Samenbasisprodukt

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes gemäß Anspruch 1 sowie ein pflanzliches Samenbasisprodukt nach Anspruch 12.

Für die moderne Ernährung gewinnen pflanzliche Milchersatzprodukte zunehmende Bedeutung. Dies sind Produkte, welche in Geschmack und Anwendungseigenschaften Produkten auf Basis tierischer Milch, insbesondere Kuhmilch, möglichst nahekommen, aber keine Bestandteile tierischen Ursprungs enthalten. Solche Produkte werden von Lactose- oder Milcheiweißallergikern ebenso nachgefragt wie von Menschen, die sich vegetarisch oder vegan ernähren.

Als sogenannte „dairy alternatives" oder

Milchersatzprodukte wurden daher Produkte auf pflanzlicher Basis entwickelt. Ein mögliches Ausgangsprodukt für pflanzliche Milchersatzprodukte sind Samen, insbesondere Getreide und Saaten. „Samen" sind Gewebestrukturen der Samenpflanzen und bestehen aus einer Samenschale, dem Keimling und bei manchen Samenpflanzen einem Nährgewebe, dem Endosperm oder Perisperm.

Als „Getreide" oder „Korn" werden die Früchte von Süßgräsern bezeichnet, die zur Ernährung von Menschen und Tieren verwendet werden. Diese Früchte bestehen aus dem Mehlkörper als Endosperm, dem Keimling, und der Schale, die aus Samenschale und Fruchtwand sowie der zwischen Mehlkörper und Schale liegenden Aleuronschicht aufgebaut ist. Beispielsweise zählen Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale - einer Kreuzung aus Weizen und Roggen - Mais, Reis, Hirse und Bambussamen, zu den Getreiden. Der Mehlkörper enthält vor allem Stärke. Der Keimling enthält Fett und die Aleuronschicht Eiweiß, wobei auch der Mehlkörper einen Eiweißanteil aufweist.

Die Getreidefrüchte werden nach der Ernte durch Dreschen von den abgemähten Pflanzen abgetrennt, wobei bei einigen Sorten auch die mit der Schale verwachsenen Grannen und Spelzen noch am Korn verbleiben. Bei der Verarbeitung des gedroschenen Getreides zu Mehl wird die Schale häufig möglichst vollständig entfernt und als Kleie abgetrennt.

Als „Vollkorn" werden Getreidefrüchte bezeichnet, bei denen nach der Ernte nur Grannen und Spelzen entfernt wurden, die also die Schale noch vollständig enthalten.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden unter dem Begriff „Vollkorn" nach der im Rahmen des EU-

Forschungsprojektes „HEALTHGRAIN" erarbeiteten Europäischen Vollkorn-Definition die ganzen, gemahlenen, geschroteten oder flockierten Körner verstanden, nachdem die nichtessbaren Teile, wie Spelzen und Hülsen entfernt wurden. Die Hauptkomponenten des anatomischen Aufbaus eines Getreidekorns, nämlich das stärkehaltige Endosperm, der Keimling und die Schale, sind in Vollkorn im gleichen Verhältnis vorhanden wie im ganzen Korn. Vollkorn kann zu Bruchstücken unterschiedlicher Größe zerkleinert werden, so dass Schrot, Grütze oder Mehl entsteht. Eine weitere aus Vollkorn durch mechanische Bearbeitung erzeugte Variante sind Flocken. Schrot, Grütze, Mehl oder Flocken können auch aus Saaten bereitgestellt werden.

Aus ernährungsphysiologischer Sicht ist die Verwendung der gesamten Bestandteile von Samen, insbesondere von Vollkorn beziehungsweise Vollsaaten, für Milchersatzprodukte erstrebenswert, da Bestandteile des Vollkorns wie Antioxidantien, Ballaststoffen und sekundären Pflanzenstoffen mit entzündungshemmender Wirkung mit einer positiven Wirkung auf den Menschen in Verbindung gebracht werden.

In WO 00/65930 wird ein Verfahren beschrieben, bei welchem Haferkleie oder Vollkornhaferflocken in Wasser zu einem Trockenmassegehalt von 1 % bis 35 % suspendiert werden, wobei die erhaltene Suspension bei 50°C bis 95°C für 10 bis 60 Minuten hitzebehandelt wird. Anschließend erfolgen eine Nassvermahlung sowie eine mechanische Homogenisierung bei einer Temperatur von 50°C bis 95°C und einem Druck im Bereich von 80 bis 250 bar, um eine cremige Emulsion herzustellen.

Allerdings hat sich gezeigt, dass die Kleie in Milchersatzprodukten zu einem rauen Mundgefühl führt. Damit sind Milchersatzprodukte mit den ernährungsphysiologischen Vorteilen von Vollkorn vom Verbraucher nicht akzeptiert.

Es ergibt sich damit eine Aufgabe der Erfindung, eine pflanzliche Basis für Milchersatzprodukte bereitzustellen, welche ein glattes Mundgefühl im Bereich des korrespondierenden Produktes aus tierischer Milch aufweist. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Produkt zu schaffen, welches möglichst viele Bestandteile des vollen Samens, insbesondere des Vollkorns, enthält.

Die Erfindung löst diese Aufgaben in überraschend einfacher Weise mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einem Vollkornbasisprodukt gemäß Anspruch 10.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines pflanzliches Samenbasisproduktes mit folgenden Schritten bereit: a) Einweichen von pflanzlichem Samenausgangsmaterial in Wasser, b) Hochdruckhomogenisieren des verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials bei einem Druck von zumindest 800 bar, bevorzugt von zumindest 1000 bar, besonders bevorzugt von zumindest 2000 bar.

Das pflanzliche Samenausgangsmaterial kann im Rahmen der Erfindung in Form von Mehl, Schrot, Grütze und/oder Flocken bereitgestellt werden. Des Weiteren kann im Rahmen der Erfindung eine Kombination aus chemisch und/oder enzymatisch behandelter Stärke mit Schalen und/oder Kleie als pflanzliches Samenausgangsmaterial verwendet werden. Eine weitere Möglichkeit, das pflanzliche Samenmaterial im Rahmen der Erfindung bereitzustellen, ist der Einsatz von ganzen Körnern.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens erfolgt vor Schritt b) ein Schritt bl) Verflüssigen der Mischung aus Schritt a) zum Herstellen eines verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials .

Die Verflüssigung (englisch: Liquefaction) erfolgt unter Einwirkung von Enzymen auf das pflanzliche Samenausgangsmaterial. Je nach Art des eingesetzten pflanzliche Samenausgangsmaterials sind dafür die Enzyme ausreichend, die das Ausgangsmaterial mitbringt. Im Rahmen der Erfindung können auch Enzyme zugesetzt werden, dies wird weiter unten erläutert. Die Verflüssigung erfolgt nach einer Einwirkzeit der Enzyme. In vorteilhafter Weiterbildung erfolgt dabei eine Erhitzung zu Beginn, um (eventuell) vorhandene Stärke zu verkleistern und für die Enzyme besser zugänglich zu machen.

Damit kann je nach eingesetztem Ausgangsmaterial das Hochdruckhomogenisieren einfacher durchgeführt werden, da durch die Verflüssigung die Viskosität gesenkt und/oder die Homogenität des dem Hochdruckhomogenisieren zugeführten Fluids verbessert werden kann.

Durch das erfindungsgemäße Hochdruckhomogenisieren des, insbesondere verflüssigten, pflanzlichen Samenausgangsmaterials wird ein hochdruckbehandeltes pflanzliches Samenbasisprodukt hergestellt. Dieses erlaubt vielfältige Anwendungen, insbesondere als Ersatz für Milchprodukte wie Trinkmilch, Trinkjoghurt und Joghurt.

Die Erfindung stellt damit alleine auf der Basis von Samen und Wasser mit einem einstufigen Verfahren ein pflanzliches Samenbasisprodukt zur Verfügung, das alle mit dem eingesetzten Samen bereitgestellten Komponenten beziehungsweise ihre Abbauprodukte umfassen kann. Dabei können diese Komponenten wie etwa Stärke, Fette oder Proteine zumindest teilweise aufgespalten worden sein.

Damit werden im Rahmen der Erfindung die

Produkteigenschaften eingestellt, etwa das Mundgefühl, der Geschmack und/oder das Fließverhalten des pflanzlichen Samenbasisproduktes .

Es werden jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung keine Bestandteile des eingesetzten Samens entfernt, indem sie beispielsweise durch Zentrifugieren von Schalenbestandteilen abgetrennt oder indem sie gelöst und dann verworfen werden. Indem das Einweichwasser als Produktkomponente eingesetzt wird, bleiben durch die Erfindung alle wasserlöslichen Bestandteile des gesamten Samens, die beim Einweichen in Lösung gehen, im Produkt erhalten. Dabei kommt die Erfindung ohne die Zugabe stabilisierender Hilfsmittel aus.

Mit der Verflüssigung geht der Abbau von Stärkemolekülen einher und die Viskosität wird im Vergleich zur Maische gesenkt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt, vor Schritt a) ein Schritt al) Zugabe von zumindest einem Enzym, insbesondere von zumindest einer Amylase und/oder zumindest einer Lipase und/oder zumindest einer Betaglucanase und/oder zumindest einer Protease und/oder zumindest einer

Cellulase. Durch Zugabe von Enzymen können einzelne Bestandteile des pflanzlichen Samenausgangsmaterials aufgeschlossen werden, um die Zusammensetzung des Produktes basierend auf den Bestandteilen des Samens gezielt zu verändern. Beispielsweise kann zur Erzeugung von Geschmack und/oder Textur ein zumindest teilweiser Aufschluss der vorhandenen Stärke in Zucker erfolgen. Dabei ist der Einsatz von zumindest einer Cellulase insbesondere bei einigen Ölsaaten hilfreich.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann zur Optimierung der Enzymbehandlung im Rahmen von Schritt al) eine pH-Anpassung, insbesondere durch Zugabe einer Säure oder einer Lauge, beispielsweise auf Werte im Bereich von pH 4 bis pH 9, erfolgen.

Wenn die Wirkung der Enzyme und/oder eine negative Beeinflussung beispielsweise des Geschmacks und/oder der Fließeigenschaften unterbunden werden sollen, ist in einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass vor Schritt b) ein Schritt b2) Inaktivieren von zumindest einem Enzym, welches insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe, welche Amylasen, Lipasen, Betaglucanasen, Cellulasen und Proteasen umfasst, erfolgt. Die Reihenfolge der Schritte bl) und b2) vor Schritt b) kann der Fachmann je nach den Gegebenheiten des konkreten Anwendungsfalles in geeigneter Weise wählen.

Für das Inaktivieren von zumindest einem Enzym stellt die Erfindung in einer Weiterbildung durch Erhitzen und/oder durch Änderung des pH-Wertes zwei miteinander kombinierbare Möglichkeiten zur Verfügung. So kann insbesondere dann, wenn eine Zugabe von Säure und/oder Lauge zum Produkt unerwünscht ist, allein durch Erhitzen eine Inaktivierung erreicht werden. Sind hohe Temperaturen über einen längeren Zeitraum so weit wie möglich zu umgehen, kann mit Ansäuern und späterem Neutralisieren eine Inaktivierung von zumindest einem Enzym vorgenommen werden.

Im Rahmen der Erfindung ist das Inaktivieren in einem weiten Temperaturbereich und über unterschiedliche Zeiträume möglich, so dass weitere Prozessparameter zur Anpassung des Verfahrens an den jeweiligen Anwendungsfall zur Verfügung gestellt werden. Das Inaktivieren kann bei Temperaturen im Bereich bis 150°C erfolgen, beispielsweise durch rein thermische Inaktivierung bei Temperaturen im Bereich zwischen 120°C und 150°C und/oder bei einer Temperatur von maximal 100°C, bevorzugt bei einer Temperatur von maximal 95°C und insbesondere über einen Zeitraum von bis zu einer Stunde, bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 30 Minuten, bevorzugt von bis zu 10 Minuten, besonders bevorzugt von bis zu 5 Minuten durchgeführt werden.

Zum Inaktivieren durch Änderung des pH-Wertes kann im Rahmen der Erfindung dabei, insbesondere vor dem Erhitzen, ein pH-Wert im Bereich von 3 bis 5, bevorzugt im Bereich von 3,5 bis 4,5, besonders bevorzugt im Bereich von 3,9 bis 4,1 eingestellt werden.

Zum Inaktivieren durch Änderung des pH-Wertes kann im Rahmen der Erfindung dabei, insbesondere nach dem Erhitzen, ein pH-Wert im Bereich von 6 bis 8, bevorzugt im Bereich von 6,5 bis 7,1, besonders bevorzugt im Bereich von 6,7 bis 7 eingestellt werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass vor Schritt b) ein Schritt bll) Zerkleinern des pflanzlichen Samenausgangsmaterials und/oder ein Schritt blll) Zerkleinern des verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials erfolgt.

Die Zerkleinerung gemäß den Schritten bll) und/oder blll) kann beispielsweise mit einem Rotor-Stator-Dispergiergerät, insbesondere einer Schneidmühle, durchgeführt werden. Als in besonders einfacher Weise geeignet hat sich ein inline verwendeter „Turrax" herausgestellt. Eine Zerkleinerung ist auch über eine Hochdruckbehandlung möglich, welche bei deutlich geringeren Drücken als die eigentliche Hochdruckhomogenisierung durchgeführt wird, beispielsweise bei Drücken von bis zu 300 bar.

Die Zerkleinerung gemäß Schritt blll) kann zusätzlich oder alternativ zu der optionalen Zerkleinerung gemäß Schritt bll) durchgeführt werden. Gerade bei Verwendung von Flocken als pflanzliches Samen- beziehungsweise ausgangsmaterial ist die optionale Zerkleinerung hilfreich im erfindungsgemäßen Verfahren, um insbesondere die Fließfähigkeit des (verflüssigten) Ausgangsmaterials an die jeweiligen Anforderungen des Prozesses anpassen zu können. Die Erfindung bietet zudem die Möglichkeit, das hochdruckbehandelte pflanzliche Samenbasisprodukt im Rahmen des Verfahrens haltbar zu machen. Dazu ist vorgesehen, dass nach Schritt b) ein Schritt c) Heißhalten des hochdruckbehandelten pflanzlichen Samenbasisproduktes, insbesondere bei einer Temperatur im Bereich von 60°C bis 140°C, bevorzugt im Bereich von 65°C bis 95°C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur von 70°C, und insbesondere über einen Zeitraum von bis zu 50 Minuten, bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 20 Minuten bis 40 Minuten, besonders bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 45 Sekunden, im Besonderen bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 10 Sekunden, ganz besonders bevorzugt über einen Zeitraum von bis zu 5 Sekunden, besonders bevorzugt von bis zu 4,6 Sekunden, erfolgt.

Der Fachmann wird die Parameter Temperatur und Haltezeit dabei in Abstimmung aufeinander wählen. Beispielsweise sind bei einer Temperatur im Bereich von 130°C bis 140°C Haltezeiten von wenigen Sekunden ausreichend, um eine Sterilisation zu erreichen. Bei niedrigeren Temperaturen werden längere Haltezeiten angewendet. Irgendwann ist die Temperatur so niedrig, dass keine Sterilisation mehr möglich ist, sondern nur noch eine Pasteurisation. Beispielweise ist bei 95°C für 45 Sekunden nur eine Pasteurisation möglich. Bei 65°C kann mit Haltezeiten im Bereich von etwa 20 bis etwa 40 Minuten eine angemessene Pasteurisierung erreicht werden. Die Erfindung stellt des Weiteren ein pflanzliches Samenbasisprodukt zur Verfügung, welches insbesondere hergestellt ist mit einem oben beschriebenen Verfahren, umfassend im Wesentlichen alle Bestandteile zumindest eines Pflanzensamens, insbesondere eines Vollkorngetreides, mit einer Volumendichteverteilung der Partikeln des pflanzlichen Samenbasisproduktes, bei welcher d3,97 maximal 130 Mikrometer, bevorzugt maximal 120 Mikrometer beträgt.

Das erfindungsgemäße pflanzliche Samenbasisprodukt ist mit Hochdruck, insbesondere mit sogenanntem „Ultrahochdruck" (englisch „ultra high pressure") homogenisiert worden. Dadurch wird erfindungsgemäß erreicht, dass ein Anteil von 97 % des Volumens der im pflanzlichen Samenbasisprodukt vorhandenen Partikel von solchen Teilchen eingenommen werden, die kleiner sind als 130 Mikrometer, bevorzugt kleiner als 120 Mikrometer. Umgekehrt ausgedrückt sind daher im Rahmen der Erfindung nur 3 % des Volumens der Partikel im pflanzliche Samenbasisprodukt größer als 120 Mikrometer. Damit schafft die Erfindung in vorteilhafter Weise ein pflanzliches Samenbasisprodukt mit einem glatten Mundgefühl und kann so den Nachteil von bekannten Produkten mit rauem Mundgefühl überwinden.

Das erfindungsgemäße pflanzliche Samenbasisprodukt kann in einer Weiterbildung der Erfindung einen Anteil an pflanzlichen Samen im pflanzlichen Samenbasisprodukt bis zu 60 Gew.-%, bevorzugt bis zu 50 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 35 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 20 Gew.-%, , insbesondere von bis zu 15 Gew.-%, aufweisen. Mit der Wahl des Anteils an pflanzlichen Samen über einen weiten Bereich bietet die Erfindung eine Möglichkeit, je nach eingesetztem Getreide und/oder Samen für das pflanzliche

Samenausgangsmaterial und/oder beabsichtigter Anwendung des Basisproduktes seinen Geschmack, Textur und/oder Mundgefühl beziehungsweise seine Fließeigenschaften gezielt einstellen zu können.

Für das Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße pflanzliche Samenbasisprodukt sind den Erfindern keine grundsätzlichen Beschränkungen bekannt, so dass prinzipiell jede Art von Samen, insbesondere jedes Getreide und/oder jede Saat, beispielsweise Ölsaat, im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden kann. Es können dabei auch Mischungen von verschiedenen Samen eingesetzt werden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass das pflanzliche Samenbasisprodukt zumindest Samen aufweist, welche aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Getreide, insbesondere Weizen, Roggen, Hafer, Gerste, Triticale, Mais, Reis, Hirse und Bambus, sowie Saaten, insbesondere Ölsaaten und Hülsenfrüchtler, sowie Mischungen dieser Samen umfasst.

Durch Auswahl und Kombination der Samen kann beispielsweise das Nährstoffprofil und/oder der Geschmack des erfindungsgemäßen pflanzlichen Samenbasisproduktes an die jeweiligen Anforderungen für die Anwendung angepasst werden.

Die Erfindung ermöglicht damit auch die Verwendung eines nach einem oben beschriebenen Verfahren hergestellten pflanzlichen Samenbasisproduktes als Lebensmittel oder als Zusatz zu einem Lebensmittel, welches insbesondere aus der Gruppe ausgewählt ist, die Alternativen zu Milch und Milchprodukten, Getränke, Trinkmilch, Milchshakes,

Trinkjoghurt, Joghurt und Eiszubereitungen umfasst. Die Erfindung wird nachfolgend in Bezug auf die beigefügten Figuren und Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 ein Fließschema eines Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 ein Fließschema einer Weiterbildung des in

Figur 1 gezeigten Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes,

Figur 3 ein Fließschema einer Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes mit Enzyminaktivierung vor der Hochdruckhomogenisierung durch Änderung des pH-Wertes und Erhitzen,

Figur 4 ein Fließschema einer Weiterbildung des

Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes mit Enzyminaktivierung vor der Hochdruckhomogenisierung durch Erhitzen,

Figur 5 ein Fließschema einer Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes mit Zerkleinerung des pflanzlichen Samenausgangsmaterials und/oder des verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials, Figur 6 ein Fließschema einer Weiterbildung des Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes mit Haltbarmachen des pflanzlichen Samenbasisproduktes durch Heißhalten,

Figur 7 ein Fließschema einer Weiterbildung des

Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen Samenbasisproduktes mit Haltbarmachen des pflanzlichen Samenbasisproduktes in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Figur 8 fotografische Aufnahmen von Proben eines Hafervollkornbasismaterials mit einem Trockenmassegehalt von 15 Gew.-% nach Ultrahochdruckbehandlung bei verschiedenen Drücken und

Figur 9 fotografische Aufnahmen von Proben eines Hafervollkornbasismaterials mit einem Trockenmassegehalt von 15 Gew.-% nach Ultrahochdruckbehandlung bei verschiedenen Drücken und gekühlter Kurzzeitlagerung.

In Figur 1 ist das Grundschema des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines pflanzlichen

Samenbasisproduktes dargestellt mit der Weiterbildung, dass vor dem Hochdruckhomogensieren ein Erhitzen der Ausgangsmaterialmischung zum Herstellen eines verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials erfolgt. Dieses Erhitzen zum Verflüssigen ist ein optionaler Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figuren 2 bis 7 illustrieren Weiterbildungen des in Figur 1 dargestellten Verfahrens. Diese Weiterbildungen können einzeln oder in Kombination miteinander oder alle insgesamt in das in Figur 1 dargestellte Verfahren integriert werden.

Die Bezeichnungen der Verfahrensschritte gemäß dem Grundschema sind dabei in den beigefügten Figuren mit stärkeren Linien umrandet als die Verfahrensschritte gemäß der Weiterbildungen.

Gemäß dem in Figur 1 dargestellten Grundschema des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Wasser und pflanzliches Samenausgangsmaterial bereitgestellt und miteinander unter Erwärmen gemischt. Das Mischen erfolgt zum Herstellen einer Maische. Dieser Schritt kann auch als (An-)Maischen (englisch „mashing") bezeichnet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurden vier Teile Wasser mit einem Teil pflanzlichen Samenausgangsmaterials gemischt. Das Mischen kann im einfachsten Fall durch Rühren in einem Kessel erfolgen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird als pflanzliches Samenausgangsmaterial Hafermehl eingesetzt. Im Rahmen der Erfindung können zusätzlich oder alternativ auch Haferflocken eingesetzt werden. Weitere Möglichkeiten, das pflanzliche Samenmaterial im Rahmen der Erfindung bereitzustellen, sind der Einsatz von ganzen Körnern sowie anderen Getreidemehlen und/oder -flocken sowie die Verwendung einer Kombination aus chemisch und/oder enzymatisch behandelter Stärke mit Schalen und/oder Kleie. Je nach zur Verfügung stehendem Ausgangsmaterial und je nach spezifischem Anwendungszweck kann der Fachmann das eingesetzte pflanzlichen Samenausgangsmaterial wählen beziehungsweise zusammenstellen. Die Maische hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Trockenmasse von 17,6 Gew.-% und wird auf eine Temperatur von 50°C erwärmt.

Nach der Erwärmung beginnt das Einweichen (englisch „soaking") des pflanzlichen Samenausgangsmaterials in Wasser. Über eine vom Fachmann in ihrer Dauer gewählten Haltezeit quillt dabei das pflanzliche Samenausgangsmaterial und nimmt dabei Wasser auf.

Das gequollene pflanzliche Samenausgangsmaterial wird in dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel nach dem Einweichen auf eine Temperatur von 80°C erhitzt und durch Halten bei dieser Temperatur über einen Zeitraum von zwei Stunden verflüssigt. Das pflanzliche Samenausgangsmaterial verflüssigt sich dabei infolge der Wirkung der Enzyme, die im pflanzlichen Samenausgangsmaterial selbst vorhanden sind und/oder nach einer Weiterbildung der Erfindung zugesetzt werden. Auf derartige Weiterbildungen wird weiter unten genauer eingegangen. Die Temperatur und die Haltezeit zum Verflüssigen (englisch "liquefaction") kann in Abhängigkeit vom pflanzlichen Samenausgangsmaterial und insbesondere dem beabsichtigten Fließverhalten für die Hochdruckhomogenisierung variabel angepasst werden.

Durch den als "Verflüssigung" bezeichneten Verfahrensschritt erfolgt eine Umwandlung der Maische in ein homogenes, fließfähiges, insbesondere pumpbares Fluid. Dabei handelt es sich um eine Suspension von wasserunlöslichen pflanzlichen Samenbestandteilen in einer wässrigen Phase, in welcher insbesondere Proteine, Stärke und Zucker vorliegen. Zumindest teilweise liegen diese Komponenten in gelöster Form vor. Um sicherzustellen, dass die nativen Stärkemoleküle in ausreichender Weise abgebaut sind, um die Viskosität des verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials vor der Hochdruckhomogenisierung hinreichend zu senken, kann ein Stärketest mit Jodlösung an einer Probe des Produktes vor Eintritt in die Hochdruckhomogenisierung durchgeführt werden.

Das verflüssigte pflanzliche Samenausgangsmaterial hat eine relative Dichte von 17°Brix. Dieses wird mittels zumindest einer Hochdruckpumpe durch eine Düse gefördert, wobei das verflüssigte pflanzliche Samenausgangsmaterial gemäß der Erfindung einer im Vergleich zu herkömmlichen Hochdruckhomogenisatoren deutlich höheren Druckbeanspruchung unterworfen wird. Daher wird die Hochdruckhomogenisierung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch als „Ultrahochdruckhomogenisierung" (englisch „ultra high pressure homogenisation", kurz UHPH) bezeichnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Druck dabei 2000 bar. Durch die Hochdruckhomogenisierung wird aus dem verflüssigten pflanzlichen

Samenausgangsmaterial das erfindungsgemäße pflanzliche Samenbasisprodukt erzeugt. Es erfolgt gemäß dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Abkühlen auf eine Zieltemperatur von 34°C.

Um beispielsweise das Fließverhalten des pflanzlichen Samenausgangsmaterials und des verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials einzustellen, bietet die Erfindung in einer Weiterbildung die Möglichkeit, enzymatisch auf die Zusammensetzung des pflanzlichen Samenausgangsmaterials einzuwirken. In Figur 2 ist eine Ausführungsform dieser Weiterbildung schematisch dargestellt.

Es erfolgt eine pH-Anpassung durch Zugabe von Säure, beispielsweise Salzsäure HCl, auf einen pH Wert im Zielbereich von 6,2 bis 6,4. Dann erfolgt die Zugabe von zumindest einem Enzym. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde eine beta-Glucanase in einer Konzentration von etwa 0,5 kg/MT pflanzliches Samenausgangsmaterial verwendet. Diese Konzentration hat sich im Fall der Verwendung von Hafermehl als geeignet erwiesen. Des Weiteren wurde im gezeigten Ausführungsbeispiel eine alpha-Amylase zugegeben. Für dieses Enzym hat sich eine Konzentration von etwa 1,0 kg/MT pflanzliches Samenausgangsmaterial im Fall der Verwendung von Hafermehl als geeignet erwiesen. Die Einheit „MT" bedeutet dabei „metric ton" (1000 kg), die Angaben benennen die eingesetzte Menge Enzym in kg pro 1000 kg Samenausgangsmaterial .

In Figur 3 ist eine Möglichkeit zur Inaktivierung der Enzyme vor der Hochdruckhomogenisierung durch Verändern des pH-Wertes und Erhitzen schematisch dargestellt. Die Inaktivierung ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend erforderlich. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt zunächst eine pH-Anpassung durch Zugabe von Säure, beispielsweise Salzsäure HCl, auf einen pH Wert im Zielbereich von 3,9 bis 4,1.

Dann wird das angesäuerte verflüssigte pflanzliche Samenausgangsmaterial auf eine Temperatur von 95°C erhitzt und über einen Zeitraum von 5 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Optional kann das angesäuerte pflanzliche Samenausgangsmaterial nach der Haltezeit auf eine Temperatur von 20°C abgekühlt werden, beispielsweise um die Belastung von Bauteilen wie etwa Dichtungen der eingesetzten Anlage zu verringern.

Vor der Hochdruckhomogenisierung erfolgt eine Neutralisierung des pH-Wertes durch Zugabe von Lauge, beispielsweise Natronlauge NaOH, auf einen pH Wert im Zielbereich von 6,7 bis 7,0.

In Figur 4 ist eine weitere Möglichkeit zur Inaktivierung der Enzyme schematisch dargestellt. Dabei wird das verflüssigte pflanzliche Samenausgangsmaterial auf eine Zieltemperatur von 100°C erhitzt und über einen Zeitraum von 60 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Optional kann das verflüssigte pflanzliche Samenausgangsmaterial nach dieser Haltezeit auf eine Temperatur von 20°C abgekühlt werden, beispielsweise um die Belastung von Bauteilen wie etwa Dichtungen der eingesetzten Anlage zu verringern.

In Figur 5 ist eine Weiterbildung des Verfahrens mit Zerkleinerung des pflanzlichen Samenausgangsmaterials und/oder des verflüssigten pflanzlichen

Samenausgangsmaterials schematisch dargestellt. Eine solche Zerkleinerung kann die durch die Hochdruckhomogenisierung erreichbare Partikelgrößenverteilung, das Fließverhalten des Produktes und/oder seine Zusammensetzung durch Aufschluss der Bestandteile des pflanzlichen Samenausgangsmaterials und/oder des verflüssigten pflanzlichen Samenausgangsmaterials positiv beeinflussen.

So kann nach dem Einweichen optional ein

Zerkleinerungsschritt durchgeführt werden. Beispielsweise kann diese Zerkleinerung mit einem Rotor-Stator- Dispergiergerät, insbesondere einer Schneidmühle, erfolgen. Als in besonders einfacher Weise geeignet hat sich ein inline verwendeter „Turrax" herausgestellt. Eine Zerkleinerung ist im Rahmen der Erfindung auch über eine Hochdruckbehandlung möglich, welche bei deutlich geringeren Drücken als die eigentliche Hochdruckhomogenisierung durchgeführt wird, beispielsweise bei Drücken von bis zu 300 bar.

Vor der Hochdruckhomogenisierung kann eine Zerkleinerung wie oben beschrieben durchgeführt werden. Diese kann zusätzlich oder alternativ zu der oben beschriebenen optionalen Zerkleinerung durchgeführt werden. Gerade bei Verwendung von Flocken oder ganzen Körnern als pflanzliches Samenausgangsmaterial ist die optionale Zerkleinerung hilfreich im erfindungsgemäßen Verfahren, um insbesondere die Fließfähigkeit des (verflüssigten) pflanzlichen Samenausgangsmaterials an die jeweiligen Anforderungen des Prozesses anpassen zu können.

In Figur 6 ist eine Weiterbildung des Verfahrens zum Verlängern der Haltbarkeit des pflanzlichen Samenbasisproduktes durch Abtöten von Mikroorganismen mittels Heißhalten schematisch dargestellt. Dazu wird das hochdruckbehandelte pflanzliche Samenbasisprodukt bei einer Temperatur von 70°C über einen Zeitraum von 30 Sekunden gehalten.

In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt, die ebenfalls zum Verlängern der Haltbarkeit des pflanzlichen Samenbasisproduktes führt. Dabei wird bei einer Ausgangstemperatur von mindestens 80°C die Hochdruckhomogenisierung bei 3000 bar durchgeführt. Bei der Entspannung erwärmt sich dann das hochdruckbehandelte pflanzliche Samenbasisprodukt auf Temperaturen oberhalb von 140°C und wird dadurch sterilisiert.

Neben den in den Figuren 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen zum Verlängern der Haltbarkeit des pflanzlichen Samenbasisproduktes kann das pflanzliche Samenbasisprodukt im Rahmen der Erfindung zusätzlich oder alternativ einer Sterilisierung zugeführt werden, die beispielsweise in einem Wärmetauscher oder mittels Direktdampfinjektion durchgeführt wird.

Ausführungsbeispiel 1

Es wurde eine Mischung von Hafermehl und Wasser mit einem Trockenmassegehalt von 15 Gew.-% eingesetzt. Die Restfeuchte des Hafermehls liegt üblicherweise bei maximal 12 Gew.-%. Das in diesem Beispiel verwendete Mehl hatte ca. 9 Gew.-% Restfeuchte. Vor der Ultrahochdruckbehandlung erfolgte eine Zerkleinerung mittels inline betriebenem Turrax (IKA® Process-Pilot 2000/04) bei 12800 U/min mit einem Gegendruck von 1 bar. Untersucht wurden Proben bei Drücken der Ultrahochdruckbehandlung von 1000, 2000, 3000 und 4000 bar.

Es zeigte sich, dass für diesen Trockenmasseanteil die besten Ergebnisse bei Werten zwischen 2000 und 3000 bar erzielt wurden. In Figur 8 sind fotografische Aufnahmen der Proben dargestellt. Bei allen Proben wurde eine optisch glatte Struktur beobachtet. Eine Ultrahochdruckbehandlung mit 4000 bar führte zu einem Produkt, bei welchem sich im oberen Bereich der Probe eine deutlich hellere Phase im Vergleich mit dem sonstigen Material der Probe bildet.

Die in Figur 9 gezeigten fotografischen Aufnahmen zeigen, dass bei gekühlter Kurzzeitlagerung bei einer Temperatur von 4°C bis 8 °C über einen Tag oder zwei Tage nur eine leichte Sedimentation erfolgte. Diese kann durch Schütteln der Probe von Hand wieder behoben werden.

Verkostungen der Proben zeigten, dass bei Drücken oberhalb von 1000 bar eine vom Mundgefühl her glatte Struktur erzeugt wurde. Auf der Zunge spürbar war bei den bei 2000 bar hergestellten Proben eine Rauigkeit, wobei die bei 3000 bar hergestellten Proben diese Rauigkeit nicht zeigten, jedoch eine dünnere Textur aufwiesen als die bei 2000 bar hergestellten Proben.

Nach einem Stabilitätstest durch Zentrifugieren mit 4000 g über 10 Minuten weisen die bei 2000 bar und 3000 bar hergestellten Proben eine geringere Trennung der Phasen auf als die bei 1000 bar und 4000 bar hergestellten Proben.

Die folgende Tabelle fasst die Ergebnisse von Partikelgrößenanalysen (Malvern Panalytical, Mastersizer 3000; Brechungsindex Disperse Phase: 1,449; Brechungsindex Dispersionmittel: 1,330; Lichtabschattung: 10-15 %) zusammen, welche an den bei den genannten Drücken behandelten Materialien durchgeführt wurden. Die Angabe der Lichtabschattung stellt in diesem Fall ein Maß für die Verdünnung da, die aber nicht in SI-Einheiten umgerechnet werden kann. Für die Nachvollziehbarkeit der Messung mit diesem Gerät und Software ist die Angabe für den Fachmann dennoch ausreichend. Aus der Volumendichteverteilung der Partikel sind die Kenngrößen d3,97, d3,so sowie d3,io in Mikrometern angegeben.

Die folgenden Ergebnisse einer Viskositätsmessung (Anton Paar Rheometer MCR 102; Messkörper: ST-24; Temperatur =

10 °C) bestätigen die Befunde, wonach der für den genannten Trockenmassegehalt des Hafervollkornmaterials gefundene Bereich von 2000 bar gegenüber den übrigen untersuchten Drücken bevorzugt wird.

Eine Variation des oben beschriebenen Produktes mit einem

Trockenmassegehalt von 20 Gew.-% führte ebenfalls zu stabilen Produkten bei der Herstellung mit einer Ultrahochdruckbehandlung bei 2000 bar und bei 3000 bar. Des Weiteren zeigte sich, dass eine milchsaure Fermentation der erfindungsgemäßen Vollkornhaferbasismaterialien möglich ist und zu joghurtähnlichen Produkten mit sensorisch als angenehm eingestuftem saurem Geschmack führte. Um Produkte mit einer Textur ähnlich einem Joghurt auf Milchbasis sind Trockenmassegehalte oberhalb von 20 Gew.-% beim Einsatz von Vollkornhafermehl anzustreben.

Ausführungsbeispiel 2

Es wurde eine Mischung von Hafermehl und Wasser mit einem Haferanteil von 35 Gew.-% eingesetzt. Die Restfeuchte des Hafermehls liegt üblicherweise bei maximal 12 Gew.-%. Das in diesem Beispiel verwendete Mehl hatte ca. 9 Gew.-%

Restfeuchte.

Vor der Ultrahochdruckbehandlung erfolgte eine Zerkleinerung mittels inline betriebenem „Turrax" (IKA® Process-Pilot 2000/04) bei 12800 U/min mit einem Gegendruck von 1 bar oder mittels Hochdruckhomogenisator bei 300 bar. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen diesen beiden Möglichkeiten der Zerkleinerung auf das Produkt.

Untersucht wurden Proben bei Drücken der Ultrahochdruckbehandlung von 2000, 2500 und 3000 bar.

Die folgende Tabelle fasst die Ergebnisse von Partikelgrößenanalysen (Malvern Panalytical, Mastersizer 3000; Brechungsindex Disperse Phase: 1,449; Brechungsindex Dispersionmittel: 1,330; Lichtabschattung: 10-15 %) zusammen, welche an den bei den genannten Drücken behandelten Materialien durchgeführt wurden. Aus der Volumendichteverteilung der Partikeln sind die Kenngrößen d3,97, d3,50 sowie d3,io in Mikrometern angegeben.

Mit einer Hochdruckhomogenisierung bei einem Druck oberhalb von 2000 bar, insbesondere bei 2500 bar oder 3000 bar, lassen sich im Rahmen der Erfindung

Vollkornhaferbasisprodukte mit einem Trockenmassegehalt von 35 Gew.-% und glatter Textur im Mundgefühl hersteilen. Vom Geschmack her wurde in sensorischer Auswertung die Probe bevorzugt, welche bei 3000 bar hergestellt wurde. Die bei den untersuchten Proben höchste Viskosität und das beste Mundgefühl wurden mit einem Druck von 2500 bar erzielt.

Die Stabilität eines „ready to drink"-Produktes mit einem Druck von 3000 bar ist dabei besser als die eines entsprechenden Produktes, das eine Ultrahochdruckbehandlung bei 2000 bar erfahren hat. Eine bessere Stabilität bedeutet dabei die Bildung eines geringeren Anteils an Überstand in der Probe bei einer Lagerzeit von beispielsweise bis zu 72 Stunden.

In diesem Beispiel wurden die Proben in einem nachgelagerten Prozessschritt einer Sterilisierung bei 141°C über eine Dauer von 4 s unterzogen und dabei „down stream" in einem zweistufigen Hochdruckhomogenisator bei 250 bar in der ersten Stufe und 50 bar in der zweiten Stufe behandelt. Es zeigte sich, dass durch diesen nachgelagerten Prozessschritt die Partikelgrößenverteilung dadurch enger wird, dass sich die Kennwerte d3,10 hin zu größeren und d3,97 hin zu kleineren Werten verschieben.

Ausführungsbeispiel 3

Es wurde dieselbe Mischung von Hafermehl und Wasser wie in Ausführungsbeispiel 2 eingesetzt und der Effekt einer mehrfachen Homogenisierung untersucht.

Die folgenden Tabelle fassen Ergebnisse von

Partikelgrößenanalysen dieser Untersuchungen zusammen. Die Messungen wurden mit einem „Mastersizer 3000" der Malvern Panalytical durchgeführt mit folgenden Parametern: Brechungsindex Disperse Phase: 1,449; Brechungsindex Dispersionmittel: 1,330; Lichtabschattung: 10 % bis 15 %. Aus der Volumendichteverteilung der Partikeln sind die Kenngrößen d3,97, d3,so sowie d3,io in Mikrometern angegeben. Dabei zeigte sich, dass es nicht möglich ist, mit mehrfachen Durchläufen durch einen zweistufigen Hochdruckhomogenisator vom Typ APV Gaulin LAB 60 / 500 / 2bei 300/50 bar ein Ergebnis wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzielen. Die Angabe „300/50 bar" bedeutet dabei, dass insgesamt ein Druck von 300 bar aufgebaut wird. Über ein erstes Ventil fällt der Druck von 300 bar auf 50 bar. Diese 50 bar werden über ein zweiten Ventil auf Umgebungsdruck entspannt. Mit einer häufigen Wiederholung einer Homogenisierung bei 300/50 bar ist es zwar möglich annähernd die Partikelgröße einer erfindungsgemäßen Behandlung mit 1000 bar zu erreichen. Die maximale Partikelgröße liegt etwas höher als bei einer erfindungsgemäßen Ultrahochdruckbehandlung mit 1000 bar, jedoch ist der Durchmesser d3,97 deutlich höher. Eine ausreichende Zerkleinerung für ein angenehm glattes Mundgefühl und einer Partikelgröße kleiner als 130 Mikrometer wird erst bei den erfindungsgemäß höheren Drücken erreicht.

Auch eine mehrfache Homogenisierung bei 1000 bar erreicht kein Ergebnis wie eine erfindungsgemäße Hochdruckbehandlung bei 3000 bar.

Ausführungsbeispiel 4 Es wurde eine Mischung von Vollkornreismehl und Wasser mit einem Vollkornreisanteil von 35 Gew.-% eingesetzt. Vollkornreismehl hat eine maximale Restfeuchte von 14,5 Gew.-%. Das im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels verwendete Vollkornreismehl hatte eine Restfeuchte von ca. 12 Gew.-%.

Im Vergleich mit den Ergebnissen, die mit Vollkornhafer erzielt wurden (Ausführungsbeispiel 2) zeigte sich, dass die Prozessierung von Vollkornreis genauso möglich ist. Vor der Ultrahochdruckbehandlung erfolgte eine

Zerkleinerung mittels inline betriebenem „Turrax" (IKA® Process-Pilot 2000/04) bei 12800 U/min mit einem Gegendruck von 1 bar oder mittels Hochdruckhomogenisator bei 300 bar. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen diesen beiden Möglichkeiten der Zerkleinerung auf das Produkt.

Untersucht wurden Proben bei Drücken der

Ultrahochdruckbehandlung von 1000, 2000, 3000 und 4000 bar. Die folgende Tabelle fasst die Ergebnisse von Partikelgrößenanalysen (Malvern Panalytical,

Mastersizer 3000; Brechungsindex Disperse Phase: 1,449; Brechungsindex Dispersionmittel: 1,330; Lichtabschattung: 10-15 %) zusammen, welche an den bei den genannten Drücken behandelten Materialien durchgeführt wurden. Aus der Volumendichteverteilung der Partikeln sind die Kenngrößen d3,97, d3,50 sowie d3,io in Mikrometern angegeben.

Mit einer Hochdruckhomogenisierung bei einem Druck oberhalb von 2000 bar, insbesondere bei 2500 bar oder 3000 bar, lassen sich im Rahmen der Erfindung

Vollkornreisbasisprodukte mit glatter Textur im Mundgefühl hersteilen. Die bei mindestens 3000 bar hergestellten Proben zeigten eine bessere Stabilität als die übrigen Proben. Eine bessere Stabilität bedeutet dabei die Bildung eines geringeren Anteils an Überstand in der Probe während einer Lagerzeit.

Ausführungsbeispiel 5

Es wurde eine Mischung von 6,65 Gew.-% Goldleinmehl und Wasser verwendet. Goldleinmehl hat eine maximale

Restfeuchte von 10 Gew.-%. Das im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels verwendete Goldleinmehl hatte eine Restfeuchte von ca. 9 Gew.-%.

Im Vergleich mit den Ergebnissen, die mit Vollkornhafer und Vollkornreis erzielt wurden (Ausführungsbeispiele 2 und 3) zeigte sich, dass die Prozessierung von Goldleinmehl und damit einem Mehl aus einer Ölsaat im Rahmen der Erfindung ebenso möglich ist.

Bei dem verwendeten Goldleinmehl handelt es sich um Mehl aus Presskuchen nach der Ölextraktion, welcher feinvermahlen wird und damit im Besonderen einen geringeren Fettgehalt als die ganze Saat aufweist. Der eingesetzte Anteil an Leinsaat wurde im Vergleich zu den anderen Mehlen gemäß den obigen Ausführungsbeispielen reduziert. Die in der Goldleinsaat enthaltenen Schleimstoffe haben das Produkt vergleichsweise stark verdickt und wurden mittels Cellulasen abgebaut.

Untersucht wurden Proben bei Drücken der

Ultrahochdruckbehandlung von 1000, 2000, 3000 und 4000 bar.

Die folgende Tabelle fasst die Ergebnisse von Partikelgrößenanalysen (Malvern Panalytical,

Mastersizer 3000) zusammen, welche an den bei den genannten Drücken behandelten Materialien durchgeführt wurden. Aus der Volumendichteverteilung der Partikeln sind die Kenngrößen d3,97, d3,so sowie d3,io in Mikrometern angegeben.

Die folgenden Ergebnisse einer Viskositätsmessung (Anton Paar Rheometer MCR 102; Messkörper: ST-24; Temperatur =

10 °C) zeigen, dass bei Drücken von zumindest 3000 bar eine deutlich höhere Viskosität erzielt wurde als bei 1000 oder 2000 bar, wobei der Unterschied zwischen den bei 3000 bar und den bei 4000 bar hergestellten Proben gering ist.

Nach einem Stabilitätstest durch Zentrifugieren mit 4000 g über 10 Minuten weisen die bei 1000 bar und 2000 bar hergestellten Proben eine geringere Trennung der Phasen und homogenere Sedimente auf als die bei 3000 bar und 4000 bar hergestellten Proben.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Beispiele beschränkt ist sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzeln dargestellten Beispiele auch miteinander kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden.