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Innovative Diätfasern

Für die Ballaststoffanreicherung in Lebensmitteln
Innovative Diätfasern

Eine signifikante Erhöhung des Ballaststoffanteils in Lebensmitteln ist mit den unlöslichen Diätfasern Wheatcel und Qualicel möglich. Diese geruchs- und geschmacksneutralen Fasern binden wie ein Schwamm das in den Lebensmitteln enthaltene Wasser und Öl. Dadurch bleiben die Lebensmittel länger frisch und es kommt zu einer Verbesserung ihrer Textur. Eingesetzt werden die Diätfasern beispielsweise bei der Herstellung von Industriewaffeln oder Surimis.

Dipl.-Ing. M. Münstermann

Als Ballaststoffe werden die vom menschlichen Organismus nicht bzw. schlecht verwertbaren Bestandteile von Blättern, Früchten, Wurzeln oder anderen Pflanzenteilen bezeichnet. Es handelt sich hierbei um fibröse, polymere Stoffe wie Polysaccharide (Cellulose, Hemicellulosen, Pektine) und Lignine, aber auch um Lipide und Spurenelemente in nicht resorbierbaren Bindungsformen.
Funktion von Ballaststoffen
Da im menschlichen Organismus ein En-zymsystem zur Spaltung dieser Polymere fehlt, gelangen die Ballaststoffe ungehindert in den Dickdarm und bewirken dort durch ihre gute Quell- und Gleitfähigkeit eine Regulation der Peristaltik und dadurch eine optimale Resorption der übrigen verwertbaren Bestandteile. Zudem erhöhen die wasserlöslichen und -unlöslichen Ballaststoffe das Volumen des Speisebreis. Als Folge kommt es zu einer langsameren Entleerung des Magens, zu einem verringerten Hungergefühl und damit automatisch zu einer reduzierten Nahrungsaufnahme.
Den wasserunlöslichen Ballaststoffen kommt die Aufgabe zu, den Dickdarminhalt durch Quellung zu erhöhen und auch die Entfernung der Stoffwechselprodukte günstig zu beeinflussen. Gleichzeitig werden aufgrund des höheren Stuhlgewichtes kürzere Durchgangszeiten und ein angenehmer Stuhlgang erreicht. Des weiteren beeinflussen Ballaststoffe den Gallensäurestoffwechsel günstig, weil sie Gallensalze binden und deren Ausscheidung erhöhen. Daraus ergibt sich als weiterer positiver Aspekt ein positiver Einfluß auf die körpereigene Choleste-rinsynthese, der Blutcholesterinspiegel sinkt. Der verwertbare Energiebeitrag der Ballaststoffe ist vernachlässigbar klein. Durchschnittlich nimmt ein erwachsener Mensch täglich 18 bis 20 g Ballaststoffe zu sich. Ernährungswissenschaftler der DGE empfehlen eine Erhöhung dieses Wertes auf etwa 30 g. Im Normalfall ist es nicht möglich, diese Mengen durch eine geschickte Auswahl der jeweiligen Rohstoffe auch nur annäherungsweise handelsüblichen Lebensmitteln beizugeben, ohne geschmackliche und sensorische Einschränkungen hinnehmen zu müssen. Eine signifikante Erhöhung der Ballaststoffkomponente läßt sich nur durch die Zugabe von Konzentraten erreichen. Eine Weizenspeisekleie als traditioneller Ballaststofflieferant enthält ca. 45% Ballaststoffe. Ein Ballaststoffanteil von 7% würde den Einsatz von fast 16% Kleie in Nahrungsmitteln bedeuten, eine Menge, die unter technologischen und sensorischen Gesichtspunkten nicht vertretbar ist. Abhilfe schaffen hier Diätfasern als Ballaststoffkonzentrate.
Diätfasern als Ballaststoff-konzentrate
Wheatcel®-Diätfasern werden aus Weizenpflanzen und Qualicel®-Fasern aus den ballaststoffreichen Teilen der Bambuspflanze gewonnen. Mit Hilfe eines speziellen physikalischen Verfahrens werden die Pflanzenteile in mehreren Schritten gereinigt, von Sekundärstoffen befreit und feinstvermahlen. Dabei entsteht als Endprodukt ein hochreines, geschmacksneutrales Pulver (Abb. 1). Beide Ballaststoffkonzentrate sind vollkommen natürliche Produkte von hoher biologischer Wertigkeit. Der Einsatz von Weizen- und Bambusfasern in Lebensmitteln führt zu einer Rohstoffreduzierung und damit zu geringeren Produktionskosten. Die Fasern zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:
• verzögern die Austrocknung von Lebensmitteln,
• geruchs- und geschmacksneutral,
• reduzieren die Kaloriendichte und steigern die ernährungsphysiologische Wertigkeit der Produkte.
Wie ein Schwamm binden die Fasern über Kapillarkräfte Wasser und Öl. Dadurch bleiben die Lebensmittel über längere Zeit saftig und frisch. Das dreidimensionale Fasernetzwerk sorgt zudem für eine Texturverbesserung. Aufgrund der sehr guten Temperaturbeständigkeit ergibt sich für die Weizen- und Bambusfasern ein breites Einsatzfeld, das vom Schockfrosten bis hin zum Frittieren reicht. Ein weiterer Vorteil dieser Fasern ist, daß sie zu einer mechanischen Verfestigung von Cremes, Backwaren, Extrudaten, Cerealien u.a. führen.
Hervorzuheben ist des weiteren die mikrobiologische Reinheit der beiden Fasern, die über den pharmazeutischen Standardgrenzwerten liegt. Kontaminationen durch Wheatcel und Qualicel sind unwahrscheinlich, da ihr Hauptbestandteil Cellulose kaum metabolisiert werden kann.
Aromen, Gewürze, Essenzen lassen sich problemlos an die Fasern binden. Dabei spielt keine Rolle, ob flüssige Aromen in Wasser, Öl, oder in Alkohol löslich sind.
Weizen- und Bambusfasern sowie Cellulose können eine Vielzahl von Funktionen übernehmen, die oftmals nur mit Hilfe von aufwendigen Mischungen erreicht werden können. So ergibt sich die Möglichkeit, Rezepturen zu vereinfachen, Herstellzeiten zu verkürzen und gleichzeitig die geforderten Qualitätsstandards zu erhöhen.
Weizen- und Bambusfasern machen Industriewaffeln bruchfest
Waffelblätter sind Dauerbackwaren. Für die Weiterverarbeitung werden die in der Regel geschmacksneutralen Waffelblätter gesägt oder geschnitten und anschließend gefüllt. Dabei ist es sehr wichtig, daß sie beim Transport und beim Aufstreichen der Füllmasse bruchunempfindlich bleiben. Ein hochwertiges Produkt zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig zarter Waffeltextur aus.
Wheatcel und Qualicel führen zu einer Erhöhung der Bruchfestigkeit von Waffelblättern (Abb. 2). Bei der Herstellung bilden sie ein Fasergerüst aus und sorgen somit für eine homogene Massenkonsistenz. Das Fertigprodukt zeigt nach wie vor die typische zarte Struktur mit einer deutlich verbesserten Knusprigkeit, die sich durch eine höhere Bruch- und Abriebfestigkeit auszeichnet. Sollte es bei gefüllten Produkten zu einem Durchweichen der Waffel kommen, ist durch die Fasern eine höhere Formstabilität gegeben. Auch bei Verpackungen auf Waffelbasis können Ballaststoffe die Festigkeit und Formstabilität deutlich erhöhen. Wheatcel und Qualicel wirken beim Extrudieren als Keim für die entstehenden Poren. Aufgrund der außergewöhnlich feinen Partikelgröße entstehen selbst bei geringem Anteil dieser Fasern feinstporige Strukturen. Im Verhältnis zu unbehandelten Mustern konnte beim Abrieb von Verkaufsgebinden eine Reduzierung von bis zu 15 % festgestellt werden. Durch die verstärkte Struktur und verbesserte Knusprigkeit steigt die Stabilität gegenüber unbehandelten Produkten deutlich an. In Versuchen konnte eine subjektiv längere Crispness von Cerealien, die mit Milch übergossen wurden, festgestellt werden. In Tabelle 1 sind Rezepturen für Waffelblätter mit Bambus- oder Weizenfasern zusammengefaßt. Alle Rohstoffe außer Mehl, Stärke und Fasern werden eine Minute lang gemischt. Anschließend gibt man die restlichen Rohstoffe zu und arbeitet die Masse eine Minute im Stephanmixer auf. Nach dem die Waffelmasse ein Sieb passiert hat, schließt sich gegebenenfalls eine Korrektur der Viskosität mit Wasser an. Die Viskositätsbestimmung erfolgt indirekt als Ablaufzeit der Masse aus einem standardisierten Normbecher. Um Quellvorgänge und damit zusammenhängende Viskositätserhöhungen berücksichtigen zu können, wird die Ablaufzeit direkt nach der Herstellung der Masse sowie nach einer Standzeit von 20 Minuten ermittelt. Für Waffelmassen mit einem problemlosen Backverhalten liegt die Ablaufzeit zwischen 20 und 22 Sekunden. In Abhängigkeit von der gewünschten Bräunung wird die Waffelmasse ca. 120 Sekunden in einem Waffelbackautomaten mit 170 °C Oberhitze und 165 °C Unterhitze ausgebacken.
Texturverbesserung bei Surimis
Ursprünglich als preiswerter Ersatz für Krebsfleich entwickelt, haben Surimis inzwischen einen festen Platz im Sea-Food-Bereich eingenommen. Anfängliche Probleme mit ihrer schwachen Textur, Syneräse und künstlichem Mundgefühl konnten durch den Einsatz von Wheatcel und Qualicel gelöst werden. Bei der Herstellung binden die Fasern das Prozeßwasser gleichmäßig im Teiggerüst, sorgen somit für eine verbesserte Teigstabilität und reduzieren die Klebrigkeit. Das Fertigprodukt erscheint natürlicher und enthält einen deutlich höheren Wasseranteil. Weiterhin bewirken die Fasern eine Kalorienreduzierung und einen ökonomischeren Rohstoffeinsatz. Surimi-Rezepte mit Wheatcel und Qualicel sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Bei Temperaturen von unter 10 °C werden Wasser, Salz, Qualicel oder Wheatcel sowie der tiefgefrorene Fisch zu einem feinen Brät gekuttert. Danach gibt man die übrigen Zutaten zum Brät und vermischt sie gleichmäßig. Um ein sehr feines Produkt zu erhalten, muß das Brät bis zu einer Partikelgröße von 0,15 µm homogenisiert werden. Mit Hilfe eines Extruders gelangt die Masse auf ein Backblech. Anschließend wird die Masse bei 85 °C für 30 Minuten gebacken, sofort verpackt und gefrostet.
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