treberproteinprodukt (Produkt C), vermahlen auf einer 5-stufigen Ultra-Rotor Anlage und über 150pm abgesiebt; (C) Grain protein product (Product C), ground on a 5-stage Ultra-Rotor system and sieved above 150pm;
Fig. 4 4
(D) Treberfeinfaserprodukt, vermahlen auf einer 5-stufigen Ultra-Rotor Anlage; (D) Spent grain fine fiber product, ground on a 5-stage Ultra-Rotor plant;
Fig. 5 figure 5
(E) Weizenfeinkleie, vermahlen auf einer 5-stufigen Ultra-Rotor Anlage und über 500pm abgesiebt; (E) Wheat bran, ground on a 5-stage Ultra-Rotor system and sieved over 500pm;
Fig. 6 6
(F) Weizenprotein, getrocknet im Ringtrockner mit zusätzlicher Nachvermahlung; (F) Wheat protein, dried in a ring dryer with additional post-grinding;
Fig. 7 7
Lichtmikroskopische Aufnahmen von (A) Weizen- A-Stärke; Light micrographs of (A) wheat A starch;
Fig. 8 Lichtmikroskopische Aufnahme von Treberfeinfaser: 8 Optical micrograph of spent grain fine fiber:
Fig. 9 9
Lichtmikroskopische Aufnahme von (C) Weizenfeinfaser; Light micrograph of (C) wheat fine fiber;
Fig. 10 10
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen des Treberproteinproduktes; Scanning electron micrographs of the grain protein product;
Fig. 11 11
Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen des Treberfaserproduktes; Scanning electron micrographs of the spent grain product;
Fig. 12 12
Verzehrfertige Boulette, gegart durch Frittieren eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Teiglings; Ready-to-eat boulette, cooked by frying a piece of dough produced according to the method according to the invention;
Fig 13 figure 13
Schnitt durch die Boulette von Fig. 12: Section through the boulette of Fig. 12:
Fig. 14 14
Boulette, hergestellt durch Braten eines erfindungsgemäß hergestellten Teiglings aus Nasskleber und Treberproteinprodukt (ungewürzte Zubereitung in der Pfanne auf Öl); und Boulette made by frying a dough piece made according to the invention from wet gluten and spent grain protein product (unseasoned pan-frying on oil); and
Fig. 15 15
Schnitt durch die Boulette gemäß Fig. 14. Section through the Boulette according to Fig. 14.
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Ersatzblatt Die in der nachstehenden Tabelle 1 für die Herstellung des Proteinendprodukts verwendeten Produkte zeigen deren dafür relevante Inhaltsstoffzusammensetzung auf, unter der deren Gehalt an Feinfasern, der als Gehalt an unlöslichen Ballaststoffen analytisch bestimmt wurde, und Proteingehalt zusammen mit der Verteilungsdichte und der Größe der Partikel von herausragender Bedeutung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind. spare blade The products used in Table 1 below for the production of the protein end product show their relevant composition of ingredients, among which their content of fine fibers, which was analytically determined as the content of insoluble dietary fiber, and protein content together with the distribution density and the size of the particles are of outstanding importance Are important for carrying out the method according to the invention.
Tabelle 1: Durchschnittliche Zusammensetzung der Trockenmasse der Inhaltsstoffe der für die Herstellung der Proteinendprodukte erforderlichen Produkte Table 1: Average dry matter composition of the ingredients of the products required for the manufacture of the protein end products
. . .. . ff Weizenvital- Weizenfein- Treberfein- Treber- n a ss 0 kleber 1) faserprodukt faserprodukt proteinprodukt. . .. . ff
Ballaststoffe (%) 2) n.b. 66 69,2 23,4 Fiber (%) 2) nc 66 69.2 23.4
Protein (%) 75,0 16 16,7 48 Protein (%) 75.0 16 16.7 48
Fett (%) 5,0 2,5 6,8 13,5 Fat (%) 5.0 2.5 6.8 13.5
Asche (%) 1 ,0 2,5 4,5 3,3 Ash (%) 1.0 2.5 4.5 3.3
Tabelle 2: Ausbeute an Proteinprodukt aus den Biertrebern und Ausbeute an Protein aus denselben im Proteinprodukt sowie dessen Proteingehalt, dargestellt in Abhängigkeit von beispielhaft ausgewählten variablen Prozessparametern Table 2: Yield of protein product from the spent grains and yield of protein from the same in the protein product and its protein content, shown as a function of variable process parameters selected as examples
,, . . - _ x . .x Einstellung,, . . - _ x . . x setting
Variable Prozessparameter Einheit A B C Variable process parameters unit A B C
Wassergehalt des Presstrebers [%] 66,8 66,2 71,5 Water content of spent grains [%] 66.8 66.2 71.5
Drehzahl des Rotors [Hz] 40 30 40Rotor speed [Hz] 40 30 40
Maschenweite des Siebs [pm] 200 200 150Mesh size of the sieve [pm] 200 200 150
. , , , , Treberproteinprodukt. , , , , Grain protein product
Ausbeute und Proteingehalt Yield and protein content
A B C A B C
Proteinprodukt aus Trebern [%TS] 37,0 17,7 27,4Protein product from spent grains [%TS] 37.0 17.7 27.4
Protein aus den Trebern im Proteinprodukt [%TS] 69,1 39,0 50,0Protein from the spent grains in the protein product [%TS] 69.1 39.0 50.0
Proteingehalt des Proteinprodukts [%TS] 46,4 51,7 46,9 Protein content of the protein product [%TS] 46.4 51.7 46.9
Es sind bereits mannigfache Versuche unternommen worden, Backteige oder dergleichen mit hohem Gehalt an Weizenkleber herzustellen, wobei aber die Schwierigkeit besteht, insbesondere dann, wenn es sich um Produkte auf der Basis von Weizenvitalkleber handelt, dass aufbereitete Formlinge aus derartigem Material beim Aufgehen des entsprechenden Teiges bzw. beim Garen aufblähen und somit weder die äußere Form noch die innere Struktur entsprechender vorgefertigter Formlinge beim Garvorgang, wie Backen oder Frittieren, beibehalten werden kann. Many attempts have already been made to produce batters or the like with a high wheat gluten content, but there is a problem, particularly when it comes to products based on vital wheat gluten, that processed molded products made of such material when the dough rises or bloat during cooking and thus neither the Outer shape nor the inner structure of corresponding prefabricated products during the cooking process, such as baking or deep-frying, can be retained.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsmäßen Art zu schaffen, bei dem auch dann, wenn Weizenvitalkleber zur Zubereitung eines Weizenkleberteiges für die Herstellung plastisch formbarer pflanzlicher Proteinendprodukte verwendet wird, die entsprechenden Teig-Formlinge mühelos und in formhaltiger Weise durch plastische Verformung der entsprechenden Teigstücke zweckgerecht zubereitet werden können und auch beim Garen die Form und innere Struktur der Teiglinge selbst bei Verwendung von Weizenvitalkleber zur Weizenkleberteigherstellung erhalten bleibt und weder Wasserdampfblasen entstehen noch ein gummiartiger Kaueindruck gekochten Weizenkleberteigs in den angestrebten Proteinendprodukten zu beobachten ist. The object of the invention is to provide a method of the generic type in which, even when vital wheat gluten is used to prepare a wheat gluten dough for the production of plastically formable vegetable protein end products, the corresponding dough pieces can be produced effortlessly and in a shape-retaining manner by plastic deformation of the corresponding pieces of dough can be prepared appropriately and the shape and internal structure of the dough pieces are retained during cooking, even when using vital wheat gluten to produce wheat gluten dough, and neither water vapor bubbles form nor a rubbery chewing impression of cooked wheat gluten dough in the desired protein end products.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in Weiterbildung des gattungsgemäßen Verfahrens dadurch gelöst, dass als Weizenkleber-Trockenvorprodukt Weizenvitalkleber und als Ballaststoff-Trockenvorprodukt ein Feinfaserprodukt mit scharfkantigen Feinfaserpartikeln verwendet wird, in dem die Feinfaserpartikel bezogen auf die eingesetzte Partikelgrößenbestimmung (CILAS Korngrößenmessung, nass) zu mindestens 95 Vol.-% kleiner als 200 pm und zu mindestens 60 % kleiner als 100 pm groß sind und der Eckwinkel der im Wesentlichen rechtwinklig-plattenförmigen Feinfaserpartikel zwischen 90° und 100°, also im spitz- bis rechteckwinkligen Bereich liegt und deren Zellwandfragmente Schnittkanten aufweisen, die eine Dicke im Bereich von 1-2 pm, durchschnittlich (gemessen) 1,2 pm, aufweisen. According to the invention, this object is achieved in a further development of the generic method in that vital wheat gluten is used as the dry wheat gluten precursor and a fine fiber product with sharp-edged fine fiber particles is used as the dry roughage precursor product, in which the fine fiber particles, based on the particle size determination used (CILAS grain size measurement, wet) at least 95 vol % are smaller than 200 μm and at least 60% smaller than 100 μm and the corner angle of the essentially rectangular-plate-shaped fine fiber particles is between 90° and 100°, i.e. in the acute to rectangular range and their cell wall fragments have cut edges which having a thickness in the range 1-2 µm, averaging (measured) 1.2 µm.
Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Feinfasermaterial aus einem Nebenstrom der Weizenstärkegewinnung stammende Feinfasern enthält, deren Durchmesser zu mindestens 60% unterhalb von 100 pm und zu höchstens 8% oberhalb 20 pm liegt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Anteil der aus einem Nebenstrom der Weizenstärkegewinnung stammenden Feinfasern am Feinfaserprodukt 100% beträgt. A particular embodiment of the method according to the invention provides that the fine fiber material contains fine fibers originating from a side stream of wheat starch production, the diameter of which is at least 60% below 100 μm and at most 8% above 20 μm. It can be provided that the proportion of fine fibers originating from a side stream of wheat starch production in the fine fiber product is 100%.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Feinfaserprodukt ausschließlich aus einem Nebenstrom der Weizenstärkegewinnung stammt. It can be provided that the fine fiber product comes exclusively from a side stream of wheat starch production.
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Ersatzblafl In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch vorgesehen sein, dass das erforderliche feinfaserhaltige Produkt teilweise aus der beschriebenen Herstellung von feinfaserhaltigen Treberprotein- und Treberfeinfaserprodukten aus Biertrebern stammt und diese Produkte die für die Durchführung des patentgemäßen Verfahrens notwendigen Anforderungen bezüglich der Partikelstruktur erfüllen. spare blade In a further development of the method according to the invention, it can also be provided that the required fine-fiber-containing product comes partly from the described production of fine-fiber-containing draff protein and draff fine-fiber products from brewer’s spent grains and that these products meet the particle structure requirements necessary for carrying out the method according to the invention.
Eine besondere Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Variabilität des Trennwirkungsgrads und des Zerkleinerungsgrads des Spelzennteils dazu verwendet wird, analytisch verschieden zusammengesetzte Treberprotein- und Treberfeinfaserprodukte herzustellen, deren kennzeichnendes Merkmal die beschriebene Zerkleinerungscharakteristik des faserhaltigen Materials ist. A special embodiment provides that the variability of the separation efficiency and the degree of comminution of the husk portion is used to produce analytically differently composed draff protein and draff fine fiber products, the distinguishing feature of which is the described comminution characteristics of the fibrous material.
Eine weitere besondere Ausführungsform sieht vor, die Partikelzerkleinerung des Spelzenanteils , bei Einhaltung des Hauptmerkmals , einer Partikelgröße <200 pm, durch Mahl- und Siebtechnik zu strukturieren. A further particular embodiment provides for structuring the particle size reduction of the husk portion by grinding and sieving technology while maintaining the main feature, a particle size <200 μm.
Für die Herstellung der Proteinendprodukte kann erfindungsgemäß so vorgegangen werden, dass das Gewichtsverhältnis des Weizenvitalklebers und des /der Feinfaserprodukts (e) (auch als Treberproteinprodukt/e) im Teig 2:1 bis 10:1 beträgt. For the production of the protein end products, the procedure according to the invention can be such that the weight ratio of the vital wheat gluten and the fine fiber product(s) (also as spent grain protein product(s)) in the dough is 2:1 to 10:1.
Besonders bevorzugt ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass das Feinfaserprodukt in Pulverform verwendet wird. According to one embodiment of the invention, it is particularly preferred that the fine fiber product is used in powder form.
Weiterhin kann dabei vorgesehen sein, dass der Anteil des Treberproteinprodukts in der Mischung mit Weizenkleber-Trockenvorprodukt 10-70%, vorzugsweise 50 % beträgt. Furthermore, it can be provided that the proportion of spent grains protein product in the mixture with dry wheat gluten precursor is 10-70%, preferably 50%.
Die Erfindung schlägt ferner ggf. vor, dass die ggf. mehreren unterschiedlichen Feinfaserprodukte zunächst in Trockenform vorgemischt und erst dann mit Wasser und dem Weizenvitalkleber vermischt und zum Teig verarbeitet werden. The invention also proposes that the possibly several different fine fiber products are first premixed in dry form and only then mixed with water and the vital wheat gluten and processed into a dough.
Nach der Erfindung kann ferner auch vorgesehen sein, dass der im Verfahrens ablauf der Weizenstärkegewinnung anfallende Nasskleber zunächst direkt mit einem oder mehreren der Treberproteinprodukte durch Mixen in einem Intensivmixer vereint und die entstehende hochviskose Suspension danach durch Mahltrocknung in einem Ultra- Rotor pulverisiert wird. According to the invention, it can also be provided that the wet gluten produced in the course of the wheat starch production process is first combined directly with one or more of the spent grain protein products by mixing in an intensive mixer and the resulting highly viscous suspension is then pulverized by grinding and drying in an ultra-rotor.
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Ersatzblattl Die Erfindung schlägt ggf. auch vor, dass der für den Protein-Formling herzustellende Teig im Sinne der Rezepturgestaltung für eine Boulette mit Gewürzen, Kräutern etc. geschmacklich zubereitet wird. replacement sheet The invention also proposes, if necessary, that the dough to be produced for the protein preform is prepared with spices, herbs, etc. according to taste in the sense of the recipe design for a boulette.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Kombinationstrockenvorprodukt, geeignet zur Verwendung nach dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches als Weizenkleber-Trockenvorprodukt Weizenvitalkleber und als Ballaststoff- Trockenvorprodukt ein Feinfaserprodukt mit scharfkantigen Feinfaserpartikeln enthält, in dem die Feinfaserpartikel zu mindestens 95 % eine Größe von weniger als 100 pm und zu 0% eine Größe von mehr als 200 pm haben und der Eckwinkel der im Wesentlichen rechtwinklig-plattenförmigen Feinfaserpartikel zwischen 90° und 100°, also im spitz- bis rechteckwinkligen Bereich liegt. The invention also relates to a combination dry intermediate product, suitable for use according to the method according to one of the preceding claims, which contains vital wheat gluten as the dried wheat gluten intermediate and a fine fiber product with sharp-edged fine fiber particles as the dry roughage intermediate product, in which at least 95% of the fine fiber particles are smaller in size than 100 μm and 0% have a size of more than 200 μm and the corner angle of the essentially rectangular plate-shaped fine fiber particles is between 90° and 100°, ie in the acute to rectangular range.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines solchen Kombinationstrockenvorprodukts zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie zur Herstellung von Brot. The invention also relates to the use of such a combination dry precursor for carrying out the method according to the invention and for the production of bread.
Gegenstand der Erfindung ist ferner auch ein Proteinendprodukt, wie z.B. eine Frikadelle oder dergleichen, das durch Garen, wie Backen, Frittieren, Braten oder dergleichen, eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten pflanzlichen Protein-Formlings herstellbar ist. The subject matter of the invention is also a protein end product, such as a meatball or the like, which can be produced by cooking, such as baking, deep-frying, roasting or the like, of a vegetable protein preform produced by the process according to the invention.
Auch ist Gegenstand der Erfindung ein Brot-Endprodukt, herstellbar durch Verbacken eines unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Kombinationsvorprodukts hergestellten Brotteiges. The subject matter of the invention is also a bread end product that can be produced by baking a bread dough that has been produced using a combination intermediate product according to the invention.
Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Herstellung eines plastisch formbaren, pflanzlichen Protein-Produktes durch Mischen von Wasser mit Weizenvitalkleber und feinfaserhaltigen Nebenprodukten aus der Gewinnung von Weizenstärke oder der Herstellung von Bier mit Gerstenmalz, wobei in der entstehenden teigartigen Masse der Kleber zwar seine viscoelastischen Eigenschaften entwickelt, er aber seine Fähigkeit, Gase in Form von Blasen in den in zweidimensionaler Richtung dehnbaren Kleberproteinfilmen einschließen zu können, weitgehend einbüßt. Darauf beruht wesentlich der Erfindungsgedanke, mit dem die Voraussetzung dafür geschaffen wird, die teigartige Masse in Stücke teilen sowie plastisch ausformen zu können. Danach The invention thus also relates to a process for producing a plastically formable, vegetable protein product by mixing water with vital wheat gluten and fine-fiber-containing by-products from the production of wheat starch or the production of beer with barley malt, with the resulting dough-like mass of the gluten containing its viscoelastic Properties developed, but it largely loses its ability to enclose gases in the form of bubbles in the two-dimensionally stretchable adhesive protein films. The idea of the invention is essentially based on this, with which the prerequisite is created for dividing the dough-like mass into pieces and being able to shape it plastically. Thereafter
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Ersatzblatt können die Formstücke durch Frittieren, Braten, Backen oder andere thermische Garverfahren bei Erhalt ihrer Form und inneren Strukturmerkmale zu Endprodukten gegart werden. Nach dem Garen liegt ein Endprodukt vor, beispielsweise in Form einer Boulette, das aufgrund seines hohen Proteingehalts ein hochwertiges Lebensmittel mit ansprechenden sensorischen Eigenschaften ist. spare blade the shaped pieces can be cooked into end products by frying, roasting, baking or other thermal cooking methods while retaining their shape and internal structural features. After cooking, there is an end product, for example in the form of a boulette, which is a high-quality food with appealing sensory properties due to its high protein content.
Der nach der Erfindung erhältliche pflanzliche Proteinformling kann ganz ähnlich wie eine Boulette aus Hackfleisch durch Garen, wie Backen, Frittieren, Braten oder dergleichen, zu einem gewünschten verzehrfähigen, schmackhaften Lebensmittel verarbeitet werden. Die Einfachheit der Herstellung des Proteinformlings bzw. - Produktes und dessen verzehrfertiger Zubereitung gegenüber anderen vergleichbaren Endprodukten aus anderen pflanzlichen Proteinprodukten, für welche vor allem aufwändige mechanisch-thermische Verfahren zur Texturierung der Proteine erforderlich sind, darunter insbesondere Extrusionsverfahren, sind für die Erfindung charakteristisch. The vegetable protein pellet obtainable according to the invention can be processed into a desired edible, tasty food by cooking, such as baking, frying, roasting or the like, much like a minced meat boulette. The simplicity of producing the protein shaped product or product and its ready-to-eat preparation compared to other comparable end products from other vegetable protein products, which primarily require complex mechanical-thermal processes for texturing the proteins, including extrusion processes in particular, are characteristic of the invention.
Bezüglich der Erfindung ist ferner darauf hinzuweisen, dass der native Kleber durch Mischen und Kneten mit Wasser viscoelastische Eigenschaften entwickelt, die unter allen anderen pflanzlichen Proteinen einmalig sind. Diese Eigenschaften des nativen Klebers im Mehl treten besonders beim Backen von Brot vorteilhaft hervor. Es sind nämlich die Viscoelastizität und das Gashaltevermögen des Weizenklebers, auf denen die Volumenausdehnung von Teigen auf Weizenmehlbasis beruht und aus der die finale Ausbildung des Brotvolumens nach der Fixierung der Teiginhaltsstoffe, im Wesentlichen der Kleberproteine und der Stärke, hervorgeht. Im Falle des Brotbackens begrenzen die Viscoelastizität und die Gasbildung die Volumenausdehnung in einem freien Spiel der Kräfte zwischen dem Gasinnendruck in den Poren und der Zugspannung in den gasundurchlässigen Porenwänden, die von der Viscoelastizität des Klebers ausgeht. With regard to the invention, it should also be pointed out that the native glue, when mixed and kneaded with water, develops viscoelastic properties which are unique among all other vegetable proteins. These properties of the native gluten in the flour are particularly advantageous when baking bread. It is the viscoelasticity and the gas holding capacity of the wheat gluten on which the volume expansion of doughs based on wheat flour is based and from which the final formation of the bread volume after the fixing of the dough ingredients, mainly the gluten proteins and the starch, emerges. In the case of bread baking, the viscoelasticity and gas formation limit the volume expansion in a free play of forces between the internal gas pressure in the pores and the tensile stress in the gas-impermeable pore walls, which emanates from the viscoelasticity of the glue.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es gelingt, das freie Kräftespiel zwischen dem Gasinnendruck in den Poren des Teiges und der Zugspannung in den gasundurchlässigen Porenwänden, die von der Viscoelastizität des Klebers ausgeht, so zu beeinflussen, dass der Kleber zwar grundsätzlich noch gashaltig bleibt, jedoch der Einschluss von Wasserdampfblasen in den Kleberfilmen beim Garen gezielt begrenzt wird. Dies gelingt dadurch, dass die scharfkantigen Feinfaserpartikel, die erfindungsgemäß dem Weizenvitalkleber beigemischt werden, dessen Poren, soweit geschlossen, gleichsam „aufschneiden“, so dass kein oder nur noch geringe Mengen an The invention is based on the surprising finding that it is possible to influence the free play of forces between the internal gas pressure in the pores of the dough and the tensile stress in the gas-impermeable pore walls, which emanates from the viscoelasticity of the glue, in such a way that the glue basically still contains gas remains, but the inclusion of water vapor bubbles in the adhesive films during cooking is specifically limited. This is achieved by the fact that the sharp-edged fine fiber particles that are mixed with the vital wheat gluten according to the invention, so to speak “cut open” the pores of the wheat gluten if they are closed, so that no or only small amounts of
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Ersatzblatt Gas oder Wasserdampf eingeschlossen werden können. Hierdurch wird zuverlässig jedweder kaugummiartiger Kaueindruck, wie er ansonsten bei gekochten Weizenkleberteigen entsteht, vermieden, so dass die durch das Garen erfindungsgemäß hergestellter Formlinge entstehenden Bouletten, Frikadellen oder dergleichen diejenige Konsistenz und Kaueigenschaften aufweisen, die der Verbraucher von fleischhaltigen Äquivalenten zu derartigen Produkten, beispielsweise aus Hackfleisch hergestellten Bouletten oder Frikadellen, kennt und auch bei pflanzlichen Produkten erwartet. spare blade Gas or water vapor can be trapped. This reliably avoids any kind of chewing gum-like chewing impression, which otherwise occurs with cooked wheat gluten dough, so that the boulettes, meatballs or the like produced by cooking the molded products according to the invention have the consistency and chewing properties that the consumer expects from meat-containing equivalents to such products, for example from boulettes or meatballs made from minced meat, and also expects this with plant-based products.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist das Teigstück (Teigling) plastisch verformbar, wobei aber das Gashaltevermögen des geformten Teigstücks beim Garen auf ein zulässiges Minimum begrenzt wird. Dabei wird ein Aufblähen des Teigstücks durch die beim Garen erfolgende Wasserverdampfung vermieden, wodurch ansonsten die äußere Form und auch die innere Struktur des Endproduktes nicht in die gewünschte verzehrfähige Form gebracht werden könnten. Die Erfindung auf der erfinderischen Nutzung des Umstandes, dass die Verwendung von Weizenvitalkleber als Feststoffkomponente erfolgen kann, obwohl dieser gegenüber Weizenmehl als Grundstoff bei der Brotherstellung eine viel größere Wasserbindungskapazität hat. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass 100 g Weizenvitalkleber ca. 200 g Wasser binden, während 100 g Weizenmehl beim Brotbacken nur ca. 60 g Wasser aufnehmen. Werden aus derartigen Formlingen durch Mischen, Kneten und Formen Teigbälle hergestellt, dann wiegt der Kleberteigball 300 g und der Mehlteigball 160 g. Lockert man diese Teigbälle fermentativ mit Hefe durch Bildung von Kohlendioxid auf, so nimmt der Weizenteigball ein Volumen von etwa 600 ml an, während das Volumen des Kleberteigballs etwa doppelt so groß wird. In the method according to the invention, the piece of dough (dough) is plastically deformable, but the gas holding capacity of the shaped piece of dough during cooking is limited to an allowable minimum. This prevents the dough piece from bloating due to the water evaporation occurring during cooking, as a result of which the outer shape and also the inner structure of the end product could otherwise not be brought into the desired edible form. The invention is based on the inventive use of the fact that vital wheat gluten can be used as a solid component, although this has a much greater water-binding capacity than wheat flour as a basic material in breadmaking. In this context it should be noted that 100 g vital wheat gluten binds approx. 200 g water, while 100 g wheat flour only absorbs approx. 60 g water when baking bread. If dough balls are made from such shaped pieces by mixing, kneading and shaping, then the sticky dough ball weighs 300 g and the flour dough ball 160 g. If these balls of dough are loosened by fermentation with yeast through the formation of carbon dioxide, the wheat dough ball takes on a volume of about 600 ml, while the volume of the sticky dough ball becomes about twice as large.
Der nicht gelockerte Kleberteigball ist hochelastisch, aber nur wenig plastisch. Er kann deshalb nicht in dem für den Anwendungszweck erforderlichen Umfang plastisch verformt werden. Demgegenüber ist der Mehlteigball, wie er vorstehend diskutiert wurde, zwar weit weniger elastisch, dafür aber plastisch, so dass er leicht plastisch verformt werden kann. Hierdurch kann dem Teigstück eine stabile Form gegeben werden, die erst durch die mit der Fermentation einhergehende Bildung von Gasblasen in ihm aufgelöst wird. Das Teigstück bläht dadurch porös auf, und es treten dann die von seinem Klebergehalt abhängigen elastischen Eigenschaften hervor. The unloosened sticky dough ball is highly elastic but only slightly plastic. It can therefore not be plastically deformed to the extent required for the application. In contrast, the flour dough ball discussed above is far less elastic, but plastic, so that it can be easily plastically deformed. In this way, the piece of dough can be given a stable shape that is only broken up by the formation of gas bubbles in it that accompanies fermentation. As a result, the piece of dough becomes porous and the elastic properties, which depend on its gluten content, emerge.
Der Stärkeanteil im Mehl wirkt als inerte Feststoffkomponente, die den Teig leicht verformbar macht, solange er nicht durch die Bildung von Kohlendioxid durch The starch content in the flour acts as an inert solid component, making the dough easily malleable as long as it is not saturated by the formation of carbon dioxide
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Ersatzblatt Fermentation aufgebläht wird. Die Fixierung dieser sich frei bildenden Form durch Backen ist ein sehr komplexer Vorgang, für den die bis dahin inerte Stärke von ausschlaggebender Bedeutung ist. Die Stärke wird beim Backen durch Wasseraufnahme thermisch plastifiziert. Die entstehende plastische Masse trägt entscheidend zur Verfestigung der inneren porösen Struktur des Brots bei. Dabei hängt das Ergebnis dieser Vorgänge weitgehend von dem Verhältnis aus Feuchtklebermasse zum Trockenmasseanteil der Stärke im Mehl ab. Dieses Verhältnis beträgt etwa 0,3 - 0,4. Mit anderen Worten gesagt, die Trockenmasse der Stärke im Teig ist etwa dreimal größer als die Feuchtklebermasse. spare blade fermentation is bloated. The fixing of this freely forming form by baking is a very complex process for which the previously inert starch is of crucial importance. The starch is thermally plasticized by water absorption during baking. The resulting plastic mass contributes significantly to the consolidation of the inner porous structure of the bread. The result of these processes depends largely on the ratio of wet gluten mass to the dry matter fraction of the starch in the flour. This ratio is about 0.3 - 0.4. In other words, the dry mass of starch in the dough is about three times greater than the wet gluten mass.
Wird der nicht gelockerte Kleberball lediglich gekocht oder gebacken, dann denaturiert der Kleber zu einer elastischen, gummiartigen Masse, die in Stücke geschnitten werden kann, die ein kaugummiartiges Mundgefühl beim Essen hervorbringen. Beim Backen bläht die Masse überdies unregelmäßig in großen, dickwandigen Blasen auf. Die beim Backen unter Wasserabgabe aus dem Kleberteig erfolgende Denaturierung der Kleberproteine kann in einem solchen Experiment gut beobachtet werden. Eine entsprechende Wasserabgabe erfolgt auch beim Brotbacken. Dabei wird das Wasser durch die eintretende Verdampfung jedoch nicht vollständig freigesetzt, sondern wird von der Stärke zu deren Plastifizierung aufgenommen. Eine entsprechende Wasserbindung kann in einem nur aus pflanzlichem Protein bestehenden Teig beim Garen nicht erfolgen. If the unloosened ball of gluten is merely boiled or baked, the gluten will denature into a resilient, gummy mass that can be cut into pieces that impart a chewing gum-like mouthfeel when eaten. When baking, the mass also puffs up irregularly in large, thick-walled bubbles. The denaturation of the gluten proteins that occurs during baking with the release of water from the gluten dough can be observed well in such an experiment. A corresponding release of water also occurs when baking bread. However, the water is not completely released as a result of the evaporation that occurs, but is absorbed by the starch to plasticize it. A corresponding water binding cannot take place in a dough consisting only of vegetable protein during cooking.
Diese beispielhafte Betrachtung der Grundlagen der Aufgabenstellung war der Ausgangspunkt für deren erfinderische Lösung, die es ermöglicht, aus Weizenvitalkleber mit seinen bekannten physikalisch-chemischen Eigenschaften ein Proteinprodukt herzustellen, das zusammen mit einer genussfertigen Formulierung seiner Zusammensetzung durch ein thermisches Garverfahren zu einem verzehrfertigen Lebensmittel zubereitet werden kann. Das Produkt entspricht dabei in seinen sensorischen Eigenschaften nicht nur Produkten, die aus vergleichbaren anderen pflanzlichen Proteinen hergestellt werden, sondern das Proteinendprodukt hat auch „Fleischcharakter“, der demjenigen von z.B. Hackfleischbällchen oder dergleichen ähnlich ist. This exemplary consideration of the basics of the task was the starting point for its inventive solution, which makes it possible to produce a protein product from vital wheat gluten with its well-known physical and chemical properties, which, together with a ready-to-eat formulation of its composition, can be prepared by a thermal cooking process to form a ready-to-eat food can. In terms of its sensory properties, the product not only corresponds to products made from comparable other vegetable proteins, but the protein end product also has a "meat character" that is similar to that of, for example, minced meatballs or the like.
Zu dieser Aufgabenstellung lieferte die Brotkrume das Beispiel dafür, wie der Kleber zuerst im Teig über dessen Volumenvergrößerung und die dabei vorkommende Filmbildung in den Porenwänden durch Oberflächenvergrößerung verdünnt und danach For this task, the bread crumb provided an example of how the gluten first thins out in the dough due to the increase in volume and the resulting film formation in the pore walls due to the surface area and then
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Ersatzblatt durch das Backen denaturiert wird. Das dabei vom Kleber abgegebene Wasser wird von der plastifizierenden Stärke absorbiert. In dieser verdünnten Form ist der Kleber mit seinen elastischen Eigenschaften für die Struktur der Brotkrume ein ideales Bindemittel, das zusammen mit der plastifizierten Stärke die plastisch-elastische Festigkeit der Krume und deren typische Kaubarkeit ausmacht. spare blade is denatured by baking. The water released by the adhesive is absorbed by the plasticizing starch. In this diluted form, the glue with its elastic properties is an ideal binding agent for the structure of the bread crumb, which together with the plasticized starch makes up the plastic-elastic strength of the crumb and its typical chewiness.
Beim nach der Erfindung herstellbaren Proteinprodukt gelingt es somit, ohne auf die Stärke als Medium für die Kleberfilmbildung unter Volumenausdehnung zurückgreifen zu können, zu einer vergleichbaren nicht-gummiartigen Kaubarkeit des gegarten Weizenvitalklebers zu kommen. Diese bislang als technisch unlösbar angesehene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Weizenvitalkleber entweder mit einem speziellen Feinfaserprodukt aus der Weizenstärkegewinnung oder mit einem aus Biertrebern hergestellten Treberfeinfaserprodukt oder feinfaserhaltiges Treberproteinprodukt gemischt wird. With the protein product that can be produced according to the invention, it is thus possible to achieve a comparable non-rubbery chewability of the cooked vital wheat gluten without being able to resort to starch as a medium for the formation of a gluten film with volume expansion. This problem, which was previously regarded as technically unsolvable, is achieved according to the invention by mixing vital wheat gluten either with a special fine-fiber product from wheat starch production or with a fine-fiber spent grains product made from spent grains or a fine-fiber-containing spent grains protein product.
Durch trockenes Mischen von Weizenvitalkleber mit den genannten feinfaserhaltigen Produkten in bemessenen Verhältnissen und der nachfolgenden ebenfalls bemessenen Zugabe von Wasser zu dieser Mischung wird aus dieser durch Mischen und Kneten ein Teig hergestellt, in welchem die Partikel des Feinfaserprodukts homogen verteilt in der aus dem Kleber gebildeten kontinuierlichen Phase, dem Feuchtkleber, als mit Wasser benetzte und leicht gequollene Festkörper vorliegen. Dabei bilden das Oberflächenwasser der Feinfaserpartikel und die feuchte Oberfläche des Feuchtklebers eine Trenngrenze, deren Fläche der Größe der Oberfläche der Partikel entspricht. Die Feinfaserpartikel können offenbar aufgrund ihrer Verteilung im Teig sowie ihrer Größe und scharfkantigen Form sowie ihrer Eigenschaft, Wasser binden zu können, die für die Ausbildung des Proteinendprodukts wichtigen Funktionen erfüllen, wenn die dafür richtigen Masseverhältnisse für die Teigherstellung eingehalten werden. Dry mixing of vital wheat gluten with the specified fine-fiber-containing products in measured proportions and the subsequent addition of water to this mixture, also in measured amounts, produces a dough from this mixture by mixing and kneading, in which the particles of the fine-fiber product are distributed homogeneously in the continuous dough formed from the gluten Phase, the wet glue, as water-wetted and slightly swollen solids. The surface water of the fine fiber particles and the moist surface of the wet adhesive form a separating boundary whose area corresponds to the size of the surface of the particles. Due to their distribution in the dough as well as their size and sharp-edged shape as well as their property of being able to bind water, the fine fiber particles can apparently fulfill the important functions for the formation of the protein end product if the correct mass ratios for dough production are observed.
Es ist eine überraschende Erkenntnis, dass unter Einhaltung der vorgenannten Bedingungen der gebildete Teig in plastisch ausformbare Teigstücke („Formlinge“) geteilt werden kann, aus denen durch Frittieren das Proteinendprodukt mit der gewünschten stabilen, nicht aufgeblähten Form und inneren Struktur sowie der daraus resultierenden nicht gummiartigen Kaubarkeit entsteht. It is a surprising finding that, if the above conditions are observed, the dough formed can be divided into plastically formable dough pieces ("bricks"), from which the protein end product with the desired stable, non-puffy shape and internal structure and the resulting non-bulky form can be obtained by frying gummy chewiness develops.
Die Übertragung dieser Erkenntnis auf das dem eingesetzten Weizenfeinfaserprodukt vergleichbare Feinfaserprodukt aus Biertrebern, wie es trocknungstechnisch auf The transfer of this knowledge to the fine-fiber product made from brewer's grains, which is comparable to the fine-fiber product used, and how it is dried technically
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Ersatzblatt schonende Weise gemäß der DE-PS 30 39 430 hergestellt wird, liefert nicht nur einen Beweis für die Funktion der Fasern in dem Proteinendprodukt, sondern führt auch zu der vorteilhaften Lehre der Erfindung, die Funktion des Weizenvitalklebers selbst in dem Proteinendprodukt einzusetzen, um zu einem aus zwei verschiedenen pflanzlichen Proteinen bestehenden Proteinprodukt zu kommen. spare blade gentle way according to DE-PS 30 39 430 not only provides proof of the function of the fibers in the protein end product, but also leads to the advantageous teaching of the invention to use the function of the vital wheat gluten itself in the protein end product in order to protein product consisting of two different vegetable proteins.
Bei der Erfindung hat sich in bevorzugter Ausführungsform als vorteilhaft erwiesen, dass nach der DE-PS 30 39 430 ebenfalls hergestellte Proteinprodukt aus Biertrebern (Gerstenmalz als Basis) zu verwenden, weil dieses verfahrensbedingt neben einem hohen Proteingehalt einen großen Feinfaseranteil besitzt. Als besonders bevorzugte Anwendung erweist sich dabei ein Mischungsverhältnis von 1:1 für die Mischung der Trockenprodukte, also dem nativen Weizenvitalkleber und dem Treberproteinprodukt. Aus dieser Proteinproduktmischung entsteht beim Mischen und Kneten mit einer bemessenen Menge an Wasser ein Teig, in dem der Kleber als Feuchtkleber eine kontinuierliche Phase bildet, in die der Proteinanteil des Treberproteinprodukts so integriert ist, dass eine quasi kontinuierliche Phase entsteht, in der die Faserpartikel homogen verteilt als benetzte, leicht gequollene Feststoffkörper vorliegen. Der so aus dem Proteinmischprodukt hergestellte Teig kann, ebenso wie der aus dem Weizenvitalkleber hergestellte, durch Garen zu dem Proteinendprodukt mit den gewünschten sensorischen Eigenschaften zubereitet werden. In a preferred embodiment of the invention, it has proven to be advantageous to use the protein product also produced from spent grains (barley malt as the basis) according to DE-PS 30 39 430, because this has a high protein content and a large proportion of fine fibers due to the process. A mixing ratio of 1:1 for the mixture of the dry products, i.e. the native wheat gluten and the spent grain protein product, has proven to be a particularly preferred application. When mixing and kneading this protein product mixture with a measured amount of water, a dough is formed in which the glue forms a continuous phase as wet glue, in which the protein content of the spent grain protein product is integrated in such a way that a quasi-continuous phase is created in which the fiber particles are homogeneous distributed as wetted, slightly swollen solid bodies. The dough made from the mixed protein product can, like the dough made from the vital wheat gluten, be prepared by cooking to give the protein end product with the desired sensory properties.
Bei industrieller Anwendung der Erfindung wird der Nasskleber nach der industriell üblichen zentrifugalen Separationstechnik aus einem Weizenmehlteig gewonnen und, soweit es für die verschiedenen Möglichkeiten der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Proteinendprodukte zweckmäßig ist, zu Weizenvitalkleber nach einem Flash-drying-Verfahren (Ringstromtrocknung) getrocknet und pulverisiert. Das Weizenfeinfaserprodukt wird dabei aus der Faserfraktion isoliert, die bei der Reinigung der A-Stärkemilch mittels Strahlsieben anfällt. Dazu wird die in dieser Faserfraktion enthaltene Stärke enzymatisch zu Glucose hydrolisiert. Außerdem werden die ebenfalls in ihr enthaltenen Pentosane teilweise enzymatisch zu löslichen Produkten hydrolysiert. Es entsteht dadurch eine dekantierbare Suspension, aus der die Faserfraktion als schwere Phase mit einem Dekanter abgeschieden werden kann. Der abgeschiedene Faserkuchen wird mit einem Ultra- Rotor schonend getrocknet und zum Weizenfeinfaserprodukt pulverisiert. In the industrial application of the invention, the wet gluten is obtained from a wheat flour dough according to the industrially customary centrifugal separation technique and, insofar as it is expedient for the various options for carrying out the method according to the invention for the production of the protein end products, to vital wheat gluten according to a flash-drying process (ring-flow drying) dried and powdered. The fine wheat fiber product is isolated from the fiber fraction that occurs when the A-starch milk is cleaned using jet sieves. For this purpose, the starch contained in this fiber fraction is enzymatically hydrolyzed to glucose. In addition, the pentosans also contained in it are partially enzymatically hydrolyzed to soluble products. This creates a decantable suspension from which the fiber fraction can be separated as a heavy phase using a decanter. The separated fiber cake is gently dried with an ultra-rotor and pulverized into a fine wheat fiber product.
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Ersatzblatt Die beiden Treberprodukte, also das Treberfeinfaserprodukt und das Treberproteinprodukt, werden gemäß DE-PS 30 39 430 verfahrensbedingt als Koppelprodukte aus Biertrebern und entsprechend dem darin beschriebenen Stand der Technik hergestellt. spare blade The two draff products, ie the draff fine fiber product and the draff protein product, are produced according to DE-PS 30 39 430 as co-products from brewer's draff and in accordance with the state of the art described therein.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann gemäß den nachstehend beschriebenen Vorgehensweisen erfolgen, die hauptsächlich darauf gerichtet sind, das erfindungsgemäße Prinzip beispielhaft darzustellen, weil dieses allein ausschlaggebend für das erstrebte Ziel ist. Das Ziel besteht darin, die viscoelastischen Eigenschaften von Teigen aus Weizenvitalkleber durch die Zugabe von pflanzlichen Feinfaserpartikeln so zu modifizieren, dass der Teig dadurch plastisch formbar wird und er in Stücke definierter Form geteilt, unter thermischer Denaturierung des nativen Proteinanteils direkt durch Braten, Frittieren oder Backen sowie anderen vergleichbaren Garverfahren zu Proteinendprodukten gegart werden kann, die beim Verzehr keinen gummiartigen Kaueindruck hinterlassen und deren Konsistenz der von Bouletten aus tierischen Proteinen ähnlich ist. The method according to the invention can be carried out according to the procedures described below, which are mainly aimed at exemplifying the principle according to the invention, since this alone is decisive for the aim sought. The aim is to modify the visco-elastic properties of dough made from vital wheat gluten by adding vegetable fine fiber particles in such a way that the dough becomes malleable and can be divided into pieces of a defined shape, with thermal denaturation of the native protein content directly by roasting, deep-frying or baking as well as other comparable cooking methods can be cooked to protein end products that do not leave a rubbery chewing impression when eaten and whose consistency is similar to that of meatballs made from animal proteins.
Die beiden dafür ausgewählten Beispiele, nämlich einmal gemäß Abbildung 1 und ferner gemäß Abbildung 2 und 3, beziehen sich auf die Herstellung von Bouletten, die in der zeitgemäßen Ernährung einen hohen Stellenwert besitzen. Das belegen die vielen Burger -Produkte, die überwiegend auf Fleischbasis hergestellt werden. The two examples selected for this, namely once according to Figure 1 and also according to Figures 2 and 3, refer to the production of meatballs, which are of great importance in contemporary nutrition. This is evidenced by the many burger products that are mainly made on the basis of meat.
Das erste Beispiel sieht vor, dass 75 Teile Weizenvitalkleber mit 25 Teilen Weizenfeinfaser zu einer Grundmasse gemischt werden. Diese Grundmasse wird je nach geschmacklicher Vorliebe mit diversen Gewürzen und anderen trockenen Zutaten gemischt. Die Mischung kann vor ihrer Weiterverarbeitung gelagert werden. Für die Zubereitung einer Boulette aus der gewürzten Grundmasse werden auf 100 Teile Grundmasse 150 Teile Wasser gegeben. Daraus wird durch Mischen und Kneten ein Teig gebildet, in dem der Kleber eine kontinuierliche Phase bildet, in den die Faserpartikel eingebettet sind. Der Teig wird in Stücke portioniert, die zu rohen Bouletten ausgeformt werden. Die rohen Bouletten werden durch Frittieren gegart. Das Frittieren kann in zwei aufeinanderfolgenden Schritten erfolgen. Im ersten Schritt wird die rohe Boulette 5-7 min bei 150 Grad Celsius zu einem Zwischenprodukt vorfrittiert. Die vorfrittierte Boulette kann nach auskühlen und tiefgefrieren bis zur Durchführung des zweiten Schritts gelagert werden. Die tiefgefrorenen Bouletten werden im zweiten Schritt direkt in die Fritteuse gegeben und in weiteren ca. 5 min fertig frittiert. - Frisch hergestellte The first example provides that 75 parts of vital wheat gluten are mixed with 25 parts of fine wheat fiber to form a basic mass. Depending on taste preference, this basic mixture is mixed with various spices and other dry ingredients. The mixture can be stored before further processing. To prepare a boulette from the seasoned base, add 150 parts water to 100 parts base. From this, a dough is formed by mixing and kneading, in which the glue forms a continuous phase in which the fiber particles are embedded. The dough is divided into pieces that are formed into raw boulettes. The raw meatballs are cooked by frying. Frying can be done in two consecutive steps. In the first step, the raw boulette is pre-fried for 5-7 minutes at 150 degrees Celsius to form an intermediate product. After cooling and deep-freezing, the pre-fried boulette can be stored until the second step is carried out. In the second step, the deep-frozen meatballs are placed directly in the fryer and fried in another 5 minutes. - Freshly made
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Ersatzblatt rohe Bouletten werden in 10-12 min zu den auf rein pflanzlicher Basis beruhenden Proteinendprodukten gegart. spare blade raw meatballs are cooked in 10-12 minutes to the purely plant-based protein end products.
Die Abbildung 1 zeigt eine verzehrfertige Boulette, die aus einer vorfrittierten, tiefgefrorenen Boulette fertig gegart wurde, als ganze Boulette und in einem Schnittbild, zur Illustration des Beispiels 1 in Abbildung 2 Figure 1 shows a ready-to-eat boulette, which has been cooked from a pre-fried, deep-frozen boulette, as a whole boulette and in a sectional view, to illustrate example 1 in Figure 2
Das Beispiel 2 ist auf die kombinierte Funktionalisierung von Weizenkleber mit dem feinfaserhaltigen Treberproteinprodukt bezogen. Diesbezüglich wird in dem Beispiel auf den prozess- und produkttechnischen Vorteil aufmerksam gemacht, der in der Herstellung eines Vorprodukts mit für die Herstellung des Endprodukts besonders vorteilhaften Eigenschaften besteht. Example 2 relates to the combined functionalization of wheat gluten with the fine-fiber-containing spent grains protein product. In this regard, the example draws attention to the process and product-related advantage, which consists in the production of a preliminary product with properties that are particularly advantageous for the production of the end product.
Das Vorprodukt wird aus dem im Verfahrensablauf der Weizenstärkegewinnung anfallenden Nasskleber hergestellt, der dazu chargenweise in einem Intensivmixer mit angefeuchtetem Treberproteinprodukt unter gleichzeitiger Misch- und Knetwirkung zu einem homogenen Teig vereint wird. Dazu wurden im Beispiel 20 kg Nasskleber mit 8 kg mit Wasser angefeuchtetem Treberproteinprodukt verwendet, aus denen ein hochviskoser Teig (Abb.2) entstand, der direkt ohne Produktrückführung mit einem Ultra- Rotor zu dem als Pulver anfallenden Vorprodukt getrocknet und gemahlen wurde. Das Vorprodukt enthält alle drei für seine Herstellung verwendeten Produkte in einer nicht entmischbaren festen Verbindung in homogener Vereinigung. Deshalb besitzt jeder einzelne Partikel quasi die funktionellen Eigenschaften der gesamten Masse. Dies ist für die Ausbildung der funktionellen Eigenschaften des Protein endprodukts, darunter seinen Wasserbindungseigenschaften, besonders vorteilhaft. The preliminary product is made from the wet gluten produced in the course of the wheat starch production process, which is combined in batches in an intensive mixer with moistened spent grain protein product with simultaneous mixing and kneading to form a homogeneous dough. In the example, 20 kg of wet glue were used with 8 kg of spent grain protein product moistened with water, from which a highly viscous dough (Fig. 2) was created, which was dried and ground directly with an Ultra-Rotor to the powdered precursor without product recycling. The preliminary product contains all three products used for its production in a non-segregable solid compound in a homogeneous combination. Therefore, each individual particle has the functional properties of the entire mass. This is particularly advantageous for developing the functional properties of the protein end product, including its water-binding properties.
Bei Beispiel 2 wurde aus diesem Vorprodukt die in der Abbildung 3 im Ganzen sowie in Abbildung 4 im Schnittbild dargestellte Boulette zubereitet. Dafür wurde, wie zuvor für das erste Beispiel beschrieben, ein Teig aus dem Vorprodukt hergestellt. Auf 100 Teile Vorprodukt wurden 100 Teile Wasser gegeben. Der fertige Teig wurde portioniert und zu Bouletten ausgeformt. Die rohe Boulette wurde dann mit Öl in der Pfanne bis zur Gare gebraten. In Example 2, the boulette shown in Figure 3 as a whole and in Figure 4 in section was prepared from this preliminary product. For this purpose, a dough was produced from the preliminary product, as described above for the first example. 100 parts of water were added to 100 parts of precursor. The finished dough was portioned and formed into boulettes. The raw meatball was then fried in oil in a pan until done.
Zum Hintergrund der erfindungsgemäß modifizierten bzw. gestalteten Vorgehensweise wird im Übrigen noch auf die folgende Literaturstellen hingewiesen: For the background of the procedure modified or designed according to the invention, reference is also made to the following references:
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Ersatzblatt 1. Jirmann,F., Meuser, F., Niefind, H.: Verfahren zur Gewinnung ballaststoffreicher und proteinreicher Fraktionen aus Biertreber. DE-PS 3039430. spare blade 1. Jirmann, F., Meuser, F., Niefind, H.: Process for obtaining fiber-rich and protein-rich fractions from spent grains. DE-PS 3039430.
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5. Meuser, F., van Lengerich, B., Köhler, F.: Technologische und ernährungsphysiologische Aspekte zur Herstellung eines mit Speisetrebern angereicherten extrudierten Flachbrots. Lebensmitteltechnologie.i6(i983). 5. Meuser, F., van Lengerich, B., Köhler, F.: Technological and nutritional aspects for the production of an extruded flat bread enriched with draff. Food Technology.i6(i983).
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung bzw. den Abbildungen und in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in zweckgerichteter Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the above description, in the drawing or the illustrations and in the claims can be essential for the realization of the invention in its various embodiments, both individually and in an appropriate combination.
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Ersatzblattl replacement sheet

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Herstellen eines durch thermische Behandlung, wie Backen, Frittieren oder dergleichen, garbaren pflanzlichen Formlings, bei dem ein Weizenkleber-Trockenvorprodukt zusammen mit einem Ballaststoff- Trockenvorprodukt als Kombinationstrockenvorprodukt mit Wasser gemischt und alsdann zu einem plastisch verformbaren Teig verarbeitet und in die gewünschte Form, wie Boulette, Frikadelle, oder dergleichen, gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Weizenkleber-Trockenvorprodukt Weizenvitalkleber und als Ballaststoff-Trockenvorprodukt ein Feinfaserprodukt mit scharfkantigen Feinfaserpartikeln verwendet wird, in dem die Feinfaserpartikel bezogen auf die eingesetzte Partikelgrößenbestimmung (CILAS Korngrößenmessung, nass) zu mindestens 95 Vol.-% kleiner als 200 pm und zu mindestens 60 % kleiner als 100 pm groß sind und der Eckwinkel der im Wesentlichen rechtwinklig-plattenförmigen Feinfaserpartikel zwischen 90° und 100°, also im spitz- bis rechteckwinkligen Bereich liegt und deren Zellwandfragmente Schnittkanten aufweisen, die eine Dicke im Bereich von 1-2 pm, durchschnittlich (gemessen) 1,2 pm, aufweisen. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinfaserprodukt aus einem Nebenstrom der Weizenstärkegewinnung stammende Feinfasern enthält, deren Durchmesser zu mindestens 60% unterhalb von 100 pm und zu höchstens 8% oberhalb 200 pm liegt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinfasern im Feinfaserprodukt ausschließlich aus einem Nebenstrom der Weizenstärkegewinnung stammen. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erforderliche Feinfaserprodukt teilweise aus der Verarbeitung von Biertrebern zu feinfaserhaltigen Treberproteinprodukten oder Treberfeinfaserprodukten stammt. Method for producing a vegetable product that can be cooked by thermal treatment, such as baking, frying or the like, in which a wheat gluten dry precursor is mixed with water together with a dietary fiber dry precursor as a combination dry precursor and then processed into a plastically deformable dough and shaped into the desired shape , such as boulette, meatball, or the like, characterized in that vital wheat gluten is used as the dry wheat gluten preliminary product and a fine fiber product with sharp-edged fine fiber particles is used as the dry roughage preliminary product, in which the fine fiber particles are based on the particle size determination used (CILAS particle size measurement, wet). at least 95 vol having a thickness in the range 1-2 µm, averaging (measured) 1.2 µm. Process according to claim 1, characterized in that the fine fiber product contains fine fibers originating from a side stream of wheat starch production, the diameter of which is at least 60% below 100 µm and at most 8% above 200 µm. Process according to claim 1 or 2, characterized in that the fine fibers in the fine fiber product originate exclusively from a side stream of wheat starch production. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the required fine-fiber product originates in part from the processing of spent grains into fine-fiber-containing spent grains protein products or spent grains fine-fiber products.
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Ersatzblattl Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erforderliche, aus der Verarbeitung von Biertrebern zu feinfaserhaltigen Treberproteinprodukten oder Treberfeinfaserprodukten stammende Feinfaserprodukt (als Treberproteinprodukt) aus derjenigen Biertreberfraktion stammt, die bei der Aufarbeitung den größten Proteingehalt aufweist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis des Weizenvitalklebers und des Feinfaserprodukts im Teig 2:1 bis 10:1 beträgt. Verfahren, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinfaserprodukt in Pulverform verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des aus der Aufarbeitung von Biertrebern stammenden Proteinprodukts in der Mischung mit Weizenkleber - Trockenvorprodukt 10-70% beträgt. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ggf. mehreren unterschiedlichen Feinfaserprodukte zunächst in Trockenform vorgemischt und erst dann mit Wasser und dem Weizenvitalkleber vermischt und zum Teig verarbeitet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der im Verfahrensablauf der Weizenstärkegewinnung anfallende Nasskleber zunächst direkt mit einem oder mehreren der Treberproteinprodukte durch Mixen in einem Intensivmixer vereint und die entstehende hochviskose Suspension danach durch Mahltrocknung in einem Ultra-Rotor pulverisiert wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der für den Protein-Formling herzustellende Teig im Sinne der Rezepturgestaltung für eine Boulette mit Gewürzen, Kräutern etc. geschmacklich zubereitet wird. Kombinationstrockenvorprodukt, geeignet zur Verwendung nach dem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches als Weizenkleber- replacement sheet Method according to claim 4, characterized in that the required fine fiber product (as spent grains protein product) originating from the processing of spent grains into spent grains protein products containing fine fibers or spent grains fine fiber products comes from that spent grains fraction which has the greatest protein content during processing. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the weight ratio of the vital wheat gluten and the fine fiber product in the dough is 2:1 to 10:1. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fine fiber product is used in powder form. Process according to one of Claims 4 to 7, characterized in that the proportion of the protein product originating from the processing of spent grains in the mixture with wheat gluten - dry preliminary product is 10-70%. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the possibly several different fine fiber products are first premixed in dry form and only then are they mixed with water and the vital wheat gluten and processed into a dough. Method according to one of Claims 7 to 9, characterized in that the wet gluten obtained in the course of the wheat starch production process is first combined directly with one or more of the spent grain protein products by mixing in an intensive mixer and the resulting highly viscous suspension is then pulverized by grinding and drying in an ultra-rotor. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dough to be produced for the protein preform is flavored with spices, herbs etc. in the sense of the recipe design for a boulette. Combination dry precursor suitable for use according to the method according to any one of the preceding claims, which as a wheat gluten
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Ersatzblatt Trockenvorprodukt Weizenvitalkleber und als Ballaststoff-Trockenvorprodukt ein Feinfaserprodukt mit scharfkantigen Feinfaserpartikeln enthält, in dem die Feinfaserpartikel zu mindestens 95 % eine Größe von weniger als 100 pm und zu 0% eine Größe von mehr als 200 pm haben und der Eckwinkel der im Wesentlichen rechtwinklig-plattenförmigen Feinfaserpartikel zwischen 90° und 100°, also im spitz- bis rechteckwinkligen Bereich liegt. Verwendung des Kombinationstrockenvorprodukts nach Anspruch 12 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11. Verwendung des Kombinationstrockenvorprodukts nach Patentanspruch 12 zum Herstellen von Brot. Proteinendprodukt, wie Boulette, Frikadelle, Brot oder dergleichen, herstellbar durch Garen, wie Backen, Frittieren, Braten oder dergleichen, eines nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 11 hergestellten pflanzlichen Protein- Formlings. Brot-Endprodukt, herstellbar durch Verbacken eines unter Verwendung eines Kombinationstrockenvorprodukts nach Patentanspruch 12 hergestellten Brotteiges. spare blade Dry preliminary product containing vital wheat gluten and, as a roughage dry preliminary product, a fine-fibre product with sharp-edged fine-fibre particles, in which at least 95% of the fine-fibre particles have a size of less than 100 μm and 0% have a size of more than 200 μm and the corner angle is essentially rectangular-plate-shaped Fine fiber particles between 90° and 100°, i.e. in the acute to rectangular range. Use of the combination dry precursor according to Claim 12 for carrying out the method according to one of Claims 1 to 11. Use of the combination dry precursor according to Claim 12 for the production of bread. Protein end product, such as a boulette, meatball, bread or the like, which can be produced by cooking, such as baking, deep-frying, roasting or the like, of a vegetable protein preform produced by the method according to any one of claims 1-11. Bread end product which can be produced by baking a bread dough which has been produced using a combination dry intermediate product according to claim 12.
PCT/DE2023/100007 2022-01-07 2023-01-06 Method for producing a plant-based moulded protein item, which can be cooked by heat treatment, such as baking, deep frying, grilling or the like, and plant-based protein end-product produced therefrom by cooking WO2023131380A1 (en)

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