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Dokumentenidentifikation DE69110894T2 16.11.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0550445
Titel FEUCHTIGKEITSFESTER FILM.
Anmelder Devro Ltd., Chryston, Glasgow, Schottland, GB
Erfinder TANNER, Alistair, Gilmour 10 Dougalston Crescent, Glasgow G62 6HP, GB;
HARVEY, Wilson, Stirling FK8 3AX, GB
Vertreter Strehl, Schübel-Hopf, Groening & Partner, 80538 München
DE-Aktenzeichen 69110894
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 25.07.1991
EP-Aktenzeichen 919136119
WO-Anmeldetag 25.07.1991
PCT-Aktenzeichen GB9101244
WO-Veröffentlichungsnummer 9201394
WO-Veröffentlichungsdatum 06.02.1992
EP-Offenlegungsdatum 14.07.1993
EP date of grant 28.06.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.1995
IPC-Hauptklasse A23P 1/08
IPC-Nebenklasse A21D 13/08   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Feuchtigkeitssperrfilm und insbesondere betrifft sie einen eßbaren Film, der zur Verwendung als Feuchtigkeitssperre in Lebensmittelprodukten geeignet ist.

Filme sind bei der Nahrungszubereitung seit Jahrhunderten aus verschiedenen Gründen verwendet worden. Diese Anwendungen umfassen den Schutz von rohen und gekochten Lebensmitteln, das Umschließen nasser Lebensmittel und von Aromen, die Trennung von nassen Lebensmitteln von trockenen und das Verhindern des Austrocknens. Beispiele für die Verwendung von natürlichen Filmen bzw. Häuten in Lebensmittelprodukten sind Schaf-/Schweinemagen, um zerkleinertes Fleisch darin einzuhüllen, wie in Haggis, und die Verwendung von Därmen zur Herstellung von Würsten (siehe Tannahill, R., "Food in History", Verl. Stein & Day, NY.). In diesem Jahrhundert hat die Entwicklung von Kunststoffilmen bzw. -folien und von Kunststofflaminaten eine große Diversifikation bei der Nahrungsmittelverpackung ermöglicht, um diese vor grober und mikrobieller Verschmutzung zu schützen, um Oxidation zu verhindern und sie sicher zu verschließen (siehe Daniels J.A. et al (1985) J. Food Protect. 48, 532; Neilsen, H.J.S. (1983) J. Food Protect. 46, 693; und Jantavat, R. & Dawson, L.E. (1980) Poultry Sci. 59, 1053).

Collagen, ein natürlich vorkommendes Bindegewebsprotein, ist bereits zur Herstellung von Filmen für Lebensmittelverpakkungen auf kommerzieller Basis verwendet worden. Filme dieses Typs sind beispielsweise in der US-A-3664844 und der US-A-3529530 beschrieben. Der Vorteil bei der Verwendung von Collagen zur Herstellung von Lebensmittelfilmen bzw. -überzugsmitteln ist, daß es ein natürliches Produkt ist, dessen Chemie gut bekannt ist (siehe Ramachandran, G.N. & Reddi, A.H. (Hrsg.) (1976) "Biochemistry of Collagen", Verl. Plenum Press, NY. & London), es kann ohne weiteres zerkleinert und in ein viskoses Gel oder Masse überführt werden, und es kann zu einer Reihe von Formen einschließlich Filmen extrudiert werden (siehe Chvapil, M. (1979) in "Fibrous Proteins: Scientific, Industrial and Medical Aspects", Bd. 1, S. 247 ff (D. Parry & L. Creamer, Hrsg.), Verl. Academic Press, NY. & London). Collagenfilme können auch maschinell bearbeitet werden (in dem Sinne, daß sie ohne weiteres aufgewickelt, geschnitten und maschinell gehandhabt werden können), und sie können bei der Herstellung von heißversiegelten Beuteln verwendet werden.

In der internationalen Patentanmeldung Nr. WO-A-8802991 wird ein alternativer Film beschrieben, der von Sojaprotein, Casein, Albumin oder Gelatine mit Polysacchariden wie Gummi Arabicum und Stärke abgeleitet ist. Ein derartiger Film ist, wie herkömmliche Collagenfilme, feuchtigkeitsdurchlässig.

Feuchtigkeitsundurchlässige Filme sind in der Lebensmittelindustrie ebenfalls in großem Umfang verwendet worden. Diese umfassen beispielsweise die bereits eingangs erwähnten Kunststofflebensmittelverpackungen. Viel frühere Beispiele umfassen die Verwendung von eßbaren Wachsbeschichtungen auf Früchten durch die alten Chinesen, um das Austrocknen während des Lagerns zu verhindern und die Verwendung von Fettverpakkungen (Lardings) im Britannien des 16. Jahrhunderts.

In jüngster Zeit ist eine nicht eßbare, wegwerfbare Lebensmittelverpackung von Showa Denko K.K. aus Japan erhältlich, die aus einem Laminat von Sacchariden und Vinylonfilm hergestellt ist. Dieser Film soll Feuchtigkeit absorbieren, wodurch die Feuchtigkeitswanderung beschränkt wird.

Das japanische Patent Nr. 301387 (Kanebo K.K.) beschreibt einen nicht eßbaren Film auf Zeolithbasis mit Feuchtigkeitsabsorptionsvermögen, der die Haltbarkeit verlängern soll.

In den letzten Jahren sind auch einige Versuche unternommen worden, Filme herzustellen, die sowohl eßbar als auch feuchtigkeitsundurchlässig sind und die marktfähig sind. Beispielsweise sind in der Backindustrie Wachs- und Proteinsprays verwendet worden, jedoch mit geringem Erfolg.

Es ist auch über die Verwendung der Kombination von Fettsäuren und modifizierter Zellulose mit Wachsschichten als einem Feuchtigkeitssperrfilm berichtet worden (siehe Kamper, S.L & Fennema, O. (1984) J. Food Sci. 49, 1478 und 1482; und (1985) J. Food Sci. 50, 382; Kester, J.J. & Fennema, O. (1989) J. Food Sci. 54, 1383 und 1390; und Greener, I.K. & Fennema, O. (1989) J. Food Sci. 54, 1393 und 1400). Derartige Filme auf Zellulosebasis weisen jedoch eine geringe Festigkeit und schlechte Handhabbarkeit auf.

In der W0-A-8600501 wird ein Film beschrieben, der aus einem eßbaren hydrophoben Protein oder Kohlehydrat gebildet ist, der mit einem eßbaren hydrophoben Material überzogen ist.

In der EP-A-0269460 wird ein Collagenfilm beschrieben, der mit einer feinen Schicht aus emulgiertem tierischen Fett als Verpackung für Fleischprodukte überzogen ist, der den Verlust von Feuchtigkeit verhindert. Dieses Produkt ist eine Kombination der Filmverpackungs- und Lardingtechniken und ist lediglich bei größeren Fleischstücken oder runden Braten anwendbar.

Erfindungsgemäß wird ein Film bereitgestellt, der ein eßbares, unlösliches, faseriges Protein und ein eßbares Polysaccharid umfaßt, wobei der Film auf mindestens einem Teil seiner Oberfläche einen Überzug aus einem eßbaren hydrophoben Material aufweist.

Die Erfindung stellt daher einen eßbaren Film bereit, der zumindest teilweise feuchtigkeitsundurchlässig ist. Vorzugsweise ist mindestens eine Oberfläche des Films im wesentlichen vollständig (beispielsweise mehr als 95 %) mit dem hydrophoben Material überzogen, so daß der Film im wesentlichen vollständig feuchtigkeitsundurchlässig ist. Beispielsweise kann der Film eine Feuchtigkeitspermeabilität von weniger als 5 g/m²/Tag/mm Hg aufweisen, und bevorzugter weniger als 2 g/m²/Tag/mm Hg. Bei Bedarf kann der Film auf seinen beiden Hauptoberflächen mit denselben oder verschiedenen hydrophoben Materialien überzogen sein.

Die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Films kann gemessen werden, indem man eine Differenz im Wasserdampfdruck durch den Film hindurch aufrechterhält und dann die Wassermenge mißt, die pro Flächeneinheit durch den Film durchgeht. Eine geeignete Technik (und diejenige, die hier verwendet wird) ist die von Kester und Fennema, (1989) J. Food Sci. 54, S. 1384, beschriebene, die dadurch modifiziert wird, daß der Wasserdampfdruck in dem Behälter mittels wasserfreiem Silicagel anstelle von wasserfreiem Calciumchlorid bei Null gehalten wird. Mit dem Film sind 100 ml- Glasgefäße versiegelt, von denen jedes etwa 20 g vorgewogenes Silicagel enthält und der Film wird in Luft in einem Exsikkator bei 20 ºC einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt. Die Geschwindigkeit, mit der der Wasserdampf durch den Film durchgelassen wird, wird aus der Gewichtszunahme in dem Silicagel nach einer Exposition von 48 Stunden berechnet.

Die erfindungsgemäßen, eßbaren, feuchtigkeitsundurchlässagen Filme sind in der Lebensmittelindustrie in einer Vielzahl von Anwendungen wertvoll. Eine solche Anwendung ist die Herstellung von Lebensmitteln, die sowohl nasse als auch trockene Bereiche enthalten. Beispiele für solche Lebensmittel umfassen die meisten Backerzeugnisse vom Pie- bzw. Tortentyp ( wie Quiche Lorraine, Fleischpies, Obsttorten und Pasteten) und auch Pizzen. Eine Quiche-Füllung kann typischerweise eine Wasseraktivität (Aw) von 0,97 - 0,99 aufweisen, während die Teiggrundmasse eine Wasseraktivität von 0,92 - 0,98 aufweisen kann. In solchen Produkten ist es in der Industrie üblich, daß die Füllung und der Teig(mantel) miteinander zu dem Endprodukt gebacken werden. Solche Erzeugnisse weisen daher nahe beieinander feuchte und trockene Bereiche auf und dies kann bei der Lagerung Probleme verursachen. Feuchtigkeit aus dem feuchten Bereich kann auf einfache Weise in den trockenen Bereich (den Teigmantel) wandern, ihn so feucht machen und ihn für das Verderben durch Mikroben anfälliger und ihn gleichzeitig organoleptisch weniger annehmbar machen. Derartige Reaktionen setzen die Lagerfähigkeit bzw. Haltbarkeit von Pies und verwandten Produkten herab, so daß beispielsweise einige besonders gute Produkte dieses Typs gekühlt eine Haltbarkeit von lediglich 24 Stunden aufweisen können. Der erfindungsgemäße Film, der eine wirksame Sperre zwischen den feuchten und trockenen Bereichen gemischter Lebensmittelerzeugnisse vorsieht, erhöht die Haltbarkeit solcher Produkte beträchtlich.

Die Proteinkomponente des erfindungsgemäßen Films ist von Bedeutung, da sie dabei hilft, die Integrität des Films während der Zubereitunci aufrechtzuerhalten, so daß die die Feuchtigkeitssperre bewirkenden Eigenschafter sogar nach dem Zubereiten beibehalten werden. Dies steht im Gegensatz zu den Fettsäure/modifizierte Zellulose-Filmen des Standes der Technik, die bei der Zubereitung zerteilt werden, und die daher lediglich für nicht zubereitete Erzeugnisse als Feuchtigkeitssperren brauchbar sind. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Filme extrudierbar und sie weisen im Vergleich zu derartigen Filmen des Standes der Technik eine bessere Handhabbarkeit auf (einschließlich einer erhöhten Festigkeit und Zerreißfestigkeit).

Überraschenderweise sind die erfindungsgemäßen Filme im allgemeinen in den zubereiteten Erzeugnissen nicht nachweisbar bzw. nicht feststellbar (ob visuell oder organoleptisch). Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Filme kostengünstig und ohne weiteres maschinell handzuhaben.

Andere Anwendungen des erfindungsgemäßen Films umfassen die Bildung von Beuteln, die zur Kontrolle der Proportionierung bei der Herstellung von Pies und ähnlichen Lebensmittelerzeugnissen verwendet werden können. Von besonderem Vorteil bei dieser Anwendung ist es, daß die Filme heißsiegelbar sind.

Das eßbare faserartige Protein, das in dem erfindungsgemäßen Film verwendet wird, ist unlöslich. Beispiele für geeignete faserartige Proteine sind Collagen, Keratin und Elastin, von denen Collagen bevorzugt ist. Das Protein kann in seiner natürlichen Form verwendet werden, oder es kann vor der Verwendung physikalisch oder chemisch modifiziert werden. Beispielsweise kann die Faserlänge eines faserartigen Proteins durch physikalische Mittel, wie durch Formen eines Fasergels und dann Homogenisieren des Gels, auf weniger als 0,1 mm reduziert werden.

Eine chemische Modifikation des Proteins kann das Quervernetzen durch Agentien wie Aldehyde (z. B. Glutaraldehyd oder reduzierende Zucker) und Aluminiumsalze umfassen. Es können zwei oder mehr chemische Modifikationen kombiniert verwendet werden. Beispielsweise kann Collagen mit Säure oder Alkali hydrolysiert werden, um Gelatine zu bilden, und anschließend quervernetzt werden. um seine Löslichkeit während der Zubereitung zu vermindern.

Wenn Collagen als das eßbare Protein verwendet wird, kann es zweckmäßigerweise aus gekalktem Rindercorium, das heißt der inneren Schicht der Haut von männlichem oder weiblichem Rind, erhalten werden, die enthaart und unter Verwendung üblicher Standardverfahren gekalkt wurde.

Das Material kann in Stücken von der Größe einer ganzen Haut bzw. eines ganzen Fells bereitgestellt werden, oder es kann durch andere Rinderlederhautmaterialien aus jedem beliebigen Teil der ganzen Haut, z. B. Bauch-"stücken", Hautresten ersetzt werden. Dieses Rohmaterial kann durch andere Haut- bzw. Fellmaterialien ersetzt werden, einschließlich der Häute beliebiger fleischliefernder Haustiere, z. B. Schwein, Schaf, Hochwild, Ziege. Huhn, Truthahn oder andere Spezies, die üblicherweise in verschiedenen Teilen der Welt als Nahrungsmittel verwendet werden, z. B. die Haut von Fisch oder Känguruh.

Das Polysaccharid ist vorzugsweise filmbildend und löslich. Beispiele umfassen geladene Polysaccharide (z. B. Pectin, Alginate, Agars, Carrageenane und Chitosan), Gummi (z. B. arabischer, Akazien, Tragacanth, Johannisbrotkernmehl und Guar) und modifizierte Cellulosen (z. B. Celluloseether, wie Methylcellulose Ethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Hydroxypropylethylcellulose und Carboxymethylcellulose). Stärken wie Getreidemehl, Crystal GUM , Dry-Flow und National Starch B38 können alternativ verwendet werden. Das bevorzugte Polysaccharid ist Hydroxypropylmethyl ellulose (HPMC).

Das hydrophobe Material sollte vorzugsweise geschmacklos, geruchlos, bei Raumtemperaturen fest und biegsam sein, resistent gegen Riß- und Splitterbildung sein, wenn der beschichtete Film manipuliert bzw. bearbeitet wird. Geeignete hydrophobe Materialien umfassen eßbare Öle und Wachse, wie Kokosnußöl, Palmöl, Palmkernöl, veresterte Glyceride und acetylierte Monoglyceride (Dynacet) und Glycerinmonostearat, Calcium- und Natriumstearoyllactat, Polyglycerinester und Bienenwachs. Acetyliertes Monoglycerid ist bevorzugt.

Der Film enthält im allgemeinen Protein in einer Menge von 5 bis 75 Gew.-%, bevorzugter von 15 bis 35 Gew.-%, und am meisten bevorzugt von 20 bis 30 Gew.-% Protein plus Polysaccharid. Der Film kann zusätzlich Weichmacher, Geschmacksbzw. Geruchsstoffe, Farbmittel und Konservierungsmittel enthalten. Der Protein- und Polysaccharidgehalt des unbeschichteten Films beträgt üblicherweise einschließlich Weichmachern und anderen Komponenten von 3,5 bis 60 Gew.-%. Noch üblicher ist ein Proteingehalt 12 bis 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt sind von 15 bis 22,5 Gew.-%.

Geeignete Weichmacher umfassen Glycerin, Sorbitol und Polyethylenglycol in Mengen von bis zu 40 Gew.-% des unbeschichteten Films. Vorzugsweise enthält der Film Weichmacher in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% (und noch bevorzugter von 20 bis 30 Gew.-%) des unbeschichteten Films.

Geruchs- bzw. Geschmacksstoffe für den Film umfassen künstliche und natürlich vorkommende Aromen, Gewürze und Kräuter. Geeignete Färbemittel umfassen Karamel und andere zugelassene künstliche oder natürliche Lebensmittelfarbstoffe, und werden im allgemeinen in Mengen von weniger als 5 Gew.-% des unbeschichteten Filmes verwendet. Konservierungsmittel wie Propionsäure, Sorbinsäure, Natriumnitrat und Natriumnitrit bilden üblicherweise weniger als 1 Gew.-% des unbeschichteten Filmes.

Der Film kann durch Extrusion aus einem Collagen/Polysaccharid-Gel geformt werden. Das Gel weist vorzugsweise einen Feststoffgehalt im Bereich von 2 bis 10 % und bevorzugter im Bereich 4 bis 7 % auf. Nach dem Extrudieren wird der Gelfilm durch beliebige geeignete Mittel, wie durch heiße Luft, getrocknet. Vorzugsweise wird der Film dann auf einen pH von 6 bis 8 gebracht, indem er durch eine Ammoniakatmosphäre geleitet wird.

Das hydrophobe Material wird auf den Film im allgemeinen in einer Menge von 10 bis 50 g/m², und bevorzugter von 20 bis 40 g/m², der Filmoberfläche aufgetragen, wobei eine Beschichtung bzw. ein Überzug gebildet wird, der 10 bis 50 Mikrometer dick ist. Geeignete Beschichtungstechniken umfassen Tauchen und Streichen, es ist jedoch bevorzugt, die Beschichtung mittels einer erwärmten Walze oder Sprays aufzutragen.

Die erfindungsgemäßen Filme und die Verfahren zu ihrer Herstellung werden nun näher veranschaulicht, wobei Bezug genommen wird auf die folgenden Beispiele und auf die Figuren, in denen:

Figur 1 ein Graph ist, der die Ergebnisse der Penetrometeruntersuchungen der Teiggrundmasse einer Quiche zeigt, die mit dem erfindungsgemäßen Film hergestellt wurde, und

Figur 2 ein Graph ist, der die Wirkung des erfindungsgemäßen Films auf den Feuchtigkeitsgehalt des Quicheteiges zeigt.

BEISPIEL 1. Waschen und Entkalken von Häuten

Gekalkte bzw. geäscherte Rinderlederhaut (oder eine andere geeignete Collagenquelle) wird in einen großen rotierenden Behälter gegeben, z. B. einen Challenge-Cook-Mischer aus rostfreiem Stahl oder beliebige andere ähnliche Vorrichtungen zum freien Vermischen des Rohmaterials mit Wasser und anderen Solventien, um ein rasches Waschen/Entkalken zu begünstigen. Verschiedene Entkalkungsmittel, die chemisch abgelagerten und chemisch gebundenen Kalk durch Umwandeln in ohne weiteres lösliche Salze entfernen, können verwendet werden, z. B. Ammoniumsulfat, CO&sub2;-Entkalkungssysteme, Salzsäure, Äpfelsäure, Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure-Natriumcitrat oder Ammoniumchlorid.

Die Temperatur des Systems sollte weniger als 20 ºC betragen. Das Verfahren wird fortgesetzt, bis der endgültige pH der Lauge etwa 4,5 - 5 beträgt. Dann wäscht man die Häute in Wasser und läßt sie abtropfen. Die gewaschenen Häute können dann bei 2 - 10 ºC gelagert werden oder tiefgefroren werden, bis sie benötigt werden. Die Temperatur sämtlicher Solventien in sämtlichen Stufen sollte weniger als 20 ºC betragen.

2. Mahlen

Das gewaschene, entkalkte und gesalzene Rohmaterial wird durch eine Mühle geleitet, um es zunächst zu zerkleinern. Die ganzen Lederhautstücke werden kontinuierlich in eine Zerkleinerungsvorrichtung, wie einen Weiler- oder Wolfkingzerkleinerer für industrielle Lebensmittel, eingespeist. Das Material wird durch eine Platte oder Platten mit 5 mm - 10 mm-Öffnungen durchgeleitet, so daß 100 % des Materials zu etwa 5 mm bis 10 mm großen Stücken Naßgemahlenes zerkleinert werden. Die Temperatur des Materials sollte in dieser Stufe minimiert sein. Dieses Naßgemahlene wird dann unmittelbar in die nächste Stufe überführt.

3. Zerkleinern und Mischen

Das Gemahlene wird mit Wasser direkt aus dem Wolfking- oder Weiler-Zerkleinerer zu einem Haut- und Wasserhaltetank gepumpt. Die erhaltene Aufschlämmung wird darüber hinaus zerkleinert, indem man sie durch Karl Schnell-Mincemasters, wobei Plattengrößen im Bereich von 1 - 5 mm verwendet werden, oder durch einen Stephan-Microcut durchgeleitet. Der Temperaturanstieg wird in diesem Stadium auf ein Mindestmaß begrenzt und die erhaltene Collagenpulpe in dem Pulpehaltetank aufbewahrt. Lebensmittelreine Salzsäure, Glycerin, Sorbitol und gegebenenfalls Aluminiumsulfat werden dann zusammen mit Wasser und Eis in einen zweiten Haltetank (Säuretank) gefüllt. Geeignete Endkonzentrationen dieser Komponenten in Lösung liegen in den folgenden Bereichen:

Salzsäure 0,075 - 1,0 %

Glycerin 0,5 - 1,0 %

Sorbitol 4 - 6 %

Aluminiumsulphat 0,005 - 0,01 %

Die Inhalte von Pulpetank und Säuretank werden unter Verwendung eines Stephan-Microcut oder eines ähnlichen Hochschermischers oder eines Nautamischers miteinander vermischt. Es werden die gewünschten Gelbestandteile gewonnen, und das erhaltene Gel wird mindestens 12 Stunden lang in einem Mischtank gelagert.

4. Herstellung des Collagen/Polysaccharid-Gels

Das auf diese Weise aus dem vorhergehenden Schritt erhaltene Collagengel wird in einem Giusti-Druck/Mischbehälter, unter Verwendung von Eiswasser zum Kühlen, mit einer Polysaccharidlösung, die genügend Weichmacher enthält, gemischt, wobei man letztendlich einen Feststoffgehalt von 3,5 % mit einem Verhältnis Collagen : Polysaccharid von 25 : 75, bezogen auf das Gewicht, und denselben prozentualen Endgehalt an Weichmacher erhält wie in dem Collagengel alleine. Geeignete Polysaccharide umfassen Guargummi. Johannisbrotkernmehl. National Starch B38, Crystal Gum, "Dry-Flow", Getreidemehl, Methylcellulose und Hydroxy-propylmethylcellulose (HPMC) vorzugsweise HPMC.

Das erhaltene Gel wird homogenisiert, wobei ein Cherry Burrell-Homogenisator mit automatischer Druckkontrolle (34,5 ± 1,4 MPa, d. h. 5000 ± 200 psi, mit minimalem Temperaturanstieg) verwendet wird und bei einem Minimum von -730 mm Hg via eines Entlüftungsverteilers in einen Reihentank (line tank) eingeleitet. Der Tank wird einem Druck von 270 kpa (2,7 bar) ausgesetzt und das Gel dann durch zwei Gelfilter geleitet. Es werden vier Filterbänke verwendet, um ein Wechseln der Gelfilter zu ermöglichen - 2 für den ersten Filter (parallel geschaltet) und 2 für den zweiten Filter (parallel geschaltet). Der erste und der zweite Filter sollten in Reihe geschaltet sein, und die Gelfilter sollten in der Lage sein, Partikel zurückzuhalten, die größer als 0,076 mm (0,003").

5. Extrusion

Das Gel wird direkt in einen Extruder überführt. Zur Extrusion wird das Gel bei einer maximalen Temperatur von 19 ± 4 ºC gehalten und bei 345 kPa (50 psi) auf einer geeigneten Förderanlage, wie einem PTFE (Polyfluor-tetraethylen-) beschichteten Glasfaserband, extrudiert. Der Film wird dann auf der Förderanlage bei 45 ºC etwa 20 Min. lang chargenweise getrocknet.

6. Hydrophober Überzug

Es wird eine hydrophobe Schicht auf eine Oberfläche des Films aufgebracht, wobei eine erwärmte Walze verwendet wird, die mit dem Überzugsmaterial beladen ist und wobei ein gleichmäßiger, etwa 12,5 Mikrometer (0,0005") dicker Überzug gebildet wird. Es wurden folgende Materialien getestet: Kokosnußöl, Bienenwachs, Palmöl, Palmkernöl, acetyliertes Monoglycerid (Dynacet), Glycerinmonostearat, Calcium- und Natriumsteroyllactat und Polyglycerinester.

7. Backversuche (i) Quiches

Es wurden Quiches in Aluminiumformen mit 200 mm oder 140 mm Durchmesser hergestellt.

Teigzutaten: % Gew./Gew. Mehl, weich, rein weiß Margarine Wasser, gekühlt Salz

Die Hälfte des Mehls und die gesamte Margarine wurden in einem Mixer gemischt, um einen geschmeidigen Teig zu bilden. Das Salz wurde in Wasser aufgelöst und zu dem Gemisch zugegossen. Die andere Hälfte des Mehls wurde zugefügt und das Gemisch zu einer homogenen Teigkugel verarbeitet. 250 g oder 120 g Teig wurden mit der Hand 4 mm dick ausgerollt und in die Form gedrückt und getrimmt. Der Teigboden wurde eingestochen, um zu verhindern, daß sich Luftblasen ausdehnen, die den Teig während des Backens verziehen.

Zutaten für die Füllung: % Gew./Gew. Milch, entrahmt Eier, ganz Salz

Die Milch wurde auf 50 ºC erwärmt und die Eier und das Salz hineingeschlaaen. 330 g oder 200 g (für kleinere Quiches) der Füllung wurden der rohen Teiggrundmasse zugegeben. Bei den Versuchsquiches wurde die Teiggrundmasse zuerst mit dem erfindungsgemäßen Film bedeckt, und zwar mit der hydrophoben Oberfläche nach oben. Die Quiches wurden in einen vorgeheizten Ofen (190 ºC) 25 Minuten lang gebacken, dann wurde die Temperatur für weitere 15 Minuten auf 150 ºC reduziert. Die Quiches wurden dann herausgenommen, 5 Minuten stehen gelassen, lose mit Folie abgedeckt, dann in weniger als 90 Minuten auf 2 ºC gekühlt.

(ii) Fleischpies

Es wurde ein Teig nach dem vorher beschriebenen Rezept hergestellt und Aluminiumformen mit einem Durchmesser von 1400 mm wurden mit 4 mm dick ausgerolltem Teig ausgelegt. 200 g Füllung aus handelsüblichem Büchsenfleisch in Sauce wurden direkt oder in einem Versuchsfilmbeutel in den Teigmantel gegeben. Eine Deckkruste (80 g Teig) wurde oben auf die Pie gegeben. Die Pies wurden 35 - 40 Minuten lang bei 175 ºC gebacken, auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und dann auf 5 ºC abgeschreckt.

8. Bewertungen (i) Schrumpfung

Jede Schrumpfung des Films wurde visuell durch Trennen der Füllung von der Teiggrundmasse bestimmt.

(ii) Penetrometeruntersuchungen

Ein charakteristisches Merkmal der Teiggrundmasse, das mit dem Feuchtigkeitsgehalt variiert, ist der Widerstand gegen eine Verformung unter einem angewendeten Druck. Dies wurde an 50-mm-Scheiben gemessen, die nach Entfernen der Füllung aus dem Teig herausgeschnitten wurden, wobei eine Lloyd-Zugprüfvorrichtung, Typ 5002, mit einer Probe mit einem Durchmesser von 8 mm, die an einer 100 Newton-Meßdose befestigt war, Kreuzkopfgeschwindigkeit 25 mm pro Min., verwendet wurde. Das charakteristische Merkmal der Spannungs/Belastungs-Kurve, das verwendet wurde, war die Peakhöhe (Fig. 1), die der "Festigkeit" oder dem Widerstand gegenüber Penetration entspricht; dies wurde in Newton (N) ausgedrückt.

(iii) Feuchtigkeitsgehalt

Die Füllung wurde von der Teiggrundmasse getrennt und beide wurden zur Homogenität gemahlen. 10 g Proben wurden vor und nach Erhitzen bei 80 ºC bis zu einem konstanten Gewicht gewogen (6 Std. für den Teig, 20 Std. für die Füllung). Aus jeder Pie oder Quiche wurden 5 Proben entnommen.

(iv) Sensorische Auswertung

24 zufällig ausgewählte Testpersonen wurden einem Standarddreiecksgeschmackstest für sensorische Unterschiede unterzogen. Den Quicheproben wurden willkürliche Codes zugeteilt, und der Präsentationsmodus war ausgewogen. Das Identifizieren einer filmhaltigen Probe aus zwei Kontrollproben wurde unter Verwendung des Tests BS 5929, Teil 1 (1980), ausgewertet.

9. Ergebnisse (i) Filmherstellung

Bei der Herstellung von Collagen/Polysaccharid-Filmen traten keine Probleme auf; alle hergestellten Filme wiesen eine ausreichende mechanische Festigkeit und Flexibilität beim Gebrauch auf.

(ii) Heißversiegeln des Films

Es wurde gefunden, daß es möglich ist, Teile der Vorfüllung, unter Verwendung eines erhitzten Metallstabes, in Filmbeuteln zu versiegeln, bevor sie in die Pieform gegeben werden.

(iii) Schrumpfung bei der Zubereitung

Collagenfilm, der keine Polysaccharidkomponente aufwies, schrumpfte in Quiches während der Zubereitung, wobei die Teiggrundmasse freigelegt wurde und Feuchtigkeit aus der Füllung eindringen konnte. Einbeziehen von Polysaccharid in den Collagenfilm verminderte diese thermische Schrumpfung wesentlich: Methocel zeigte keine nachweisbare Schrumpfung in Quiches während der Zubereitung.

(iv) Wasserwanderung in Quiches

Untersuchen der Teiggrundmasse zeigte typischerweise drei Schichten:

1. Am nächsten an der Füllung lag eine opake, weiße, weiche, fettige Schicht vor.

2. Eine mittlere Schicht, die weiß, trocken und "krümelig" war, mit kleinen sichtbaren Lufteinschlüssen.

3. Eine äußere Schicht, die in Kontakt mit dem Koch- bzw. Backgefäß ist und die blaßbraun, trocken und krümelig ist.

(a) Feuchtigkeitsgehalt

Die Wanderung von Feuchtigkeit aus der Füllung in die Teiggrundmasse nahm mit der Zeit zu, was durch die Änderung der Wasseraktivität (Tabelle 1) veranschaulicht wird. Diese Änderung wurde durch Messen des Feuchtigkeitsgehalts (Figur 2, obere Kurve) bestätigt.

Die Wanderungsgeschwindigkeit von Feuchtigkeit in den Teig wurde durch das Einbringen des erfindungsgemäßen Films in Quiches bedeutend reduziert, was durch den Feuchtigkeitsgehalt festgestellt wurde. Die Ergebnisse von Vergleichstests, bei denen auch Filme verwendet wurden, die mit verschiedenen hydrophoben Materialien überzogen sind, sind in Tabelle 2 dargestellt. Die besten Ergebnisse wurden mit acetyliertem Monoglycerid als dem hydrophoben Material erhalten. Dieses war nicht nur beim Reduzieren der Wasserwanderung am wirksamsten, es wies auch die besten Eigenschaften auf bei der Verwendung, dem Haftvermögen, der Flexibilität, dem Geschmack und dem Aromaeindruck im Mund, und es wurde daher für sämtliche folgenden Tests verwendet.

Eine weitere Reihe von Vergleichstests zeigte, daß ein Film, der Hydroxypropylmethylcellulose als die Polysaccharidkomponente umfaßt, als Feuchtigkeitssperre wirksamer war als ähnliche Filme, die alternative Polysaccharide enthalten (Tabelle 3). Es wurde daher HPMC als Polysaccharidkomponente in den nachfolgenden Tests verwendet.

Figur 2 (untere Kurve) veranschaulicht die verminderte Wanderungsgeschwindigkeit von Wasser in die Teiggrundmasse einer Quiche, in der die Füllung und die Teiggrundmasse durch einen Film getrennt sind, der Collagen und HPMC, mit einem Überzug aus acetyliertem Monoglycerid, umfaßt.

(b) Knusprigkeit des Teiges bzw. Gebäcks

Die Last/Verformungs-Eigenschaften der Teiggrundmasse, gemessen auf einer Zugprüfvorrichtung, sind in Figur 1 angegeben. Es wird angenommen, daß die drei Bereiche der Kurve, A, B und C, den drei Schichten des gebackenen Teiges, wie zuvor beschrieben, entsprechen. Die mittlere Bruchlast des Teiges nahm während der Lagerung ab, verglichen mit den Kontrollen (Tabelle 4) war die Abnahme in Quiches, die den Film aufwiesen, jedoch beträchtlich geringer.

(c) Geschmacksbewertungen der Testgruppe

Die hedonischen Bewertungen einer Geschmackstestgruppe zeigten eine klare Verbesserung bei der "Knusprigkeit" des Teigs in Quiches mit Film (Tabelle 5). Die Bewertungen zeigen übereinstimmend höhere "Sprödigkeit" und niedrigere "Weichheit" für die filmhaltigen Proben.

(v) Nachweisbarkeit des Films

Eine Geschmacksbewertung durch die Testgruppe zeigte, daß ein nicht neutralisierter Collagenfilm in Quiches feststellbar war - aufgrund seiner Textur und des "bitteren" Geschmacks. Ein Collagen/Methocel/Dynacet-Film jedoch, der nach dem Extrudieren unter Verwenden von Ammoniak neutralisiert wurde, wurde von einem signifikanten Teil der Koster nicht festgestellt (10/24 verglichen mit erwarteten 8/24 in dem "Dreiecks"-Test BS 5929, Teil 1, 1980).

(vi) Wirkung des Films auf die Wasserwanderung in Fleischpies (a) Feuchtigkeitsgehalt

Der Feuchtigkeitsgehalt der Bodenkruste in Kontrollpies stieg zwischen 24 und 48 Stunden um 5,1 %, wogegen der Feuchtigkeitsgehalt von filmhaltigen Pies lediglich um 0,7 % stieg (Tabelle 6). Die Deckkrusten in Kontroll- und filmhaltigen Pies wiesen jedoch einen ähnlichen Anstieg des Wassergehalts auf.

(b) Last/Verformungs-Eigenschaften

Die Bruchlast der Deck- und Bodenkrusten wurden 24 und 48 Stunden nach dem Backen gemessen. Die filmhaltigen Pies wiesen in den Deckkrusten sowohl bei 24 als auch bei 48 Stunden eine signifikant niedrigere Bruchlast auf als die Kontrollen, jedoch eine höhere Bruchlast für die Bodenkruste (Tabelle 7).

Die vorliegende Erfindung ist zuvor lediglich durch Beispiele beschrieben worden, es sind jedoch zahlreiche Variationen innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche möglich.

TABELLE 1 Wasseraktivität* in Quiche (ohne Film) während der Lagerung
Zeit Teig Füllung Minuten Stunden * Decagon CX-1 Wasseraktivitätsmesser, 19,8 - 21,3 ºC
TABELLE 2 Wasseraufnahme durch die Teiggrundmasse von Quiche mit unterschiedlichen Filmüberzügen
Filmüberzug Wasseraufnahme (%) Keiner Dynacet Bienenwachs Palmöl Kokosnußöl Palmkernöl
TABELLE 3 Wasseraufnahme durch die Teiggrundmasse einer Quiche mit unterschiedlichen Polysacchariden
Polysaccharidkomponente des Films Wasseraufnahme (%) Stärke Guargummi Pectin Kontrolle (kein Film)
TABELLE 4 Kraft/Verformungs-Eigenschaften von Quicheteig während der Lagerung
Bruchlast Zeit Kontrolle Film Minuten Stunden * gibt eine signifikante Differenz zur Kontrolle an (p < 0,05)
TABELLE 5 Hedonische Bewertung der Geschmacksprüfgruppe für Quiches während der Lagerung
Weichheit* Sprödigkeit* Zeit Kontrolle Film Minuten Stunden * je höher die Bewertung, desto weniger annehmbar das Produkt
TABELLE 6 Feuchtigkeitsgehalt (%) von fleischgefüllten Pies während der Lagerung
Bodenkruste Deckkruste Zeit Kontrolle Film Stunden 48 Stunden
TABELLE 7 Bruchlast für Fleischpiekrusten während der Lagerung
Bodenkruste Deckkruste Zeit Kontrolle Film * signifikant verschieden von der Kontrolle (p < 0,05, n = 6)


Anspruch[de]

1. Film, umfassend ein eßbares, unlösliches faserartiges Protein oder modifiziertes faserartiges Protein und ein eßbares Polysaccharid, wobei der Film auf mindestens einem Teil seiner Oberfläche einen Überzug eines eßbaren hydrophoben Materials aufweist.

2. Film nach Anspruch 1, wobei das faserartige Protein Collagen ist.

3. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche wobei das Polysaccharid ausgewählt ist aus geladenen Polysacchariden, Gummis und modifizierten Cellulosen.

4. Film nach Anspruch 3, wobei das Polysaccharid Hydroxypropylmethylceliulose ist.

5. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hydrophobe Material ein eßbares Öl oder Wachs ist.

6. Film nach Anspruch 5, wobei das hydrophobe Material ein verestertes Glycerid ist.

7. Film nach Anspruch 6, wobei das Glycerid acetvliertes Monoglycerid ist.

8. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Film 3,5 bis 60 % Protein, 3,5 bis 60 % Polysaccharid und 0 bis 40 % Weichmacher umfaßt, wobei diese Prozentangaben Gewichtsprozent des unbeschichteten Filmes sind.

9. Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hydrophobe Material in einer Menge von 10 bis 50 g/m² vorliegt.

10. Lebensmittelerzeugnis, umfassend einen Bereich mit vergleichsweise hohem Feuchtigkeitsgehalt und einen Bereich mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt, wobei zwischen diesen Bereichen ein Film nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.

11. Lebensmittelerzeugnis nach Anspruch 10, wobei der Bereich mit niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt Teig umfaßt.







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