DE60129530T2

DE60129530T2 - Wachsartige weizenprodukte sowie verfahren zur herstellung derselben

Info

Publication number: DE60129530T2
Application number: DE60129530T
Authority: DE
Inventors: Lori Ann Hickory Corners WILSON; John William Battle Creek COLYN; Grace Portage LAI; Craig USDA/ARS Western Wheat Quality Pullman MORRIS
Original assignee: Kellogg Co; US Department of Agriculture USDA
Current assignee: US Department of Agriculture USDA; Kellanova
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 2001-01-02
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2021-01-03
Also published as: CA2395133A1; MXPA02006496A; EP1244362A4; EP1244361A1; EP1244362B1; DE60129530D1; US7935376B2; EP1244362A1; CA2395133C; AU2752801A; ES2290108T3; AU2752701A; WO2001049131A1; ATE367741T1; CA2395134A1; EP1244361B1; ES2301526T3; DE60132971T2; DE60132971D1; AU784034B2

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein gekochtes, lagerbeständiges, schwimmfähiges Getreidenahrungsmittel, das aus wachsartigem Weizen hergestellt wird. Der gekochte wachsartige Weizen ist lagerbeständig, zum Beispiel kann er über längere Zeiträume in dicht verschlossenen Behältern gelagert werden, ohne ranzig zu werden, sogar ohne Zusatz von Konservierungsmitteln, die ein Ranzigwerden hemmen. Vorzugsweise weist der wachsartige Weizen einen Amylose-Stärkegehalt von weniger als 10% auf. Der wachsartige Weizen kann ferner einen Proteingehalt von weniger als 14% aufweisen, bezogen auf die Trockenmasse des geernteten Weizens. Die Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen gekochten wachsartigen Weizens werden gleichfalls beschrieben.
TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Getreide sind eine wertvolle Quelle für Mikro- und Makronährstoffe, z. B. Kohlenhydrate, Vitamine, Antioxidationsmittel und lösliche und unlösliche Faserstoffe, aber rohes Getreide, zum Beispiel Gerste, Mais, Hafer, Reis, Sorghum, Triticale und Weizen, ist im allgemeinen ungenießbar und nicht leichtverdaulich. Daher wird Getreide gewöhnlich durch Kochen zu einer Form verarbeitet, die leichter verdaulich ist und außerdem in Aussehen, Aroma, Geschmack und Textur angenehme organoleptische Eigenschaften aufweist. Nährwert und organoleptische Eigenschaften der verarbeiteten Getreidenahrungsprodukte und ihre Lagerfähigkeit über lange Zeiträume sind von einer Kombination von Faktoren abhängig, beispielsweise von der verarbeiteten Getreideart, z. B. davon, ob das Getreide hohe Faserstoff- und Antioxidationsmittelgehalte aufweist, von den Lipase- und Peroxidasegehalten, den Arten und Anteilen von Stärke in dem verarbeiteten Getreide, zum Beispiel von Amylopektin oder Amylose, und von den zur Verarbeitung des Getreides angewandten Schritten.
Getreide sind eine gute Faserstoffquelle, und eine faserstoffreiche Kost ist mit verschiedenen gesundheitlichen Vorteilen in Verbindung gebracht worden, zum Beispiel der Senkung des Cholesterinspiegels, der Regulierung von Blutzuckergehalten, die ein wichtiger Faktor für Diabetiker ist, und der Minderung des Risikos von Dickdarmkrebs (LaBell, Healthy Barley Foods Multiply, 87 (Nov. 1997). Ein hoher Serumcholesterinspiegel ist ein anerkannter Risikofaktor für Herzerkrankungen und ist in einer Mehrzahl von Fällen durch Diät heilbar (Connor and Connor, "The Dietary Prevention and Treatment of Coronary Heart Disease" (Dietätische Verhütung und Behandlung von koronaren Herzleiden). In: Coronary Heart Disease, W. E. Connor und J. D. Bristow, Hrsg., J. B. Lippincott, Philadelphia, 1984). Drei in einer Diät modifizierte Faktoren zur Cholesterinsenkung schließen ein: Reduktion des Gesamtfettgehalts, Erhöhen des Verhältnisses von mehrfach ungesättigten zu gesättigten Fettsäuren und Verbrauch an löslichen Faser- bzw. Ballaststoffen. Ballaststoffe bestehen aus einem Gemisch von Bestandteilen mit unterschiedlichem Löslichkeitsgrad in Wasser, und lösliche Faserstoffe sind wegen ihrer hypocholesterolämischen Vorteile gut dokumentiert (Newman et al., Cereal Foods World, 34(10) 883–886 (1989)). Bestandteile, die im allgemeinen als wasserlöslich betrachtet werden, sind unter anderem Pektin, Pflanzengummis und gemischte gebundene (1-3)(1-4)-β-Glucane, wie z. B. die in Haferkleie und in Endospermzellwänden von Gerste gefundenen β-Glucane. Etwa 70% der Endospermzellwände von Gerste sind β-Glucane. Die hypocholesterolämischen Wirkungen von isolierten β-Glucanen und die hypocholesterolämischen Wirkungen bestimmter Mahlfraktionen von Getreide sind jedoch nicht die gleichen wie die eines Vollkomprodukts, das intakte Endospermzellwände enthält (Newman et al., "The Hypocholesterolemic Function of Barley β-Glucans" (Die hypocholesterolämische Funktion von Gerste-β-Glucanen), Cereal Food World, 34 (10): 883–884, 1989).
Getreide liefern auch Antioxidationsmittel, die als Schutzstoff gegen Herz-Kreislauf-Erkrankungen und verschiedene Krebsarten angesehen werden. Tocopherole, z. B. Vitamin E, sind ein potentes Antioxidationsmittel. In seinem natürlichen Nahrungszustand ist Vitamin E tatsächlich eine Familie von mehreren verschiedenen Tocopherolen: alpha, beta, epsilon und gamma. Tier- und In-vitro-Untersuchungen lassen darauf schließen, daß ein Vitamin E-Zusatz das Risiko von chemisch und durch Strahlung induzierten Karzinomen reduziert.
Die Stärkezusammensetzung von Getreiden kann die organoleptischen Eigenschaften von verarbeiteten Getreiden beeinflussen. Getreide enthalten eine Kombination von zwei Stärkearten, Amylose und Amylopektin. Amylose ist ein geradkettiges Glucosepolymer mit α-1,4-Bindungen- Amylopektin ist ein verzweigtkettiges Glucosepolymer mit 1-6-Bindungen an den Verzweigungspunkten. Als "wachsartig" oder "nicht wachsartig" bezeichnete Getreide unterscheiden sich in ihrem Gehalt an Amylose- und Amylopektin-Stärken. Getreide mit höchstens 10% Amylose werden als "wachsartig" bezeichnet. Wachsartige Sorten existieren für Gerste, Mais, Hafer, Reis, Sorghum, Triticale und Weizen, und einige sind früher bei verschiedenen Methoden zur Herstellung von schmackhaften und verdaulichen Nahrungsprodukten verwendet worden.
Im Gegensatz zu Rohgetreide, das über lange Zeiträume gelagert werden kann, ohne zu verderben, vorausgesetzt, daß das Getreide trocken gehalten wird, sind Nahrungsprodukte aus verarbeiteten Getreiden oft Schimmel- und Bakterienwachstum sowie oxidativem und enzymatischem Abbau ausgesetzt. Daher können viele verarbeitete Getreide und Nahrungsprodukte, die verarbeitete Getreide aufweisen, nicht über lange Zeiträume gelagert werden, ohne ranzig zu werden und ihr angenehmes Aussehen, ihr Aroma, ihren Geschmack und ihre Textur zu verlieren, wenn sie nicht mit Konservierungsmitteln behandelt werden.
US-Patent 2526792 von Aldeman offenbart die Herstellung eines zu Graupen verarbeiteten wachsartigen gekochten und gepufften Produkts auf Gerstebasis. Das beschriebene Verfahren enthält keine Schritte, die das Produkt für längere Zeiträume lagerbeständig machen.
US-Patent 2930697 von Miller offenbart ein Verfahren, bei dem Getreide, z. B. Weizen, Hafer, Sorghum und Reis, eingeweicht wird, um seinen Feuchtigkeitsgehalt zu erhöhen, flachgedrückt wird, um die Epidermis und das Endosperm zu brechen, und dann mit Dampf oder mit Wasser gekocht wird, um die Stärke gleichmäßig zu gelieren. Miller offenbart nicht die Verwendung von wachsartigen Getreiden.
US 5520949 offenbart ein Weizengetreide, das man durch ein Verfahren erhält, das dem beanspruchten Verfahren ähnlich ist. Bei dem Verfahren gemäß US 5520949 werden jedoch keine wachsartigen Getreide erwähnt, und ihr Wassergehalt ist viel höher (z. B. 40%) als der beanspruchte Bereich.
US-Patent 4603055 von Karowski et al. betrifft die Herstellung von Getreideflocken, die dicker als nominale geröstete Flocken sind und eine hohe Flockenintegrität aufweisen, die Verpacken, Versand und Kochen zum Wasserentzug widersteht. Karowski et al. erzeugen ein Getreideflockenprodukt auf Mehrkornbasis aus mehreren Getreidearten, die in Stücke geschnitten und dann 15–20 Minuten gedämpft und wärmebehandelt werden, aber die Getreide werden nur teilweise geliert, bevor sie zu Flocken gewalzt werden.
US-Patent 5391388 von Lewis et al. offenbart die Herstellung von wachsartigen porridgeähnlichen Frühstücksflocken, in denen weniger als 30% der Stärke geliert sind. Dies ist ein teilweise geliertes, teilweise gekochtes, schnellkochendes heißes Getreideprodukt. Das Patent offenbart außerdem eine nichtknusprige kalte Frühstücksgetreidenahrung.
US-Patent 5360619 von Alexander betrifft Getreidenahrungsbestandteile aus wachsartiger Gerste. Die Getreidenahrungsprodukte gemäß diesem Patent sind nicht durchgeliert, und das Getreide ist zu Graupen verarbeitet, und daher fehlen ihm die äußeren Teile des Korns. Der äußere Teil des Korns ist eine Ballaststoffquelle, und daher wird durch Verarbeitung zu Graupen der Anteil des Getreides an nützlichen Ballaststoffen in den Getreidenahrungsbestandteilen dieses Patents vermindert.
Die Europäische Patentanmeldung 0338239 von den Erfindern Short und Wilkinson beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines mikrowellenfähigen Halbfertigprodukts und gepufften Nahrungsprodukts aus einer oder mehreren Getreidearten, von denen eines ein gemahlener wachsartiger Vollkommais ist. Durch das darin offenbarte Verfahren wird zwar die Stärke voll geliert, aber das Produkt wird aus einem Teig hergestellt, und die Produkte sind nicht lagerbeständig. Sie unterliegen schnell einer enzymatischen und oxidativen Ranzigkeit, wodurch ein Produkt mit einem Geschmack, Geruch und einer Textur entsteht, die für Verbraucher nicht akzeptierbar sind.
Die Internationale Patentanmeldung WO 96/19117 (Erfinder Lewis) offenbart ein Verfahren, das einen Schritt zum vollen Gelieren von wachsartigen, ganzen oder zerkleinerten Getreiden enthält. Das Produkt kann jedoch ohne Zusatzstoffe zur Hemmung des Ranzigwerdens nicht über längere Zeiträume gelagert werden, ohne ranzig zu werden.
US-Patent 4737371 offenbart eine Behandlung zum Schutz von Getreide gegen enzymatischen Abbau durch Inaktivierung von lipolytischen und oxidativen Enzymen vor dem Mahlen zu einem lagebeständigen fettreichen Mehl. Das Getreide wird längere Zeit eingeweicht, um den Feuchtigkeitsgehalt auf 13–17% zu erhöhen, dann schnell erhitzt, abgekühlt und gelagert oder zu Mehl vermahlen. Das Patent offenbart nicht die Verwendung von wachsartigen Getreiden.
US-Patent 4413018 von Webster et al. offenbart ein Verfahren, um Hafergrütze lagerfähig zu machen, wobei die Grütze einige Zeit lang auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt wird, um die Enzyme zu inaktivieren, die den Fortgang des oxidativen Reaktionsprozesses verursachen. Der Hafer wird behandelt, um den Feuchtigkeitsgehalt zu vermindern, indem er über einen Zeitraum von 1–2 Stunden erhitzt, dann langsam abgekühlt und danach 5–10 Minuten gedämpft oder gekocht wird. Dieses Patent offenbart gleichfalls keine wachsartigen Getreide.
Die US-Patente 6139894 und 6042867 , beide von Hoshino et al., offenbaren die Verwendung einer Mehlmischung, die ein wachsartiges Weizenmehl aufweist, das aus wachsartigem Weizen mit weniger als 10% Amylose hergestellt wird. Die Erzeugung dieses wachsartigen Weizens wird in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-125669 beschrieben. Die Patentschriften offenbaren die Verwendung von Mehlen aus wachsartigem Weizen in Brotkuchen und Nudeln sowie in Tiefkühlkost, gedämpftem chinesischem Manju, Teigbändern, Okonomi-yaki und Takoyaki, und daß die aus den Mehlmischungen aus wachsartigem Weizen hergestellten Produkte besonders wünschenswerte Eigenschaften aufweisen. Das Mehl aus wachsartigem Weizen wird stets als Bestandteil in einer Mehlmischung verwendet und macht nie mehr als 80% der Mischung aus. Die Erfinder beschreiben kein Verfahren zum Kochen des wachsartigen Weizens vor dem Mahlen.
Erhitzen mag zwar als einfache Alternative zur Deaktivierung von Enzymen erscheinen, aber das US-Patent 6156365 von Liwszyc offenbart, daß bestimmte Wärmebehandlungen zwar das Enzym hemmen können, aber die oxidative bzw. Peroxidranzigkeit beschleunigen. Liwszyc offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines voll und gleichmäßig gelierten geschälten, nicht wachsartigen Hafers, wobei dem geschälten Hafer Wasser zugesetzt und der Hafer einige Zeit und bei einer Temperatur zum vollen Gelieren des Hafers gekocht wird. Bei diesem Patent werden aktive Enzyme in Haferkleie deaktiviert, indem geschälter Hafer in Gegenwart von Wärme (100°C, 212°F) 1 bis 3 Stunden gekocht wird, und das Patent offenbart, daß eine weitere rauhe Behandlung von geschältem Hafer zur Zerstörung von Antioxidationsmitteln und zur Verkürzung der Lagerfähigkeit des Fertigprodukts führt. Es wird berichtet, daß die nach dem beschriebenen Verfahren erzeugten Flocken wasseraufnahmefähiger sind als herkömmliche Haferflocken. Dieses Patent offenbart keine wachsartigen Getreidearten.
Die hierin beschriebenen Verfahren eignen sich zur Anwendung auf wachsartige Getreidearten, die zu Graupen verarbeitet sein können oder nicht, sind aber besonders nützlich für die Verarbeitung von wachsartigen Getreidearten mit hohem Lipase- und Peroxidasegehalt, z. B. von wachsartigen Weizensorten. Die erfindungsgemäßen Verfahren erzeugen ein verdauliches, schmackhaftes Nahrungsprodukt aus wachsartigem Getreide, das lagerbeständig, durchgeliert und für Verbraucher organoleptisch bzw. sinnesphysiologisch akzeptierbar ist. Außer ihrer Lagerbeständigkeit bieten die Produkte, die aus Getreide hergestellt werden, das nicht zu Graupen verarbeitet ist, auch die Anteile an Faserstoffen und Tocopherolen, die von Natur aus in Getreide im Erntezustand zu finden sind, sowie hohe Gehalte an Antioxidationsmitteln. Dies gilt besonders für Getreide, wo die Faserstoffe in der Kleie des Getreides zu finden sind, z. B. in Haferkleie.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein schmackhaftes, leichtverdauliches, lagerbeständiges, schwimmfähiges Nahrungsprodukt aus wachsartigen Getreidearten, besonders aus wachsartigem Weizen. Verschiedene Getreidearten sind als wachsartige Sorten verfügbar, zum Beispiel Gerste, Mais, Reis, Sorghum, Triticale und Weizen (siehe z. B. Yamamori et al., Production of a waxy wheat by genetically eliminating wx protein (Erzeugung von wachsartigem Weizen durch genetische Elimination von Wx-Protein) Gamma Field Symposia Nr. 33 (Nachdruck), 1994 Institute of Radiation Breeding, NIAR, MAFF, Japan (Juli 1994); Nakamura et al., "Production of waxy wheats" (Erzeugung von wachsartigen Weizensorten), Molecular Gene Genetic 248, S. 253–259 (1995)). Getreide sind eine wertvolle Quelle von Faser- bzw. Ballaststoffen, β-Glucanen (z. B. in den Endospermzellwänden von Gerste und in Haferkleie) und Antioxidationsmitteln. Angesichts der wünschenswerten Eigenschaften von wachsartigen Getreiden und der Vorteile in der Anlagentechnik ist es wahrscheinlich, daß weitere Getreide, z. B. ein wachsartiger Hafer, entweder durch herkömmliche Züchtungsverfahren oder durch genetische Modifikation unter Anwendung der DNS-Rekombinationstechnik gezüchtet werden und daß die hierin beschriebenen Verfahren auf neu entwickelte wachsartige Getreidearten anwendbar sein werden. Die Verfahren sind speziell anwendbar auf diejenigen Getreidearten mit hohen Lipase- und Peroxidasegehalten, z. B. mit Gehalten, die etwa so hoch oder höher sind als diejenigen in wachsartigen Weizen-, Gerste- und Hafersorten.
Die erfindungsgemäßen Produkte weisen eine verbesserte Lagerfähigkeit, Knusprigkeit, "Schüssel-Lebensdauer" und Schwimmfähigkeit im Vergleich zu Produkten auf, die aus nicht wachsartigen Sorten hergestellt werden. Vorzugsweise weist das ungekochte wachsartige Getreide hohe Gehalte an Gesamt- und löslichen Faserstoffen und hohe Gehalte an Antioxidationsmitteln auf, z. B. Tocopherolen, und diese Gehalte bleiben in dem erfindungsgemäßen gekochten Produkt aus wachsartigem Weizen erhalten.
Wachsartige Getreide weisen nicht mehr als 10% Amylose auf und können unter Weizen, Reis, Hafer, Sorghum (Hirse), Mais und Gerste ausgewählt werden. Nicht alle Getreide haben eine Hülse bzw. Spelze, z. B. Weizen. Aber von den wachsartigen Getreidearten, die eine Spelze enthalten, sind wachsartige unbespelzte Sorten besonders gut verwendbar. Das spelzenfreie Gen erzeugt ein Getreide ohne anhaftende Spelze. So braucht unbespelztes Getreide nicht zu Graupen verarbeitet zu werden, um ein schmackhaftes Getreideprodukt zu erhalten, das für Verbraucher akzeptierbar ist. Da ein unbespelztes Getreide nicht geschält werden muß, enthält das entstehende Produkt im wesentlichen den gleichen Faserstoffanteil, wie er in dem geernteten Getreide zu finden ist. Daher erhält man Nahrungsprodukte mit erhöhten Gesdamtballaststoffanteilen im Vergleich zu Produkten, die aus zu Graupen verarbeitetem Getreide hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen wachsartigen Getreideprodukte haben viele von Verbrauchern gewünschte Eigenschaften. Zum Beispiel ist das wachsartige Getreideprodukt lagerbeständig, d. h. es kann in luftdichten Behältern oder herkömmlichen Getreidebehältern mit Auskleidung gelagert werden, ohne ranzig zu werden, auch ohne Zusatz von anderen Substanzen, z. B. von Tocopherolen, BHT usw., die gewöhnlich verwendet werden, um die Entwicklung von ranzigem Geruch oder Geschmack zu hemmen. Daher weisen die Produkte der vorliegenden Erfindung eine längere Lagerfähigkeit auf Außerdem weisen die erfindungsgemäßen Fertigprodukte eine ungewöhnliche Textur mit erheblich geringerer Oberflächenrauhigkeit und wesentlich verbesserter Schwimmfähigkeit und Knusprigkeit im Vergleich zu nicht wachsartigen Produkten auf. Wenn sie einer Flüssigkeit, wie z. B. Milch, ausgesetzt werden, weisen die nach den erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Produkte eine verbesserte Knusprigkeit und Schwimmfähigkeit auf und bleiben länger schwimmfähig als ähnliche Produkte, die mit nicht wachsartigen Getreidesorten hergestellt werden.
Das in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellte Produkt liegt in Form von Vollkörnern vor, die durchgeliert sind. In alternativen Ausführungsformen ist das Produkt flockenförmig, ein Halbfertigprodukt oder gepufftes Nahrungsprodukt, das aus einem Teig aus gekochtem, wachsartigem Getreide geformt wird, der gemäß der hierin gegebenen Beschreibung hergestellt wird. Vorzugsweise weist das Produkt hohe Anteile an Faserstoffen und Tocopherolen (Vitamin E) auf, die durch das Getreide selbst bereitgestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich für wachsartige Getreide, die zu Graupen verarbeitet sein können oder nicht. Die Verarbeitung zu Graupen entfernt verschiedene Kleieanteile aus den äußeren Schichten des Vollkorns. Zum Beispiel kann ein kleiner Kleieanteil entfernt werden, der einen Verlust von nur etwa 1% der Trockenmasse des Getreides ausmacht, oder es kann im wesentlichen die gesamte Kleie entfernt werden, wodurch ein weißes Getreide erzeugt wird, das im wesentlichen keine braune Färbung von der Kleieschicht aufweist. Zu Graupen verarbeitete Getreide liefern ein Produkt, das von bestimmten Kunden bevorzugt wird.
Die in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugten Produkte sind unter anderem ein Vollkornweizenprodukt in Form von ganzen Kernen, die durchgeliert sind. In alternativen Ausführungsformen ist das Produkt ein Schrotmehl aus gekochtem wachsartigem Vollkornweizen, Flocken, ein Halbfertigprodukt oder ein gepufftes Nahrungsprodukt, das aus einem Teig aus dem verarbeiteten wachsartigen Vollkornweizen geformt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
Die 3A und 3B zeigen die Feuchtigkeit (3A) und die Wasseraktivität (3B) von wachsartigen Gerstenflocken, die nach den erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden, zu verschiedenen Zeiten während der Lagerung über 12 Monate bei 70°F (21,1°C) und 35% relativer Luftfeuchtigkeit
Die 4A und B zeigen die Feuchtigkeit (4A) und die Wasseraktivität (4B) von wachsartigen Gerstenflocken, die nach den erfindungsgemäßen Verfahren verarbeitet werden, während der Lagerung über 12 Wochen bei 100°F (37,8°C) und 35% relativer Luftfeuchtigkeit.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die erfindungsgemäßen Verfahren verwenden wachsartige Getreide mit einem Amylosegehalt von nicht mehr als 10%. Als wachsartige Sorten sind verschiedene Getreidearten verfügbar, z. B. Gerste, Reis, Sorghum und Weizen. Angesichts der wünschenswerten Eigenschaften von wachsartigen Getreiden und der Vorteile in der Anlagentechnik ist es wahrscheinlich, daß andere Getreide wie z. B. ein wachsartiger Hafer, entweder durch traditionelle Züchtungsverfahren oder durch genetische Modifikation unter Anwendung der DNS-Rekombinationstechnik gezüchtet werden, und die hierin beschriebenen Verfahren werden auf neuentwickelte wachsartige Getreide anwendbar sein. Die Verfahren sind speziell anwendbar auf wachsartige Getreide mit hohen Lipase- und Peroxidasegehalten, z. B. Gehalten, die etwa so hoch wie oder höher sind als diejenigen in nicht wachsartigen oder wachsartigen Weizen-, Gerste- und Hafersorten. Besonders gut verwendbares wachsartiges Getreide ist wachsartiger Weizen. Der bei der vorliegenden Erfindung verwendbare wachsartige Weizen weist nicht mehr als 10% Amylose auf. Der wachsartige Weizen kann einen Proteingehalt von weniger als 20% aufweisen. Ein besonders gut verwendbarer wachsartiger Weizen hat einen Proteingehalt von weniger als 14 Gew.-% der Trockenmasse. Ohne sich theoretisch festlegen zu wollen, läßt sich sagen, daß ein Proteingehalt von weniger als 14% der Trockenmasse dem Weizen Eigenschaften gibt, die seine Umwandlung durch die erfindungsgemäßen Verfahren erleichtern. Weizen muß zwar nicht zu Graupen verarbeitet werden, um ein organoleptisch akzeptierbares Produkt zu erzeugen, aber die hierin beschriebenen Verfahren eignen sich auch für zu Graupen verarbeiteten wachsartigen Weizen. Durch Verarbeitung zu Graupen werden verschiedene Anteile der äußeren Schichten des Korns entfernt. Im allgemeinen wird durch Entfernen der äußeren Kornschichten ein weißeres Getreide mit einer Textur erzeugt, die für bestimmte Kunden wünschenswert ist Weizen weist keine Spelze auf und muß daher nicht zu Graupen verarbeitet werden. Es sind andere Getreidearten mit einem unbespelzten Genotyp verfügbar, die Körner ohne anhaftende Spelzen erzeugen und daher nicht zu Graupen verarbeitet werden müssen, um ein genießbares Produkt zu erzeugen. Durch Verarbeitung zu Graupen werden verschiedene Anteile der äußeren Kornschichten entfernt. Zum Beispiel kann ein kleiner Anteil der Kleie entfernt werden, der nur etwa 1% der Trockenmasse des Getreides ausmacht, oder es kann im wesentlichen die gesamte Kleie entfernt werden, wodurch ein weißes Getreide erzeugt wird, das im wesentlichen keine braune Farbe von der Kleieschicht aufweist. Im allgemeinen wird durch Entfernen der äußeren Kornschichten ein weißeres Getreide mit einer Textur erzeugt, die für einige Kunden wünschenswert ist. Die Verarbeitung zu Graupen kann jedoch ein Produkt mit schlechterem Nährwert erzeugen, da das zu Graupen verarbeitete Produkt außer weniger B-Vitaminen erheblich weniger Faserstoffe als das Getreide im Erntezustand enthält. Unbespelzte Getreidesorten sind zur Herstellung von Nahrungsprodukten verwendet werden, aber auch die unbespelzten Sorten sind in einigen Verfahren zu Graupen verarbeitet worden ( US-Patent 5360619 , oben), um die Nahrungsprodukte herzustellen.
Die meisten Getreidearten, z. B. Gerste, Mais, Hirse, Hafer, Reis, Sorghum und Weizen, weisen wachsartige Sorten auf, und einige Sorten sind sowohl wachsartig als auch unbespelzt. Zu den wachsartigen Gerstensorten gehören beispielsweise Waxiro, CDC Candle, Merlin und HB803, Prowashapawana. Wachsartige Weizensorten und ihre Herstellung sind in Yamamori et al., Production of a waxy wheat by genetically eliminating wx Protein (Herstellung eines wachsartigen Weizens durch genetische Elimination von Wx-Protein) (Juli 1994) und in Nakamura et al. "Production of waxy wheats" (Herstellung von wachsartigen Weizensorten), Molecular Gene Genetic 248, S. 253–259 (1995) und in der Offenlegungsschrift der japanischen Patentanmeldung Nr. 6-125669 beschrieben worden. Wachsartige Weizensorten sind bekannt, zum Beispiel Bai Huo (HRS, Wx-D1) und Kanto 107 (SRS, Wx-A1 und Wx-B1 null). Bevorzugter wachsartiger Weizen weist weniger als etwa 10% Amylose auf. Für die vorliegende Erfindung geeignete wachsartige Weizensorten können auch durch Kreuzen von Bai Huo (HRS, Wx-D1) und Kanto 107 (SRS, Wx-A1 und Wx-B1 null) (Nakamura 1995, hier durch Verweis einbezogen) und von Penawawa oder Varianten davon erzeugt werden und weisen vorzugsweise ein oder mehrere Wx-D1-, Wx-A1- oder Wx-B1-Allele oder Varianten davon auf.
Die erfindungsgemäßen Verfahren sind auf ein beliebiges wachsartiges Getreide anwendbar, sind aber besonders nützlich für die Herstellung von verdaulichen, lagerbeständigen Getreideprodukten aus wachsartigen Getreiden, die in ihrem Rohzustand hohe Lipase- und Peroxidasegehalte aufweisen. Hohe Lipasegehalte sind etwa die Gehalte, die z. B. in Hafer, Gerste und Weizen zu linden sind. Im allgemeinen besteht die Ansicht, daß Hafer die höchsten Lipase- und Peroxidasegehalte aufweist, gefolgt von Gerste und dann von Weizen. Durch die hierin beschriebenen Verfahren wird ein schmackhaftes, verdauliches, lagerbeständiges wachsartiges Getreideprodukt erzeugt, das ohne Zusatz von Substanzen, die das Ranzigwerden hemmen, stabil bleibt. Die Verfahren erzeugen außerdem ein wachsartiges Getreideprodukt, das eine (längere "Schüssel-Lebensdauer") aufweist und in Milch mindestens 3 Minuten, vorzugsweise 5 Minuten lang schwimmfähig, knusprig und brechfähig bleibt.
Ohne eine theoretische Festlegung zu beabsichtigen, läßt sich sagen, daß die Ansicht besteht, daß die erfindungsgemäßen Verfahren die Lipasen und Peroxidasen in den erfindungsgemäßen verarbeiteten Getreiden inaktivieren, wobei die Niveaus der Lipase- und Peroxidase-Aktivität ausreichend niedrig sind, so daß die fertigen wachsartigen Getreideprodukte auch nach einer Lagerung über längere Zeiträume in luftdichten oder herkömmlichen Getreidebehältern mit Auskleidung ohne Zugabe von chemischen Zusatzstoffen, z. B. von Tocopherolen oder BHT usw., zur Hemmung der Entwicklung von ranzigem Geruch oder Geschmack keinen ranzigen Geschmack oder Geruch annehmen. Vorzugsweise sind die Produkte über mindestens 6 Monate beständig, nehmen beispielsweise mindestens 6 Monate bei Umgebungstemperatur in herkömmlichen Getreidebehältern mit Auskleidung keinen ranzigen Geschmack oder Geruch an, wie z. B. in Behältern für Kellogg's Corn Flakes^® oder Kellogg's Rice Krispies^®, wobei jedoch die Auskleidung keine Konservierungsmittel enthält. Stärker bevorzugt sind die Produkte mindestens 12 Monate bei Umgebungstemperaturen in einem herkömmlichen Getreidebehälter mit Auskleidung ohne Konservierungsmittel beständig.
Ranzigkeit kann leicht durch Geschmack oder Geruch oder sowohl durch Geschmack als auch durch Geruch oder durch Anwendung normaler Mittel ermittelt werden, z. B. durch Gaschromatographie, zur Bestimmung des Hexanal-Anteils, der beispielsweise durch Lipidoxidation im Kopfraum des verpackten Getreides oder in dem Getreide selbst entsteht. Hexanal akkumuliert sich linear bis zu einem bestimmten Zeitpunkt, der als Zeit des Durchbruchpunkts bekannt ist, in dem die Akkumulationsgeschwindigkeit von der Linearität abzuweichen und exponentiell zu steigen beginnt. Der Durchbruchpunkt der schnellen Hexanal-Akkumulation liegt dicht an dem Zeitpunkt, zu dem Verbraucher die Ranzigkeit festzustellen beginnen. Feneley, "Accelerated Shelf-Life Testing of a ready to Eat Cereal" (Beschleunigter Lagerfähigkeitstest von eßfertigen Cerealien), Masters Thesis, Dept. of Food Science and Human Nutrition, Michigan State University (1998); Fritsch und Gale, "Hexanal as a measure of rancidity in low fat foods" (Hexanal als Ranzigkeitsmaß in fettarmen Nahrungsmitteln), J. Amer. Oil Chem. Soc. 54:225 (1976). Ferner ist das Produkt nicht nur lagerbeständig, sondern weist auch eine verbesserte Schwimmfähigkeit auf. Das erfindungsgemäße Produkt bleibt in einer Flüssigkeit, z. B. in Milch, länger schwimmfähig als ein Produkt, das am einem nicht wachsartigen Getreide, besonders aus Gerste, oder aus einem nach anderen Verfahren hergestellten wachsartigen Getreide, besonders wachsartiger Gerste, hergestellt wird. Die erfindungsgemäßen Produkte weisen eine "Schüssel-Lebensdauer", gemessen durch einen knusprigen, brechfähigen und schwimmfähigen Charakter, in Milch von mindestens 3 Minuten, vorzugsweise von mindestens 5 Minuten auf.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das wachsartige Getreide, besonders ein wachsartiger Weizen, die Form von ganzen Körnern, d. h. von Körnern, die bei der Verarbeitung nicht geteilt worden sind, und daher erhält man ein Produkt, das einem Vollkorn in seiner natürlichen Form ähnelt. Das Produkt ist lagerbeständig und schwimmfähig, und die Stärke innerhalb des Getreides ist durchgeliert, das Korn erscheint durchscheinend. Bei diesem Verfahren wird das geerntete wachsartige Getreide durch Hitzeeinwirkung hydratisiert, z. B. in einem Rotationskocher oder einer Dämpfschnecke, um den Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 11 bis 16% zu erhöhen. Das Getreide wird etwa 5 bis etwa 15 Minuten lang auf 95°C bis etwa 110°C erhitzt. Zum Beispiel kann das Getreide etwa 5 bis 15 Minuten bei etwa 1,03 bar bis etwa 1,72 bar (15 bis 25 psi), vorzugsweise 1,1 bis 1,17 bar (16–17 psi) gedämpft werden. Vorzugsweise wird das Getreide 7 bis 10 Minuten bei 1,1–1,17 bar (16 bis 17 psi) gedämpft. Das erhitzte Getreide kann in einem Speicherbehälter bei Umgebungstemperatur zum Temperieren stehen gelassen werden. In einer Ausführungsform wird das erhitzte Getreide 45 bis 90 Minuten bei etwa 71°C (160°F) bis 94°C (200°F) heiß temperiert und dann gerüttelt. Stärker bevorzugt kann das erhitzte Getreide etwa 1 Stunde bei etwa 74°C (165°F) temperiert werden. Das temperierte Getreide wird dann in einer Rüttelmühle leicht gerüttelt. Vorzugsweise wird das temperierte Getreide gerade genug gerüttelt, um das Perikarp aufzuspalten.
Das erhitzte Getreide, entweder gerüttelt oder urgerüttelt, wird dann durchgeliert, so daß es durchscheinend aussieht. Gelieren kann unter verschiedenen Kochbedingungen erreicht werden, wobei die Temperatur-, Zeit-, Druck- und Feuchtigkeitsbereiche unterschiedlich sind, z. B. durch Verwendung eines Kocher-Extruders mit anschließender direkter Expansion. Vorzugsweise wird das erhitzte Getreide etwa 30 Minuten bis etwa 90 Minuten bei 94°C (200°F) bis 177°C (350°F) unter einem Druck von 1,03–1,38 bar (15–20 psi) gekocht, um die Stärke im gesamten Korn zu gelieren. Starker bevorzugt wird das Getreide in einem Rotationskocher bei 127°C (260°F) etwa 1 Stunde unter einem Druck von 1,03–1,17 bar (15–17 psi) gekocht. Die gekochten gelierten Körner sind insgesamt durchscheinend. Nach dem Durchgelieren der Körner wird das Getreide abgekühlt. Die einzelnen abgekühlten gelierten Körner werden getrennt und dann bis auf einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 18%–28% getrocknet. Vorzugsweise werden die gelierten Körner auf einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 18–20% getrocknet. Das Getreide wird dann etwa 1 Stunde unter Umgebungsbedingungen äquilibriert und dann in einer Walzenmühle auf eine gewünschte Dicke gewalzt. Vorzugsweise beträgt die Dicke des gewalzten Getreides etwa 0,051 bis etwa 0,152 mm (0,002–0,006 Zoll). Das Getreide wird dann getrocknet, vorzugsweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 16–10%, und dann 24 Stunden äquilibriert. Das entstehende Produkt ist ein lagerbeständiges, wachsartiges Getreidehalbfertigprodukt in Form von ganzen Körnern, das keine Zugabe von Substanzen zur Hemmung des Ranzigwerdens erfordert. Das Halbfertigprodukt kann unter Anwendung irgendeines dem Fachmann bekannten Verfahrens geröstet oder gepufft werden. Zum Beispiel kann das Produkt unter Verwendung einer Luftwirbelschicht oder einer Puffkanone expandiert werden. Das gepuffte oder geröstete Produkt kann allein oder mit heißer oder kalter Milch gegessen werden. Das gepuffte Produkt hat angenehme organoleptische Eigenschaften, die eine knusprige Textur einschließen, aber nicht darauf beschränkt sind. Das geröstete oder gepuffte Produkt hat einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2,5–3%, außer der verbesserten Knusprigkeit und Lagerbeständigkeit eine geringe Dichte und eine erhöhte Schwimmfähigkeit im Vergleich zu einem Produkt, das aus einem nicht wachsartigen Getreide hergestellt wird. Das Produkt bleibt in Flüssigkeit, z. B. in Milch, mindestens 3 Minuten schwimmfähig, und vorzugsweise mindestens 5 Minuten. Das wachsartige Getreide kann vor dem Hydratisieren mittels Hitze zu Graupen verarbeitet oder nicht zu Graupen verarbeitet werden. Vorzugsweise wird das wachsartige Getreide nicht zu Graupen verarbeitet. Vorzugsweise wird das graupenförmige Getreide von etwa 1 bis etwa 30% der Trockenmasse des wachsartigen Getreides zu Graupen verarbeitet.
In einer alternativen Ausführungsform werden die gelierten Körner im wesentlichen wie oben beschrieben hergestellt, aber anstelle des Rüttelns oder der Aquilibrierung bei Umgebungstemperaturen und des Walzens der gelierten Körner, die einen Feuchtigkeitsgehalt von 18–28% aufweisen, werden sie mit einem anderen Getreide oder mit Sojamehl oder Proteinquellen und Wasser vermischt, um eine Zusammensetzung zu bilden, die extrudiert und getrocknet wird, um ein Halbfertigprodukt zu bilden. Das Halbfertigprodukt kann anschließend zu Flocken verarbeitet und geröstet oder gepufft werden.
Alternativ kann das geerntete, wachsartige Getreide, gleichgültig ob es zu Graupen verarbeitet oder nicht zu Graupen verarbeitet ist, mittels Hitze hydratisiert werden, z. B. in einem Rotationskocher oder einer Dämpfschnecke, indem das Getreide etwa 5 bis etwa 15 Minuten, vorzugsweise etwa 10 Minuten, bei 95°C (203°F) bis 110°C (230°F), gedämpft wird, z. B. durch Dämpfen bei etwa 1,03 bis 1,72 bar (15 bis 25 psi), vorzugsweise bei 1,07–1,17 bar (16 bis 17 psi). Die erhitzten Körner können dann mit Wasser vermischt und 30–90 Minuten, vorzugsweise etwa 50 Minuten, unter einem Druck von etwa 1,03 bis 1,72 bar (15–25 psi), vorzugsweise bei 1,38 bar (20 psi) gekocht werden. Der Feuchtigkeitsgehalt des Getreides nach dem Kochen beträgt etwa 30%. Das gekochte Getreide wird dann durch herkömmliche Mittel auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 18–28%, vorzugsweise etwa 18–20%, getrocknet. Zum Beispiel wird das gekochte Getreide eine Stunde in einem Temperierbehälter auf 93°C–71°C (200°F–160°F) gehalten. Das temperierte Getreide wird dann durch eine Walzenmühle auf eine gewünschte Dicke von 0,076–0,084 cm gerüttelt. Danach wird das gerüttelte Getreide weiter bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10–16% getrocknet. Das gerüttelte Getreide kann durch herkömmliche Mittel getrocknet werden, z. B. etwa 10–20 Minuten bei 94°C (200°F) in einem Trockner. Das getrocknete gerüttelte Getreide wird dann 8-12 Stunden bei Umgebungstemperaturen temperiert. Nach dem Temperieren des Produkts kann es durch herkömmliche Mittel weiter geröstet oder gepufft werden. Vorzugsweise 15–25 Sekunden bei etwa 193°C (380°F) bis etwa 371°C (700°F). Stärker bevorzugt 15–25 Sekunden bei etwa 204–232°C (400–450°F).
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die gekochten gelierten wachsartigen Körner zu einer lagerbeständigen Frühstückscerealie oder einem Imbiß verarbeitet, wie z. B. zu Flocken, Schnitzeln, Puffkörnern, Nuggets, Streifen oder Chips, die auch ohne Zusatz von Substanzen zur Hemmung des Ranzigwerdens lagerbeständig sind. In dieser Ausführungsform werden die wachsartigen Körner hergestellt, wie oben dargelegt, aber statt die einzelnen gekochten gelierten Körner zu trennen, werden sie abgekühlt und dann unter geringer Scherung geknetet, ähnlich wie bei dem für Pasta angewandten Prozeß, um einen Teig zu formen. Vorzugsweise wird das Kneten mit einer Schnecke und einem Mundstück durchgeführt, und dann wird der Teig durch eine Pastamaschine verarbeitet, die ein leichtes Puffen und Einmischen von Luft verursacht. Der Teig wird auf Umgebungstemperaturen abgekühlt und kann in irgendeine geeignete Form gebracht werden. Zum Beispiel kann der geknetete Teig zu Pellets geformt und dann getrocknet und gepufft werden, oder er kann getrocknet und dann zu Flocken verarbeitet und gerastet werden. Alternativ kann der Teig direkt an der Form expandiert und dann getrocknet und wahlweise geröstet werden.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der gedämpfte wachsartige Weizen vor dem Gelieren zu einem Schrotmehl von einer gewünschten Konsistenz, z. B. einem groben oder feinen Schrotmehl des ganzen gedämpften Korns, gemahlen werden. Das Schrotmehl kann geliert werden, und das gelierte Produkt kann dann in eine gewünschte Form gebracht werden, die weiter gepufft oder geröstet werden kann. Zum Beispiel kann das Schrotmehl in einem Kocher-Extruder mit Form geliert und dann direkt an der Form expandiert werden. Das Schrotmehl kann beispielsweise auch in einem Rotationskocher geliert werden, und das gelierte Produkt kann abgekühlt und getrocknet und dann zu einem lagerbeständigen Produkt weiterverarbeitet werden, beispielsweise zu einer Frühstückscerealie oder einem Imbiß, wie z. B. zu Flocken, Schnitzeln, Puffkörnern, Nuggets, Streifen oder Chips, die auch ohne Zusatz von Substanzen zur Hemmung des Ranzigwerdens lagerbeständig sind.
Die erfindungsgemäßen Frühstückscerealien und Imbisse weisen sowohl eine verbesserte Lagerbeständigkeit aufgrund der Lagerbeständigkeit des Produkts als auch eine verbesserte "Schüssel-Lebensdauer" auf, wie durch die verlängerte Knusprigkeit, Brechfähigkeit und Schwimmfähigkeit in Flüssigkeit demonstriert wird. Zum Beispiel weist das Produkt eine "Schüssel-Lebensdauer" von mindestens 3 Minuten und vorzugsweise von mindestens 5 Minuten auf, im Vergleich zu einer "Schüssel-Lebensdauer" von nur 1,5 Minuten für ein ähnliches Produkt, das aus einem nicht wachsartigen Getreide hergestellt wird.
Die erfindungsgemäßen Produkte können eine oder mehrere wachsartige Getreidearten aufweisen, und die Verfahren können auf Kombinationen von wachsartigen Getreiden angewandt werden, so daß zwei oder mehrere wachsartige Getreide zusammen verarbeitet werden, um ein Gemisch von verarbeiteten Getreiden herzustellen. Vorzugsweise weist das wachsartige Getreide hohe Anteile an Faserstoffen und Antioxidationsmitteln auf. Die erfindungsgemäßen Produkte können allein gegessen, zu einem Teig gemischt werden, oder die verarbeiteten wachsartigen Getreide können anschließend zu einer Konsistenz gemahlen werden, die sich zur Verwendung in einem Teig eignet.
Die erfindungsgemäßen gekochten wachsartigen Körner können teilweise oder vollständig mit einer eßbaren Schicht überzogen werden. Zum Beispiel können Saccharose, Dextrose, ein eßbares Wachs, Lipid, ein Emulgator oder Protein verwendet werden. Beispielsweise kann das wachsartige Getreide mit den folgenden Substanzen beschichtet werden: Reissirup, Carnaubawachs, polymerer Fructose, Maissirup-Feststoffen, Lipiden, z. B. Fetten und Ölen (teilweise oder voll hydriert), Phospholipiden und Emulgatoren, z. B. aus pflanzlichen Quellen wie etwa Sojabohne, Färberdistel, Mais usw. abgeleitetem Lecithin, fraktionierten Lecithinen, die entweder mit Phosphatidylcholin oder mit Phosphatidylethanolamin oder beiden angereichert sind, Mono- oder Diglyceriden, Natriumstearoyl-2-lactylat, Polysorbat 80 und im Handel erhältlichen Mono- und Diglyceriden, gesättigten destillierten Monoglyceriden und Diacetyltartarsäureestern von Monoglyceriden, Mononatriumphosphat-Derivaten von Mono- und Diglyceriden eßbarer Fette oder Öle, Sorbitanmonostearat, Polyoxyethylensorbitanmonostearat, hydoxyliertem Lecithin, lactylierten Fettsäureestern von Glycerin und Propylenglycol, Polyglycerinestern von Fettsäuren, Propylenglycolmono- und -diestern von Fetten und Fettsäuren, Polyglycerinpolyricinoleat, Ammoniumsalzen von Phosphatidsäure, Saccharoseestern, Haferextrakt, Diacetyltartarsäureestern von Mono- und Diglyceriden oder Gemischen dieser Emulgatoren, Proteinen, z. B. Gelatine, Casein, Caseinaten, Sojaprotein, Molkenprotein und ähnlichen Produkten, Pflanzenharzen und pflanzlichen, mikrobiellen oder synthetischen Gummis, zum Beispiel Guargummi, Gummi arabicum, Johannisbrotgummi, Tragantgummi, Karaya-Gummi und Carrageenan, Xanthan, Dextran, Pektin mit niedrigem Methoxylgehalt, Propylenglycol, Carboxymethyl-Johannisbrotgummi und Carboxymethyl-Guargummi und Produkten, welche die Textur und die "Schüssel-Lebensdauer" verbessern, z. B. Faserstoffen oder Kohlenwasserstoffen mit niedrigem Molekulargewicht, zum Beispiel modifizierten Stärken. Die Beschichtung kann etwa 5 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% des Endprodukts ausmachen.
Bin weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sind eßbare Zusammensetzungen, welche die erfindungsgemäßen wachsartigen Getreide aufweisen, besonders mehlhaltige Zusammensetzungen. Zum Beispiel kann das erfindungsgemäße gekochte wachsartige Getreide mit anderen Getreiden und Mehlen vermischt und als Zusatzstoff oder Austauschstoff in andere Nahrungsprodukte eingearbeitet werden, wie beispielsweise eßfertige Cerealien, z. B. Special K^TM, Total^TM oder Product 19^TM, Müsli, Granola-Getreidecluster, Imbißriegel, Kekse, Crackers, Brot, Kuchen, Muffins und Pastetenkrusten. Die erfindungsgemäßen wachsartigen Getreide können auch in Süßigkeiten eingearbeitet werden, z. B. in Schokoladenriegel.
Dem verarbeiteten wachsartigen Getreide können während oder nach dem Kochen weitere Bestandteile zugesetzt werden. Zum Beispiel können natürliche oder künstliche Süßungsmittel, Gewürze, Salze oder Geschmackstoffe dem verarbeiteten wachsartigen Getreide zugesetzt werden. Beispiele von Süßungsmitteln, die zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Dextrose, Reissirup, Maissirup, Saccharose, Glucose oder Fructoseoligosaccharide. Geeignete Gewürze schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Muskatnuß, Nelken, Zimt und Piment. Geeignete Geschmackstoffe schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf Vanille, einen Fruchtextrakt, z. B. Orange, Zitrone, Erdbeere, Kirsche, Blaubeere oder Ananas, und Kakao.
Die hierin offenbarten Verfahren sind auch auf zu Graupen verarbeitete wachsartige Getreide anwendbar. Durch Verarbeitung zu Graupen werden verschiedene Kleieanteile aus den äußeren Schichten des vollen Korns entfernt. Zum Beispiel kann ein kleiner Kleieanteil entfernt werden, der einen Verlust von nur etwa 1% der Trockenmasse des Korns ausmacht, oder es kann im wesentlichen die gesamte Kleie entfernt werden, wodurch ein weißes Getreide erzeugt wird, das im wesentlichen keine braune Farbe aus der Kleieschicht aufweist. Zu Graupen verarbeitete Getreide erzeugen ein Produkt, das von einigen Verbrauchern bevorzugt wird. Das Getreide kann nach irgendeinem geeigneten Verfahren zu Graupen verarbeitet werden, und vorzugsweise wird das zu Graupen verarbeitete Getreide aus etwa 1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% des Getreides, vorzugsweise aus etwa 1–20 Gew.-% zu Graupen verarbeitet. Durch die erfindungsgemäßen Verfahren wird ein verdauliches, schwimmfähiges, lagerbeständiges Nahrungsprodukt aus zu Graupen verarbeitetem wachsartigem Getreide erzeugt, aber die Faserstoffanteile können im Vergleich zu dem nicht zu Graupen verarbeiteten wachsartigen Getreide wegen des Verlusts der äußeren Kornschichten reduziert sein. Auch wenn die Faserstoffgehalte dieser Produkte unter Umständen durch das Verarbeiten zu Graupen reduziert werden, behält das Produkt dennoch seine verbesserte Lagerbeständigkeit bei, ohne Zusatz von Konservierungsmitteln, die das Ranzigwerden hemmen, wie durch die geringere Geschwindigkeit, mit der ranziger Geruch und Geschmack erzeugt werden, und die langsame Änderung des Feuchtigkeitsgehalts, die zu einer Änderung des Aussehens, Geruchs, Geschmacks und der Textur-"Altbackenheit" nach längerer Lagerung in einem luftdichten oder herkömmlichen Cerealienbehälter mit Auskleidung nachgewiesen wird. Vorzugsweise ist das Produkt mindestens 6 Monate, stärker bevorzugt 12 Monate ohne Zusatz von Konservierungsmitteln beständig, die das Ranzigwerden hemmen, und das verarbeitete wachsartige Getreideprodukt behält angenehme organoleptische Eigenschaften, z. B. einen frischen Geschmack und eine knusprige Textur.
Die erfindungsgemäßen wachsartigen Getreide haben Texturen, die sich erheblich von denen verarbeiteter nicht wachsartiger Getreide unterscheiden. Die wachsartigen Getreide weisen eine wesentlich geringere Oberflächenrauhigkeit und eine wesentlich erhöhte Knusprigkeit und Schwimmfähigkeit im Vergleich zu nicht wachsartigen Produkten auf. Die verarbeiteten wachsartigen Getreide werden auch ohne Zusatz von Konservierungsmitteln nicht ranzig, wie durch Geschmack, Textur oder Geruch oder durch ein Maß des Hexanalgehalts im Kopfraum des verpackten Produkts oder den Hexanalgehalt im Produkt selbst ermittelt wird. Der Fachmann erkennt, daß Hexanalgehalte, die als akzeptierbar angesehen werden, von der Getreideart abhängen und leicht bestimmt werden können, z. B. durch Gaschromatographie, siehe z. B. Feneley, "Accelerated Shelf-Life Testing of a ready to Eat Cereal" (Beschleunigter Lagerfähigkeitstest von eßfertigen Cerealien), Masters Thesis, Dept. of Food Science and Human Nutrition, Michigan State University (1998); Fritsch und Gale, "Hexanal as a measure of rancidity in low fat foods" (Hexanal als Ranzigkeitsmaß in fettarmen Nahrungsmitteln), J. Amer. Oil Chem. Soc. 54:225 (1976) wegen einer Diskussion des Hexanalgehalts und seiner Beziehung zur Ranzigkeit.
Die folgenden Beispiele sind nur zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung gedacht und sollen den Umfang der hierin beschriebenen Erfindung nicht einschränken.
BEISPIEL 1
In diesem Beispiel wurden die Produkte aus wachsartiger Gerste oder aus wachsartigem Weizen hergestellt.
Wachsartige Gerste mit weniger als 1% anhaftenden Restspelzen (oder wachsartiger Weizen) wurde gereinigt empfangen und in einem Rotationskocher 7–10 Minuten bei 1,17 bar (17 psi) gedämpft und dann vor dem Rütteln eine Stunde bei 74°C (165°F) temperiert.
Die temperierte Gerste (oder der Weizen) wurde durch eine Walzenmühle leicht geriffelt, gerade genug, um das Perikarp (die Fruchthülle) des Korns platzen zu lassen. Die gerüttelte Gerste (oder der Weizen) wurde dann wieder in den Rotationskocher gegeben und 10–15 Minuten bei 1,17 bar (17 psi) gedämpft (127°C, 260°F). Der Druck des Kochers wurde abgelassen, und dann wurde ein Gemisch aus Zucker, Salz, Maissirup mit hohem Fructoseanteil zugesetzt. Der Kocher wurde dann etwa 30 bis 40 Minuten auf einen Druck von 1,17 bar (17 psi) gebracht, um die Stärke im gesamten Korn zu gelieren. Die Gerste (oder der Weizen) wurde dann abgekühlt, und einzelne Körner wurden getrennt. Der Feuchtigkeitsgehalt betrug etwa 30–33%. Die Einzelkörner wurden dann 20 Minuten bei 94°C (200°F) bis auf einen Feuchtigkeitsbereich von 20% bis 18% getrocknet. Das Produkt wurde dann 1 Stunde bei Umgebungsluft äquilibriert. Der äquilibrierte Weizen wurde dann durch eine Walzenmühle gewalzt, um langgestreckte dünne Beeren von etwa 0,1 mm (0,004 Zoll) Dicke zu formen. Die Beeren wurden dann bis auf eine Feuchtigkeit von 14–12% getrocknet und dann 24 Stunden äquilibriert. Das getrocknete äquilibrierte Produkt wurde dann mittels einer Luftwirbelschicht bei 190°C (375°F) 25 Sekunden expandiert. Der Feuchtigkeitsgehalt des expandierten Produkts betrug etwa 2,5–3%.
BEISPIEL 2
In diesem Beispiel wurden Produkte aus wachsartiger Gerste oder aus wachsartigem Weizen hergestellt.
Das Getreide (wachsartige Gerste oder wachsartiger Weizen) wurde gemäß der Beschreibung in Beispiel 1 bis zu dem Trocknungsschritt verarbeitet, in dem die einzelnen gelierten Körner auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 20% bis 18% getrocknet wurden. Die Einzelkörner wurden mit einem Sojamehl bis zu etwa 25% des Gesamtgewichts vermischt, und das Gemisch aus Getreide und Mehl wurde in eine Pastapresse gegeben und mit etwa 10% des Gesamtgewichts Wasser vermischt. Das entstehende Produkt wurde mit einer Presse als Pellet extrudiert. Die Pellets wurden dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 16% getrocknet und durch eine Walzenmühle zu Flocken verarbeitet. Die Flocken wurden dann in einer Luftwirbelschicht unter Anwendung des gleichen Verfahrens und der gleichen Temperaturen geröstet, wie in Beispiel 1 dargestellt. Der Feuchtigkeitsgehalt des gerösteten Produkts betrug etwa 2,5 bis 3%.
BEISPIEL 3

In diesem Beispiel wurden Produkte aus wachsartiger Gerste oder aus wachsartigem Weizen hergestellt.

Wachsartiges Getreide (unbespelzte Gerste CDC Candle oder wachsartiger Weizen)	20,00 lb	(9,07 kg)
Zucker	3,43 lb	(1,56 kg)
Salz	0,37 lb	(168 g)
Maissirup mit hohem Fructosegehalt	0,70 lb	(318 g)
Wasser	3,74 lb	(1,7 kg)

Vorverarbeitungsverfahren:
Das wachsartige Getreide wurde gewaschen und in warmem Wasser (49°C, 120°F) 5 Minuten gewässert und dann zum Abtropfen auf ein Sieb gegeben. Das Getreide wurde in eine große Trommel gegeben und mit Hilfe eines Frischdampfschlauchs 5 Minuten gedämpft. Das gedämpfte Getreide wurde zum Temperieren bei 71°C–93°C (160°F–200°F) eine Stunde in einem Behälter belassen, um den Feuchtigkeitsgehalt zu erhöhen und das Perikard zu lockern. Das Getreide wurde dann ähnlich wie altmodisch gewalzter Hafer durch eine kleine Flockenmühle gerüttelt. Es wurden 22,7 kg (50 lb) des gerüttelten Getreides erzeugt.
Kochverfahren:
Ein Kocher wurde mit 9,07 kg (20 lb) des vorverarbeiteten Getreides gefüllt. Das Getreide wurde etwa 15 Minuten gekocht, indem der Kocher abgedichtet und der Druck mit ausreichender Geschwindigkeit erhöht wurde, um in 9 Minuten 1,1 bar (16 psi) zu erreichen, und dann die übrige Zeit mit Dampf (127°C, 260°F) unter einem Druck von 1,1 bar (16 psi) gekocht wurde. Der Druck wurde abgelassen, und durch eine Injektionsstelle wurde Geschmackstoff zugesetzt, und die Geschmackstoffe und das Getreide wurden 5 Minuten vermischt. Dann wurde der Druck wieder auf den Kocher gegeben. Das Produkt wurde dann 45 Minuten bei 1,1 bar (16 psi) (127°C, 260°F) gekocht.

Das gekochte wachsartige Getreideprodukt wurde in einen Bottich gegeben und dann an der Luft abgekühlt. Das Produkt wurde in vier gleich große Stücke geteilt. Die viergeteilten Stücke wurden dann durch eine Pelletiermaschine verarbeitet. Die Pellets wurden abgekühlt und dann 5 Minuten an der Luft getrocknet. Die getrockneten Pellets wurden dann zu Flocken von 1,5 cm bis 2 cm Größe verarbeitet. Die Flocken wurden 15 Minuten bei 88°C (190°F) auf eine Feuchtigkeit von 12–14% getrocknet. Die getrockneten Flocken wurden etwa 25 Sekunden bei 204°C (400°F) geröstet, wodurch die Flocken auf eine Länge von 3,5 cm bis 4 cm und eine Breite von 2,5 cm bis 3 cm expandiert wurden. Die Dicke war 0,66–0,76 mm, und die Querdicke der Flocken war 0,094–0,116 mm. Die Flocken waren kräftig, leicht und luftig. Das Produkt war schwimmfähig und wurde in Milch mindestens 3 Minuten lang nicht durchfeuchtet. BEISPIEL 4 Trockenbestandteile

Vollkornmehl aus wachsartiger Gerste	120,00 kg
Saccharose	9,00 kg
Salz	2,26 kg
Maisöl	0,53 kg
Natriumbicarbonat	0,53 kg
Flüssige Vormischung
Malzextrakt	0,547 kg
Maissirup/Wasser	6,08 kg
Verhältnis flüssige Vormischung zu Trockenbestandteilen	5,00%

Die wachsartige Gerste wurde gedämpft und dann zur Lipase-Deaktivierung 1 Stunde auf 93°C–71°C (200–160°F) gehalten. Das wachsartige Vollkorngetreide wurde zu einem beständigen Schrotmehl gemahlen. Die gemahlene wachsartige Gerste wurde mit den übrigen, oben dargestellten Trockenbestandteilen vermischt. Die Trockenbestandteile wurden in einen Doppelschneckenextruder vermischt, und die flüssigen Bestandteile wurden in die vermischten Trockenbestandteile eingespritzt, vermischt, und das Gemisch wurde in Form eines röhrenförmigen Teigs extrudiert. Die Temperatur des aus dem Extruder austretenden Teigs betrug etwa 127–130°C (286–291°F). Der Teig wurde dann abgekühlt und zu Pellets geformt, die 20–25% Feuchtigkeit enthielten. Die Pellets wurden dann ausgewalzt und geformt und 20 Minuten bei 60–70°C (165–183°F) auf eine Feuchtigkeit von 10–12% getrocknet. Das Produkt wurde dann. 25 Sekunden bei etwa 204°C (400°F) gepufft.
In einer alternativen Ausführungsform wurde nach dem Mischen der trockenen und flüssigen Bestandteile in einem Doppelschneckenextruder das Gemisch direkt aus dem Mundstück mit einer Austrittsfeuchtigkeit von 6–9% expandiert, und das Produkt wurde dann auf 3% getrocknet.
BEISPIEL 5
Zur Untersuchung der Lagerbeständigkeit wurden die sensorischen Eigenschaften Aroma, Geschmack und Textur von wachsartigen Gerstenflocken, die gemäß der Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt wurden, durch Expertengremien für Cerealienbeständigkeit nach 3, 6, 9 und 12 Wochen Lagerung unter Heißraumbedingungen, bei denen die Temperatur 37,8°C (100°F) und die Feuchtigkeit 70% betragt, und nach 2, 4, 6, 8, 10 und 12 Monaten Lagerung bei 21°C (70°F) und 35% relativer Feuchtigkeit beurteilt. Die Proben wurden auch in Bezug auf Änderungen der Feuchtigkeit und Wasseraktivität und auf Oxidationsbeständigkeit analysiert. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 und den 3A und 3B sowie den 4A und 4B dargestellt. Eine Analyse der Zeittrenddaten wurde mittels linearer zeitlicher Regression durchgeführt.
5a. Sensorische Eigenschaften nach Lagerung
Die wachsartigen Gerstenflocken entwickelten während der 12-wöchigen oder 12-monatigen Lagerung kein Kartonaroma, d. h. keinen muffigen, abgestandenen holzigen Geruch, der mit feuchtem Karton verbunden ist, und keinen tranigen Fehlgeschmack ähnlich dem von Leinöl oder Ölfarbe, der mit oxidiertem Öl verbunden ist, die typisch für ranzige Produkte sind.
5b. Chemische Analyse
Chemische Analysen der Wasseraktivität und des Feuchtigkeitsgehalts der wachsartigen Gerstenflocken ließen darauf schließen, daß Feuchtigkeit und Wasseraktivität mit der Zeit leicht anstiegen. Bei einer Lagerung bei 21°C (70°F) und 35% relativer Feuchtigkeit nahm der Feuchtigkeitsgehalt um etwa 0,05% pro Monat zu (3A), und die Wasseraktivität nahm um etwa 0,009 pro Monat zu (3B). Bei Lagerung unter Heißraumbedingungen nahm der Feuchtigkeitsgehalt um etwa 0,5% pro Monat zu (4A) und die Wasseraktivität nahm um etwa 0,003 pro Monat zu (4B). Die Anstiege des Feuchtigkeitsgehalts und der Wasseraktivität waren zwar sehr unterschiedlich, aber niedrig.

Zur Untersuchung der Oxidationsbeständigkeit wurden die Hexanalgehalte des Testprodukts analysiert. Die Hexanalgehalte blieben in dem Produkt während des gesamten Tests niedrig. Ein schneller Anstieg der Hexanal-Akkumulation, der als Durchbruchzeitpunkt bekannt und damit verbunden ist, daß Verbraucher Ranzigkeit feststellen, wurde nicht beobachtet.

Tabelle 1: Sensorische Eigenschaften – Heißraumbedingungen (37,7°C, 100°F, 35% RH)
Eigenschaften	anfangs	3 Wochen	6 Wochen	9 Wochen	12 Wochen
Kartonaroma	0,0	0,0	0,3	0,4	0,2
traniges Aroma	0,0	0,0	0,0	0,0	0,1
Kartongeschmack	0,0	0,0	0,1	0,3	0,2
traniger Geschmack	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Härte	8,0	6,5	7,5	7,6	7,7
Knusprigkeit	8,9	9,0	9,0	8,9	8,6
0–5 = leicht; 6–10 = mäßig; 11–15 = stark

Tabelle 2: Sensorische Eigenschaften – Raumtemperatur (21,1°C, 70°F, 35% RH)
Eigenschaften	anfangs	2 Mon.	4 Mon.	6 Mon.	8 Mon.	10 Mon.	12 Mon.
Kartonaroma	0,0	0,3	0,3	0,2	0,0	0,3	0,3
traniges Aroma	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,1
Kartongeschmack	0,0	0,0	0,3	0,1	0,3	0,1	0,2
traniger Geschmack	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0	0,0
Härte	8,0	7,4	7,9	7,7	7,8	8,0	7,7
Knusprigkeit	8,9	9,0	8,8	8,6	8,6	8,4	9,1
0–5 = leicht; 6–10 = mäßig; 11–15= stark

Claims

Verfahren zur Herstellung eines gekochten, schwimmfähigen, wachsartigen Ganzkornweizens, gekennzeichnet durch: (a) Hydratisieren eines wachsartigen Ganzkornweizens, der nicht mehr als 10% Amylose aufweist, bis zu einem Feuchtegehalt von 11 bis 16% und dann Erhitzen des wachsartigen Ganzkornweizens während 5 bis 15 Minuten auf etwa 94°C (200°F) bis 110°C (230°F) mit Feuchtigkeit, um die Lipasen und Peroxidasen zu inaktivieren, dann Temperieren des wachsartigen Ganzkornweizens während 1 Stunde bis 2 Stunden, (b) weiteres Kochen des temperierten wachsartigen Ganzkornweizens, um ihn vollständig durchgelieren zu lassen, und (c) Abkühlen und Trocknen des gelierten wachsartigen Ganzkornweizens, wobei das wachsartige Ganzkornweizenprodukt bei Abwesenheit von Zusatzstoffen, die ein Ranzigwerden hemmen, mindestens sechs Monate lang nicht ranzig wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Temperieren 1 Stunde lang bei Umgebungstemperatur erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Temperieren 1 Stunde lang bei 71°C (160°F) bis 93°C (200°F) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der temperierte wachsartige Weizen gestoßen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der wachsartige Weizen im Schritt (b) 45 Minuten bis 90 Minuten auf 93°C (200 °F) bis 177°C (350°F) erhitzt wird, um den wachsartigen Weizen gelieren zu lassen.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der wachsartige Weizen im Schritt (b) 1 Stunde auf 127°C (260°F) erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner im Schritt (c) vor dem Trocknen das Trennen des abgekühlten wachsartigen Weizens in getrennte Kerne aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Trocknen der getrennten Kerne auf einen Feuchtegehalt von 10 bis 16% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei im Anschluß an das Trocknen die Kerne 15 bis 25 Sekunden lang auf 193°C (380°F) bis 371°C (700°F) erhitzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, das ferner das Rösten der getrennten getrockneten Kerne aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dem wachsartigen Weizen vor, während oder nach dem Gelieren Aromastoffe zugesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der wachsartige Weizen einen Proteingehalt von weniger als 14 Gew.-% aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der wachsartige Weizen Wx-D1-Null-, WxA1- oder Wx-B1-Null-Allel aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das ferner das Kneten des gelierten und abgekühlten wachsartigen Weizens von Schritt (c) unter geringer Scherung zum Herstellen eines Teigs aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner das Formen und Trocknen des Teigs auf einen Feuchtegehalt von 10 bis 16% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Rösten oder Puffen des geformten Teigs aufweist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der getrocknete Teig durch Erhitzen des geformten Teigs auf 193°C (380°F) bis 371°C (700°F) gepufft wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der wachsartige Weizen einen Proteingehalt von weniger als 14 Gew.-% des Getreides aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, das ferner das Puffen oder Rösten des getrockneten wachsartigen Weizens von Schritt (c) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wachsartige Weizen von Schritt (a) nach dem Erhitzen und vor dem Gelieren zum Erzeugen eines gemahlenen Mehls.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner das Formen des gelierten Schrotmehls und das Trocknen auf einen Feuchtegehalt von 10% bis 16% aufweist:
Verfahren nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, wobei das Schrotmehl in einem Rotationskocher oder einem Kocher-Extruder mit einer Form geliert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20–21, das ferner das Extrudieren des gelierten Schrotmehls und das Formen des extrudierten Schrotmehls zu einem Produkt von gewünschter Form aufweist.
Verfahren nach Anspruch 23, das ferner das Rösten oder Puffen des geformten Produkts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei das geformte Produkt durch Erhitzen auf 193°C (380°F) bis 371°C (700°F) gepufft wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Schrotmehl in einem Kocher-Extruder geliert und direkt ausgedehnt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Mahlen des gelierten wachsartigen Weizens von Schritt (c) zu einem Schrotmehl aufweist.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Schrotmehl zu einem Produkt von gewünschter Form geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 28, wobei das geformte Produkt eine Flocke, ein Fetzen, ein Blähteilchen, Klumpen, Streifen oder Chip ist.
Verfahren nach Anspruch 28 oder Anspruch 29, wobei das geformte Produkt geröstet oder gepufft wird.
Verfahren nach Anspruch 28 oder Anspruch 29, wobei das geformte Produkt bis zu einem Feuchtegehalt von 10% bis 16% getrocknet wird.
Verfahren nach Anspruch 31, das ferner das Rösten oder Puffen des getrockneten geformten Produkts aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wachsartige Weizen im Schritt (c) gestoßen, geflockt, gepufft oder geröstet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wachsartige Weizen in einem Kocher-Extruder mit Heißabschlag geliert und direkt an der Form ausgedehnt wird.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei der direkt ausgedehnte gelierte wachsartige Weizen geröstet wird.
Gekochtes, schwimmfähiges, wachsartiges Ganzkornweizenprodukt oder wachsartiges Weizenprodukt, das durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–35 herstellbar ist.