11 Protein-befestet og høy protein mat
Protein festningsverk har funnet seg en plass i ekstrudert matvarer minst siden 1940-tallet. Ett eksempel på protein befestningen av en extruded maten var for makaroni (21CFR139.117). Dette festningsverket ble gjort for å både øke den samlede protein innhold av pasta, og også å forbedre balansen av essensielle aminosyrer.
Som texturized protein teknologi ble utviklet, grunnarbeid var også blir lagt til protein befestningen av ekstrudert snacks., Patenter tyder på at målet er å nå så høyt av et protein innhold som mulig, snarere enn bare å nå en liten terskel.
Atkinson (1969) er et tidlig eksempel på bruk av soya protein i et måltid. Patentet beskriver en skarp snacks produkt med minst 30% protein som går på 12%-20% fuktighet. Dette vanninnholdet er lavere enn typiske for strukturert protein ekstrudering. Formelen ble soya mel (50% protein) med en liten mengde av smak, et rengjøringsmiddel, og natriumhydroksid lagt til., Atkinson sier at andre fettfri vegetabilsk, animalsk eller fisk proteiner kan brukes, men noen eksempler er gitt i patentet.
Protein befestningen av frokostblanding ble også økt i løpet av denne tiden. Bedenk (1972) var en av de tidlige patenter for en utvidet produkt som inneholder store mengder protein og referanser til andre patenter som hadde høye nivåer av soya mel i frokostblandinger. Bedenk brukt hydrolysert soya protein isolat for å tillate en skarp struktur heller enn å skape en kjøtt-lignende struktur., Bedenk sier også at en ready-to-eat frokostblanding kan gjøres kun fra soya protein isolat, men ingen eksempler er inkludert i patentet.
Malzahn (1974) beskriver en metode for å lage utvidet produkt på mer enn 35% protein, med et eksempel på en 55% protein produktet. Malzahn sier at en extrudate temperatur på 255°F–315°F til en formulering av soya protein isolat, hvete stivelse, havre mel og salt, med et proteininnhold på ca 55% kunne produsere et produkt med egenskaper som ligner på en utvidet frokostblanding., Vannet var lagt til ekstruderingsprosessen (17%-30%) og produsert korn stykker på en bulk tetthet av om 46-135 g/L. Malzahn sier at dannelsen av protein og fiber-lignende strukturer er mer sannsynlig til å danne høyere temperaturer eller med høyere protein-konsentrasjoner. Patentet sier at bruk av whey protein bør unngås, så whey protein inneholder betydelige mengder av å redusere sukker, så det er sannsynlig å gjennomgå Maillard-reaksjoner under ekstrudering.
Den tidlige arbeider på protein befestningen av korn var ikke begrenset til, soya protein., Schwab (1975) er en frokostblanding patent ved hjelp av natrium caseinate som en proteinkilde for frokostblandinger med opp til 40% protein. Produktet ble trukket som en tett pellet, og så oppblåst i en fluidized bed ovn.
Schröder (1981) beskriver etableringen av en skarp med et høyt protein-innhold. Eksemplene i patentet hadde tørr-basis protein innhold opp til 82%. Proteiner brukes i dette patentet er caseinate (eller kasein), soya protein, og korn korn proteiner. Patentet angir lite stivelse var til stede i ekstruderte produkter., Bulk tetthet av den resulterende ekstrudert stykker var ca 180 g/L.
Sander (2001) identifiserte en forbruker ønsker for matvarer med økt proteininnhold. Patentet nevner flere eksempler, blant annet et produkt med 70% protein innhold, med whey protein isolat som 60% av formelen, med de resterende protein gitt av soya protein isolat, og resten av blandingen som tapioca stivelse. Et annet eksempel er en frokostblanding produktet med soya protein isolat som den primære ingrediensen, og produktet har 80% protein innhold. Mesteparten tettheter av produkter i patentet var 130-180 g/L., Sander sier at tapioca stivelse og potet stivelse er godt egnet til produkter.
Baumer (2005) er en patentsøknad for soya protein nuggets (potetgull). Delvis hydrolysert soya protein isolat brukes til å levere lav viskositet og lav gelling egenskaper. Foretrukket grad av hydrolyse er ca 1%-5%, men kan være så høyt som 15%. Delvis hydrolysert soya protein isolat er blandet med en unhydrolyzed soya protein isolat for å gi ønsket celle-struktur, produkt tetthet, og andre egenskaper., Patentet sier at en åtte deler delvis hydrolysert soya protein isolat vil bli brukt per del unhydrolyzed soya protein isolat. Et eksempel er gitt i patentsøknaden er et produkt med hydrolysert soya protein isolat som den eneste ikke-vann ingrediens.
Fannon og Yakubu (2012) brukte en kombinasjon av 20%-45% unhydrolyzed protein kombinert med 55%-80% hydrolysert protein. De beskriver ikke-protein del av tørket skarp som «filler», som kan være stivelse og/eller fiber., Bruk av hydrolysert protein og filler hindrer dannelsen av protein strand struktur karakteristisk for texturized proteiner. Den potetgull var 70% -95% protein og hadde en bulk tetthet av 20-500 g/L.
Malo et al. (2004) søkte om patent på en høy protein skarp med ingen stivelse i formuleringen. Malo et al. brukte en blanding av «tynne viskositet,» «tykk viskositet,» og en valgfri «nøytral smak» protein isolat for å oppnå en ønsket celle-struktur og tørket produkt styrke., Programmet sier også at materialer som kalsiumkarbonat eller fiber kan brukes til å forbedre boblen struktur i den skarpe.
Ganjyal (2014) avslører ekstrudering av en høy protein skarp med hvete protein isolat. Dette patentkrav protein innhold på opp til 90%. Patentet sier at hydrolysert hvete gluten kan brukes til å «myke opp» – blanding og øke utvidelsesmuligheter av extrudate.
Fleckenstein (2013) beskriver bruk av soya protein isolater med en grad av hydrolyse av 30 eller flere i produksjon av høy protein potetgull., Patentet også avdekker bruk av expeller presset, men ikke hexane pakket ut, soya mel som en ingrediens. Bruk av expeller trykket soya mel er ment å appellere til forbrukere som ønsker å unngå matvarer eksponert for løsemidler.
Protein befestningen av ekstrudert snacks og frokostblandinger dateres tilbake til 1960-tallet. Tilnærminger ble utviklet for å skape den ønskede snack struktur med økt proteininnhold, men fortsatt å etterligne strukturen av stivelse-basert produkt., Mye av arbeidet har vært fokusert på å endre den gjennomsnittelige molekylære vekten av protein for å gi en rheology som ville fungere godt sammen med de eksisterende ekstrudering system. Gjennomsnittlig molekylvekt av protein ble endret ved hjelp av blandinger av hydrolysert og unhydrolyzed proteiner. Som alle andre polymer, endre gjennomsnittlig molekylvekt av blandingen vil endre rheology. Lite er publisert på å tilpasse ekstrudering systemet, for å skape ønsket produkt struktur for en gitt rheology, og etterlot et uutforsket område av optimalisering.