DE1258251B - Verfahren zur Herstellung von Kartoffeltrockenprodukten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kartoffeltrockenprodukten Eine bekannte Aufgabe aus dem Bereich der Nährmitteiindustrie besteht darin, trockene, lagerfähige Kartoffelprodukte herzustellen, die durch Einrühren in warmes bzw. heißes Wasser oder in Wasser-Milch-Gemische zu einem Brei aufquellen, der entweder als solcher gebrauchsfertig ist oder der nach erfolgter Formung gekocht oder gebacken wird.
• Im einfachsten Fall wird Kartoffelpüree unter Erhalt eines lagerfähigen Produkts entwässert. Das erhaltene flocken- oder grießartige Produkt kann praktisch unbegrenzte Zeit gelagert werden. Durch Anrühren mit einem heißen Milch-Wasser-Gemisch erhält man ein gebrauchsfertiges Kartoffelpüree. Voraussetzung für dieses Vorgehen ist die Verwendung von Kartoffeln mit hohem Feststoffgehalt, da an dem falls der daraus hergestellte Brei eine gummiartige Konsistenz aufweist. Durch Vorkochen der Kartoffel soll die Struktur der gekochten Kartoffel verbessert werden, so daß auch Kartoffeln mit niedrigem Feststoffgehalt im genannten Sinn verarbeitet werden können.
• Es ist weiterhin bekannt, Kartoffelprodukte derart herzustellen, daß man die geschälten Rohkartoffeln in einer ersten Stufe bei 60 bis 800 C »vorkocht«, danach mit kaltem Wasser kühlt und anschließend zur Breiweichheit kocht, zu Brei zerdrückt und diesen in an sich bekannter Weise zu Flocken oder zu Grieß trocknet. Das Kühlen des vorgekochten Gutes soll eine Retrogradation der klebrigen kurzkettigen Amylosefraktion der Stärke, die während des Vorkochens verkleistert wird, bewirken. Der anschließende Kochprozeß dient der Erweichung des interzellulären Bindematerials. Die Verarbeitung zu Brei und das Trocknen auf Walzentrocknern gehen ohne übermäßige Zellzerstörung vor sich. Es sind auch schon Verfahren bekannt, bei denen Kartoffeltrockenprodukte unter enzymatischem Abbau der Stärke erzeugt werden. Hierzu werden die Kartoffeln zunächst zerkleinert, die Stärke wird durch Erhitzen verkleistert und mit stärkeabbauenden Enzymen behandelt. Man erhält mehr oder weniger süß schmeckende Produkte, die im getrockneten Zustand gelagert und nach Anquellen in Wasser als Stärkungsmittel oder als Viehfutter verwendet werden können, aber infolge des Stärkeabbaus nicht die Eigenschaften von Kartoffelbrei aufweisen.
• Der anzustrebende Idealfall, nämlich das Freilegen der einzelnen, die Stärkekörner enthaltenden, von einer Membran umgebenen Zellen, läßt sich bei den bekannten Vorgehen jedoch nicht erreichen. Das im nachstehenden beschriebene Verfahren ermöglicht die Herstellung eines Kartoffelproduktes, das beim Einrühren in Wasser bzw. Wasser und Milch eine Rehydratisierung erfährt, ohne daß ein nennenswerter Anteil der Stärke aus den Zellen ausgeschlämmt wird. Gleichzeitig werden dabei die ernährungsphysiologisch wichtigen Bestandteile der Kartoffel erhalten bzw. in eine leicht resorbierbare Form übergeführt.
• Es wurde gefunden, daß zerkleinerte Kartoffeln unter der Einwirkung pektolytischer Enzyme durch fermentativen Abbau des interzellulären Bindematerials, jedoch unter Erhaltung der Einzelzellen, hydrolysiert werden. Es muß als überraschend bezeichnet werden, daß der Abbau der Kartoffelmasse unter der Einwirkung von Zellulasen nur zu einem sehr geringen Anteil erfolgt, obwohl erwartet werden konnte, daß durch diese Enzyme die Membran der die Stärkekörner enthaltenden und daneben mit Plasma gefüllten Einzelzellen angegriffen würde. Die Einwirkung von pektolytischen Enzymen hingegen führt zu einer »Verflüssigung« der durch Zerkleinern der geschälten Kartoffeln entstandenen Masse unter Erhalt einer Zellsuspension. Bei der mechanischen Zerkleinerung läßt sich zwar das Zerreißen der Zellwände bei einem vergleichsweise sehr geringen Anteil des Gutes nicht vermeiden, jedoch bleiben die stärkehaltigen Zellen im wesentlichen intakt. Die annähernd flüssige Masse wird, um diese von eventuell noch nicht aufgeschlossenen groben Anteilen zu befreien, durch ein Sieb gegeben und in an sich bekannter Weise, vornehmlich durch Walzen- oder Sprühtrocknung, in ein flocken- oder grießförmiges Endprodukt übergeführt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Kartoffelprodukten ist dadurch gekennzeichnet, daß auf die durch Zerkleinern der geschälten Rohkartoffeln erhaltene Masse pektolytische Enzyme bei einer Temperatur zwischen 20 und 600 C so lange zur Einwirkung gebracht werden, bis eine Suspension der stärkehaltigen Zellen erhalten wird, die alsdann in an sich bekannter Weise in ein Trockenprodukt übergeführt wird.
• Das neue Verfahren wird im einzelnen folgendermaßen durchgeführt: Kartoffeln werden mechanisch oder durch Einwirkung einer ätzenden Lösung geschält, gründlich gewaschen und mechanisch, z. B. in einer Reib- oder Schnitzelvorrichtung, zerkleinert. Zu der so erhaltenen Masse, die gegebenenfalls mit Wasser verdünnt werden kann, gibt man ein pektolytisches Enzym, wobei sich alle im Handel befindlichen Enzympräparate dieser Art als geeignet erwiesen haben. Mit einfach durchzuführenden Versuchen können die Menge des jeweils benutzten Präparats, die erforderliche Fermentierungsdauer und -temperatur ermittelt werden. Bekanntlich existiert bisher keine allgemein anerkannte Methode zur Bestimmung der Wirksamkeit von pektolytischen Enzymen; aus diesem Grund können zu dem beschriebenen Verfahren zur Menge der zu verwendenden Enzyme keine allgemeingültigen genauen Angaben gemacht werden. Die nachstehenden Beispiele ergeben einen ausreichenden Hinweis für die praktische Durchführung des Verfahrens. Da das Wirkungsoptimum der meisten Pektolasen im schwachsauren Bereich liegt, ist die Einstellung eines pH-Wertes zwischen 3 und 6 vorteilhaft. Das Endprodukt soll als Nährmittel verwendet werden; eine solche Einstellung wird deshalb mit Vorteil durch Zugabe von Zitronen- oder Milchsäure erzielt.
• Das erfindungsgemäße Vorgehen kann dahingehend abgewandelt werden, daß man die zerkleinerten Kartoffeln durch Einleiten von Frischdampf bei einer Temperatur von etwa 600 C »vorkocht«, bis sie zu einem Brei zerdrückt werden können. Dieser wird mit Wasser verdünnt, und die Masse wird homogenisiert. Zu dieser Masse wird die Lösung eines pektolytischen Enzyms gegeben. Unter den für Fermentationsprozesse üblichen Temperaturbedingungen, d. h. in einem Bereich zwischen 20 und 600 C, läßt man die Enzyme einwirken, bis die Verflüssigung der Masse eingetreten ist. Mit besonderem Vorteil geht man jedoch, soweit man die Masse »vorkocht«, so vor, daß die Enzymlösung in die etwa 600 C heiße Masse gegeben und durch Rühren darin möglichst gleichmäßig verteilt wird. Bei diesem Vorgehen wird die notwendige Einwirkungsdauer auf einen Bruchteil der für die Kaltfermentierung erforderlichen Zeit verkürzt. Es muß als überraschend bezeichnet werden, daß die Wirksamkeit der Pektolasen in diesem Temperaturbereich so groß ist, daß vor der teilweisen Inaktivierung der Enzyme der Abbau des interzellulären Bindematerials rasch und in ausreichendem Umfang erfolgt.
• Die Einwirkung der Enzyme bei der genannten Temperatur von etwa 600 C kann auch in jenen Fällen erfolgen, in denen die pektolytischen Enzyme zu der rohen, d. h. nicht »vorgekochten« Kartoffelmasse gegeben werden.
• Nach abgeschlossener enzymatischer Hydrolyse des zwischen den stärkehaltigen Zellen befindlichen Bindematerials wird die im wesentlichen eine Zellsuspension darstellende Masse, gegebenenfalls nach Passieren einer Sieb- oder Filtervorrichtung, in an sich bekannter Weise zu einem Trockenprodukt verarbeitet. Die mikroskopische Untersuchung des Endprodukts weist aus, daß nur ein verschwindend geringer Teil der Stärke aus den Zellen ausgetreten ist.
• Die Vergrößerung zeigt weiterhin, daß die Stärke beim fermentativen Abbauprozeß und bei der Trocknung unverändert geblieben ist. Kartoffelprodukte der erfindungsgemäß hergestellten Art zeichnen sich nicht nur durch ein rasches Quellen in warmem Wasser, sondern auch durch den Wohlgeschmack der damit hergestellten Speisen aus. Die nachstehenden Beispiele erläutern das neue Verfahren.
• Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, das die Stärkezellen der Kartoffel zusammenhaltende Bindematerial mit Hilfe pektolytischer Enzyme in einem solchen Maße abzubauen, daß die genannten Zellen in einer wäßrigen Aufschlämmung frei beweglich, als solche jedoch im wesentlichen noch intakt sind.
• Beispiel 1 1800 g geschälte Kartoffeln wurden geschnitzelt, mit 900 ml Wasser versetzt und durch Zugabe von 9,56 g Zitronensäure auf pH 4, dem optimalen pH-Bereich des verwendeten handelsüblichen pektolytischen Enzympräparates PECTINOL, eingestellt.
• Nach Zugabe von 1 O/oo, bezogen auf die eingesetzte Kartoffelmenge, des Enzympräparates wurde 20 Stunden bei Raumtemperatur fermentiert, wodurch der Zellverband so weit gelockert wurde, daß sich die Kartoffelschnitzel ohne Mühe zwischen den Fingern zu einem Brei verreiben ließen. Ein einfaches Durchrühren genügte, um eine homogene Zellsuspension herzustellen, die sich ohne nennenswerten Rückstand durch ein feines Sieb passieren ließ. Im Gegensatz zu Kartoffelstärke setzt diese Zellsuspension nur langsam und voluminös ab. Unter dem Mikroskop sind einzelne, zum überwiegenden Teil unverletzte Zellen mit eingeschlossenen Stärkekörnern zu erkennen. Die Suspension kann nach einem der bekannten Sprühverfahren in ein lockeres Trockenprodukt übergeführt werden. Die in dem durch Sprühverfahren gewonnenen Trockenprodukt enthaltene Kartoffelstärke weist unter dem Mikroskop keine Veränderung gegenüber nativer Kartoffelstärke auf.
• Beispiel 2 Wie Beispiel 1, doch wurden die geschälten Kartoffeln grob gemahlen und nach Zugabe des Wassers und Einstellen des pH-Wertes auf 4 sowie der Zugabe von 1°/oo des Enzympräparates 1 Stunde bei 550 C unter Rühren im geschlossenen Behälter fermentiert. Die weitere Aufarbeitung danach wie im Beispiel 1.
• Nach dem Vorgehen beider Beispiele wurden Vergleichsversuche ohne Zugabe von Enzym angesetzt.
• Es trat keinerlei Veränderung der Struktur der zerkleinerten Kartoffeln ein. Die Masse ließ sich nicht durch Rühren in eine homogene Zellsuspension verwandeln. Ein Passieren durch das Sieb wie in den Beispielen 1 und 2 war nicht möglich.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Kartoffeltrockenprodukten durch Zerkleinern der geschälten Rohkartoffeln und Trocknung in an sich bekannterWeise, dadurch gekennzeichnet, daß auf die durch Zerkleinern erhaltene Masse pektolytische Enzyme bei einer Temperatur zwischen 20 und 600 C so lange zur Einwirkung gebracht werden, bis eine Suspension der stärkehaltigen Zellen erhalten wird, die alsdann in ein Trockenprodukt übergeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Zerkleinern erhaltene Kartoffelmasse zunächst auf etwa 600 C erhitzt und nach einer weitgehenden Homogenisie- rung in Wasser und Abkühlen mit pektolytischen Enzymen versetzt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der zerkleinerten Kartoffelmasse vor Zugabe der Enzyme auf 3 bis 6 eingestellt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 543 254; französische Patentschrift Nr. 877967.