11 eiwitversterkte en eiwitrijke voedingsmiddelen
Eiwitversterking heeft sinds ten minste de jaren 1940 een plaats gevonden in geëxtrudeerde voedingsmiddelen. een voorbeeld van eiwitversterking van een geëxtrudeerde voeding was voor macaroni (21CFR139.117). Deze versterking werd gedaan om zowel het totale eiwitgehalte van de pasta te verhogen, als Om ook de balans van essentiële aminozuren te verbeteren.
naarmate de Getexturiseerde eiwittechnologieën werden ontwikkeld, werd ook de basis gelegd voor eiwitversterking van geëxtrudeerde snacks., De patenten suggereren dat het doel was om een zo hoog mogelijk eiwitgehalte te bereiken, in plaats van alleen maar een minimale drempel te bereiken.Atkinson (1969) is een vroeg voorbeeld van het gebruik van soja-eiwit in een snack. Het patent beschrijft een knapperig snackproduct met minstens 30% eiwit dat wordt geëxtrudeerd bij 12% -20% vocht. Dit vochtgehalte is lager dan typisch voor getextureerde eiwitextrusie. De formule was sojameel (50% eiwit) met een kleine hoeveelheid smaak, een wasmiddel en natriumhydroxide toegevoegd., Atkinson stelt dat andere ontvette plantaardige, dierlijke of viseiwitten kunnen worden gebruikt, maar er worden geen voorbeelden gegeven in het patent.
Eiwitversterking van ontbijtgranen nam in deze periode ook toe. Bedenk (1972) was een van de eerste patenten voor een geëxpandeerd product dat grote hoeveelheden eiwitten bevat en refereert aan andere patenten met een hoog gehalte aan sojameel in ontbijtgranen. Bedenk gebruikte gehydrolyseerd soja – eiwitisolaat om een frisse textuur toe te staan in plaats van een vleesachtige textuur te creëren., Bedenk stelt ook dat een kant-en-klare ontbijtgranen gemaakt kunnen worden van alleen soja-eiwitisolaat, maar er is geen voorbeeld opgenomen in het patent.
Malzahn (1974) onthult een methode voor het maken van geëxpandeerd product met een eiwitgehalte van meer dan 35%, met een voorbeeld van een eiwitgehalte van 55%. Malzahn stelt dat een extrudaattemperatuur van 255 ° F-315 ° F voor een formulering van soja – eiwitisolaat, tarwezetmeel, havermeel en zout, met een eiwitgehalte van ongeveer 55% een product met kenmerken vergelijkbaar met een uitgebreid ontbijtgranen kan produceren., Water werd toegevoegd aan het extrusieproces (17% -30%) en geproduceerd graan stukken met een bulkdichtheid van ongeveer 46-135 g/L. Malzahn stelt dat de vorming van de eiwitvezel-achtige structuren is meer kans om te vormen bij hogere temperaturen of met hogere eiwitconcentraties. Het patent stelt dat het gebruik van weiproteïne moet worden vermeden, omdat weiproteïne aanzienlijke hoeveelheden reducerende suikers bevat en dus waarschijnlijk Maillard-reacties zal ondergaan tijdens extrusie.
het vroege werk aan eiwitversterking van granen was niet beperkt tot soja-eiwit., Schwab (1975) is een ontbijtgraanoctrooi dat natriumcaseïnaat gebruikt als eiwitbron voor ontbijtgranen met tot 40% eiwit. Het product werd geëxtrudeerd als een dichte pellet, en vervolgens gepofte in een wervelbed oven.
Schröder (1981) onthult het ontstaan van een crisp met een hoog eiwitgehalte. De voorbeelden in het octrooi hadden een gehalte aan droge eiwitten tot 82%. De eiwitten die in dit patent worden gebruikt zijn caseinaat (of caseïne), soja-eiwit, en graankorreleiwitten. Het patent geeft aan dat er weinig zetmeel aanwezig was in de geëxtrudeerde producten., De bulkdichtheid van de resulterende geëxtrudeerde stukken was ongeveer 180 g/L.
Sander (2001) identificeerde een wens van de consument voor levensmiddelen met een verhoogd eiwitgehalte. Het patent onthult verschillende voorbeelden, waaronder een product met 70% eiwitgehalte, met wei – eiwitisolaat als 60% van de formule, met het resterende eiwit geleverd door soja-eiwitisolaat, en de balans van het mengsel als tapiocazetmeel. Een ander voorbeeld is een graanproduct met soja – eiwitisolaat als primair ingrediënt, en het product met 80% eiwitgehalte. De bulkdichtheden van producten in het octrooi waren 130-180 g / L., Sander stelt dat tapiocazetmeel en aardappelzetmeel zeer geschikt zijn voor de producten.
Baumer (2005) is een patentaanvraag voor soja-eiwitnuggets (chips). Gedeeltelijk gehydrolyseerd soja – eiwitisolaat wordt gebruikt om lage viscositeit en lage geleereigenschappen te leveren. De geprefereerde mate van hydrolyse is ongeveer 1% -5%, maar kan oplopen tot 15%. Het gedeeltelijk gehydrolyseerde soja – eiwitisolaat wordt gemengd met een niet-gehydrolyseerd soja-eiwitisolaat om de gewenste celstructuur, productdichtheid en andere kenmerken te geven., Het patent stelt dat één tot acht delen gedeeltelijk gehydrolyseerd soja – eiwitisolaat zou worden gebruikt per deel niet-gehydrolyseerd soja – eiwitisolaat. Een voorbeeld in de octrooiaanvraag is een product met gehydrolyseerd soja – eiwitisolaat als enige niet-wateringrediënt.
Fannon en Yakubu (2012) gebruikten een combinatie van 20% -45% niet-gehydrolyseerd eiwit gecombineerd met 55% -80% gehydrolyseerd eiwit. Ze beschrijven het niet-eiwitgedeelte van de gedroogde knapperig als “vulmiddel”, dat zetmeel en/of vezels kan zijn., Het gebruik van gehydrolyseerde proteã ne en de vuller verhindert de vorming van de structuur van de eiwitbundel kenmerkend van Getexturiseerde proteã nen. De chips waren 70% -95% eiwit en hadden een bulkdichtheid van 20-500 g/L.
Malo et al. (2004) ingediend voor een patent voor een eiwitrijke crisp zonder zetmeel in de formulering. Malo et al. gebruikte een mengsel van “dunne viscositeit”, ” Dikke viscositeit “en een optioneel” neutrale smaak ” eiwitisolaat om een gewenste celstructuur en gedroogde productsterkte te bereiken., De toepassing stelt ook dat materialen zoals calciumcarbonaat of vezels kunnen worden gebruikt om de bubbelstructuur in de crisp te verbeteren.
Ganjyal (2014) onthult extrusie van een “high protein crisp” met tarweproteïne-isolaat. Dit octrooi claimt een eiwitgehalte van maximaal 90%. Het patent stelt dat gehydrolyseerde tarwegluten kunnen worden gebruikt om” het mengsel te verzachten ” en de uitbreidbaarheid van het extrudaat te vergroten.
Fleckenstein (2013) onthult het gebruik van soja-eiwitisolaten met een hydrolyse-graad van 30 of meer bij de vervaardiging van eiwitrijke chips., Het patent onthult ook het gebruik van geëxtraheerde, maar niet hexaan geëxtraheerde sojameel als ingrediënt. Het gebruik van sojameel is bedoeld om consumenten aan te spreken die voedsel willen vermijden dat aan oplosmiddelen wordt blootgesteld.
Eiwitversterking van geëxtrudeerde snacks en ontbijtgranen dateert uit de jaren zestig. er werden benaderingen ontwikkeld om de gewenste snackstructuur te creëren met een verhoogd eiwitgehalte, maar die nog steeds de structuur van een produkt op basis van zetmeel nabootst., Veel van het werk is geconcentreerd op het wijzigen van het gemiddelde molecuulgewicht van de proteã ne om een reologie te geven die goed met het bestaande uitdrijvingssysteem zou werken. Het gemiddelde molecuulgewicht van de proteã ne werd veranderd door mengsels van gehydrolyseerde en niet-gehydrolyseerde proteã nen te gebruiken. Net als elk ander polymeer zal het veranderen van het gemiddelde molecuulgewicht van het mengsel de reologie veranderen. Er wordt weinig gepubliceerd over het aanpassen van het extrusiesysteem om de gewenste productstructuur voor een bepaalde reologie te creëren, waardoor een onontgonnen gebied van optimalisatie overblijft.