11 Protein-angereicherte und high protein foods
Protein Befestigung gefunden hat, einen Platz in der extrudierte Lebensmittel seit mindestens den 1940er Jahren. Ein Beispiel für protein Befestigung eines extrudierten Essen war für Makkaroni (21CFR139.117). Diese Anreicherung wurde durchgeführt, um sowohl den Gesamtproteingehalt der Nudeln zu erhöhen als auch das Gleichgewicht der essentiellen Aminosäuren zu verbessern.
Als die texturierten Proteintechnologien entwickelt wurden, wurden auch die Grundlagen für die Proteinanreicherung von extrudierten Snacks gelegt., Die Patente legen nahe, dass das Ziel darin bestand, einen möglichst hohen Proteingehalt zu erreichen, anstatt nur eine minimale Schwelle zu erreichen.
Atkinson (1969) ist ein frühes Beispiel für die Verwendung von Sojaprotein in einem Snack. Das Patent beschreibt ein knackiges Snack-Produkt mit mindestens 30% Protein, das bei 12% -20% Feuchtigkeit extrudiert wird. Dieser Feuchtigkeitsgehalt ist niedriger als typisch für die texturierte Proteinextrusion. Die Formel bestand aus Sojamehl (50% Protein) mit einer kleinen Menge Geschmack, einem Reinigungsmittel und Natriumhydroxid., Atkinson gibt an, dass andere entfettete pflanzliche, tierische oder Fischproteine verwendet werden könnten, aber im Patent sind keine Beispiele angegeben.
Die Proteinanreicherung von Frühstücksflocken nahm in dieser Zeit ebenfalls zu. Bedenk (1972) war eines der frühen Patente für ein erweitertes Produkt, das hohe Proteinmengen enthielt, und verweist auf andere Patente, die einen hohen Gehalt an Sojamehl in Frühstückszerealien aufwiesen. Bedenk verwendete hydrolysiertes Sojaproteinisolat, um eine knackige Textur zu ermöglichen, anstatt eine fleischähnliche Textur zu erzeugen., Bedenk gibt auch an, dass ein verzehrfertiges Getreide nur aus Sojaproteinisolat hergestellt werden könnte, aber kein Beispiel ist im Patent enthalten.
Malzahn (1974) offenbart ein Verfahren zur Erzeugung von expandiertem Produkt bei mehr als 35% Protein, mit einem Beispiel eines 55% Proteinprodukts. Malzahn gibt an, dass eine Extrudattemperatur von 255°F–315°F für eine Formulierung von Sojaproteinisolat, Weizenstärke, Hafermehl und Salz mit einem Proteingehalt von etwa 55% ein Produkt mit Eigenschaften erzeugen könnte, die einem erweiterten Frühstücksflocken ähneln., Wasser wurde dem Extrusionsprozess zugesetzt (17% -30%) und produzierte Getreidestücke mit einer Schüttdichte von etwa 46-135 g/L. Malzahn gibt an, dass sich die Bildung der proteinfaserartigen Strukturen eher bei höheren Temperaturen oder bei höheren Proteinkonzentrationen bildet. Das Patent besagt, dass die Verwendung von Molkenprotein vermieden werden sollte, da Molkenprotein erhebliche Mengen an reduzierendem Zucker enthält und daher während der Extrusion wahrscheinlich Maillard-Reaktionen durchläuft.
Die frühen Arbeiten zur Proteinanreicherung von Getreide beschränkten sich nicht nur auf Sojaprotein., Schwab (1975) ist ein Frühstückszerealien-Patent mit Natriumcaseinat als Proteinquelle für Frühstückszerealien mit bis zu 40% Protein. Das Produkt wurde als dichtes Pellet extrudiert und dann in einem Wirbelschichtofen aufgeblasen.
Schröder (1981) offenbart die Schaffung eines knusprigen mit hohem Proteingehalt. Die im Patent angegebenen Beispiele wiesen Trockenproteingehalte von bis zu 82% auf. Die in diesem Patent verwendeten Proteine sind Kaseinat (oder Kasein), Sojaprotein und Getreidekornproteine. Das Patent weist darauf hin, dass in den extrudierten Produkten wenig Stärke vorhanden war., Die Schüttdichte der resultierenden extrudierten Stücke betrug etwa 180 g/L.
Sander (2001) identifizierte einen Verbraucherwunsch nach Lebensmitteln mit erhöhtem Proteingehalt. Das Patent offenbart mehrere Beispiele, darunter ein Produkt mit 70% Proteingehalt, mit Molkenproteinisolat als 60% der Formel, mit dem verbleibenden Protein, das durch Sojaproteinisolat bereitgestellt wird, und das Gleichgewicht der Mischung als Tapiokastärke. Ein weiteres Beispiel ist ein Getreideprodukt mit Sojaproteinisolat als Hauptbestandteil und das Produkt mit 80% Proteingehalt. Die Schüttdichten der Produkte im Patent betrugen 130-180 g / L., Sander gibt an, dass Tapiokastärke und Kartoffelstärke gut zu den Produkten passen.
Baumer (2005) ist eine Patentanmeldung für Sojaprotein-Nuggets (Chips). Teilweise hydrolysiertes Sojaproteinisolat wird verwendet, um niedrigviskose und niedrige Geliereigenschaften zu liefern. Der bevorzugte Hydrolysegrad beträgt etwa 1% -5%, könnte aber bis zu 15% betragen. Das teilweise hydrolysierte Sojaproteinisolat wird mit einem nicht hydrolysierten Sojaproteinisolat gemischt, um die gewünschte Zellstruktur, Produktdichte und andere Eigenschaften zu erhalten., Das Patent besagt, dass ein bis acht Teile teilweise hydrolysiertes Sojaproteinisolat pro Teil unhydrolysiertes Sojaproteinisolat verwendet würden. Ein Beispiel in der Patentanmeldung ist ein Produkt mit hydrolysiertem Sojaproteinisolat als einzigem Nicht-Wasser-Bestandteil.
Fannon und Yakubu (2012) verwendeten eine Kombination aus 20% -45% unhydrolysiertem Protein in Kombination mit 55% -80% hydrolysiertem Protein. Sie beschreiben den nicht-Proteinanteil des getrockneten Knuspers als“ Füllstoff“, der Stärke und/oder Faser sein kann., Die Verwendung von hydrolysiertem Protein und Füllstoff verhindert die Bildung der für texturierte Proteine charakteristischen Proteinstrangstruktur. Die Chips waren 70%-95% Protein und hatten eine Schüttdichte von 20-500 g/L.
Malo et al. (2004) zum Patent angemeldet für einen proteinreichen knackig ohne Stärke in der Formulierung. Malo et al. verwendet eine Mischung aus „dünner Viskosität“,“ dicker Viskosität „und einem optionalen Proteinisolat mit“ neutralem Geschmack“, um eine gewünschte Zellstruktur und getrocknete Produktstärke zu erreichen., Die Anwendung besagt auch, dass Materialien wie Calciumcarbonat oder Ballaststoffe verwendet werden könnten, um die Blasenstruktur in der Blase zu verbessern.
Ganjyal (2014) offenbart die Extrusion eines High Protein Crisp mit Weizenproteinisolat. Dieses Patent beansprucht einen Proteingehalt von bis zu 90%. Das Patent besagt, dass hydrolysiertes Weizengluten verwendet werden kann, um „die Mischung zu erweichen“ und die Dehnbarkeit des Extrudats zu erhöhen.
Fleckenstein (2013) offenbart die Verwendung von Sojaproteinisolaten mit einem Hydrolysegrad von 30 oder mehr bei der Herstellung von proteinreichen Crisps., Das Patent offenbart auch die Verwendung von Expeller gepresstem, aber nicht Hexan extrahiertem Sojamehl als Zutat. Die Verwendung von Expeller gepresstem Sojamehl soll Verbraucher ansprechen, die Lebensmittel vermeiden möchten, die Lösungsmitteln ausgesetzt sind.
Die Proteinanreicherung von extrudierten Snacks und Frühstückszerealien geht auf die 1960er Jahre zurück. Ansätze wurden entwickelt, um die gewünschte Snack-Struktur mit erhöhtem Proteingehalt zu schaffen, aber dennoch die Struktur eines Stärkeprodukts nachzuahmen., Ein Großteil der Arbeit konzentrierte sich auf die Modifikation des durchschnittlichen Molekulargewichts des Proteins, um eine Rheologie zu erhalten, die gut mit dem vorhandenen Extrusionssystem funktioniert. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Proteins wurde unter Verwendung von Mischungen hydrolysierter und nichthydrolysierter Proteine verändert. Wie bei jedem anderen Polymer ändert sich durch Ändern des durchschnittlichen Molekulargewichts der Mischung die Rheologie. Es wird wenig über die Anpassung des Extrusionssystems veröffentlicht, um die gewünschte Produktstruktur für eine bestimmte Rheologie zu erstellen, was einen unerforschten Optimierungsbereich hinterlässt.