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Dokumentenidentifikation DE3650122T2 14.06.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0216503
Titel Stärkezusammensetzung.
Anmelder A.E. Staley Mfg. Co., Decatur, Ill., US
Erfinder Eastman, James E., Decatur Illinois 62522, US
Vertreter Kinzebach und Kollegen, 81679 München
DE-Aktenzeichen 3650122
Vertragsstaaten BE, DE, FR, GB, IT, LU, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 20.08.1986
EP-Aktenzeichen 863064630
EP-Offenlegungsdatum 01.04.1987
EP date of grant 02.11.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.06.1995
IPC-Hauptklasse C08B 30/14
IPC-Nebenklasse C08L 3/02   A23L 1/05   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stärkezusammensetzung, insbesondere eine in kaltem Wasser quellbare Stärkezusaininensetzung, die aus wenigstens zwei verschiedenen Stärkekomponenten besteht, die zusammen wärmebehandelt wurden, wobei eine davon im wesentlichen frei von Amylose ist. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung der in kaltem Wasser guellbaren Stärkezusammensetzung und die Verwendung der resultierenden Stärkezusammensetzung in Nahrungssystemen, insbesondere lnstantnahrungsmitteln, die durch Zugabe heißer Flüssigkeiten zubereitet werden.

Es ist bekannt, daß Stärke vorgeliert oder vorgekocht, getrocknet und zur Herstellung von Instantnahrungsprodukten verwendet werden kann. Zu den herkömmlichen Methoden zur Herstellung vorgelatinisierter Stärke gehören Walzentrocknung, Extrudieren und Kochen Tnit anschließendem Sprühtrocknen.

Andere Verfahren zur Herstellung von Instantstärke umfassen diejenigen, die beschrieben sind in:

Germino, US-Patent Nr. 3,583,874, worin eine als Gelierungsmittel für Instant-Puddings geeignete Stärkezusainmensetzung offenbart wird, die eine Mischung aus vorgelatinisierter, entfetteter Stärke und granulärer, vorgequollener Stärke, welche in einem bestiinmten Bereich wasserlöslich ist, umfaßt.

Kuchinke, US-Patent Nr. 3,332,785, worin ein kalt abbindendes, vorgelatinisiertes Stärkematerial beschrieben wird, das durch Erwärmen von Stärke in einer wäßrigen Aufschlämmung mit einer organischen Carbonsäure auf 90 bis 95ºC, bis die Stärke vollständig gelatinisiert ist, und durch anschließendes Sprühtrocknen der Mischung hergestellt wird.

Chiu, US-Patent Nr. 4,228,199, worin chemisch modifizierte, vorgelatinisierte, in kaltem Wasser dispergierbare, gelierbare Kartoffelstärke beschrieben wird, die zur Herstellung von gelierenden Instantnahrungszusammensetzungen brauchbar ist. Im US-Patent Nr. 4228199 erfolgt die Herstellung der modifizierten Kartoffelstärke durch Umsetzung von Kartoffelstärke mit einem Vernetzungsmittel innerhalb definierter Viskositätsgrenzen nach Brabender so ausreichend, daß die modifizierte Stärke mit gelierenden Eigenschaften erhalten wird, und durch anschließendes Walzentrocknen der vernetzten Stärke, wodurch das modifizierte, gelierende Kartoffelstärkeprodukt erhalten wird.

Chiu, US-Patente Nr. 4,229,489 und 4,207,355 beschreiben beide in kaltem Wasser dispergierbare, gelierende, chemisch modifizierte Tapiocastärke. Die Herstellung der beiden offenbarten Arten gelierender Tapiocastärke erfolgt durch Umwandlung von Tapiocastärke bis zu einer spezifischen Wasserfluidität und Umsetzung der Stärke mit einem Vernetzungsmittel innerhalb definierter Viskositätsgrenzen nach Brabender. Die in US-Patent 4229489 beschriebene, modifizierte Tapiocastärke wird hergestellt, indem man Tapiocastärke zunächst mit Vernetzungsmittel umsetzt, die vernetzte Stärke mit Säure umwandelt und dann die vernetzte und umgewandelte Stärke walzentrocknet, wobei ein chemisch modifiziertes, vorgelatinisiertes Stärkematerial mit gelierenden Eigenschaften erhalten wird.

Zusätzlich zu den chemisch modifizierten, vorgelatinisierten Stärken, die für Instantnahrungssysteme entwickelt wurden, ist in Mitchell, US-Patent Nr. 4,260,642 die Herstellung von Stärke für Instantpudding durch Modifikation von Stärke mittels Bildung einer wäßrigen Aufschlämmung beschrieben, die nicht-gelatinisierte Stärke und eine wirksame Menge Natrium- oder Calciumstearoyl-2-lactylat enthält, und Erwärmen der Aufschlämmung auf eine Temperatur und über eine Zeitdauer, die zur Gelatinisierung der Stärke ausreichen. Diese Patentschrift offenbart, daß die resultierende modifizierte Stärke sich im Mund angenehiner und cremiger anfühlt und mehr Reflexe aufweist als ohne Natrium- oder Calciumstearoyl-2-lactylat vorgelatinisierte Stärke. Bei einer bevorzugten Ausführungsform jener Erfindung erwärmt man eine wäßrige Aufschlämmung nicht-gelatinisierter Stärke in Anwesenheit von Calcium- oder Natriumstearoyl-2-lactylat so lange, bis die Stärke gelatinisiert und man ganze, gleichmäßig gequollene Körnchen erhält, wobei der Anteil bröckelnder und unzureichend gekochter Stärkekörnchen minimiert wird, und die Aufschlämmung trocknet.

Angesichts der neuesten Trends und der bevorzugten Verwendung "natürlicher" (nicht chemisch modifizierter) Bestandteile in Nahrungsmittelzubereitungen, würde eine Stärkezusammensetzung, die nicht durch Umsetzung mit chemischen Modifizierungsmitteln modifiziert wurde, oder eine, die nur einer geringfügigen chemischen Modifizierung oder Derivatisierung unterzogen wurde, mehrere Vorteile zur Verwendung in Instantnahrungssystemen bieten. Dabei würden nicht nur die Kosten für chemische Modifizierungsmittel eliminiert oder minimiert, sondern es gäbe auch den inherenten, für den Verbraucher ersichtlichen Vorteil der Minimierung oder Eliminierung der chemisch modifizierten Stärkezusätze in den vielen mit Stärke verdickten Nahrungszusammensetzungen, die auf dem Speiseplan des Durchschnittsverbrauchers stehen.

Bei vielen Instantnahrungsprodukten ist eine schnelle Hydratisierung oder Quellung der Stärkekörnchen von großer Bedeutung.

Viele vorgelierte oder Instant-Stärken lassen sich bei Anwendungen in kaltem oder kühlem Wasser schnell und akzeptabel hydratisieren; werden diese Stärken jedoch zusammen mit heißem Wasser oder anderen heißen Flüssigkeiten verwendet, neigen die Stärke und andere Bestandteile zum Verklumpen. Die Klümpchenbildung von Instantstärke-haltigen Nahrungsmitteln kann durch Sieben der walzengetrockneten Stärke verringert werden, wodurch grobe Partikel erhalten werden. Diese Produkte lassen sich jedoch nur langsam hydratisieren und zeigen oft nicht den für ein Instantnahrungsmittel wünschenswerten Effekt, z. B. erhöhte Viskosität.

Entsprechend ist eine Aufgabe der Erfindung die Bereitstellung einer in kaltem Wasser guellbaren Stärkezusammensetzung, die als Verdickungsmittel für Instantnahrungsformulierungen brauchbar ist.

Sofern nicht anders angegeben, sind alle Verhältnis- und Prozentangaben in der Beschreibung und in den Ansprüchen durchweg gewichtsbezogen, die Temperaturen in Grad Celsius und die Drücke in kPascal gegenüber Umgebungsdruck ausgedrückt.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt wird eine in kaltem Wasser quellbare Stärkezusammensetzung zur Verfügung gestellt, umfassend eine wärmebehandelte Mischung aus wenigstens zwei verschiedenen Stärkekomponenten, wobei wenigstens eine der erwähnten Stärkekomponenten nicht mehr als 8 % Amylose und wenigstens eine weitere Stärkekomponente wenigstens 20 % Amylose enthält, wobei wenigstens die eine Stärkekomponente, welche 8 % Amylose umfaßt, 15 bis 85 % der gesamten Stärke der erwähnten Mischung umfaßt, und wobei die erwähnten Stärkekomponenten zusammen in wäßrigem C&sub1;-C&sub3;-Alkanolmedium bei einer Temperatur von 148 bis 182ºC 30 Sekunden bis 30 Minuten unter Druck wärmebehandelt wurden, wobei die Zusammensetzung eine Löslichkeit in kaltem Wasser bei 22ºC von mehr als 40 % und eine Brookfield-Viskosität von mehr als 1,24 PaS aufweist, gemessen bei 85ºC unter Verwendung eines Gemisches aus Wasser:Zucker:Stärkemischung in einem Gewichtsverhältnis von 480:50:25.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird erfindungsgemäß eine Instantnahrungszusammensetzung zur Verfügung gestellt, welche als Verdickungsmittel die erfindungsgemäße, in kaltem Wasser guellbare Stärkezusammensetzung enthält.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen, in kaltem Wasser quellbaren Stärkezusammensetzung zur Verfügung gestellt, wobei eine Aufschlämmung aus wenigstens zwei verschiedenen Stärkekomponenten in wäßrigem C&sub1;&submin;&sub3;-Alkanol-Medium gebildet wird, wobei wenigstens eine der Stärkekomponenten nicht mehr als 8 % Amylose und wenigstens eine weitere Stärkekomponente wenigstens 20 % Amylose enthält, wobei wenigstens die eine Stärkekomponente, welche 8 % Amylose umfaßt, 15 bis 85 % der gesamten Stärke der Aufschlämmung enthält; und das resultierende Gemisch der Stärkekomponenten durch Wärmebehandlung in kaltem Wasser quellbar gemacht wird.

Aus der Literatur sind andere in kaltem Wasser quellbare Stärken bekannt, welche sich jedoch von den erfindungsgemäßen unterscheiden, da bei keiner davon die Alkanol-Wärmebehandlung der zwei Stärkekomponenten durchgeführt wird. Somit sind in kaltem Wasser guellbare Stärken auf Basis nichtmodifizierter einzelner Stärkekomponenten bekannt aus der EP-A-110 549, welche aus granulärer Maisstärke (d.h. Amylosestärke) erhaltene Stärken beschreibt und aus der US-A-3563798, welche aus wachsartiger Stärke (d.h. Amylopectinstärke) erhaltene Stärken beschreibt. Darüber hinaus beschreibt die US-A-3515591 ein Zweikomponenten-Stärkesystem zur Herstellung einer in kaltem Wasser quellbaren Stärkezusammensetzung unter Anwendung eines Verfahrens, bei dem Amylosestärke durch Erwärmen auf etwa 150ºC in einem wäßrigen Medium solubilisiert wird, bevor diese mit einer vorgelatinisierten Stärke vermischt wird, um die Amylose zu dispergieren.

Die erfindungsgemäße, in kaltem Wasser quellbare Stärkezusammensetzung ist aus wenigstens zwei Stärkeguellen erhältlich. Die Stärkekomponenten sind weiter dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Komponente im wesentlichen frei von Amylose sein muß, d.h. nicht mehr als 8 % Amylose umfaßt, d.h. eine wachsartige Stärke. Die wachsartige Stärkekomponente ist eine im wesentlichen aus Amylopectin bestehende Stärke. Bei der zweiten Stärkekomponente kann es sich um jede Art von Stärke handeln, die eine signifikante Menge an Amylose, d.h. mehr als etwa 20 %, enthält.

Die erste Stärkekomponente, die vorwiegend aus Amylopectin besteht, ist aus verschiedenen "wachsartigen" Stärkequellen erhältlich. Zu den wachsartigen Stärken gehören wachsartiger Mais, wachsartiges Sorghum (auch bekannt als wachsartiges Milo), wachsartiger Reis. Diese Stärken sind im wesentlichen frei von Amylose, so daß sie nur geringe Mengen, d.h. bis zu 8 %, Amylose enthalten. Als wachsartige Stärkekomponenten können auch wachsartige Stärken verwendet werden, die durch in der Industrie gebräuchliche chemische Reaktionen vernetzt oder derivatisiert worden sind. Eine bevorzugte wachsartige Komponente ist wachsartige Maisstärke.

Die zweite Stärkekomponente oder amylosehaltige Komponente, die als übliche Stärkekomponente bezeichnet wird, kann aus jeder Stärkeguelle, wie Mais, Weizen, Arrowroot und Kartoffeln, erhalten werden. Diese Quellen enthalten typischerweise 20 bis 28 % Amylose und 72 bis 80 % Amylopectin. Bestimmte mutierte Maissorten, die größere Mengen Amylose enthalten, sind für die Erfindung ebenfalls brauchbar. Eine bevorzugte übliche Stärkekomponente ist Maisstärke.

Die Ausgangsstärkekomponenten sind nicht-gelatinisierte Stärken, die miteinander vermischt werden, bevor sie durch Wärmebehandlung in kaltem Wasser guellbar gemacht werden. Die wachsartige Komponente macht 15 % bis 85 % des gesamten Gewichts der Stärke in dem Gemisch aus, während die übliche Stärkekomponente vorzugsweise 15 % bis 85 % ausmacht.

In kaltem Wasser quellbare Stärken oder Stärkezusammensetzungen sind als Stärken oder Stärkezusammensetzungen definiert, die bei Zugabe von kaltem Wasser schnell in dem Wasser dispergieren und zu einer viskosen Paste aufquellen.

Das Verfahren, wodurch die Stärkekomponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in kaltem Wasser löslich gemacht werden, ist ein Verfahren, das analog zu dem im US-Patent 4,465,702 beschriebenen Verfahren unter Verwendung von wäßrigem Alkohol ist. Bei diesem Verfahren erhält man die erfindungsgemäße, in kaltem Wasser quellbare Stärkezusammensetzung durch Herstellung einer Aufschlämmung aus einem Gemisch der nicht-gelatinisierten Stärken in einem wäßrigen C&sub1;-C&sub3;-Alkanol und durch 1- bis 30- minütiges Erwärmen dieser Aufschlämmung in einem eingegrenzten Bereich auf eine Temperatur von 148º bis 182ºC und anschließende Gewinnung der resultierenden, in kaltem Wasser guellbaren Stärkezusammensetzung aus der Aufschlämmung. Um die Dispersionsund Viskositätseigenschaften des durch das Verfahren unter Verwendung von wäßrigem Alkohol behandelten Stärkegemischs zu optimieren, macht die wachsartige Komponente vorzugsweise 20 % bis 70 % und besonders bevorzugt 20 % bis 40 % des Stärkematerials aus.

Unter den obigen Bedingungen können nicht-gelatinisierte Stärkematerialien, die normalerweise wenig oder gar nicht in kaltem Wasser guellbar sind, in Stärkematerialien umgewandelt werden, die in kaltem Wasser quellbar sind. Die nicht-gelatinisierten Ausgangsstärkematerialien für das vorliegende Verfahren können entweder chemisch nicht-modifiziert, d.h. nicht mit chemischen Modifizierungsmitteln umgesetzt, oder chemisch modifiziert sein durch Umsetzen mit verschiedenen Mengen Stärke-reaktiver chemischer Reagenzien, wie z. B. Oxidantien, Säuren, Veretherungs- und Veresterungsmittel, einschließlich Vernetzungs- und Substitutionsmitteln. Wie bei den Stärkematerialien zum Aufkochen variieren die funktionellen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Stärkezusammensetzung je nach Art und Grad der chemischen Modifizierung der nicht-gelatinisierten Stärkekomponenten, aus denen die Stärkezusammensetzung hergestellt wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die hier als Ausgangsmaterialien eingesetzten Stärkekomponenten nicht chemisch modifiziert und ergeben somit eine Stärkezusammensetzung, die als "natürlicher" Bestandteil in Instantnahrungsprodukten verwendet werden kann.

Die Herstellung der vorliegenden, in kaltem Wasser quellbaren Stärkezusammensetzung durch das Verfahren mit wäßrigem Alkohol kann als absatzweises Verfahren oder als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden. In beiden Fällen besteht der erste Verfahrensschritt zweckmäßigerweise in der Herstellung einer Aufschlämmung, die 10 bis 25 Gewichtsteile nicht-gelatinisierte Maisstärkekomponenten auf Trockensubstanzbasis (dsb) in einem flüssigen Medium umfaßt, welches 50 bis 75 Gewichtsteile eines Alkohols, der ausgewählt ist unter Methanol, Ethanol, denaturiertem Ethanol, Propanol und Isopropanol, und 13 bis 30 Gewichtsteile Wasser umfaßt, vorausgesetzt, daß das flüssige Medium für die Aufschlämmung 15 bis 35 Gew.-% Wasser, einschließlich des Wassers der Stärke, enthält (d.h. das Gewichtsverhältnis von Alkohol zu Wasser beträgt 5.7:1 bis 1,9:1). Vorzugsweise umfaßt die Aufschlämmung 12 bis 20 Gew.-% Stärke (dsb) und 17 bis 30 % Wasser.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist Ethanol oder denaturierter Ethanol der bevorzugte Alkohol für das Verfahren mit wäßrigem Alkohol.

Die zuvor beschriebene Aufschlänimung von nicht-gelatinisierten Stärkekokmponenten in einem wäßrigen Alkoholmedium wird vorzugsweise 30 Sekunden bis 30 Minuten unter autogenem Druck auf eine Temperatur von 148 bis 182ºC erwärmt. Die Wärmebehandlung kann als absatzweises Verfahren in einem abgeschlossenen Gefäß oder als kontinuierliches oder halbkontinuierliches Verfahren durchgeführt werden, wobei die Aufschlämmung durch eine eingegrenzte erwärmte Zone mit einer berechneten Geschwindigkeit so geführt wird, daß die Aufschlämmung 30 Sekunden bis 30 Minuten in der erwärmten Zone bleibt. Vorzugsweise wird die Stärkeaufschlämmung über einen Zeitraum von 1 bis 10 Minuten auf eine Temperatur von 155 bis 177ºC erwärmt, um das nicht-gelatinisierte Stärkegemisch in eine in kaltem Wasser guellbare Stärkezusammensetzung umzuwandeln. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens enthält die nicht- gelatinisierte Stärkeaufschlämmung 12 bis 20 Gew.-% Stärke (dsb) und das flüssige Medium für die Aufschlämmung enthält 18 bis 26 Gew.-% Wasser (d.h. das Gewichtsverhältnis von Alkohol zu Wasser beträgt 4,6:1 bis 2,8:1); die Umwandlung des nicht- gelatinisierten Stärkegemischs zu einer in kaltem Wasser quellbaren/löslichen Stärkezusammensetzung erfolgt durch 2- bis 5- minütiges Erwärmen der Aufschlämmung auf eine Temperatur von 162 bis 172ºC.

Nach der Wärmebehandlung wird die Aufschlämmung vorzugsweise auf weniger als 50ºC abgekühlt und die resultierende, in kaltem Wasser quellbare Stärkezusammensetzung kann durch Filtration oder Zentrifugieren von der das flüssige Medium enthaltenden Komponente der Aufschlämmung abgetrennt werden. Nach der Gewinnung der Stärkezusammensetzung aus der Reaktionsaufschlämmung wird die Stärkezusammensetzung typischerweise mit einem oder mehreren Volumina des im Verfahren verwendeten Alkohols gewaschen und, z. B. nach herkömmlichen Methoden, getrocknet und/- oder vom Lösungsmittel befreit. Beispielsweise kann die Stärkezusammensetzung in einem Ofen bis zu einer bestimmten Menge an flüchtigen Bestandteilen getrocknet werden und dann mit einem heißen feuchten Gas, vorzugsweise mit feuchter Luft oder Dampf, in Kontakt gebracht werden, während die Stärke so lange bei einer Temperatur von 60 bis 120ºC belassen wird, bis der Alkoholgehalt der Stärkezusammensetzung auf ein für Nahrungsmittel akzeptables Maß reduziert ist.

Die erfindungsgemäße, in kaltem Wasser guellbare Stärkezusammensetzung wird, entweder alleine oder in Kombination mit anderen Stärkematerialien, als Verdickungsmittel sowohl in gekochten als auch in Instant- oder Fertignahrungsformulierungen verwendet, in denen meist ein Stärkematerial als Verdickungsmittel verwendet wird (z. B. Bratensoßen, Suppen, Soßen, Dressings, heiße Mixgetränke und Puddings). Beispielsweise kann für Fertignahrungsformulierungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Stärkezusammensetzung ein Gemisch hergestellt werden, das Stärke, andere Nahrungszusätze, Geschmackstoffe und Gewürze enthält. Das Gemisch kann als trockene oder im wesentlichen trockene Nahrungszusammensetzung hergestellt werden. Der Verbraucher bereitet die Fertignahrung zum Servieren vor, indem er die stärkehaltige trockene Nahrungszusammensetzung in Wasser mischt und erwärmt oder indem er, gemäß einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Anwendung, die stärkehaltige Nahrungszusammensetzung mit einer zuvor erwärmten Flüssigkeit wie Wasser oder Milch unter Rühren vermischt, um die trockene Nahrungszusammensetzung servierfertig zu dispergieren.

Vorzugsweise wird die als Verdickungsmittel für Instantnahrungszusammensetzungen verwendete Stärkezusammensetzung unter Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens mit wäßrigem Alkanol wärmebehandelt und besteht aus nicht-modifizierten Stärkekomponenten. Eine zweckmäßige Methode zur Bestimmung der potentiellen Eigenschaften von Stärkezusammensetzungen, wobei das Verfahren mit wäßrigem Alkohol angewendet wird, um diese in kaltem Wasser guellbar zu machen, ist ein Löslichkeitstest in kaltem Wasser, Kommt die Stärkezusammensetzung in Instantnahrungszusammensetzungen zur Anwendung, ist eine Stärkezusammensetzung mit einer Löslichkeit in kaltem Wasser von vorzugsweise wenigstens 40 %, insbesondere 50 % und am bevorzugtesten 60 % bevorzugt. Die Löslichkeit der Stärkezusammensetzung in kaltem Wasser kann durch verschiedene Verfahrensbedingungen beeinträchtigt werden, einschließlich des prozentualen Anteils an Alkohol, des spezifischen, zur Anwendung kommenden Alkohols und des Wassers in der Aufschlämmung sowie der Reaktionstemperatur. Wird die Stärkezusammensetzung gemäß der bevorzugten Ausführungsform als Verdickungsmittel in Instantnahrungszusammensetzungen verwendet, die durch Zugabe heißer Flüssigkeiten zu der Nahrungszusammensetzung zum Verzehr zubereitet werden, kommt es, wenn überhaupt, zur Bildung von nur wenigen mit bloßem Auge sichtbaren Klümpchen. Es kommt zur schnellen Ausbildung von Viskosität, da die Stärke vollständig und schnell in dem flüssigen Medium dispergiert wird. Schlecht dispergierende Stärken neigen zu rascher Verklumpung und ergeben somit nicht die erforderliche Viskosität.

Die Löslichkeit der vorliegenden, in kaltem Wasser quellbaren Stärkezusammensetzung in kaltem Wasser kann durch ein bestimmtes Verfahren bestimmt werden, wobei man eine Probe der Stärkezusammensetzung in einer Waring-Mischvorrichtung mit Wasser vermischt; das Gemisch zentrifugiert; ein Aliguot der überstehenden Flüssigkeit verdampft; und den Rückstand an gelösten Materialien auswiegt. zur Bestimmung der Löslichkeit in kaltem Wasser werden die folgenden Vorrichtungen verwendet:

(1) Waring-Mischvorrichtung (Modell PB5), ausgestattet mit Semi-Mikrogefäß aus Monelmetall (Fisher Scientific Catalog Nr. 14-509-17);

(2) International Centrifuge Model K oder dergleichen;

(3) Zentrifugengläser, 100 ml, und eine Verdampfungsplatte; und

(4) eine Waage.

Die Bestimmung der Löslichkeit in kaltem Wasser erfolgt gemäß dem folgenden Verfahren:

1. Es werden genau 100 ml destilliertes Wasser bei Umgebungstemperatur (z. B. etwa 22ºC) in das Waring-Mischgefäß gegeben.

2. Die Mischvorrichtung wird auf niedrige Geschwindigkeit (6100 UpM) eingestellt und es werden 1000 Gramm der Probe der Stärkezusammensetzung über weniger als 15 Sekunden zugegeben, wonach 2 Minuten bei hoher Geschwindigkeit (etwa 13.500 UpM) gerührt wird.

3. Ein 100 ml Zentrifugenglas wird mit der Stärkelösung/-suspension gefüllt und bei maximaler Geschwindigkeit (3100 UpM genügen) 15 Minuten zentrifugiert.

4. Ein Aliquot von 25 ml des Überstandes wird auf eine austarierte Verdampfungsplatte gegeben und über einem Dampfbad bis zur augenscheinlichen Trockene verdampft.

5. Trocknung während wenigstens einer Stunde (über Nacht ist ausreichend) im Ofen bei 100ºC und anschließendes Wiegen.

Dann wird die Löslichkeit in kaltem Wasser, die in Prozent der in Wasser gelösten Teilchen (dsb) angegeben wird, gemäß der folgenden Formel berechnet:

% wasserlöslicher Anteil (dsb) =

(Gew. der Feststoffe in 25 ml) x 4 x 100 (100 - % Feuchtigkeit*) (Gew. der Probe) x 100

* d.h. Gew.-% Wasser in der ursprünglichen Probe.

Zur Bestimmung der Viskosität der Stärkezusammensetzung wird ein Brookfield-Viskositätsversuch durchgeführt. Die Viskosität wird bestimmt durch Erwärmen von 480 ± 0,5 g Wasser auf 85ºC in einem 6-Inch (15,2 cm) Sunbeam Mixmaster-Mischgefäß in einem Mikrowellenofen. Unmittelbar nach dem Erwärmen des Wassers wird ein Stärke-/Zuckergemisch zu dem Wasser gegeben. Das Stärke- /Zuckergemisch besteht aus 25 g trockener, fester (ds) Stärke und 50 g Zuckergranulat. Das Stärke-/Zuckergemisch in Wassser wird mit einem Sunbeam Mixer 15 Sekunden auf Schalterstellung Nr. 1 gemischt; die Innenseiten des Gefäßes werden abgeschabt und ein weiterer Mischvorgang erfolgt während 45 Sekunden auf Schalterstellung Nr. 6. Dieses Gemisch wird in ein 600 ml Becherglas gegeben und die Viskosität wird durch Messung mit einem Brookfield-Viskositätsmesser bestimmt.

Die Neigung der Stärke zur Klümpchenbildung wird durch visuelle Bestimmung der Anzahl Klümpchen in dem gemäß dem Brookfield- Viskositätsversuch hergestellten Stärke-/Zucker-/Wassergemisch bestimmt.

Nachdem nun die verschiedenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen beschrieben wurden, werden die folgenden Beispiele zur besseren Veranschaulichung dieser Ausführungsformen gegeben.

BEISPIEL 1

Es wurde eine Aufschlämmung hergestellt, die etwa 19,3 Prozent Stärkematerial als trockene Feststoffe (d.s.) umfaßte. Das Stärkematerial setzte sich aus 20 Prozent (d.s.b.) wachsartiger Maisstärke und 80 (d.s.b.) Prozent üblicher Maisstärke zusammen. Die restliche Aufschlämmung bestand aus 60,9 Prozent wasserfreiem 3A-Ethanol und 19,8 Prozent Wasser. Die Aufschlämmung wurde bei einer Temperatur von 172ºC unter Druck durch einen röhrenförmigen, ummantelten Reaktor gepumpt. Die Verweildauer der Aufschlämmung in dem Reaktor betrug etwa 2 Minuten. Die Aufschlämmung wurde dann auf unter 35ºC abgekühlt, bevor sie mit Umgebungsluft belüftet wurde. Die Aufschlämmung wurde zentrifugiert, getrocknet und die Lösungsmittel wurden entfernt. Die so hergestellte Stärkezusammensetzung besaß eine Löslichkeit in kaltem Wasser von 67,7 % und eine Brookfield-Viskosität von 2065 cps (2,065 Pa s). Die Stärke verklumpte nicht, wenn ein Zucker-Stärkegemisch in heißem Wasser dispergiert wurde.

BEISPIEL 2

Eine Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, um die Wirkung verschiedener Verhältnisse von wachsartiger Stärke zu üblichen Stärkekomponenten auf die Eigenschaften der in einer heißen Flüssigkeit zur Anwendung kommenden Stärkezusammensetzung auszuwerten. Wachsartige und übliche Stärken wurden in verschiedenen Verhältnissen wie in Beispiel 1 behandelt. Stärkeverhältnisse, Zusammensetzung der Aufschlämmung und Reaktionstemperaturen sowie die resultierende Löslichkeit in kaltem Wasser und die Werte für die Brookfield-Viskosität sind in Tabelle 1 dargestellt.

Bei diesem Beispiel erhielt man aus Stärkegemischen, die mehr als 15 % der wachsartigen Komponente enthielten, in kaltem Wasser quellbare Stärkezusammensetzungen, die in einer heißen Flüssigkeit ohne weiteres dispergierbar waren, die gewünschte Viskosität besaßen und im wesentlichen keine Klümpchen bildeten.

TABELLE I
Versuch Art der Stärke Zusammensetzung der Aufschlämmung Reaktionstempertur Löslichkeit in kaltem Wasser Brookfield-Viskosität Bemerkungen zur Verklumpungstendenz Stärke Wasser Ethanol Wachsartiger Mais Üblicher Mais Tapioca Viele Klümpchen Im wesentlichen keine Klümpchen

BEISPIEL 3

Es wurden verschiedene Stärkeaufschlämmungen, die verschiedene Kombinationen von wachsartiger Maisstärke und üblichen Maisstärken enthielten, hergestellt, wobei der Gehalt an trockenen Feststoffen (d.s.) 30 bis 35 % betrug. Die Aufschlämmungen wurden dann mit einem Gouda-Walzentrockner, der mit 6 UpM betrieben und mit gesättigtem Dampf von 170ºC ± 5ºC erhitzt wurde, getrocknet. Die getrocknete Stärkezusammensetzung wurde gemahlen und so gesiebt, daß alle Partikel durch ein 20 Mesh-Sieb paßten. Die verschiedenen walzengetrockneten Stärkezusammensetzungen besaßen die in Tabelle 2 beschriebenen Eigenschaften.

Während das zu 100 % aus wachsartigem Mais bestehende Material offensichtlich zu einer akzeptablen Viskosität und keiner Klümpchenbildung führte, ist es für den Fachmann ersichtlich, daß die Verwendung der 100 %-igen wachsartigen Maisstärke der Nahrungszusammensetzung eine unerwünscht zähe Beschaffenheit verleiht. Andererseits verleiht die 100 %-ige übliche Maisstärke der Nahrungszusammensetzung nicht die gewünschte Viskosität.

TABELLE 2
Stärke Zusammensetzung Löslichkeit in kaltem Wasser Brookfield-Viskosität Bemerkungen zur Verklumpungstendenz Wachsartiger Mais Üblicher Mais im wesentlichen keine Klümpchen

Somit ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß nicht nur in kaltem Wasser quellbare Stärkezusammensetzungen, die ohne weiteres in heißen Flüssigkeiten dispergierbar sind, sondern auch solche Zusammensetzungen hergestellt werden können, die kaum oder überhaupt nicht chemisch substituiert oder modifiziert sind.


Anspruch[de]

1. In kaltem Wasser guellbare Stärkezusammensetzung, enthaltend ein wärmebehandeltes Gemisch von wenigstens zwei unterschiedlichen Stärkekomponenten, wobei wenigstens eine dieser Stärkekomponenten nicht mehr als 8% Amylose umfaßt und wenigstens eine weitere dieser Stärkekomponenten wenigstens 20% Amylose enthält, wobei die erwähnte Stärkekomponente, die nicht mehr als 8% Amylose umfaßt, 15 bis 85 % der gesamten Stärke in dem erwähnten Gemisch umfaßt und wobei die Stärkekomponenten zusammen in einem wäßrigen C&sub1;-C&sub3;-Alkanolmedium unter Druck 30 Sekunden bis 30 Minuten bei einer Temperatur von 148 bis 182ºC wärmebehandelt wurden, wobei die Zusammensetzung eine Kaltwasserlöslichkeit von mehr als 40% bei 22ºC und eine Brookfield-Viskosität von mehr als 1,24 PaS, gemessen bei 85ºC unter Verwendung eines auf das Gewicht bezogenen 480:50:25- Gemisches aus Wasser:Zucker:Stärkegemisch, besitzt.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die erwähnte Stärkekomponente, die nicht mehr als 8% Amylose umfaßt, eine Stärke ist, die ausgewählt ist unter wachsartiger Maisstärke, wachsartiger Sorghumstärke und wachsartiger Reisstärke.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, wobei es sich bei der erwähnten Stärkekomponente, die nicht mehr als 8% Amylose umfaßt, um wachsartige Maisstärke handelt.

4. Zusammensetzung nach einem der AnsprUche 1 bis 3, worin die Stärkekomponente, die nicht mehr als 8% Amylose umfaßt, 20 bis 70 % der gesamten Stärke in dem erwähnten Gemisch ausmacht.

5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die erwähnte weitere Stärkekomponente eine Stärke ist, die ausgewählt ist unter Maisstärke, Kartoffelstärke, Tapiocastärke, Weizenstärke und Arrowrootstärke.

6. Instantnahrungsmittel-Zusammensetzung, die als Verdickungsmittel eine Stärkezusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.

7. Verfahren zur Herstellung einer in kaltem Wasser guellbaren Stärkezusammensetzung nach Anspruch 1, umfassend die Bildung einer Aufschlämmung von wenigstens zwei unterschiedlichen Stärkekomponenten in einem wäßrigen C&sub1;&submin;&sub3;- alkanolischen Medium, wobei wenigstens eine Stärkekomponente nicht mehr als 8% Amylose umfaßt und wenigstens eine weitere Stärkekomponente wenigstens 20% Amylose enthält, wobei die Stärkekomponente, die nicht mehr als 8% Amylose umfaßt, 15 bis 85 % des Gesamtstärkegehaltes der erwähnten Aufschlämmung ausmacht; und Wärmebehandlung der Stärkekomponenten in der Aufschlämmung während 30 Sekunden bis 30 Minuten unter Druck bei einer Temperatur von 148 bis 182ºC, um das erhaltene wärmebehandelte Gemisch der Stärkekomponenten in kaltem Wasser quellbar zu machen.







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