DE2757036A1 - Verfahren zur herstellung eines nahrungsmittels aus getreide - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines nahrungsmittels aus getreideInfo
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Description
Anmelder:
1) Escher Wyss G.m.b.H., 798O Ravensburg (Württbg.)
Escher Wyss Strasse
2) Herr Kurt Koenemann, c/o Neusser Lagerhausgesellschaft AG
Düsseldorferstrasse Ib 4040 Neuss
Herr Richard Koenemann, c/o Neusser Lagerhausgesellschaft AG
Düsseldorferstrasse Ib 4040 Neuss
Titel:
Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels aus Getreide
Pt.V 77
10.11.1977-Kb/Kl
Z.Nr. 5 471 218
Z.Nr. 5 471 218
909826/0149
Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels aus Getreide
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels, insbesondere eines Futtermittels aus Getreide.
Es gibt Getreidesorten, welche zwar einen hohen Ertrag geben, jedoch kann man sie als Nahrungsträger für Menschen
oder Tiere für minderwertig bezeichnen. Ein aus diesen Sorten erzeugtes Mehl weist zwar einen hohen Anteil Stärke auf,
welcher aber von einem kleinen Anteil Kleber begleitet ist, so daß solche Mehle weder zum Backen noch zum Kochen, kaum
oder gar nicht geeignet sind. Diese Getreidesorten, z.B. der s.g. Massenweizen, eignen sich aber auch zur direkten
Verfütterung kaum, da viele tierische Organismen nicht im Stande sind, die enthaltenen Nahrungsstoffe voll auszunutzen.
So ergeben diese Getreidesorten beim Verfüttern an Tiere nicht die theoretisch zu erwartenden Resultate,
gemessen an dem hohen Nährstoffgehalt. Das erzielte Wachstum
bei Tieren ist zu niedrig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, aus Getreide, insbesondere aus in dem oben erklärten Sinne minderwertigen
Getreidesorten, ein hochwertiges Nahrungsmittel, insbesondere Futtermittel herzustellen, welche einen besseren Nähreffekt
aufweisen, da im wesentlichen die meisten Nährstoffe besser ausgenutzt werden können, wie es
bisher bei dem Getreide direkt nicht möglich war. Dazu soll das Nahrungsmittel, insbesondere Futtermittel relativ billig
sein. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch erfüllt,
daß im Verfahren eine Verzuckerung der im Getreide enthaltenen Stärke zu Dextrose mittels enzymatischen Abbaus der
Stärke im Getreidekorn durchgeführt wird, wobei bei dem en-
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zymatischen Abbauprozeß der Stärke im Getreidekorn alle,
sowohl die stärkehaltigen, als auch die nichtstärkehaltigen Getreidesubstanzen zusammen behandelt werden, bis eine Konversion
der Stärke zu Dextrose im Getreidekorn erreicht wird und das Produkt danach getrocknet wird.
Das erfindungsgemäß erzeugte Nahrungsmittel ist sehr
schmackhaft, weil süß, und die enthaltene Dextrose wird als Zucker vom Körper direkt aufgenommen.
Das Verfahren ist billig, da der Abbau im Getreidekorn durchgeführt wird, ohne daß die Stärke vor der Konversion
weder vom Getreidekorn noch von der übrigen Getreidekorn-Trockensubstanz, wie Kleber, Fasern, Schalen, getrennt zu
werden braucht. Der kostspielige Stärkegewinnungsprozeß entfällt hier. Das Nahrungsmittel enthält auch genügend
Baiaststoffe; alle nicht-stärkehaltigen Getreidesubstanzen,
wie Kleber, Schalen und Fasern die den Verdauungsprozeß im Körper unterstützen. Die Fütterungsresultate sind sehr
gut, und das Nahrungsmittel eignet sich sehr gut als Futtermittel,
besonders für Jungtiere. Ohne weiteres ist das Nahrungsmittel als Lebensmittel für Menschen anwendbar.
Allein, oder mit noch anderen Komponenten kann es z.B. als Bircher-Müsli oder als Getreideflocken gegessen werden.
Im weiteren wird das Verfahren anhand einer Zeichnung, welche eine Apparatur zum Durchführen des Verfahrens schematisch
darstellt, näher erklärt.
Das Getreide, z.B. Weizen, wird vor dem Prozeß trocken gereinigt und anschließend, vorteilhafterweise in einer Hammermühle,
zu einem groben bis mittelfeinen Schrot zerkleinert.
Aus dem Vorratsbehälter 1 wird der Schrot in einen Anmaischbehälter
2 mit Rührwerk 17 zum Quellprozeß geführt. Hier wird der Schrot in einer Menge von 20 - 40 o/o TS mit Was-
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ser zu einer Maische zusammengemischt, welche bei einer
Temperatur unterhalb des Verkleisterungsgrades unter ständigem Umrühren ca. 1 Stunde lang gequollen wird. Anschließend
wird der gequollenen Maische eine Base, beispielsweise Natronlauge über eine Dosiervorrichtung 3 zugegeben, womit
der pH-Wert der Maische auf ca. 6,5 bis 7 einreguliert wird. Gleichzeitig wird der Maische das Enzym o£.-Amylase,
aus einer Dosiervorrichtung 4 zugesetzt, und zwar ca. 0,1 o/o bezogen auf die Trockensubstanz der Maische.
Die auf diese Weise vorbehandelte Maische wird von dem Anmaischbehälter
1 in eine erste Stufe eines eigentlichen enzymatischen Abbauprozesses geführt. Während aus dem einen
Anmaischbehälter 2 die vorbehandelte Maische abgenommen wird, wird in dem zweiten Anmaischbehälter die beschriebene
Vorbehandlung durchgeführt. Die Vorbehandlungsanlage ist zeitmäßig und volumenmäßig se gesteuert, daß ein quasi-kontinuierlicher
Prozeß vorliegt. Eine vorbehandelte Maische kann aus der Anlage kontinuierlich abgenommen werden. Die
vorbehandelte Maische wird zuerst durch einen Injektionsdampfkocher
5 geführt, einen Stärkekocher, wo durch Direktdampfinjektion aus einer automatisch regulierbaren Dampfleitung
die Maische auf 100-1100C erhitzt wird. Bei dieser
Temperatur wird sie durch einen anschließenden Röhrenkonverter 7 geführt, v/elcher für eine Verweilzeit von 2 bis
lOMinuten ausgelegt ist. Hinter dem Röhrenkonverter wird
die Maische entspannt, so daß sich eine Temperatur von ca. 95° C einstellt. In diesem Zustand wird die Maische in
einen Durchlaufreaktionsbehälter 8 geführt, welcher für
eine Verweilzeit von 45 bis 75 Minuten ausgelegt ist. In dieser nun abgeschlossenen ersten Stufe des enzymatischen
Abbaus findet eine Schrotverflüssigung und der Abbau der im Getreidekorn enthaltenen Stärke zu Maltodextrin statt.
Diese Prozeßphase ist kontinuierlich.·
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V-
Unmittelbar hinter dom Austritt aus dem Durchlaufreaktionsbehälter
8 beginnt die zweite Stufe des enzymatischen Abbaus. Die nun Maltodextrin enthaltende Maische wird zuerst
einer erneuten pH-Wert-Regulierung auf ca. pH 4-5 unterzogen. Dies geschieht durch Zuführen von beispielsweise
Salzsäure über eine Dosiervorrichtung 9, wobei zwischen Maßglied 10 und Stellglied 11 der Dosiervorrichtung ein
Durchlaufmischkühler 12 zwischengescYialtet ist. Er ist an
eine Kühlleitung 13 angeschlossen und mit statischen Mischelementen ausgestattet. In diesem Durchlaufmischkühler erfolgt
also kontinuierlich und gleichzeitig das für die zweite Stufe des Abbauprozesses notwendige Abkühlen auf die Temperatur
von ca. 50 bis 70 C und die Regulierung des pH-Wertes. Die eingebauten statischen Mischelemente verteilen
während des Kühlens das Regulans, beispielsweise die Salzsäure,
so homogen in der abgebauten Maische, daß nach kurzer Strecke bereits ein gleichmäßiger pH-Wert registriert
v/erden kann. Dieser Abschnitt der zweiten Abbauprozeßstufe erfolgt kontinuierlich.
Die auf die beschriebene Weise behandelte Maische wird von dem Kühler 12 von einer Reihe thermostatierter Reaktionstanks 14 gefüllt, wo die Endphase des enzymatischen Stärkeabbaus
jeweils stattfindet.
Jeder thermostatierte Tank 14 ist mit einem Rührwerk 15 und
mit einem Heizmantel 16 versehen und mit der Rohrleitung vom Durchlaufmischkühler 12 verbunden. Ist der Tank, der gerade
angeschlossen ist bis zur Hälfte mit der nun zu behandelnden Maische gefüllt, wird eine bestimmte Menge (ca
0,1 f 0,2 %) des Enzyms Amyloglucosidase über eine Dosiervorrichtung
23 zugesetzt, die schließlich nach an sich bekannter Weise, die zuvor zu Maltodextrin abgebaute Stärke
in Dextrose umwandelt. Je nach der gewählten Verweilzeit von beispielsweise 24 oder 43 Stunden wird ein Dextrosc-Equivalent-Wert
von ca. 85 bis 96 und mehr im Produkt erreicht. Um eine quasi-kontinuierliche Aufnahme und Abgabe
in dieser Reaktionsphase der zweiten Stufe des Abbaupro-
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-Μ-
zesses zu erreichen, wird eine Reihe von Tanks 14 benutzt. In der Zeichnung sind vereinfachungshalber nur 4 Tanks
gezeigt, es werden aber 5 bis 8 Tanks, je nach der gewählten, oder technologisch bedingten Verweilzeit benötigt.
Jeweils wird ein Tank mit fertigem Produkt entleert,
wobei in der gleichen Zeit ein anderer Tank mit der zu behandelnden Maische gefüllt wird. Das wird so gesteuert,
daß die Füllzeit und die Entleerzeit des Tanks einander gleichen. Die Entleerzeit und die Füllzeit eines
Tanks betragen im Falle einer Kolonne von acht Tanks und 4 8 Stunden Reaktionszeit ca. jeweils 6 Stunden. Wenn man,
wie oben gesagt, die Amyloglusodidase bereits beim Füllen des Tanks der Maische zusetzt, beginnt das Enzym vom Zeitpunkt
des Einfüllens an zu wirken, so daß eine Reaktion schon während der restlichen zum Vollfüllen des Tanks noch
benötigten Zeit erfolgt. Im Schlußeffekt spart man dadurch am notwendigen Tankvolumen.
Nach der erfolgten Reaktionszeit ist das Produkt an sich fertig, die Konversion der im Getreideschrot enthaltenen
Stärke zu Dextrose ist erreicht. Das Produkt Könnte in diesem, aus dem Tank kommenden flüssigen Zustand an sich z.B.
verfüttert werden. Jedoch, um das Produkt haltbar und handelsüblich zu gestalten, wird es nachträglich getrocknet
und in eine handelsübliche Form verarbeitet. Dies kann direkt nach der Abnahme des Produkts aus dem Reaktionstank
geschehen, wobei alle Getreidesubstanzen, die zuerst, beim Einsatz des Getreideschrots in den Prozeß, stärkehaltig,
wie nicht-stärkehaltig weiter zusammen auch im anschließenden Trocknungsprozeß behandelt werden.
Wenn gewünscht, werden dem flüssigen Produkt vor dem Trocknungsprozeß
noch Ergänzungs- oder Füllstoffe zugemischt. Eine dazu vorgesehene Apparatur weist einen Vorratsbehälter 18 auf,
aus welchem dem Produkt in einem Mischbehälter 19 die Ergän-
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-Jl-
zungs- bzw. Füllstoffe zugegeben werden. Für Futterzwecke
kann man z.B. Abfallmehle, Getreideflocken, Schrot, oder
Mühlenabfall wie Kleie usw. benutzen; bei Ergänzungsstoffen wird an Mineralien, Vitamine und ähnliches gedacht.
Es werden zwei Mischbehälter 19 eingesetzt, um auch diese Phase des Verfahrens quasi-kontinuierlich gestalten zu können.
Es werden zwei Mischbehälter 19 eingesetzt, um auch diese Phase des Verfahrens quasi-kontinuierlich gestalten zu können.
Das fertige Gemisch wird einer Trocknungs- und Verarbeitungsapparatur
zugeführt. Diese weist vorteilhafterweise einen mit Auftragswalzen versehenen Einwalzentrockner 20
auf. Hier wird die Flüssigkeit dem Produkt, bzw. Gemisch entzogen und das Produkt gleichzeitig stabilisiert. Dem
Trockner 20 ist eine mit Luftduschen versehene Nachkühlvorrichtung 21 nachgeschaltet, in welcher die Thermoplastizität des Endproduktes abgebaut wird, so daß es in einer nachfolgenden Zerkleinerungsvorrichtung 22 z.B. zu Flokken verarbeitet werden kann. Damit ist das Verfahren zur Herstellung des Nahrungsmittels, insbesondere Futtermittels, beendet, und das Produkt kann z.B. abgesackt werden.
Trockner 20 ist eine mit Luftduschen versehene Nachkühlvorrichtung 21 nachgeschaltet, in welcher die Thermoplastizität des Endproduktes abgebaut wird, so daß es in einer nachfolgenden Zerkleinerungsvorrichtung 22 z.B. zu Flokken verarbeitet werden kann. Damit ist das Verfahren zur Herstellung des Nahrungsmittels, insbesondere Futtermittels, beendet, und das Produkt kann z.B. abgesackt werden.
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Claims (19)
1. Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittels, insbesondere
eines·Futtermittels aus Getreide, dadurch
gekennzeichnet, daß im Verfahren eine Verzuckerung der im Getreide enthaltenen Stärke zu Dextrose
mittels enzymatischen Abbaus der Stärke im Getreidekorn durchgeführt wird, wobei bei dem enzymatischen Abbauprozeß
der Stärke im Getreidekorn alle, sowohl die stärkehaltigen, als auch die nichtstärkehaltigen Getreidesubstanzen
zusammen behandelt werden, bis eine Konversion der Stärke zu Dextrose im Getreidekorn erreicht wird und
das Produkt danach getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß, nach der erreichten Konversion aus dem die konvertierten, wie die nicht konvertierbaren, d.h.
nichtstärkehaltigen Getreidesubstanzen zusammen enthaltenden, flüssigen Produkt die Flüssigkeit in einer nachfolgenden
Phase durch Trocknung entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß dem nach der erreichten Konversion flüssigen Produkt zuerst Ergänzungs- bzw. Füllstoffe zugemischt
werden, und daß anschließend die in diesem Gemisch vorhandene Flüssigkeit durch Trocknung entfernt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß dem eigentlichen enzymatischen Abbauprozeß durch Konversion der im Getreide enthaltenen Stärke
zu Dextrose ein Quellprozeß für das eingesetzte Getreide vorgeschaltet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,
daß zum Verfahren ein grober bis mittelfeiner Getreideschrot als Einsatz verwendet wird.
OWGiNAL INSPECTiO
Ansprüche - H -
6. Verfahren nach Anspruch 5,dadurch gekennz
e i chnet, daß das zum Verfahren anzuwendende Getreide in einer Hammermühle zum qroben bis mittelfeinen Schrot
zerkleinert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei dem enzymatischen Abbauprozeß die im Getreide, bzw. in einem Getreideschrot enthaltene
Stärke zuerst zu Maltodextrin und anschließend zu Dextrose konvertiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 4,dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem eigentlichen enzymatischen Abbauprozeß das Getreide, bzw. der Getreideschrot
zuerst mit Wasser zu einer Maische gemischt wird, diese wird unter Mischen dem Quellprozeß unterzogen und anschließend
mitoö-Amylase und pH-Wert-Regulans versetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,
daß die Maische aus 20 bis 40 o/o TS und Rest Wasser vorbereitet wird, und daß der Quellprozeß über
1 bis 2 Stunden und bei einer Temperatur unter dem Verkleisterungspunkt der Stärke gehalten wird, und daß die
Maische anschließend mit der o6-Amylase im Verhältnis im Rereich
0,05 - 0,5 o/o zu TS versetzt wird und der pH-Wert der Maische
unter Zuführung von Salzsäure auf 6,5 bis 7 eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bzw. 7,dadurch gekennzeichnet,
daß in einer ersten Abbaustufe des enzymatischen Abbauprozesses die im Getreidekorn enthaltene
Stärke zuerst zu Maltodextrin abgebaut wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Quellprozeß und anschließend vorbehandelte Maische im Abbauprozeß zuerst mittels eines
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Ansprüche - 3* -
Injektionsdampfkochers 5 auf ]00-110°C aufgeheizt wird, von
dem Kocher bei der gleichen Temperatur durch einen Röhrenkonverter 7 mit einer Verweilzeit von 3 bis 5 min. geführt
wird und anschließend durch einen Durchlaufreaktionsbehälter 8 mit einer Verweilzeit von ca. 1 Stunde und Temperatur
von 95 C geführt wird, in welchem kontinuierlichen Prozeß die Stärke im Getreide bei Verflüssigung zu Maltodextrin
abgebaut wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, bzw. 10, bzw. 11, dadurch
gekennzeichnet, daß in einer zweiten Abbaustufe die Maische mit der im Getreide bereits zu Maltodextrin
abgebauter Stärke nach Abkühlung und neuer Regulierung des pH-Wertes in einen Reaktionstank 14 geführt wird, wo
eine Zugabe des Enzyms Amynoglucosidase in die zu lagernde Maische erfolgt und anschließend der Endabbau der im Getreide
enthaltenen Stärke, bzw. des Maltodextrins zu Dextrose während einer Reaktionszeit stattfindet.
13. Verfahren nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet,
daß in der zweiten Abbaustufe das Abkühlen der Maische in einem Durchlaufmischkühler 12,
welcher mit statischen Mischelementen versehen ist erfolgt, und daß das pH-Wert-Regulans in diesem Kühler 12 der Maische
zugemischt wird, und daß sowohl das Abkühlen wie die Zugabe des pH-Wert-Regulans kontinuierlich und gleichzeitig
erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugabe des Enzyms Amyloglucosidase in den in Füllung befindlichen Reaktionstank 14 erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13,dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugabe des Enzyms in den Reaktionstank 14 erfolgt, wenn dieser bereits ca. von 50 0/0 mit
der Maische gefüllt ist.
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Ansprüche - <*-
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Endabbau der Stärke zu Dextrose in der zv/eiten Abbaustufe die Maische in dem Reaktionstank
14 über 24 bis 48 und mehr Stunden reagieren gelassen wird, wodurch nach der erfolgten Konversion das Produkt an sich
fertig ist.
17. Verfahren nach Anspruch 12,dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Auffüllung eines Tanks 14, die zu lagernde Maische in einen zweiten, ähnlichen Reaktionstank
so gesteuert wird, daß die Füllzeit eines Tanks der Entleerzeit eines Tanks gleich ist.
18. Verfahren nach Anspruch 12, bzw. 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Auffüllung eines
Tanks 14 die zu lagernde Maische in einen zweiten, ähnlichen Reaktionstank gefüllt wird, und nach der Auffüllung des
zweiten in einen dritten und so weiter gefüllt wird, wobei die Anzahl der Tanks, in Anbetracht der zum Endabbau
zu Dextrose notwendigen Reaktionszeit, so gewählt ist, daß jeweils beim Füllen eines Tanks ein Entleeren des
fertigen Produkts aus einem anderen Tank stattfindet, so daß nach dem kontinuierlichen Ablauf der ersten Abbaustufe die
nachfolgende zweite Abbaustufe als ein quasi-kontinuierlicher Prozeß vor sich geht.
19. Verfahren nach Anspruch 1, bzw. 3dadurch gekennzeichnet, daß dem nach dem erfolgten Lagerungsprozeß
flüssigen Produkt als Ergänzungs- bzw. Füllstoffe wunschgemäß Abfallmehl, bzw. Schrot und/oder
Mineralien und ggf. Geschmacksstoffe zugemischt v/erden.
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Ansprüche -
2O. Verfahren nach Anspruch 1, bzw. 2, bzw. 3, d a durch
gekennzeichnet, daß das Produkt bzw. das das Produkt enthaltende Gemisch (nach Anspruch 19)
auf einem Einwalzentrockner 20 mit Auftragswalzen getrocknet
wird und anschließend über eine Vorrichtung 21 geführt ist, welche den thermoplastischen Film nach der Trocknung
von dem Schabermesser der Walze abnimmt und soweit abkühlt, daß das Endprodukt brüchig wird, wonach eine Zerkleinerung
zu Flocken gewünschter Größe erfolgt.
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| DE19772757036 DE2757036A1 (de) | 1977-12-21 | 1977-12-21 | Verfahren zur herstellung eines nahrungsmittels aus getreide |
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Family Applications (1)
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