DD128201B1 - METHOD FOR REDUCING THE VISCOUSITY OF CEREALIUM SULFUR SUSPENSIONS - Google Patents

Description

Erfinder: Dr. Drechsel, WoIfgang Dr. Taufel, Alfred Prof. Dr. Ruttloff, Heinz Schlobach, Carl-RudolfInventor: Dr. Drechsel, WoIfgang dr. Taufel, Alfred Prof. dr. Ruttloff, Heinz Schlobach, Carl Rudolf

Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-SuspensionenMethod for reducing the viscosity of cereal flour suspensions

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Cerealienmehl-Suspensionen mit dem deren Viskosität bei gleichzeitiger Erhöhung des Feststoffanteils durch den vollständigen Abbau des in den Cerealien enthaltenen Glutens verringert werden kann. Eine derartige Behandlung ist von Bedeutung bei der Herstellung aufgeschlossener bzw. gebackener Getreideprodukte, wie Semmelmehl, Instant-Getreideerzeugnisse, Waffeln, Kekse und anderen Dauerbackwaren.The invention relates to a process for the treatment of cereal flour suspensions with the viscosity thereof can be reduced while increasing the solids content by the complete degradation of the gluten contained in the cereals. Such treatment is important in the production of digested cereal products such as breadcrumbs, instant cereal products, wafers, biscuits and other long-life baked goods.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist aus dem WP 106 130 bekannt, daß die Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen verringert werden kann, indem man diesen Suspensionen Proteasen zusetzt, die das in den Cerealien enthaltene Gluten zu Polypeptiden abbauen, so daß die Viskositätserhöhenden plastisch-elastischen Eigenschaften des Glutens im erwünschten Sinne verändert werden.It is known from WP 106 130 that the viscosity of cereal flour suspensions can be reduced by adding to these suspensions proteases which degrade the gluten contained in the cereals into polypeptides, so that the viscosity-increasing plastic-elastic properties of the gluten in the desired Senses are changed.

Zur Erzielung des Effektes ist eine relativ große Menge an Proteasen erforderlich·To achieve the effect, a relatively large amount of proteases is required ·

Beispielsweise werden zur Herstellung einer freifließenden Suspension mit einer Viskosität von weniger als 20 Pa. s bei der Herstellung von Semmelmehl und Instant-Getreideerzeugnissen mindestens 1000 TE Protease pro kg Weizenmehl benötigt, wenn man ein Weizenmehl-Wasser-Verhältnis von etwa 1 : 1 einhalten will· Dabei ist 1 TE diejenige Menge an Enzym, die aus einer 0,8 %igen Casein-Lösung 1 Mol Tyrosin-Äquivalent freisetzt.For example, to prepare a free-flowing suspension having a viscosity of less than 20 Pa. s in the production of bread flour and instant cereal products requires at least 1000 TE protease per kg of wheat flour, if you want to maintain a wheat flour to water ratio of about 1: 1 · Here, 1 TE is the amount of enzyme that consists of a 0.8 % casein solution liberates 1 mole of tyrosine equivalent.

Bei der Herstellung von Weizenmehl-Wasser-Suspensionen für die Waffelproduktion werden erfahrungsgemäß mindestens 800 TE Protease pro kg Weizenmehl benötigt, um eine gut verarbeitungsfähige Masse nach den in der Waffelindustrie üblichen Rezepturen zu erhalten·In the production of wheat flour-water suspensions for wafer production, experience has shown that at least 800 .mu.T of protease per kg of wheat flour are required in order to obtain a readily processable mass according to the formulations customary in the wafer industry.

Zur weiteren Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen gibt es gegenwärtig 3 Möglichkeiten:To further reduce the viscosity of cereal flour suspensions, there are currently 3 options:

- Erhöhung der Wasserzugabe- increase the water addition

- Erhöhung der einzusetzenden Proteasemenge- Increase the amount of protease to be used

- Verlängerung der Einwirkungsze.it der Proteasen.- Prolongation of the action of the proteases.

Alle diese genannten Möglichkeiten sind mit Nachteilen verbunden· Eine Mehrzugabe von Wasser zur Suspension führt zu einem höheren Energieaufwand, da das zugesetzte Wasser beim anschließenden Verarbeitungsprozeß wieder verdampft werden muß. Ein höherer Einsatz an Proteasen führt aufgrund des relativ hohen Preises der Protease- Präparate zu einem unverhältnismäßig hohen Kostenanstieg. Eine Verlängerung der Einwirkzeit der Proteasen kann zu Störungen im technologischen Ablauf führen bzw. eine Kapazitätserweiterung ohne entsprechende Produktionserhohung nach sich ziehen.All of these options are associated with disadvantages · A more addition of water to the suspension leads to a higher energy consumption, since the added water must be re-evaporated in the subsequent processing process. A higher use of proteases leads to a disproportionately high cost increase due to the relatively high price of the protease preparations. An extension of the exposure time of the proteases can lead to disruptions in the technological process or an increase in capacity without corresponding production increase.

Des weiteren ist es auf der Grundlage des bekannten Verfahrens möglich, die Viskosität einer Cerealienmehl-Suspension unter Verringerung des Wasserzusatzes konstant zu halten» indem man den Proteaseeinsätζ entsprechend steigert.Furthermore, based on the known method, it is possible to keep the viscosity of a cereal flour suspension constant while reducing the addition of water "by correspondingly increasing the protease acidity".

Allerdings tritt dabei der Nachteil auf, daß die erforderliche Proteasemenge nicht nur proportional, sonder progressiv ansteigt, so daß der Proteaseeinsätζ und damit die Wasserzugabe aus wirtschaftlichen Gründen begrenzt ist·However, there is the disadvantage that the required amount of protease increases not only proportionally, but progressively, so that the protease unit and thus the addition of water is limited for economic reasons.

Ziel der ErfindungObject of the invention

der Erfindung ist es, die Viskosität von Cerealien*- mehl-Suspensionen bei gleichzeitiger Erhöhung des Feststoff anteils weiter zu verringern, so daß aufgeschlossene bzw· gebackene Getreideprodukte, wie Semmelmehl, Instant-Getreideerzeugnisse, Waffeln, Kekse und andere Dauerbackwaren wirtschaftlicher als bisher hergestellt werden können«The invention is to further reduce the viscosity of cereal * flour suspensions while increasing the solids content so that digested or baked cereal products such as breadcrumbs, instant cereal products, waffles, biscuits and other long-life baked goods are produced more economically than heretofore can"

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die bei weiterer Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen eine Erhöhung des Feststoffanteils dieser Suspensionen zulassen·The object of the invention is to disclose process conditions which, when the viscosity of cereal flour suspensions is further reduced, permit an increase in the solids content of these suspensions.

Es wurde gefunden, daß dies erreicht wird, wenn man einer Cerealienmehl-Suspension nicht nur wie bekannt Thermitase als Protease, sondern dieser erfindungsgemäß gleichzeitig Alpha-Amylasen zusetzt, das Enzymgemisch mit der Cerealienmehl-Suspension reagieren läßt und danach die Enzyme in bekannter Weise durch Hitzeeinwirkung bei gleichzeitigem Feuchtigkeitsentzug inaktiviert. Dabei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Zusatz von Alpha-Amylase für den Abbau des Glutens eine wesentlich niedrigere Menge des proteolytischen Enzyms erforderlich ist als bei Abwesenheit von Alpha-Amylase unter analogen Bedingungen.It has been found that this is achieved by adding to a cereal flour suspension not only as known thermitase as a protease, but this invention simultaneously alpha-amylases, reacting the enzyme mixture with the cereal flour suspension and then the enzymes in a known manner by heat inactivated during simultaneous dehumidification. It has surprisingly been found that the addition of alpha-amylase for the degradation of gluten a much lower amount of the proteolytic enzyme is required than in the absence of alpha-amylase under analogous conditions.

Von besonderer Bedeutung für das erfindungsgemäße Verfahren ist also ein bestimmtes Einsatzverhältnis zwischen Thermitase und Alpha-Amylasen. Zur Verringerung der Viskosität der Cerealienmehl-Suspensionen auf etwa 1/4 der Viskosität einer unbehandelten Suspension werden je nach dem herzustellenden Produkt 80 - 1000 TS Thermitase und 5 - 30 EOf particular importance for the process according to the invention is therefore a specific employment ratio between thermitase and alpha-amylases. To reduce the viscosity of the cereal flour suspensions to about 1/4 of the viscosity of an untreated suspension, depending on the product to be produced, 80-1000 TS Thermitase and 5-30 E

Alpha-Amylase pro kg Mehl zugesetzt und die Enzyme bei Tempera"Added alpha-amylase per kg flour and the enzymes at tempera "

bracht.introduced.

Temperaturen im Bereich von 10 - 60 ⁰C zur Einwirkung ge-Temperatures in the range of 10 - 60 ⁰ C for acting

Es hat sich z. B. bei der Herstellung von Semmelmehl gezeigt, daß sich bei einer Zugabe von 9 - 2? E Alpha-Amylasen, vorzugsweise von 21 E Alpha-Amylasen pro kg Weizenmehl, die benötigte Menge an Thermitase von mindestens 1000 TE pro kg Weizenmehl auf etwa 250 TE verringern läßt, wobei gleichzeitig die der Suspension zuzusetzende Wassermenge um mindestens 1/3 reduziert werden kann, um dieselbe Wirkung zu erzielen, nämlich eine Senkung der Viskosität auf etwa 1/4. Bei diesen Angaben ist zu berücksichtigen, daß 1 Alpha-Amylase-Einheit (E) diejenige Menge an Enzym ist, die aus einer 1 %igen Stärkelösung 1 U, Mol Maltose-Äquivalent freisetzt.It has z. B. in the production of bread flour shown that with an addition of 9 - 2? E alpha-amylases, preferably 21 E alpha-amylases per kg of wheat flour, the required amount of thermitase of at least 1000 TE per kg of wheat flour to about 250 TE reduce, while the amount of water to be added to the suspension can be reduced by at least 1/3 To achieve the same effect, namely a reduction in viscosity to about 1/4. It should be noted that 1 alpha-amylase unit (E) is that amount of enzyme that releases 1 U, mol maltose equivalent from a 1% starch solution.

Als einzusetzende Enzympräparate kommen auch Mischungen, die das proteoIytische Enzym und Alpha-Amylase enthalten, in Betracht, z. B. eine Mischung von Thermitase und Brauerei-Enzym.Suitable enzyme preparations to be used are also mixtures containing the proteolytic enzyme and alpha-amylase, eg. B. a mixture of thermitase and brewery enzyme.

Eine verallgemeinerte Verfahrensweise der Erfindung besteht darin, daß Cerealienmehle mit Wasser von 10 - 60 ⁰C in einem Rührwerksbehälter im Verhältnis 1 : 0,5 bis 1 : 3 eingemaischt werden, wobei das Wasser vor der Zugabe des Mehles und gegebenenfalls von weiteren Ingredentien Proteasen und Alpha-Amylasen zugesetzt werden und die Suspension 1-60 min gerührt und anschließend das Reaktionsprodukt in bekannter Weise getrocknet bzw. gebacken wird.A generalized procedure of the invention is that cereal flours are mashed with water of 10 - 60 ⁰ C in a stirred tank in the ratio 1: 0.5 to 1: 3, wherein the water before the addition of the flour and optionally other ingredients proteases and Alpha-amylases are added and the suspension stirred for 1-60 min and then the reaction product is dried or baked in a known manner.

Durch die Verringerung der einer Suspension zuzufügenden Wassermenge reduziert sich die aufgewendete Energie zur Verdampfung des Wassers beim anschließenden Back- und Trockenprozeß, wodurch sich eine beträchtliche Kostensenkung erzielen läßt.By reducing the amount of water to be added to a suspension, the energy used to evaporate the water in the subsequent baking and drying process is reduced, which can achieve a significant cost reduction.

AusfübrungsbeispieleAusfübrungsbeispiele

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend durch zwei Ausführungsbeispiele erläutert werden.The inventive method will be explained below by two embodiments.

Beispiel 1example 1

In einem Rührwerksbehälter werden 45 kg Wasser mit einer Temperatur von 30 - 60 ⁰C, vorzugsweise 56 ⁰C, eingefüllt. Dem Wasser werden 0,55 kg Kochsalz, 18 975 TE Thermitase und 1 57O£Alpha-Amylase zugesetzt. Unter ständigem Rühren werden nun 75 kg Weizenmehl, vorzugsweise Type W 630, zugegeben, so dajß eine homogene Suspension entsteht. Die Viskosität dieser Suspension verringert sich durch Enzymeinwirkung nach 10 min auf 1/4 des ursprünglichen Wertes«In a stirred tank 45 kg of water at a temperature of 30 - 60 ⁰ C, preferably 56 ⁰ C, filled. To the water is added 0.55 kg of saline, 18,975 TE of thermitase and 1 570 of alpha-amylase. With constant stirring, 75 kg of wheat flour, preferably Type W 630, are added, so that a homogeneous suspension is formed. The viscosity of this suspension is reduced by enzyme action after 10 min to 1/4 of the original value «

Anschließend kann die entstandene Weizenmehl-Wasser-Suspension ohne Schwierigkeiten auf allen zur Verwendung gelangenden Anlagen, wie Walzentrocknern, Zerstäubungstrocknern, Rillenwalzentrocknern und Aufschlußmaschinen zu Semmelmehl bzw. Instant-Getreideprodukten weiterverarbeitet werden.Subsequently, the resulting wheat flour-water suspension can be further processed without difficulty on all systems used for use, such as drum dryers, atomization dryers, grooved roll dryers and slicers to breadcrumbs or instant cereal products.

Beispiel 2Example 2

In einem Rührwerksbehälter werden 120 kg Wasser mit einer Temperatur von 10 - 60 ⁰C, vorzugsweise 42 ⁰C, eingefüllt· Dem Wasser werden 39 600 TE Thermitase und 800 E Alpha-Amylase zugesetzt. Unter ständigem Rühren werden nun 75,0 kg Weizenmehl, vorzugsweise Type W 630, 0,6 kg KochsalzIn a stirred tank 120 kg of water at a temperature of 10 - 60 ⁰ C, preferably 42 ⁰ C, filled · 39 600 TE Thermitase and 800 E alpha-amylase are added to the water. With constant stirring, now 75.0 kg of wheat flour, preferably Type W 630, 0.6 kg of cooking salt

0,1 kg Natriumhydrogenkarbonat 0,1 kg Hirschhornsalz0.1 kg sodium bicarbonate 0.1 kg staghorn salt

0,5 ^g Magnesiumoxyd0.5 g of magnesium oxide

2,0 kg Vollsoja2.0 kg of whole soy

1,5 kg Sonnenblumenöl1.5 kg of sunflower oil

zugefügt, und es wird so lange gerührt, bis eine homogene dünnflüssige Suspension entstanden ist. Das ist normalerweise nach etwa 7 min der Fall. Anschließend kann dieadded, and it is stirred until a homogeneous thin liquid suspension is formed. This is usually the case after about 7 minutes. Subsequently, the

Suspension in die Vorratsbehälter der Waffelbackautomaten gepumpt und weiterverarbeitet werden. Die Backzeit für Waffelblätter bzw. Formwaffeln wird verkürzt, so daß die Energiezufuhr entsprechend um etwa 1/3 gedrosselt werden kann. Die Qualität der Waffeln, die unter Einsatz von Enzymen hergestellt werden, ist besser als bei Verarbeitung der herkömmlichen Waffelmassen.Suspension are pumped into the reservoir of Waffelbackautomaten and further processed. The baking time for wafers or waffles is shortened, so that the energy supply can be throttled accordingly by about 1/3. The quality of wafers made using enzymes is better than when processing conventional waffle masses.

Claims (4)

Erf i ndung san sprü eheInvention san sprü ehe 1, Verfahren zur Verringerung der Viskosität von Cerealienmehl-Suspensionen durch Behandlung mit Enzymen und nachfolgender Kitzeinaktivierung der Enzyme, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Weizenmehl-Wasser-Suspension gleichzeitig Thermitase und Alpha-Araylasen zur Einwirkung gebracht werden ·1, Method for reducing the viscosity of cereal flour suspensions by treatment with enzymes and subsequent Kitzeinaktivierung the enzymes, characterized in that are applied to a wheat flour-water suspension simultaneously thermitase and alpha-arabylases · 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Cerealienmebl-Suspension zur Verringerung der Viskosität auf etwa 1/4 der Viskosität einer unbehandelten Suspension je nach dem herzustellenden Produkt 80 1000 TS proteolytisches Enzym und 3 bis 30 E Alpha-Amylase pro kg Mehl zugesetzt werden und die Einwirkung der Enzyme bei Temperaturen im Bereich von 10 bis 60 ⁰C erfolgt·2. The method according to item 1, characterized in that the Cerealienmebl suspension to reduce the viscosity to about 1/4 of the viscosity of an untreated suspension depending on the product to be produced 80 1000 TS proteolytic enzyme and 3 to 30 E alpha-amylase per kg of flour be added and the action of the enzymes takes place at temperatures in the range of 10 to 60 ⁰ C · 3· Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Thermitase und Brauerei-Enzym eingesetzt wird.3 · Method according to item 1 and 2, characterized in that a mixture of thermitase and brewing enzyme is used. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Cerealienmehl mit Wasser von 10 bis 60 C in einem Rührwerksbehälter im Verhältnis 1 : 0,5 bis 1 : 3 eingemaischt werden, wobei dem Wasser vor der Zugabe des Mehles und gegebenenfalls von weiteren Ingredentien Thermitase und Alpha-Amylasen zugesetzt werden und die Suspension 1 bis 60 min gerührt und anschließend das ReaktJonsprodukt in bekannter Weise gebacken bzw. getrocknet wird.4. The method of item 1 to 3 », characterized in that cereal flour with water from 10 to 60 C in a stirred tank in the ratio 1: 0.5 to 1: 3 are mashed, wherein the water before the addition of the flour and optionally further Ingredent Thermitase and alpha-amylases are added and the suspension stirred for 1 to 60 min and then the ReaktJonsprodukt baked or dried in a known manner.