11 proteinförstärkta och högproteinmat
Proteinförstärkning har hittat en plats i extruderade livsmedel sedan åtminstone 1940-talet. ett exempel på proteinförstärkning av en extruderad mat var för makaroner (21CFR139.117). Denna befästning gjordes för att både öka pastaens totala proteininnehåll och förbättra balansen mellan essentiella aminosyror.
eftersom den texturiserade proteintekniken utvecklades, lades grunden också för proteinförstärkning av extruderade snacks., Patenten föreslår att målet var att nå så hög proteinhalt som möjligt, snarare än att bara nå en minimal tröskel.
Atkinson (1969) är ett tidigt exempel på att använda sojaprotein i ett mellanmål. Patentet beskriver en skarp mellanmålsprodukt med minst 30% protein som extruderas vid 12% -20% fukt. Denna fukthalt är lägre än typisk för texturerad protein extrudering. Formeln var sojamjöl (50% protein) med en liten mängd smak, ett tvättmedel och natriumhydroxid tillsatt., Atkinson säger att andra avfettade vegetabiliska, animaliska eller fiskproteiner kan användas, men inga exempel finns i patentet.
proteinförstärkning av frukostflingor ökade också under denna tid. Bedenk (1972) var ett av de tidiga patenten för en utökad produkt som innehåller höga mängder protein och referenser till andra patent som hade höga halter av sojamjöl i frukostflingor. Bedenk använde hydrolyserat sojaproteinisolat för att tillåta en skarp konsistens snarare än att skapa en köttliknande konsistens., Bedenk säger också att en färdig att äta spannmål kan tillverkas av endast sojaproteinisolat, men inget exempel ingår i patentet.
Malzahn (1974) beskriver en metod för att skapa expanderad produkt med mer än 35% protein, med ett exempel på en 55% proteinprodukt. Malzahn säger att en extradattemperatur på 255 ° f-315 ° F för en formulering av sojaproteinisolat, vetestärkelse, havremjöl och salt, med en proteinhalt på ca 55% kan producera en produkt med egenskaper som liknar en utökad frukostflinga., Vatten tillsattes till extruderingsprocessen (17% -30%) och producerade spannmålsbitar vid en bulkdensitet av ca 46-135 g/L. Malzahn säger att bildandet av proteinfiberliknande strukturer är mer benägna att bildas vid högre temperaturer eller med högre proteinkoncentrationer. Patentet säger att användningen av vassleprotein bör undvikas, eftersom vassleprotein innehåller betydande mängder reducerande sockerarter, så kommer sannolikt att genomgå Maillardreaktioner under extrudering.
det tidiga arbetet med proteinförstärkning av spannmål var inte begränsat till sojaprotein., Schwab (1975) är ett frukostflinga patent som använder natriumkaseinat som en proteinkälla för frukostflingor med upp till 40% protein. Produkten extruderades som en tät pellets och puffades sedan i en fluidiserad sängugn.
Schröder (1981) beskriver skapandet av en skarp med hög proteinhalt. De exempel som ges i patentet hade torrt proteininnehåll upp till 82%. Proteinerna som används i detta patent är kaseinat (eller kasein), sojaprotein och spannmålsprodukter. Patentet indikerar att lite stärkelse var närvarande i de extruderade produkterna., Bulkdensiteten hos de resulterande extruderade bitarna var ca 180 g/L.
Sander (2001) identifierade en konsument önskan om livsmedel med ökat proteininnehåll. Patentet beskriver flera exempel, inklusive en produkt med 70% proteinhalt, med vassleproteinisolat som 60% av formeln, med det återstående proteinet som tillhandahålls av sojaproteinisolat och balansen i blandningen som tapiokastärkelse. Ett annat exempel är en spannmålsprodukt med sojaproteinisolat som den primära ingrediensen och produkten med 80% proteinhalt. Bulktätheten hos produkter i patentet var 130-180 g / L., Sander säger att tapiokastärkelse och potatisstärkelse är väl lämpade för produkterna.
Baumer (2005) är en patentansökan för sojaprotein nuggets (chips). Delvis hydrolyserat sojaproteinisolat används för att leverera låg viskositet och låga gelningsegenskaper. Den föredragna graden av hydrolys är ca 1% -5%, men kan vara så hög som 15%. Det delvis hydrolyserade sojaproteinisolatet blandas med ett ohydrolyserat sojaproteinisolat för att ge den önskade cellstrukturen, produktdensiteten och andra egenskaper., Patentet säger att en till åtta delar delvis hydrolyserat sojaproteinisolat skulle användas per del ohydrolyserat sojaproteinisolat. Ett exempel i patentansökan är en produkt med hydrolyserat sojaproteinisolat som den enda icke-vattenbeståndsdelen.
Fannon och Yakubu (2012) använde en kombination av 20% -45% unhydrolyserat protein kombinerat med 55% -80% hydrolyserat protein. De beskriver den icke-proteindelen av den torkade skarpa som ”fyllmedel”, som kan vara stärkelse och/eller fiber., Användningen av hydrolyserat protein och fyllmedel förhindrar bildandet av proteinsträngstrukturen som är karakteristisk för texturiserade proteiner. Krisparna var 70% -95% protein och hade en bulkdensitet på 20-500 g / L.
Malo et al. (2004) inlämnad för ett patent för en högprotein crisp utan stärkelse i formuleringen. Malo et al. använde en blandning av” tunn viskositet”,” tjock viskositet ”och ett valfritt” neutralt smak ” proteinisolat för att uppnå en önskad cellstruktur och torkad produktstyrka., Ansökan säger också att material som kalciumkarbonat eller fiber kan användas för att förbättra bubbelstrukturen i skarpa.
Ganjyal (2014) beskriver extrudering av ett högprotein crisp med veteproteinisolat. Detta patent hävdar proteinhalt på upp till 90%. Patentet säger att hydrolyserat vetegluten kan användas för att ”mjuka blandningen” och öka extrudatets töjbarhet.
Fleckenstein (2013) beskriver användningen av sojaproteinisolat med en hydrolysgrad på 30 eller mer vid tillverkning av högproteinkrispar., Patentet avslöjar också användningen av expellerpressad, men inte hexan extraherad, sojamjöl som ingrediens. Användningen av expellerpressad sojamjöl är avsedd att vädja till konsumenter som vill undvika livsmedel som utsätts för lösningsmedel.
proteinförstärkning av extruderade snacks och frukostflingor går tillbaka till 1960-talet. tillvägagångssätt utvecklades för att skapa den önskade mellanmålstrukturen med ökat proteininnehåll men fortfarande efterliknar strukturen hos en stärkelsebaserad produkt., Mycket av arbetet har fokuserats på att modifiera proteinets genomsnittliga molekylvikt för att ge en reologi som skulle fungera bra med det befintliga extruderingssystemet. Den genomsnittliga molekylvikten hos proteinet ändrades genom att använda blandningar av hydrolyserade och unhydrolyserade proteiner. Precis som alla andra polymer, ändra den genomsnittliga molekylvikten av blandningen kommer att förändra reologi. Lite publiceras om anpassning av extruderingssystemet för att skapa den önskade produktstrukturen för en given reologi, vilket lämnar ett outforskat område av optimering.