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Verfahren zur herstellung von stabilisierter, feuchter 'Babynahrung
und nach dem Verfahren hergestelltes Produkt Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung einer verdickten, feuchten, eßfertigen Babgnahrung -aus einer wäßrige
'ormulierung mit einem pH-Vert bis zu 4,5 sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes
Produkt, d.h. stärkehaltige, vorgekochte, feuchte Nahrungsmittelprodukte, die eine
lange Lebensdauer besitzen. Die erfindungsgemäß hergestellten, verdickten, feuchten,
vorgekochten Babynahrungsf'ormulierungen mit t einem pE-Wert bis zu 4,5 weisen Eigenschaften
einer gleichförmigen Dispersion während längerer liagerperioden auf.
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Bei der herstellung von feuchten Babynahrungsmittelformulierungen
ist es erforderlich, ein Verdickungsmittel wie Stärke einzugeben, um ein für den
Verbraucher anziehendes Produkt zu erhalten. Natürlich vorkommende Stärken weisen
verschiedene Nachteile auf, wenn sie in solchen Formulierungen verwendet werden.
Beispielsweise bildet nicht modifizierte Tapiokastärke eine sehr stark fädenziehende,
zusammenhängende Paste bei der Gelatinierung in Wasser. Daher wurden bei der üblichen
Praxis
verschiedene der Körner- und Wurzelstärken, welche chemisch
modifiziert wurden, in solchen Produkten verwendet. Eine solche chemische Modifizierung
umfaßt üblicherweise eine Vernetzung mit z. 13. Phosphoroxychlorid, Epichlorhydrin,
Acrolein, Divinylsulfon, Diepoxyreagentien, Aldehyden, Glycidaldehyd, hitzehä-rtenden
harzen oder ihren Monomeren usw..
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Obwohl solche chemische Modifizierungen den pastenförmigen Charakter
von Stärken verändern und dem Kleister eine vorteilhafte Textur bzw. ein vorteilhaftes
Gefüge erteilen, besitzen solche Vernetzungsmittel den Nachteil, daß sie als toxische
materialien eingestuft werden. Wenn sie daher bei der Herstellung von der Ernährung
dienenden Stärken verwendet werden, uß eine große Vorsorge getroffen werden, um
sicherzustellen, daß die toxischen Restreagentien oder Produkte von Bebenreaktionen
in der Lebensmittelstärke nicht zurückbleiben.
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Zusätzlich wurde bei bestimmten, chemisch modifizierten Stärken bemängelt,
daß sie in Wahrungsmitteln für Kinder nicht gut verdaubar sind. Daher wäre die Herstellung
von ähnlichen Stärkeeigenschaften ohne Verwendung von chemischen tíodifizierungen
der Stärke vorteilhaft.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Verfahren zu schaffen.
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Es wurde nun gefunden, daß nichtverkleisterte Tapiokastärke, welche
unter eingeschränkten Feuchtigkeitsbedingungen, wie sie noch im folgenden beschrieben
werden, einem Erhitzen unterworfen worden ist, ausgezeichnete Stabilität über längere
Zeitspannen aufweist, wenn sie in eßfertigen Babynahrungsmittelformulierungen eingesetzt
wird. Wenn eine solche physikalisch modifizierte Tapiokastärke in konventionelle
Babgnahrungsmittelformulierungen vor dem Kochen eingegeben wird, wurde tatsächlich
gefunden, daß das erhaltene, vorgekochte Produkt rheologische Eigenschaften besitzt,
die wenigstens ebenso günstig sind wie
solche in einem Produkt,
das unter Verwendung der kostspieligeren, chemisch modifizierten Tapiokastärke hergestellt
wurde. Besondere Vorteile werden verhalten, wenn die Babynahrungsmittelformulierung
sauer ist, d.h. einen pE-Wert von weniger als etwa 4,5 besitzt.
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Es wurde gefunden, daß die physikalischen Eigenschaften von Tapiokastärke
ohne Anwendung von chemischen Reagentien verbessert werden, wenn zuerst der-natürliche
Feuchtigkeitsgehalt der Stärke (von etwa 12,6 wo bezogen auf Gesamtgewicht) in den
Bereich von 15 bis 35 X, bezogen auf Gesamtgewicht, eingestellt wird und danach
auf eine Temperatur von 70 bis 130 °C für 1 bis 72 Stunden erhitzt wird. Es wurde
gefunden, daß die erhaltene, physikalisch modifizierte Tapiokastärke die Eigenschaften
aufweist, welche bislang lediglich durch chemische Modifizierung erhalten werden
konnten. Insbesondere, wenn der Feuchtigkeitsgehalt auf annähernd 25 ffi eingestellt
wird und die Tapiokastärke auf etwa 95 bis 100 °C für etwa 16 Stunden erhitzt wird,
besitzt die entstandene, modifizierte apiokastärke optimale Eigenschaften zur Verwendung
in Babynahrungsmittelformulierungen, die einen pE-Wert bis hinauf zu 4,5 besitzen.
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Bei einer alternativen Modifizierung, welche sich ebenfalls als vorteilhaft
herausgestellt hat, wurde die natürlich vorkommende Tapiokastärke in einer Dampfatmosphäre
angeordnet und zugelassen, daß sie während des Erhitzens Feuchtigkeit aufnahm. In
einer solchen Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 100 * erreicht die
Tapiokastärke schließlich einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 26'6, ihren Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt.
Weiterhin wurde Mikrowellenenergie zur Erhitzung der Stärke, deren Feuchtigkeit
eingestellt war, verwendet. Durch Anwendung variierender Bedingungen können verschiedene
Werte des Zusammenziehens (restriction) der Stärke erhalten
werden.
Auf diese Weise kann die physikalisch modifizierte Tapiokastärke auch Anwendungen
außerhalb des Gebietes der Babdnahrung finden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung wurde gefunden,
daß andere Stärken als Ersatz für einen kleineren Anteil der Tapiokastärke entweder
vor der oder anschließend an die physikalische Modifizierung unter weiterer Verbesserung
der Etärkeeigenschaften genommen werden können. So können 10 bis 25 Gew.-% oder
sogar mehr der Tapiokastärke durch andere, nicht-modifizierte Stärken wie Weizenstärke,
Maisstärke, Reisstärke, Reismehl, wachsige Reisstärke, wachsige -Naisstärke und
dergleichen ersetzt werden.
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Obwohl die Erklärung nicht auf eine bestimmte Theorie beschränkt sein
soll, scheint es doch so zu sein, daß der hlechanismus, nach welchem die Tapiokastärke
durch die Hitze und den beschränkten Feuchtigkeitsgehalt verandert wird, die Assoziierungskräfte
innerhalb der Körner erhöht. Obwohl die Tapiokastärkekorner von innen heraus durch
ihren eigenen Bindungsmechanismus verstärkt werden, gleicht dies der externen Bindung,
die durch chemische Modifizierung erreicht werden kann. Obwohl die zur Herbeiführung
der hier beschriebenen Modifizierung angewandten Temperaturen wesentlich die Verkleiderungs~temperatur
von Uapiokastärke überschreiten, tritt eine Verkelisterung nicht auf, da das vorhandene
Wasser zur Herbeiführung einer Quellung nicht ausreicht. Die zuvor beschriebene
Theorie scheint durch die Abschätzung der mit Hitze und Feuchtigkeit behandelten
Stärke unterstützt zu werden, wobei ihre Eignung mit ihrem chemisch modifizierten
Gegenstück verglichen wird.
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Die feuchte, vorgekochte Babynahrungsmittelformulierung gemäß der
Erfindung kann nach einer beliebigen der an sich bekannten Methoden hergestellt
werden. Beispielsweise kann die Formulierung
hergestellt werden,
indem eine ufschlämmung gebildet wird, welche dann zur Verkleisterung der Stärke
und zum "handelsüblichen Sterilisieren" der Inhaltsstoffe zur Erzielung der gewünschten
Verminderung.der Bakterienanzahl erhitzt wird.
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Die Menge an physikalisch modifizierter, Tapiokastärke, die zur herstellung
eines für den Verbraucher geeigneten Broduttes erforderlich ist, stimmt mit der
vorbekannten Verwendung von modifizierten Stärken überein und wird durch das gewünschte
Aussehen wie auch andere praktische Betrachtungen, z. B. die besonderen, miteinander
zu vereinigenden Inhaltsstoffe, bestimmt.
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Jedoch sei zur Erläuterung angegeben, daß physikalisch modifizierte
Stärke in so geringen mengen wie etwa 2,27 kg (5 lb) bis etwa 24,9 kg (55 lb) pro
379 1 (100 Gallons) der fertigen Formulierung verwendet werden kann, wobei etwa
18,1 bis 20,4 kg (40 - 45 lb) der physikalisch modifizierten Tapiokastärke auf 379
1 (100 Gallons) ergaben, daß ein besonders anziehendes Produkt erhalten wird. Verschiedene-lwlehltypen
wie Kartoffelmehl, Weizenmehl und dergleichen können ebenfalls in konventionellen
Mengen, falls dies erwünscht wird, verwendet werden, z. B.
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2,27 bis 9,07 kg (5 bis 20 lb) pro 379 1 (100 Gallons) der Formulierung.
Salz und andere Gewürz stoffe können ebenfalls in konventionellen einengen zugesetzt
werden, um die hiermit erzielbaren Vorteile zu erreichen.
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Die erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung einer feuchten,
vorgekochten Babynahrungsmittelformulierung mit einem pH-Wert unterhalb etwa 4,5,
die durch Eingabe einer Tapiokastärke verdickt wurde, wobei diese durch Erhitzen
oberhalb der Ve:ieisterungstemperatur hiervon jedoch mit nicht-ausreichend vorhandener
Feuchtigkeit zur Herbeiführung einer Verkleisterung modifiziert wurde. Weitere Vorteile
werden durch Eingabe von kleineren Mengen anderer Körnerstärken erreicht.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Formulierung zeigt
eine ausgezeichnete Konsistenz während langanhaltender Lagerzeiten.
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Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutern.
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Beispiel 1 In diesem Beispiel wird der Einfluß von Hitze und Feuchtigkeit
auf die Verkleisterungstemperatur von nicht-modifizierter Tapiokastärke gezeigt.
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A. Nicht-modifizierter Tapiokastärke (12,6 % Feuchtigkeit) wurde Wasser
zugesetzt, so daß eine Probe mit 25 %, bezogen auf Gesamtgewicht, Feuchtigkeit erhalten
wurde. Diese Probe wurde in einen geschlossenen Behälter eingebracht und vier Stunden
in einem Ofen auf 10b °C erhitzt. Nach dem Abschluß der heizDeriode wurde die Probe
aus dem Behälter entnommen und an Luft bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 13
bis 14 % trocknen gelassen. Die Fig. 1 der Zeichnung ist eine Amylograph-Kurve (7
% auf Trockenbasis in destilliertem Wasser), welche zeigt, daß die Tapiokastärke
durch die Hitze-Feuchtigkeitsbehandlung zusammengezogen wurde. Es wurde gefunden,
daß der erhaltene StärKekleister weniger Zusammenhalt hatte, eine erhöhte Gelatinierungs-
bzw. Verkleisterungstemperatur aufwies und gegenüber einem Zusammenfallen beständiger
war. Es wurden ähnliche Untersuchungen über verschiedene Zeitspannen mit nichtmodifizierter
Tapiokastärke durchgeführt, der Wasser in lVIengen von 16, 19, 22 und 28 %, bezogen
auf Gesamtgewicht, zugesetzt worden war.
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B. Nicht-modifizierte apiokastärte wurde in eine geschlossene Retorte
eingegeben und in den Behälter wurde während 8 Stunden Dampf eintreten gelassen.
Es wurde gefunden, daß die Stärke Feuchtigkeit bis zu ihrem Gleichgewichtswert (annähernd
26 %, bezogen auf Gesamtgewicht) aufnahm, während sie erhitzt wurde.
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Es wurde gefunden, daß die Hitze und die Feuchtigkeit ein Zusammenziehen
der Stärkemoleküle verursachten, der demjenigen in Bsp. 1A
ähnlich
war. Die Fig. 2 der Zeichnung ist eine Amylographkurve (7 % auf Trockenbasis in
destilliertem Wasser) die zeigt, daß die Tapiokastärke durch die Dampfbehandlung
atgebaut wurde.
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Beispiel 2 Die physikalisch modifizierte Tapiokastärke von Beispiel
1 wurde in einer Menge von passierten Bananen mit Ananas eingegeben, die in folgenden
Anteilen angesetzt wurde: Bestandteil Gew.-Teile Wasser 57,0 Bananenpüree 18,6 Zucker
11,5 geschnitzelte Ananas 6,9 Tapiokastärke 5,3 Orangenkonzentrat 0,4 -Es wurde
Zitronensäure in ausreichender Menge zugesetzt, um den pH-Wert auf 4,4 bis 4,5 einzustellen.
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Eine entsprechende Menge einer chemisch modifizierten Tapiokastärke
(hergestellt entsprechend dem Yerfahren der US-Patentschrift 2 500 950) wurde in
eine gleiche Menge von passierten Bananen mit Ananas eingegeben. Die Konsistenz
in Bostwick-Einheiten über eine entsprechende Zeitspanne wurde aufgezeichnet.
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Die Werte sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.
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Tabelle I Passierte Bananen mit Ananas (Bostwick-Einheiten) heiß
37,8 o 24 h 8 Wochen 4 Wochen (100 °F) bei 21,1°C bei 4,4°C (70 °F) zur 0F) Hitze/Feuchtigkeits-
13,0 5,0 3,0 2,7 1,2 (0,2ml Behandlung freie Flüssigkeit) chemische Modifizie- 11,0
5,5 2,0 1,9 0,2 (1ml rung freie Flüssigkeit
Beispiel 5 Die folgenden
Proben wurden jeweils mit 100 ml Wasser vermischt, um den Feuchtigkeitsgehalt auf
annähernd 26 Y>, bezogen auf Gesamtgewicht, zu bringen: A. 600 g nicht-modifizierte
Tapiokastärke, B. 540 g nicht-modifizierte Tapiokastärke + 60 g nicht-modifiziertes
Reismehl.
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Die Proben wurden in einem Behälter von 3,79 1 (1 Gallon) angeordnet,
der Behälter wurde verschlossen und in einer Dampfatmosphäre bei 98 °G für 16 Stunden
angeordnet. Am Ende dieser Zeitspanne wurden die Proben an der Luft bis auf etwa
10 /% Feuchtigkeit, bezogen auf Gesamtgewicht, getrocknet, und sie wurden zusammen
mit einer chemisch vernetzten, Tapiokastärke (hergestellt nach dem Verfahren der
US-Patentschrift 2 500 950) als Vergleichsprobe in entsprechende Töpfe mit passierten
Aprikosen in folgenden Anteilen eingegeben und in der üblichen konventionellen Weise
für saure Produkte verarbeitet; Bestandteile Gew.-Teile Apikosenpüree 47,0 Zucker
11,9 Tapiokastärke 5,3 Wasser 35,7 Zitronensäure wurde in ausreichender Menge zugesetzt,
um den pH-Wert auf 3,9 bis 4,0 einzuregeln.
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Die erhaltenen Produkte besaßen die in der folgenden Tabelle II gezeigten
Eigenschaften:
Tabelle 11 Konsistenz (Bostwick-Einheiten) heiß
37,80C 24h 2 Wochen 8 wochen 8 Wochen ml freie 87,8°C (100°F) bei 21,1 bei 4,4 Flüssig-(190°F)
°C(70°F) °C(40°F) keit Vergleich 7,25 3,5 2,8 1,6 1,1 0,8 1,0 A 7,5 6,5 4,7 1,6
0,8 0,5 1,0 B 6,75 5,5 4,5 2,5 2,3 1,2 1,0 Aus diesen Daten ergibt sich, daß die
mittels Hitze/Feuchtigkeit behandelte Tapiokastärke gemäß der Erfindung ähnliche
Sonsistenzeigenschaften aufweist wie chemisch vernetzte Tapiokastärke.
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Weiter zeigen die Werte, daß die Kombination von physikalisch modifizierter
Tapiokastärke/Reismehl mit geringerer Geschwindigkeit fester wird, als die beiden
anderen Beispiele. Die Kombination von Tapiokastärke mit anderen Stärken und/oder
anderen Mehlen erweitert den pH-Bereich und liefert eine zusätzliche Stabilität
in der Kälte. Die Fig. 3 der Zeichnung ist eine Amylograph-Kurve (7 % auf Trockenbasis
in destilliertem Wasser), die das Zusammenziehen der gemäß der zuvor beschriebenen
Methode behandelten Stärke zeigt.