AT8723U1 - Nahrungszusatz mit gehalt an pflanzlichen ballaststoffen - Google Patents

Abstract

Nahrungszusatz mit Gehalt an pflanzlichen Ballaststoffen aus Getreidemalzen oder einer Mischung von Malzen, sowie unvermälzten, durch die Einwirkung von Malzenzymen aufgelösten und verzuckerten Getreiden, wobei er insgesamt 2,5 bis 12 Masse-% Zucker aus der Gruppe der Mono-, Di- und Oligosaccharide aus vermälzten oder unvermälzten Getreiden, insbesondere Fructose, Glukose, Maltose und Maltotriose beinhaltet, sowie pflanzliche Ballaststoffe in einer Menge von 50 bis 75 Masse-%, Proteine in einer Menge von 3 bis 6 Masse-%, und ß-Glucane in einer Menge von 1,5 bis 6 Masse-%, wobei der Rest auf 100 Masse-% von Wasser gebildet wird.

Description

2 AT 008 723 U1

Bereich Technik

Die technische Lösung betrifft den Nahrungszusatz mit Gehalt an pflanzlichen Ballaststoffen auf Basis von vermälzten Getreiden oder einer Mischung von vermälzten und unvermälzten 5 Getreiden.

Stand der Technik

In Folge von veränderten Ernährungsgewohnheiten leidet die Menschenemährung unter Man-io gel an Ballaststoffen, und deren Absenz führt bei einem langfristigen Mangel zu ernsthaften Erkrankungen; Eine Quelle für die Ballaststoffe, die insbesondere auf Zellulose basieren, stellt in erster Linie das Gemüse dar, in der Vergangenheit waren das auch verschiedene Getreidesorten. Durch Entfernung von oberen Komschichten beim Vermahlen, wobei der größte Anteil der faserigen Ballaststoff entfernt wird und durch den Übergang zu feinen Gebäckssor-15 ten, denen aus Geschmacksgründen Vorzug gegeben wird, kommt es jedoch zu einer Beseitigung der Komhülle, die eine Quelle für die Ballaststoffe darstellte. Als dieses Problem aufgedeckt worden war, begann man eine Kompensation des Ballaststoffmangels in der Nahrung durch eine Erhöhung des Verbrauchs von ballaststoffhaltigen Nahrungsmitteln anzustreben, beispielsweise durch Rückkehr zu Vollkornbrot und -gebäck, durch Werbung für einen intensi-20 veren Gemüseverbrauch, aber auch durch die Einführung verschiedener ballaststoffreicher Nahrungszusätze.

Auf dem Markt sind Nahrungszusätze auf Basis von Haferflocken gebracht worden, wie z. B. lose Mischungen aus Haferflocken mit verschiedenen Nusssorten, mit Trockenfruchtge-25 schmack, eventuell unter Sirupzusatz in Riegeln geformt, die als „Müsli“ bezeichnet werden. Ballaststoffe aus verschiedensten Quellen, beispielsweise aus Getreiden oder zuckerextrahierten Zuckerrübenschnitten, begann man Gebäck, Zwiebäcken, Joghurts und anderen Nahrungsmitteln zuzusetzen. 30 Eine der potentiellen Ballaststoffquellen repräsentieren auch die Treber, die bei der Bierherstellung als Malz-, beziehungsweise als Getreideabfall entstehen. Beim Bierbrauen, insbesondere bei dem aus dem Gerstenmalz, entsteht ein Malzextrakt, der sowohl Zucker beinhaltet, die durch die enzymatische Spaltung von im Malz enthaltenen Polysacchariden entstanden sind, als auch die Treber, einen unlöslichen Rest, ein Sediment, das Spelzen, Keime, unzerlegte 35 Polysaccharide, Eiweiße usw. enthält. Das Malz wird durch das Mälzen hergestellt, d. h. durch das Ankeimen von Samen, die genug Stärkestoffe, Polysaccharide beinhalten. Bei dem Kom-ankeimen kommt es nach Einweichen der Körner zu einer Aktivierung Freisetzung) von Enzymen, die über die Fähigkeit verfügen, bei günstiger Temperatur und genügend Wasser die Polysaccharide sehr schnell zu spalten, insbesondere die Stärke in niedermolekulare Sacchari-40 de, insbesondere Fruktose, Glukose, Maltose und Maltotriose. Der Prozess der Enzymaktivierung wird in der Malzterminologie „Lösung“ genannt. Das vorbereitete Malz und andere Rohzutaten werden vor deren Verwendung in Kleinteile, die ca. 1,20 - 0,25 mm groß sind, zermahlen. Abgemessene Malzdosierung ins Wasser, in dem Enzyme aktiviert werden, wird in der Bierterminologie „Einmaischen“ genannt, die Zersetzung der Stärke in niedermolekulare Saccharide im 45 Wassermilieu wird dann „Verzuckerung“ genannt. Die Polysaccharide sind nach der enzymatischen Umsetzung in niedermolekulare Zucker für die Wirkung von Hefen aufgeschlossen, welche dann imstande sind, Zucker durch Gären in Alkohol umzuwandeln. Der durch die Extraktion oder das Malzkochen im Wasser gewonnene Extrakt, als „ungehopfte Würze“ bezeichnet, wird zum Bier erst nach dessen gemeinsamem Kochen mit Hopfen vergoren, der dem Bier so seinen bitterlichen Geschmack liefert, und es entsteht die „gehopfte Würze“. Die Treber, die an Ballaststoffen reich sind, stellen einen Abfall dar, der keine weitere Nutzung in der Nahrungsmittelindustrie findet. In der Regel werden sie als Viehfutter verwendet.

Die entstandenen Mono-, Di- und Oligosaccharide werden mitunter nach deren Isolierung von ss den Trebern durch Verdickung verarbeitet und als Gebäckzutaten benutzt. Bei höheren Verar- 3 AT 008 723 U1 beitungstemperaturen entstehen durch die Maillard-Reaktionen der Aminosäuren, die gemeinsam mit Zuckern in dem Malz enthalten sind, farblich und geschmacklich attraktive Stoffe, sogenannte Melanoidine, mit deren Hilfe Nahrungsprodukte veredelt werden können. 5 Es können im Prinzip beliebige stärkereiche Samen gemälzt werden. Außer der erwähnten Gerste sind es insbesondere Weizen, Hafer, Dinkel, Triticale (Hybridzüchtung aus Weizen und Roggen), Tritordeum (Hybridzüchtung aus Gerste und Weizen) u.a. Die mit Mälzen einiger Getreidesorten verbundenen Schwierigkeiten werden gewöhnlich durch die Unwilligkeit der darin enthaltenen Stärken zur Umwandlung, durch ein zu hartes Korn, durch ein keimunfähiges io oder durch Abschälung beschädigtes Korn oder durch einen hohen Fettgehalt verursacht. Die Umwandlung der unzerlegten Stärken von zermahlenen und unvermälzten Getreiden in niedermolekulare Saccharide kann auch durch die Enzymwirkung der Malze durchgeführt werden, die abgetrennt vorbereitet oder nachträglich der Suspension des gemahlenen Getreides zugegeben wurden. Die Stärkestoffe im Fruchtkorn des Getreides, z.B. von Hafer, werden in diesem 15 Verfahren durch eine direkte Enzymwirkung zersetzt, oder man lässt das Fruchtkorn durch Sieden im Wasser verkleistern, und auf das solcherweise entstandene Stärkesubstrat Enzyme bei mäßig erhöhter Temperatur bis 70°C einwirken. Dieses Verfahren wird ebenfalls bei dem Dekoktionsbierbrauen benutzt. (Kosar, K., Prochäzka, S., und Mitarbeiter, Technologie der Malz- und Bierherstellung, VLJPS, Prag 2000, insbesondere S. 120-121,154-168,174-188). 20

Gegenstand der technischen Lösung

Den Gegenstand dieser technischen Lösung stellt ein Nahrungszusatz mit hohem Naturballaststoffgehalt dar, der auf Malzbasis zubereitet wird, oder auf Basis einer Malzmischung aus ver-25 schiedenen vermälzten, beziehungsweise unvermälzten Getreiden, z.B. aus Nacktgerste und Hafer, Weizen, Roggen, Mais, Reis, Dinkel, Triticale (Hybridzüchtung aus Weizen und Roggen), Tritordeum (Hybridzüchtung aus Gerste und Weizen), Buchweizen u.a. mit enzymatisch zersetzten Zuckerextrakten aus den genannten Getreidesorten. 30 Der Nahrungszusatz gemäß dieser technischen Lösung beinhaltet insgesamt 2,5 bis 12 Masse-% niedermolekularen Zucker, insbesondere Fruktose, Glukose, Maltose und Maltotri-ose, pflanzliche Ballaststoffe in einer Gesamtmenge von 50 bis 75 Masse-%, Proteine in einer Menge von 3,0 bis 6,0 Masse-%, ß-Glucane in einer Menge von 1,5 bis 6,0 Masse-%. Das Produkt kann ferner 0,01 bis 5 Masse-% ungespaltenes Malz oder ungespaltenes un-35 vermälztes Getreide und Geschmackstoffe in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 1 Masse-% beinhalten, wobei der Rest auf 100 Masse-% von Wasser gebildet wird.

Das Produkt lässt sich vor Entfernung von überflüssigem Wasser mit fein dispergiertem Zusatz von gemahlenem Gewürz, Extrakten oder synthetischen Aromastoffen würzen, wie. z.B. von 40 Zimt, Ingwer, Fenchel, Anis, Nelke, Zitronen- oder Orangenschale, Zitronen- oder Orangenaroma, Trockenfrüchten, Pflanzenextrakten, Hopfenextrakt, synthetischen Aromastoffen, Produkten der Maillard-Reaktionen der Aminosäuren mit Zuckern (Melanoidinen) usw.

Buchweizen enthält ca. 15-30 Masse-% Rutin, und dessen Hinzufügen zu dem Nahrungszu-45 satz hat auch Heilwirkungen. Der Zusatz lässt sich in Pulver, granulierter Form oder in Honigkonsistenz zubereiten, wobei er anderen Lebensmitteln zugegeben oder in einer für den direkten Verbrauch geeigneten Gestalt geformt werden kann. Bei der Zubereitung des Nahrungszusatzes lassen sich auch Mischungen von vermälzten oder unvermälzten gemahlenen Getreiden in solch einem Verhältnis verwenden, dass der Anteil des unvermälzten Getreides 50 Masse-% so nicht übersteigt. Bei der Stärkezersetzung der unvermälzten Getreide bedient man sich der Malzenzyme. Im Unterschied zu der für die Bierproduktion bestimmten Würzebereitung werden die Treber, die Ballaststoffe aus Samenhüllen und Kornspelzen enthalten, nicht getrennt, sondern sie verbleiben in dem Produkt. 55 Der Prozess der Zubereitung gründet sich auf die Extraktion von niedrigmolekularen Zuckern 4 AT 008 723 U1 (bierterminologisch „Maischen“ genannt), insbesondere von Glukose, Fruktose, Saccharose, Maltose und Maltotriose aus den vermälzten Getreiden, wie z.B. aus für Mälzen bestimmter Spelz- oder Nacktgerste, Weizen, Hafer, Dinkel, Triticale oder Tritordeum. Das Maischen lässt sich auch durch die sog. Infusions- oder Dekoktionsmethode durchführen. Das gewöhnliche 5 Gewichtsverhältnis von Malz oder Mahlgetreide in Bezug auf die Menge des verwendeten Wassers wird im Intervall zwischen 1:3 bis 1:6 gewählt. Unter Berücksichtigung der späteren Operation des Trocknens bei der Herstellung des Nahrungszusatzes, wo die Notwendigkeit besteht, den Wasserüberschuss zu entfernen, ist das Verhältnis 1:3 von Vorteil. Das Malz oder das Getreide werden vor dem Maischen gewöhnlich in Teile von 1,270 bis 0,253 mm gemahlen, io wobei lediglich 10 Masse-% kleinere Teile zugelassen werden.

Das Infusionsverfahren von Malzmaischen wird als schonende Malzextraktion durch Wasser zustande gebracht, und zwar in einem einzigen Gefäß bei Temperaturen von 45 bis 70°C. Bei der Temperatur von 45°C erfolgt während ungefähr 30 Minuten in Anwesenheit von Wasser 15 eine Enzymaktivierung im Malz, und es kommt zur Spaltung (Verzuckerung) der zersetzbaren Polysaccharide in niedermolekulare Zucker. Danach wird die Maischentemperatur stufenlos auf 70°C erhöht, und bei dieser Temperatur werden die Umwandlung der Polysaccharide und die Extraktion im Laufe der weiteren etwa 60 Minuten zu Ende gebracht, wobei eine vollständige Maischenverzuckerung erreicht werden sollte. Bei einer Temperatur über 78°C erfolgt bereits 20 eine Deaktivierung der Enzyme. Auf diese Art und Weise werden quantitativ fast alle im Getreide zersetzbaren Polysaccharide in niedermolekulare Zucker umgewandelt und in eine Wasserlösung überführt. Das Infusionsverfahren von Malzmaischen ist unter energetischem Gesichtspunkt weniger aufwendig und gewährt Würze heller Farbe und wenig distinktiven Geschmacks. Da der Maischenprozess bei Temperaturen tief unter 125°C verläuft, wird die Schaffung von 25 Akrylamiden, die vom gesundheitlichen Gesichtspunkt her ungewünscht sind, deutlich beschränkt.

Bei dem Dekoktionsverfahren von Malzmaischen wird nach einer gewissen Zeit von den Maischen jeweils ein Maischenteil abgetrennt, der überkocht und in das Kochgefäß zurückgegeben 30 wird. Die ungespaltene Stärke verkleistert infolge von Überkochen und ist für die Einwirkung von Enzymen in der kommenden Operation bereit. Ein herkömmliches Zweistufenverfahren des Maischenprozesses wird beispielsweise so durchgeführt, dass das Malzschrot in das Wasser bei einer Temperatur von ca. 45 - 50°C gemaischt wird und unter diesen Bedingungen die folgenden 30 bis 40 Minuten verbleibt. Danach wird ein Maischenteil abgetrennt und 20 Minuten 35 lang gekocht. Durch die Rückgabe dieses heißen Anteils in die Masse wird die Maischentemperatur auf 62°C erhöht. Es folgt eine Verzögerung von 20 Minuten, in welcher Enzyme wirken. In der zweiten Stufe des Maischenprozesses wird ein neuer Anteil abgetrennt, der wiederum gekocht wird, und durch dessen Rückgabe in das Gefäß mit Gesamtinhalt der Masse steigt die Maischentemperatur auf den Endwert von 76°C, bei welcher die Maische die folgenden 40 20 Minuten verbleibt. Die Gesamtzeit des Maischens überschreitet bei diesem Typ keine 100 Minuten. Das Ergebnis ist eine bessere Stärkeverzuckerung und eine Extraktion von niedrigmolekularen Zuckern auch in dem Falle, in welchem die Malzauflösung nicht vollkommen ist. Der Maischenprozess kann bis zu dreimal wiederholt werden. 45 Das durch das Malzmaischen gewonnene Produkt, das ebenfalls unzersetzte feine Rückstände von Ballaststoffmaterial beinhaltet, überwiegend auf Basis von Zellulose, ß-Glucanen und eventuell von Proteinen wird durch Abdampfung bei einer Temperatur von 100-105°C entwässert. Die Temperatur des Trocknens darf nicht 105°C überschreiten, damit die Entstehung von ungewünschten Akrylamiden vermieden wird, und es kommt dabei schon zu Maillard-Reaktionen so zwischen den Aminosäuren der zerlegten Eiweiße mit Zuckern. Die den Maillard-Reaktionen entstammenden Produkte (Melanoidine) zeichnen sich in diesem Falle durch einen angenehmen Karamellgeschmack und eine dunklere bräunliche Farbe aus, die den Produkten ein gutes Aussehen verleiht. 55 Beispiele für die Ausführung der technischen Lösung

Claims (5)

1. 5 AT 008 723 U1 Beispiel 1 Der Nahrungszusatz auf Basis von Dinkelmalz mit Naturballaststoffgehalt, der 67,1 Masse-% Ballaststoffe, 8,3 Masse-% Zucker beinhaltet, davon 0,3 Masse-% Fruktose, 0,7 Masse-% s Glukose, 4,3 Masse-% Maltose, 1,5 Masse-% Maltotriose, wobei die sonstigen Zucker 1',5 Masse-% bilden, der Gehalt von wasserlöslichen Proteinen beträgt 5,3 Masse-%, ferner beinhaltet er 3,5 Masse-% ß-Glucane, 2,1 Masse-% unverzuckertes Dinkelmalz und 13,7 Masse-% Wasser. io Beispiel 2 Der Nahrungszusatz auf Basis von Gerstenmalz mit Naturballaststoffgehalt, der 62,0 Masse-% Ballaststoffe, 10,8 Masse-% Zucker beinhaltet, davon 0,14 Masse-% Fruktose, 1,25 Masse-% Glukose, 6,60 Masse-% Maltose, 1,76 Masse-% Maltotriose, wobei die sonstigen Zucker 15 1,06 Masse-% bilden, der Gehalt von wasserlöslichen Proteinen beträgt 5,6 Masse-%, ferner beinhaltet er 5,6 Masse-% ß-Glucane, 15,8 Masse-% Wasser und 0,2 Masse-% feingemahlenen Zimt. Beispiel 3 20 Der Nahrungszusatz auf Basis von Mischung von Gerstenmalz und des feingemahlenen ungeschälten Buchweizens mit Naturballaststoffgehalt, der 57,2 Masse-% Naturballaststoffe, 6,9 Masse-% Zucker beinhaltet, davon 0,13 Masse-% Fruktose, 1,10 Masse-% Glukose, 6,5 Masse-% Maltose, 1,6 Masse-% Maltotriose, wobei die sonstigen Zucker 1,1 Masse-% 25 bilden, der Gehalt von wasserlöslichen Proteinen beträgt 4,6 Masse-%, ferner beinhaltet er 4,1 Masse-% ß-Glucane, 12,1 Masse-% Rutin und 15,1 Masse-% Wasser. Industrielle Nutzbarkeit 30 Die technische Lösung ist für industrielle Herstellung von Nahrungszusätzen mit Gehalt von pflanzlichen Malzballaststoffen, oder Mischung von Malzen und unvermälzten Getreiden nutzbar. 35 Ansprüche: 1. Nahrungszusatz mit Gehalt an pflanzlichen Ballaststoffen aus Getreidemalzen oder einer Mischung von Malzen, sowie an unvermälzten, durch die Einwirkung von Malzenzymen aufgelösten und verzuckerten Getreiden, dadurch gekennzeichnet, dass er insgesamt 2,5 40 bis 12 Masse-% Zucker aus der Gruppe der Mono-, Di- und Oligosaccharide, insbesondere Fruktose, Glukose, Maltose und Maltotriose, sowie pflanzliche Ballaststoffe in einer Menge von 50 bis 75 Masse-%, Proteine in einer Menge von 3 bis 6 Masse-% und ß-Glucane in einer Menge von 1,5 bis 6 Masse-% aus vermälzten oder unvermälzten Getreiden beinhaltet, wobei der Rest auf 100 Masse-% von Wasser gebildet wird. 45
2. 2. Nahrungszusatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er des Weiteren 0,01 bis 5 Masse-% ungespaltene Malze oder ungespaltene unvermälzte Getreide, sowie Geschmacksstoffe in einer Gesamtmenge von 0,01 bis 1 Masse-% beinhaltet. so
3. 3. Nahrungszusatz gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschmackstoff wenigstens ein der folgenden Gruppe angehörender Stoff ist: Zimt, Ingwer, Fenchel, Anis, Nelke, Zitronen- oder Orangenschale, Zitronen- oder Orangenaroma, Trockenfrüchte, Pflanzenextrakt, Hopfenextrakt, synthetischer Aromastoff, Produkt der Maillard-Reaktion der Aminosäuren mit Zuckern. 55 6 AT 008 723 U1
4. 4. Nahrungszusatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vermälzte Getreidesorte wenigstens ein der folgenden Gruppe angehörendes Malz ist: Gerstenmalz, Weizenmalz, Hafermalz, Dinkelmalz, Triticale-Malz, Tritordeum-Malz.
5. 5. Nahrungszusatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unvermälzte Ge treidesorte wenigstens eine der folgenden Gruppe angehörende Getreidesorte ist: Hafer, Nacktgerste, Weizen, Roggen, Mais, Reis, Buchweizen, Dinkel, Triticale, Tritordeum. io Keine Zeichnung 15 20 25 30 35 40 45 50