DD281078A7 - Verfahren zur herstellung physikalisch modifizierter kartoffelstaerke - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von physikalisch modifizierter Kartoffelstaerke fuer die Lebensmittelindustrie. Die erfindungsgemaesz hergestellte Kartoffelstaerke eignet sich besonders fuer den Einsatz in Instant-Suppen (Suppendrinks) und -Soszen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen zur Herstellung geschmacksneutraler physikalisch modifizierter Kartoffelstaerke aufzuzeigen, wobei die Kartoffelstaerke bei Zubereitungstemperaturen von 60-90C gute Loeslichkeit aufweisen und bei geringerer Einsatzmenge gegenueber chemisch modifizierten Staerken innerhalb kurzer Zeit eine hohe Viskositaet und cremige Konsistenz erreichen soll. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz Kartoffelstaerke mit einer Feuchte von 14-22% bei staendiger Umwaelzung der Staerke, bei einem Druck von 40-60 kPa und einer Produkttemperatur von 60-75C bis zum Erreichen einer Feuchte von 10-12 1-3 h behandelt, anschlieszend die Produkttemperatur auf 90-128C erhoeht und nach Erreichen dieser Temperatur die Behandlung 0,75-1,5 h bis zum Einstellen einer Feuchte von * fortgesetzt wird.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist in der Lebensmittelindustrie anwendbar. Sie betrifft die Herstellung physikalisch modifizierter Kartoffelstärke für den Einsatz in Instant-Suppen und -Soßen sowie ähnlichen kurzkochenden Erzeugnissen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Dickungsmittel, insbesondere Stärken, werden in dar Lebensmittelindustrie außerordentlich vielseitig eingesetzt, und es steht eine breite Palette mit den unterschiedlichsten Eigenschaften zur Verfügung.

Dabei gibt es Dickungsmittel, die auf Grund ihrer speziellen Eigenschaften nur für die Herstellung ganz bestimmter Erzeugnisse eingesetzt werden können.

Für den relativ neuen Bereich der gebunderen Instant-Suppen in Form der sogenannten Suppendrinks werden an Dickungsmittel Anforderungen gestellt, die sich erheblich von den Anforderungen für das traditionelle Sortiment, einschließlich Instont-Süßspeisen und -Getränke, unterscheiden.

Die Ursachen liegen in der besonderen Zubereitungsform, Suppendrinks sollen nach Übergießen mit heißem Wasser verzehrsfertig soin. Das heißt, es werden besonders hohe Anforderungen an die Löslichkeit in heißem Wasser bei geringer mechanischer Einwirkung und an eine hohe Viskosität, die unmittelbar nach Zugabe des Wassers erreicht werden muß, gestellt.

Die zahlreichen bekannten chemisch modifizierten Stärken eignen sich nicht für den genannten Einsatzbereich, zu dem außer den Suppendrinks auch in gleicher Weise zuzubereitende Instant-Soßen gehören. Nur bei grober Vermahlung werden annähernd ausreichende Instant-Eigenschaften erzielt, aber es kommt zu einer unerwünschten pulpigen Konsistenz.

Abgesehen von dem höheren Preis der chemisch modifizierten Stärken, ist auch der Einsatz von Chemikalien als Nachteil anzusehen. Auch ihre bekannten hydrothermisch behandelten Stärken sind auf Grund ihrer verzögeiten Verdickungswirkung, die für bestimmte Instant-Erzeugnisse angestrebt wird, nicht für Suppondrinks geeignet.

Der Einsatz von nativer Kartoffelstärke in Instant-Suppen ist infolge der niedrigen Verkleisterungstemperatur prinzipiell möglich, aber sowohl das Wasserbindevermögen als auch die Löslichkeit sind ungenügend, so daß sie für Suppendrinks ungeeignet sind.

Hinzu kommt, daß native Kartoffelstärke völlig ungenügende sensorische Eigenschaften, wie Beigeschmack und Beigeruch aufweist und außerdem oft mit einer hohen Keimzahl belastet ist. Da Kartoffelstärke aber ein relativ billiges Produkt ist, ist ihr verstärkter Einsatz wünschenswert.

In der DR-PS 545081 wird ein Verfahren zur Geschmacksverbesserung von Kartoffelstärke zwecks Herstellung einer rein schmeckenden Speisestärke beschrieben, bei dem zur Reduzierung des „Kartoffelgeschmackes" die Stärke mit verdünnten wäßrigen Lösungen alkalischer Stoffe behandelt und auf Temperaturen um 45X erwärmt wird. Als alkalische Stoffe werden verdünnte Lösungen eines unterchlorigsauren Alkali- oder Kalksalzes eingesetzt.

Ebenfalls Chemikalien werden in der DR-PS 618265 und DE-PS 864043 zur Beseitigung des unerwünschten Geruches und Geschmackes von Kartoffelstärke eingesetzt. Nach DR-PS 618265 wird Chlorgas oder Chlorwasser mit anschließender Einwirkung von Reduktionsmitteln, zum Beispiel schwefliger Säure, angewendet. Nach DE-OS 864043 wird eine sauerstoffabgebende Substanz und ein lösliches Silikat der Kartoffelstärke zugesetzt und die Mischung wird mindestens 2h bei 30°C-55°C gehalten.

Nachteilig bei allen drei Verfahren ist die Verwendung von Chemikalien, die vorrangig der Verbesserung der sensorischen Eigenschaften dienen sollen, aber aufwendige Arbeitsschritte erforderlich machen, um verbleibende Reste zu entfernen.

In der DE-OS 2930664 werden stärkehaltige mindestens ein Verdickungsmittel enthaltende, durch direktes Eintragen in eine siedende wäßrige Flüssigkeit und garkochen varzehrfertig zubereitbare Lebensmitteltrockenprodukte beschrieben. Als verzögertes Stärkeverdickungsmittel wird eine hitze-, feuchtebehandelte Stärke (HFB-Stärke), u.a. Kartoffelstärke eingesetzt.

Dazu wird Kartoffelstärke mit einer Feuchte von 18%—21 % in einem geschlossenen System (Autoklav) auf 90-12O⁰C, bis der jeweils gewünschte Verdickungsverzögerungsgrad erreicht ist, erhitzt. Nach Austragen aus dem Autoklaven wird die Stärke in dünner Schicht bei Raumtemperatur ausgebreitet, damit sie leichter und rascher abkühlen und trocknen kann. Die erhaltene Stärke hat eine Feuchte von 15%. Da die nach DE-O3 2930664 hergestellte Kartoffelstärke exh durch verzögerte Verdickungswirkung auszeichnet, ist auch sie für den genannten Einsatzbereich, insbesondere für Suppendrinks, nicht einsetzbar.

Das Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren zu entwickeln, daß mit geringem technisch-ökonomischen Aufwand die Herstellung einer physikalisch modifizierten Stärke ermöglicht, die speziell für den Einsatz in Suppendrinks und Instantsoßen sowie kurzkochenden Erzeugnissen geeignet ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahrensbedingungen zur Herstellung geschmacksneutraler physikalisch

modifizierter Kartoffelstärke aufzuzeigen, wobei die Kartoffelstärke bei Zubereitungstemperaturen von 60⁰C-SO⁰C gute

Löslichkeit aufweisen und bei geringerer Einsatzmenge gegenüber bekannten chemisch modifizierten Stärken innerhalb kurzer Zeit eine hohe Viskosität und cremige Konsistenz erreichen soll. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dad jrch gelöst, daß Kartoffelstärke mit einer Feuchte von 14-22% bei ständiger Umwälzung

der Stärke, bei einem Druck von 40-6OkPa und einer Produkttemperatur von 60°C-75°C bis zum Erreichen einer Feuchte von10-12% 1-3 h behandelt, anschließend die Produkttemporatur auf 9O'C-128⁰C erhöht und nach Erreichen dieser Temperatur die

Behandlung 0,75-1,5h bis zum Einstellen einer Feuchte von 6-8% fortgesetzt wird. Es wurde überraschenderweise gefunden,

daß eine in der beschriebenen Art behandelte Kartoffelstärke nicht den bei einer hydrothermischen Behandlung bekannten

Viskositätsabfall zeigt, sondern eine erhöhte Viskosität aufweist. In Fig. 1 sind die mit einem Rotationsviskosimeter

aufgenommenen Fließkurven für erfindungsgemäß hergestellte Kartoffelstärke (Kurve 1) und unbehandelte Kartoffelstärke(Kurve 2) dargestellt, denen zum Vergleich die Kurven von Hydroxypropylstärke (Kurve 3) und Acetatstärke (Kurve 4)gegenübergestellt wurden. Die Trockenmasse in der Zubereitung (Untersuchungsproben) betrug 3%, die

Zubereitungstemperatur 70°C und die Meßtemperatur 40°C. Die Unterschiede zwischen den Kurven sind sehr beachtlich. Auf der Grundlage der erfindungsgemäß behandelten Kartoffelstärke hergestellte Instant-Suppen und -Soßen lassen sich in Wasser von BO⁰C-SO⁰C ausgezeichnet lösen und ergeben Zubereitungen mit hoher Viskosität, wobei sich das Viskositätsmaximum unmitte.^ar nach Zugabe des heißen Wassers einstellt und zum Lösen der Stärke auch nur sine

geringfügige mechanische Einwirkung notwendig ist.

Gegenüber Instant-Suppen und -Soßen mit chemisch modifizierten Stärken kann die Einsatzmenge je nach Modifizierungsgrad

und -art der chemisch modifizierten Stärke um 25-50% reduziert werden.

In Fig.2 und 3 sind die Fließkurven (aufgenommen mit Rotationsviskosimeter) für eine Holländische Soße (Fig. 2) und für einen Suppendrink (Fig.3) dargestellt, wobei die Kurven 1 das Erzeugnis mit erfindungsgemäß behandelter Kartoffelstärke und die Kurven 2 ein analoges Erzeugnis mit Acetatstärke charakterisieren. Die Zubereitungstemperatur betrug ebenfalls 70°C, die Meßtemperatur 4O⁰C und der Gehalt an Stärke in der Zubereitung 2,7 %. Diese Ergebnisse sind insofern überraschend, als KuIp

und Lorenz (Cereal Chemistry, St. Paul 58 (1981) 1, S.46-48) bei der Behandlung von Weizen- und Kartoffelstärke mit Feuchtenvon 18,21,24 und 27% bei 100°C über einen Zeitraum von 16h und anschließender Trocknung auf 7,5% feststellten, daß das

Dickungsvermögen bei beiden Stärken herabgesetzt wird. Hinsichtlich der Löslichkeit wurde festgestellt, daß diese zwar mit

zunehmender Lösungstemperatur ansteigt, aber die Löslichkeit generell nach der Behandlung bei Weizenstärke zunimmt undbei Kartoffelstärke abnimmt.

Auch Schierbaum und Tauf el (Stärke, Stuttgart 15 [1963] 1, S. 52-56) stellten bei der Untersuchung der Entwässerung von Stärken auf das rheologische Verhalten ihrer Dispersionen bereits fest, daß in Abhängigkeit von dem nach der Trocknung

verbliebenen Wassergehalt mit fortschreitender Entwässerung eine Abnahme der im Kugelfall-Viskosimeter gemessenen

Viskosität zu verzeichnen ist, wobei bei Kartoffelstärke diese Abnahme bereits ab 10% Feuchte auftritt, bei Getreidestärke

unterhalb 5%. Jedoch kann nicht gesagt worden, ob diese für die Viskosität bestehende irreversible Hydratationsabhängigkeitauf die thermische Wirkung oder ausschließlich auf den Einfluß des Wasserentzuges zurückzuführen ist.

In Fig.4 sind mit dem Rotationsviskosimeter aufgenommene Fließkurven von Kartoffelstärke, die im Vakuumtrockenschrank bei

6O⁰C auf eine Feuchte von 12% vorgetrocknet und anschließend bei 120°C auf eine Feuchte von 6% nachgetrocknet wurde(Kurve 2) und erfindungsgemäß hergestellte Kartoffelstärke (Kurve 3) dargestellt. Kurve 1 zeigt zum Vergleich konventioneilgetrocknete Stärke.

Fig. 4 zeigt ebenfalls deutlich die erhöhte Viskosität der erfindungsgemäßen Kartoffelstärke. Die Zubereitungstemperatur betrug

7O⁰C, die Meßtemperatur 40⁰C und die Trockenmasse in der Zubereitung 3%.

Neben diesen genannten Vorteilen der hohen Viskosität unmittelbar nach Zubereitung und der guten Löslichkeit besteht ein

weiterer wesentlicher Vorteil des erfindiingsgemäßen Verfahrens darin, daß ein völlig geschmacksneutrales Produkt erhaltenwird, eine besondere Behandlung zur Entfernung des bekannten ,erdigen" Geschmackes also nicht erforderlich ^;st,insbesondere keine Behandlung mit zusätzlichen Stoffen.

Ein wesentlicher Vorteil des Verfahrens besteht auch darin, daß trotz der überraschenden Ergebnisse, das Verfahren sehr gut

reproduzierbar ist.

Die Erfindung wird an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert. Ausführungsbeispiele

1. 900kg Kartoffelstärke mit einer Fauchte von 20% werden in einen vorgeheizten Vakuumtrommeltrockner gegeben, die Manteltemperatur wird auf 100⁰C eingestellt, das Vakuum auf 40 kPa einreguliert. Die Kartoffelstärke erreicht eine mittlere Produkttemperatur von 65 "C. Nach 1,5h hat die Stärkeeine Feuchte von 11 %, die Manteltemperatur wird auf 120⁰C erhöht, so daß die Produkttemperatur 90°C-95°C erreicht. Nach einer weiteren Stunde wird die Behandlung abgebrochen. Die Kartoffelstärke hat eine Feuchte von 8%. Die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel beträgt 2-3U/min. In den ersten 30 min der Behandlung rotiert die Trommel ständig. Anschließend wird in der Weise verfahren, daß die Trommel jeweils abwechselnd 1 min rotiert und 1 rnin aussetzt. Nach 1,5h wird wieder bis zur Beendigung der Behandlung auf ständige Rotation umgeschaltet.

2. In einen Vakuumschaufeltrockner werden 1500kg Kartoffelstärke mit einer Feuchte von 15% gegeben. Die Mantelbeheizung wird auf 100⁰C eingestellt, das Vakuum auf 6OkPa einreguliert. Die Kartoffelstärke erreicht eine mittlere Produkttemperatur von 75°C und hat nach 2,0h eine Feuchte von 11,5%.

Die Manteltemperatur wird euf 116°C erhöht, so daß die Kartoffelstärke eine Produkttemperatur von 95⁰C erreicht. Nach weiteren 1,25h wird die Behandlung abgebrochen, die Kartoffelstärke hat eine Feuchte von 6-7,5%. Die Rotation des Schaufelwerkes beträgt ständig 1 U/min.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung physikalisch modifizierter Kartoffelstärke, dadurch gekennzeichnet, daß Kartoffelstärke mit einer Feuchte von 14... 22% bei ständiger Umwälzung der Stärke bei einem Druck von 40...6OkPa und einer Produkttemperatur von 60...75⁰C bis zum Erreichen einer Feuchte von 10... 12% 1 ...3h behandelt, anschließend die Produkttemperatur auf 90... 128°C erhöht und nach Erreichen dieser Temperatur die Behandlung 0,75... 1,5 h bis zum Erreichen einer Feuchte von 6...9% fortgesetzt wird.