DE69324484T2

DE69324484T2 - Verfahren zur Verarbeitung einer wasserlösslichen Diätfaser mit Beta-Glucanase

Info

Publication number: DE69324484T2
Application number: DE69324484T
Authority: DE
Inventors: John J. Smith
Original assignee: Quaker Oats Co
Current assignee: Quaker Oats Co
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1999-10-28
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: NO932621L; CA2100848C; DK0634106T3; FI933331A0; CA2100848A1; EP0634106A1; NO307443B1; DE69324484D1; FI933331A; EP0634106B1; BR9302977A; NO932621D0; FI116192B

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln wasserlöslicher Diätfaser (("dietary fiber" auch bez. als "Ballaststoff" und "Pflanzenfaser", nachfolgend im Sinne d. Erfindung bez. als "Diätfaser")) mit β-Glucanase. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner das Produkt des Behandlungsverfahrens und ein Verfahren zum Herstellen von genußtauglichen Zusammensetzungen unter Einsatz des Produktes des Behandlungsverfahrens.

Hintergrund der Erfindung

Die Aufnahme von Nahrungsfett wurde in Zusammenhang mit einer Reihe von unerwünschten Gesundheitsproblemen gebracht, wie beispielsweise Fettleibigkeit, Kreislauferkrankungen, erhöhte Cholesterinspiegel, usw. Es besteht daher ein starkes Verlangen, Speisebestandteile zu finden, die Fette in Lebensmitteln teilweise oder vollständig ersetzen können, wobei eine Reihe von Fett-Ersatzstoffen auf dem Gebiet bekannt sind. Allerdings gibt es eine Reihe von Problemen im Zusammenhang mit vielen dieser Fett-Ersatzstoffe. Eines dieser Probleme besteht darin, daß Fett-Ersatzstoffe kein Fertigprodukt liefern können, das die gleiche Textur und/oder Geschmacksempfinden haben wie ein mit Fett zubereitetes Produkt. Wenn beispielsweise bestimmte Fett- Ersatzstoffe zur Herstellung von Backerzeugnissen verwendet werden, so ist das fertige Backerzeugnis fester, trockener (weniger Feuchtigkeit) und hat ein geringeres Volumen als ein mit Fett zubereitetes Produkt. Andere Beispiele für derartige Probleme sind Fett-Ersatzstoffe, denen es an Wärmestabilität mangelt oder die für den Verbraucher unangenehme körperliche Auswirkungen haben, z. B. Analreizung.
Der auf allen diesen Gebieten am ehesten anzustrebende Fett-Ersatzstoff wären mimische Fette, d. h. die Bereitstellung von Produkten mit gleichem oder ähnlichem Geschmack, Gefühl, Textur, Wärmestabilität und Kocheigen schaften, wie Produkte, die aus Fetten hergestellt wurden, und die dennoch keine der vorstehend beschriebenen unerwünschten Eigenschaften oder Wirkungen besitzen oder bewirken und von sich aus keinerlei zusätzliche unangenehmen körperlichen Auswirkungen haben. Dieses ist der Fall bei β- Glucanase-behandelter, wasserlöslicher Diätfaser-Zusammensetzung, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
Andererseits gibt es diejenigen, die sich über Fett in ihrer Nahrung keine Gedanken machen und den Wunsch haben, die mit den Fetten zusammenhängenden Textureigenschaften und das Geschmacksempfinden auf ein Maximum zu bringen. Die β- Glucanase-behandelten, wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen der vorliegen Erfindung wirken bei Verwendung als ein Nahrungsmittelzusatz anstelle als ein Fett-Ersatzstoff im Zusammenklang mit etwaigen Fetten, die in den Nahrungsmittelprodukten vorhanden sind, indem sie die Eigenschaften von Textur und Geschmacksempfinden im Zusammenhang mit derartigen Fetten verstärken.

Stand der Technik

Enzyme sind seit langem in der Nahrungsmittelverarbeitung verwendet worden, wobei ein Beispiel die Verwendung von Hefe zur Fermentation ist. Darüber hinaus war mindestens seit der Mitte des 19ten Jahrhunderts bekannt, daß spezielle Enzyme bei bestimmten Anwendungen verwendbar sind.
In der Lebensmittelverarbeitung ist auch die Verwendung des Enzyms b-Glucanase bekannt. Die "Encyclopedia of Chemical Technology", Kirk-Othmer, 3. Ausgabe, Bd. 9, Seiten 195... 199 (1980), lehrt, daß β-Glucanase eine Carbohydrase ist und "β-Glucanase aus Bacillus subtilis und Aspergillus niger die 1,3-beta- und 1,4-beta-Verbindungen in Hefezellwänden und Gerste angreift. Die Beta-Glucane der Gerste werden bei 60ºC... 65ºC solubilisiert, d. h. bei der Temperatur, bei der die Stärke beim Einmaischen zur Bierherstellung erstarrt. Bei dieser Temperatur wird die in der Gerste vorhandene β-Glukanase zerstört; wobei der Zusatz von mikrobieller β-Glucanase die Viskosität herabsetzt und die Filtration der Maische erleichtert" (siehe die Seiten 198 199). Diese Fundstelle lehrt auf Seite 215, daß β- Glucanase, die als CerefloTM 200 L (verfügbar bei Novo Laboratories Inc., Wilton, Conn.) auf dem Markt ist und die aus Bacillus subtilis und Candida utilis erhalten wird, "verringert die Viskosität von Bier oder Bierwürze durch Abbau der Gerste-Glucane und erleichtert die Filtration und wird oftmals in unterschiedlichen Mengen in B. subtilis- Amuylase und Protease-Zubereitungen angetroffen".
Der Stand der Technik lehrt ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen von wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen aus Hafersorten. Die US-P-4 996 063, erteilt am 26. Februar 1991 an Inglett, lehrt die Herstellung wasserlöslicher Diätfaser-Zusammensetzungen durch Behandlung einer wäßrigen Dispersion von gelatiniertem, gemahlenem Hafersubstrat mit einer α-Amylase unter Bedingungen, unter denen das Substrat hydrolysiert wird und eine lösliche Fraktion und eine unlösliche Fraktion liefert; Abtrennen der löslichen Fraktion von der unlöslichen Fraktion und Gewinnung der von wasserunlöslicher Faser weitgehend freien wasserlöslichen Diätfaset aus dieser löslichen Fraktion. Diese wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen sind als Nahrungsmittelbestandteile verwendbar und besonders nützlich als Fett-Ersatzstoffe, da die Zusammensetzungen zusätzlich dazu, daß sie ein Produkt gewähren, das nur wenige oder keine der vorstehend beschriebenen unerwünschten Eigenschaften der Fette hat, auch lösliche Diätfasern liefern, von denen Burkitt et al. [Lancet 2 : 1408-11 (1972)] gezeigt haben, daß sie eine Rolle bei der Verhütung bestimmter Dickdarmerkrankungen spielen, einschließlich Dickdarmkrebs und Divertikulitis. In der gleichen Untersuchung hat diese lösliche Diätfaser darüber hinaus gezeigt, daß sie Serumcholesterin senkt und damit auch angestrebte definitive Vorteile für die Gesundheit gewährt.
Die nach dem bekannten Verfahren hergestellten, wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen lassen sich jedoch noch verbessern.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung zu gewähren, die bei Verwendung als ein Lebensmittelbestandteil Erzeugnisse liefert, die über verbesserte Eigenschaften verfügen. Die vorliegende Erfindung gewährt ein Verfahren zum Herstellen einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung, in dem eine wäßrige Dispersion eines gelatinierten, gemahlenen Beta-Glucan enthaltenen Subtrats auf Kornbasis mit einer α-Amylase unter Bedingungen behandelt wird, unter denen das Substrat hydrolysiert wird und eine lösliche Fraktion und eine unlösliche Fraktion liefert, einschließend das Abtrennen der löslichen Fraktion von der unlöslichen Fraktion und das Gewinnen der von wasserunlöslicher Faser weitgehend freien wasserlöslichen Diätfaser aus der löslichen Fraktion, gekennzeichnet durch Behandeln der von dem Substrat auf Kornbasis freigesetzten Beta-Glucane mit β-Glucanase unter Bedingungen, unter denen die Beta-Glucane hydrolysieren.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung eines bekannten Verfahrens zum Herstellen einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung. Die allgemeinen Verfahrensparameter des bekannten Verfahrens wurden in der US-P-4 996 063 diskutiert. In dem bekannten Verfahren wird eine wäßrige Dispersion eines gelatinierten, gemahlenen Hafersubstrats mit einem α-Amylase-Enzym unter Bedingungen behandelt, unter denen das Substrat hydrolysiert und eine lösliche Fraktion und eine unlösliche Fraktion liefert. Die lösliche Fraktion wird von der unlöslichen Fraktion abgetrennt und die von wasserunlöslicher Faser im wesentlichen freie wasserlösliche Diätfaser aus der löslichen Fraktion gewonnen. Die aus diesem Verfahren resultierende wasserlösliche Diätfaser- Zusammensetzung umfaßt Beta-Glucan, das eine wasserlösliche Diätfaser ist, sowie Stärke.
Im Verlaufe dieses bekannten Verfahrens wird das Hafersubstrat hydrolysiert, das u. a. bewirkt, daß Beta- Glucane von dem Substrat freigesetzt werden. Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Verbesserung gegenüber den bekannten Verfahren darin, daß die freigesetzten Beta-Glucane mit β- Glucanase-Enzym behandelt werden. Während dieser Behandlung wirkt die β-Glucanase als ein Katalysator für die Hydrolyse für etwaige vorhandene Beta-Glucan-Moleküle. Diese β-Glucanase-Behandlung liefert eine fertige wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung, die, im Vergleich zu unbehandelten, wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen verbesserte Eigenschaften gewährt, wenn sie bei der Herstellung von Lebensmittelartikeln verwendet wird.
Das in den US-P-4 996 063 eingesetzte Substrat ist auf Hafer beschränkt. In der vorliegenden Erfindung kann jedoch jede Variante von gemahlenem, gelatiniertem Beta-Glucan enthaltenden Substrat auf Kornbasis verwendet werden, das in Gegenwart von α-Amylase einer Hydrolyse unterzogen werden kann. Zusätzlich zu dem in dem Verfahren der vorgenannten US-Patentschrift verwendeten Hafersubstrat schließen Beispiele anderer verwendbarer Substrate auf Kornbasis Gerte, Reis und deren Mischungen ein, ohne auf diese beschränkt zu sein. Bevorzugte Substrate sind Hafer, Gerste und deren Mischungen, wobei Hafer am meisten bevorzugt ist. Die gemahlenen Substrate können in Form von Kleie, Mehl oder Kleiekonzentraten vorliegen oder in irgendeiner anderen, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten geeigneten Form, wobei Kleie und Mehl bevorzugt sind und Mehl am meisten bevorzugt ist.
Der genaue Typ oder die genauen Typen von freigesetzten Beta-Glucanen hängen von dem Typ des eingesetzten Substrats auf Kornbasis ab. Beispielsweise setzen Substrate auf Haferbasis und Gerstebasis 1,4-Beta- und 1,3-Beta-Glucane frei.
Die freigesetzten Beta-Glucane werden typischerweise behandelt, indem dem Verfahren bekannter Ausführung β- Glucanase zugesetzt wird. Die β-Glucanase kann an jeder beliebigen Stelle des Verfahrens zugesetzt werden, d. h. gemeinsam mit der α-Amylase; nachdem das Substrat auf Kornbasis mit der α-Amylase hydrolysiert ist, um eine lösliche und unlösliche Fraktion zu liefern; nach Abtrennung der löslichen Fraktion von der unlöslichen Fraktion; am Prozeßende, oder an jeder beliebigen anderen Stelle. Die β- Glucanase kann sogar einem getrockneten und nach dem Verfahren bekannter Ausführung hergestellten Produkt der wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung unter der Voraussetzung zugesetzt werden, daß die getrocknete Zusammensetzung rehydratisiert wird. Die Rehydratisierung ist erforderlich, weil die β-Glucanase die Hydrolyse der vorliegenden Beta-Glucane katalysiert und, wenn kein Wasser vorhanden ist, keine Hydrolyse erfolgen kann.
Die eingesetzte β-Glucanase läßt sich aus einer beliebigen Zahl verschiedener und dem Fachmann auf dem Gebiet bekannter Quellen erhalten. Beispielsweise läßt sich β-Glucanase aus Pilzquellen erhalten, einschließend und ohne auf diese beschränkt zu sein: Aspergillus niger, Trichoderma longibrachiatum und Penicillium emersonii. Der Aspergillus niger kann unter dem Warenzeichen FinizymTM von der Novo Laboratories und das Trichoderma longibrachiatum unter dem Warenzeichen Laminex BG vvn der Genencor International erhalten werden, die sich in Rolling Meadows, Illinois, befindet. β-Glucanase kann auch von Bakterien erhalten werden, wovon ein Beispiel Bacillus subtilis einschließt, jedoch darauf nicht beschränkt ist. Die β-Glucanase vom Bacillus subtilis kann wie bereits hierin diskutiert unter dem Warenzeichen CerefloTM 200 L erhalten werden. β-Glucanase kann auch aus Hefe erhalten werden, wovon Beispiele Saccaromyces cerervisiae einschließen, jedoch darauf nicht beschränkt sind. Das bevorzugte Enzym ist CerefloTM 200 L von dem Bakterium Bacillus subtilis.
In einem typischen Verfahren zum Erhalten von β- Glucanase aus derartigen Quellen wird ein Organismus (z. B. Pilze, Bakterien oder Hefe) in einem Medium in einem Containment-Gefäß aufgezogen, wie beispielsweise einem Gärtank. Ein Beispiel für ein verwendbares Medium ist Korn- Weichwasser. In Abhängigkeit von dem Organismus kann die β- Glucanase in das Medium ausgeschieden werden, worauf sie extrahiert und gereinigt wird, oder es kann erforderlich werden, die β-Glucanase durch Aufbrechen der Zellwände des Organismus zu extrahieren, wonach die β-Glucanase gereinigt werden kann.
Die aus den verschiedenen Quellen erhaltene β-Glucanase übt die gleiche Funktion aus, d. h. sie katalysiert die Hydrolyse der vorliegenden Beta-Glucane, obgleich jede der verschiedenen β-Glucanasen diese Funktion unter verschiedenen Bedingungen optimal ausführen wird. Beispielsweise betragen bei β-Glucanase, die aus dem Pilz Aspergillus niger erhalten wird, optimale Temperatur etwa 60 ºC bzw. pH-Wert von etwa 5; bei β-Glucanase, die aus dem Pilz Penicillium emersonii erhalten wird, betragen die optimale Temperatur etwa 70ºC und der pH-Wert etwa 4. β- Glucanase, die aus dem Pilz Trichoderma lonaibrachiatum erhalten wird, betragen die optimale Temperatur etwa 60ºC und der pH-Wert etwa 5; und bei β-Glucanase, die aus den Bakterien Bacillus subtilis erhalten wird, beträgt die optimale Temperatur etwa 50ºC ... 60ºC und der pH-Wert etwa 7. Die optimalen enzymatischen Bedingungen für jedes der vorgegebenen Enzyme werden normalerweise von der Lieferfirma des Enzyms bereitgestellt.
Die in dem bekannten Verfahren freigesetzten Beta- Glucane werden mit einer ausreichenden Menge von b-Glucanase für eine ausreichende Zeitdauer und unter den Bedingungen einer ausreichenden Temperatur und pH-Wert behandelt, um eine wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung zu schaffen, die bei Verwendung als ein Additiv oder als ein Fett- Ersatzstoff in einem Nahrungsmittelprodukt im Vergleich zu Nahrungsmittelprodukten, die mit unbehandelten wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen hergestellt werden, verbesserte Eigenschaften vermittelt, wie beispielsweise erhöhte Feuchte-Retention; besseres Geschmacksempfinden einschließlich eine cremigere Textur und geringeres pastenähnliches Empfinden; erhöhtes Volumen in Backerzeugnissen; usw. Jeder dieser einzelnen Verfahrensparameter ist in einem großen Maße von Faktoren abhängig, wie beispielsweise dem Typ des verwendeten Substrats, d. h. Hafer, Gerste, usw.; der Quelle bzw. Herkunft des Enzyms; sowie von der Stelle in dem bekannten Verfahren, an der die Beta-Glucane mit dem Enzym behandelt werden. Damit hängen die optimalen Parameter zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens von jedem dieser Faktoren ab.
Darüber hinaus kommt es darauf an, daß man durch Manipulation der Verfahrensparameter die β-Glucanase die Hydrolyse der Beta-Glucane nicht in einem zu großen Umfang katalysieren lassen sollte. Ohne auf eine Theorie festgelegt zu sein, wird angenommen, daß die Beta-Glucan-Moleküle während der β-Glucanase-Behandlung so weit hydrolysiert werden, wo sie eine optimale Mischung aus Beta-Glucan- Molekülen unterschiedlicher Kettenlängen erreichen. Es wird angenommen, daß dieses Gemisch die endgültige wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung mit den angestrebten Eigenschaften bei Verwendung als ein Lebensmitteladditiv oder Fett- Ersatzstoff gewährt. Man sollte die Behandlung der Beta- Glucane daher nicht über den Punkt hinaus fortsetzen lassen, an dem die optimale Mischung von Beta-Glucan-Molekül- Kettenlängen erhalten wird.
Die Menge der in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten β-Glucanase läßt sich als Gewichtsverhältnis von zur Behandlung verwendeten β-Glucanase zu der in den Verfahren verwendeten Menge des Ausgangssubstrats auf Kornbasis ausdrücken. In der Regel liegt ein typisches Gewichtsverhältnis von β-Glucanase zu Beta-Glucan enthaltendem Ausgangssubstrat auf Kornbasis im Bereich von etwa 4 · 10&supmin;&sup6; : 1 bis etwa 2 · 10&supmin;² : 1 und vorzugsweise von etwa 4 · 10&supmin; &sup5; : 1 bis etwa 8 · 10&supmin;³ : 1 (β-Glucanase: Substrat auf Kornbasis). In einem bevorzugten Beispiel liegt das Gewichtsverhältnis von β-Glucanase zu Hafermehl, wenn Hafermehl als ein Substrat und CerefloTM 200 L als die Enzymquelle verwendet werden, im Bereich von etwa 2 · 10&supmin;&sup4; : 1 bis etwa 8 · 10&supmin;³ : 1 und vorzugsweise von etwa 4 · 10&supmin;&sup4; : 1 bis etwa 4 · 10&supmin;³ : 1 (β-Glucanase: Hafermehl). In einem anderen bevorzugten Beispiel liegt das Gewichtsverhältnis von β- Glucanase zu Gerstemehl, wenn Gerstemehl als ein Substrat und CerefloTM 200 L als die Enzymquelle verwendet werden, im Bereich von etwa 2 · 10&supmin;&sup4; : 1 bis etwa 8 · 10&supmin;³ : 1 und vorzugsweise von etwa 4 · 10&supmin;&sup4; : 1 bis etwa 4 · 10&supmin;³ : 1 (β- Glucanase: Gerstemehl).
Wie hierin bereits ausgeführt, hängt die Zeit der effektiven Behandlung der mit β-Glucanase freigesetzten Beta-Glucane von dem Typ des eingesetzten Substrats und Enzyms ab sowie von der Stelle in dem Verfahren, an der die Behandlung erfolgt. Wenn die β-Glucanase beispielsweise dem Prozeß gemeinsam mit der α-Amylase zugesetzt wird, wird eine längere Behandlungsdauer erforderlich werden, als wenn die β-Glucanase dem Prozeß nach der Abtrennung der wasserlöslichen Diätfaser von der wasserunlöslichen Diätfaser zugesetzt wird. Dieses liegt daran, daß die Beta-Glucane von dem Korn-Substrat über eine gewisse Zeitdauer freigesetzt werden und die β-Glucanase die Hydrolyse von Beta-Glucan- Molekülen wirkungsvoller katalysieren kann, nachdem sie von dem Substrat freigesetzt sind. Damit hat die Geschwindigkeit der Hydrolyse des Substrats eine Geschwindigkeit begrenzende Wirkung auf die Hydrolyse der Beta-Glucane. Wenn im Gegensatz dazu die Beta-Glucane mit β-Glucanase nach der Abtrennung der löslichen Faser von der unlöslichen Faser behandelt werden, sind die Beta-Glucane bereits freigesetzt worden und für die Hydrolyse ohne die Geschwindigkeit begrenzende Wirkung der Hydrolyse des Substrats frei.
Vorzugsweise werden die Beta-Glucane durch Zusatz von β-Glucanase gemeinsam mit der α-Amylase zu dem gemahlenen, gelatinierten Substrat auf Kornbasis behandelt. Dieses liegt daran, daß es, obgleich es eine gewisse Geschwindigkeit begrenzende Wirkung gibt, im Vergleich zur Leichtigkeit und Wirksamkeit des gemeinsamen Zusetzens der zwei Enzyme nicht signifikant ist. Typischerweise wird die Behandlung, wenn die β-Glucanase mit der α-Amylase zugesetzt wird, für eine Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten und vorzugsweise von etwa 30 Minuten bis etwa 90 Minuten ausgeführt. Wenn die β-Glucanase nach der Hydrolyse des Substrats zugesetzt wurde, um wasserlösliche und wasserunlösliche Diätfaser-Fraktionen zu erhalten, wird die Behandlung für eine Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten und vorzugsweise von etwa 30 Minuten bis etwa 90 Minuten ausgeführt. Wenn β-Glucanase nach der Abtrennung der wasserlöslichen Diätfaser-Fraktion von der wasserunlöslichen Fraktion zugesetzt wird, wird die Behandlung typischerweise für eine Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten und vorzugsweise von etwa 30 Minuten bis etwa 90 Minuten ausgeführt. Wenn die Beta-Glucane mit β-Glucanase nach Beendigung des bekannten Prozesses behandelt werden, wird die Behandlung typischerweise für eine Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten und vorzugsweise von etwa 45 Minuten bis etwa 90 Minuten ausgeführt.
Die β-Glucanase muß inkubiert sein, d. h. während der Behandlungsdauer bei einer optimalen Temperatur gehalten werden. Selbstverständlich hängt, wie vorstehend diskutiert, die optimale Temperatur von der Enzymquelle und dem Typ oder den Typen von Beta-Glucanen ab, die behandelt werden sollen. Andere Faktoren, die zu berücksichtigen sind, sind der Einfluß der Temperatur auf die α-Amylase und das Substrat auf Kornbasis. Die Behandlung wird typischerweise, wenn β- Glucanase mit der α-Amylase zugesetzt wird, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 30ºC bis etwa 60ºC und vorzugsweise von etwa 40ºC bis etwa 50ºC ausgeführt. Wenn β-Glucanase nach der Hydrolyse des Substrats auf Kornbasis zugesetzt wird, um wasserlösliche und wasserunlösliche Diätfaser-Fraktionen zu ergeben, wird die Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 30ºC bis etwa 60ºC und vorzugsweise von etwa 40ºC bis etwa 50ºC ausgeführt. Wenn die β-Glucanase nach der Abtrennung der wasserlöslichen Diätfaser-Fraktion von der wasserunlöslichen Fraktion zugesetzt wird, wird die Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 30ºC bis etwa 60ºC und vorzugsweise von etwa 40ºC bis etwa 50ºC ausgeführt. Wenn die Beta-Glucane mit β-Glucanase nach Beendigung des bekannten Verfahrens behandelt werden, jedoch vor dem Trocknen, so wird die Behandlung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 30ºC bis etwa 60ºC und vorzugsweise von etwa 40ºC bis etwa 50ºC ausgeführt.
Wie bei den anderen Verfahrensparametern hängt der pH- Wert, bei dem die Behandlung erfolgt, von der Stelle ab, an der die Behandlung ausgeführt wird, von dem Typ des Substrats und von der Quelle der β-Glucanase. Der Einfluß des pH-Werts auf die α-Amylase muß ebenfalls Berücksichtigung finden, wenn die β-Glucanase und α-Amylase gemeinsam zugesetzt werden. Typischerweise wird der pH-Wert bei β-Glucanase, die von Bakterien deriviert wird, wie beispielsweise CerefloTM 200 L, im Bereich von etwa 5 bis etwa 7 und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 6 gehalten, wenn β-Glucanase mit der α-Amylase zugesetzt wird; und im Bereich von etwa 5 bis etwa 7 und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 6 gehalten, wenn β-Glucanase nach der Hydrolyse des Substrats auf Kornbasis zugesetzt wird, um die wasserlöslichen und wasserunlöslichen Diätfaser-Fraktionen zu erhalten; und wird im Bereich von etwa 5 bis etwa 7 und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 6 gehalten, wenn β-Glucanase nach der Abtrennung der wasserlöslichen Diätfaser-Fraktion von der wasserunlöslichen Fraktion zugesetzt wird. Wenn die Behandlung nach Beendigung des bekannten Verfahrens erfolgt, jedoch vor dem Trocknen, so wird der pH-Wert im Bereich von etwa 5 bis etwa 7 und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 6 gehalten.
Erforderlichenfalls kann der pH-Wert nach einem beliebigen, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Verfahren eingestellt werden. Für die Einstellung des pH-Wertes typische, verwendbare, nahrungsmittelgeeignete Säuren schließen ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Phosphorsäure, Citronensäure, Salzsäure, Adipinsäure, Maleinsäure und Fumarsäure, wobei Phosphorsäure und Citronensäure bevorzugt sind und Phosphorsäure am meisten bevorzugt ist.
Die Länge der Behandlungzeit wird dadurch kontrolliert, daß die β-Glucanase nach Erreichen der gewünschten Behandlungsdauer inaktiviert wird. Die β-Glucanase kann nach jeder beliebigen Methode inaktiviert werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist, und zwar unter Berücksichtigung anderer Faktoren, wie beispielsweise die Quelle der verwendeten β-Glucanase und die Stelle in dem Verfahren, an der die Beta-Glucane mit der β-Glucanase behandelt werden. Wenn die β-Glucanase beispielsweise dem Verfahren gemeinsam mit der α-Amylase zugesetzt wird, muß darauf geachtet werden, daß eine versehentliche Inaktivierung der α-Amylase vermieden wird, bevor sie ihre Funktion als ein Katalysator für die Hydrolyse des Substrats erfüllt. Beispiele für anwendbare Methoden zum Inaktivieren der β-Glucanase schließen ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Wärmebehandlung der Aufschlämmung, Erhöhen oder Absenken des pH-Werts der Aufschlämmung und/oder eine Kombination beider. Die bevorzugte Methode zum Inaktivieren der β-Glucanase ist das Erhitzen der Aufschlämmung auf eine höhere Temperatur als etwa 90ºC für eine entsprechende Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 45 Minuten und vorzugsweise von etwa 10 Minuten bis etwa 20 Minuten.
Wie hierin bereits ausgeführt, kann die β-Glucanase- Behandlung sogar ausgeführt werden, nachdem das bekannte Verfahren beendet ist und ein getrocknetes, fertigbehandeltes Produkt der wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung erhalten worden ist. Darüber hinaus kann dieses zu fast jedem beliebigen Zeitpunkt nach Beendigung des bekannten Verfahrens erfolgen, d. h. Stunden, Tage, Wochen, usw. unter der Voraussetzung, daß es keine Beeinträchtigung des Produkts der Faserzusammensetzung gibt. Wenn die Behandlung in dieser Weise ausgeführt wird, umfaßt ein bevorzugtes Verfahren nach der vorliegenden Erfindung: (a) Herstellen einer wäßrigen Suspension, umfassend die wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung, die aus gemahlenen Produkten von Beta-Glucan-enthaltenden Substraten auf Kornbasis nach enzymatischer Hydrolyse mit α-Amylase der gemahlenen Produkte nach dem hierin bereits diskutierten bekannten Verfahren gewonnen wird; (b) Herstellen einer Aufschlämmung durch Vereinigen von β-Glucanase mit der wäßrigen Suspension; (c) Inkubieren der Aufschlämmung; sowie (d) Inaktivieren der β-Glucanase.
Die wäßrige Suspension enthält von etwa 10% bis etwa 40 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 23% bis etwa 27 Gewichtsprozent wasserlösliche Diätfaser, gewonnen aus gemahlenen Beta-Glucan-enthaltenen Substraten auf Kornbasis nach enzymatischer Hydrolyse mit α-Amylase. Die wäßrige Suspension wird vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von etwa 10ºC bis etwa 60ºC und vorzugsweise von etwa 15ºC bis etwa 30ºC gehalten.
Die wäßrige Suspension wird typischerweise durch Zusetzen der wasserlöslichen Diätfaser zu Wasser, gefolgt von einem Mischen erzeugt. Das Mischen wird vorzugsweise durch Rühren oder Vermengen erzielt und vorzugsweise für eine ausreichende Zeitdauer ausgeführt, um eine gründliche Verteilung der Inhaltsstoffe zu gewähren, und zwar typischerweise von etwa 30 Sekunden bis etwa 300 Sekunden und noch typischer von etwa 30 Sekunden bis etwa 120 Sekunden. Unter gründlicher Verteilung wird verstanden, daß sich die Faser im gesamten Wasser gleichmäßig zu verteilen versucht, ohne einer merkliche Neigung, in irgendeinem speziellen Bereich des Wassers konzentriert zu werden.
Nachdem die wäßrige Suspension hergestellt wurde, wird die β-Glucanase und vorzugsweise CerefloTM 200 L der Suspension unter Erzeugung einer Aufschlämmung zugesetzt. Die β-Glucanase wird in ausreichenden Mengen zugesetzt, um mit der wasserlöslichen Diätfaser unter Bereitstellung einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung enzymatisch zu reagieren, die bei Verwendung als ein Additiv oder Fett- Ersatzstoff in einem Nahrungsmittelprodukt verbesserte Eigenschaften zu vermitteln, wie beispielsweise erhöhte Feuchte-Retention, besseres Geschmacksempfinden, erhöhtes Volumen in Backerzeugnissen, usw., und zwar im Vergleich zu Nahrungsmittelprodukten, die mit unbehandelten, wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzungen hergestellt werden.
Typischerweise umfaßt die Aufschlämmung etwa 0,005% bis etwa 0,2 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,01% bis etwa 0,1 Gewichtsprozent β-Glucanase.
Nach dem Zusatz der β-Glucanase wird die Aufschlämmung gemischt, vorzugsweise durch Vermengen und/oder Rühren, und vorzugsweise für eine ausreichende Zeitdauer, um eine weitgehend gleichförmige Verteilung der β-Glucanase in der gesamten Aufschlämmung zuzulassen, mehr bevorzugt für etwa 15 Sekunden bis etwa 120 Sekunden und noch mehr bevorzugt von etwa 30 Sekunden bis etwa 60 Sekunden. Unter "weitgehend gleichförmige Verteilung" wird verstanden, daß die β- Glucanase sich in der gesamten Aufschlämmung verteilt, ohne eine merkliche Neigung, sich in irgendeinem speziellen Bereich der Aufschlämmung zu konzentrieren.
Nach ihrer Herstellung wird die Aufschlämmung inkubiert, vorzugsweise unter angemessenen Bedingungen, um der β-Glucanase zu ermöglichen, daß sie die Hydrolyse der in der Aufschlämmung vorhandenen Beta-Glucane katalysiert. Die Aufschlämmung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 30ºC bis etwa 60ºC inkubiert, mehr bevorzugt von etwa 40ºC bis etwa 50ºC für eine entsprechende Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 120 Minuten und mehr bevorzugt von etwa 45 Minuten bis etwa 90 Minuten. Der pH- Wert der Aufschlämmung, die das bevorzugte CerefloTM 200 L- Enzym enthält, wird vorzugsweise im Bereich von etwa 5,0 bis etwa 7,0 und mehr bevorzugt von etwa 5,0 bis etwa 6,0 gehalten.
Nach der Inkubation wird die β-Glucanase inaktiviert. Wenn das bevorzugte CerefloTM 200 L-Enzym verwendet wird, wird dieses durch Erhitzen der Aufschlämmung auf eine Temperatur oberhalb von etwa 90ºC für eine entsprechende Zeitdauer im Bereich von etwa 5 Minuten bis etwa 45 Minuten und vorzugsweise von etwa 10 Minuten bis etwa 20 Minuten inaktiviert.
Das aus dem Verfahren der vorliegenden Erfindung resultierende Produkt ist unabhängig von dem Punkt der β- Glucanase-Behandlung eine wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung, die farblos ist, weiß und glatt texturiert, und der die unerwünschte Eigenfärbung, Geschmack und grießartige Beschaffenheit fehlt. Diese physikalischen Merkmale machen dieses Produkt als ein Lebhensmittelbestandteil verwendbar und speziell als ein Fett-Ersatzstoff.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ferner genußtaugliche Zusammensetzungen, die einen oder mehrere genußtaugliche Bestandteile und das mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser-Produkt des vorstehend beschriebenen Verfahrens sowie eines Verfahrens zum Herstellen dieser genußtauglichen Zusammensetzungen aufweist. Diese genußtauglichen Zusammensetzungen werden typischerweise hergestellt, indem das Diätfaser-Produkt mit den genußtauglichen Bestandteilen und vorzugsweise Lebensmittel oder Lebensmittelprodukte vereinigt werden. Während die Beispiele in keiner Weise vorgesehen sind, eine umfassende Auflistung abzugeben, oder in irgendeiner Weise einschränkend zu sein, schließen die Lebensmittel und Lebensmittelprodukte, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, ein, ohne auf diese beschränkt zu sein: Fleischerzeugnisse und Fleisch enthaltende Erzeugnisse, wie beispielsweise Wursterzeugnisse, Hot-Dogs, Hamburger, Frühstücksfleisch-Produkte, verarbeitetes rohes Fleisch und anderes verarbeitetes Fleisch und Fleischerzeugnisse; Molkereiprodukte, wie beispielsweise Eiscreme, saure Sahne, Käsesorten und Käse- Lebensmittel, Hüttenkäse, Butter, Joghurt, Rahm, Schlagsahne, Milch und milchenthaltende Produkte, wie beispielsweise Milchmischgetränke und Brauerzeugnisse; Lebensmittel auf Kornbasis, wie beispielsweise Nudeln und Teigwaren; Backerzeugnisse, Pfannkuchen sowie Trockenmischungen zur Zubereitung von Backerzeugnissen und Füllungen für Backerzeugnisse, wie beispielsweise Brote, Kekse, Brötchen, süße Hefeteigbrötchen, Torten, Krapfen, Blätterteiggebäck, Plätzchen, Crackers, Käsegebäck und Backblech- Produkte, wie beispielsweise Pfannkuchen, Waffeln und Französich-Toast; Würzmittel, wie beispielsweise Barbecuesauce, Salatdressing, Mayonnaise, Brotaufstriche, Erdnußbutter, Senf, Ketchup, Margarine, Dessertüberzüge, wie beispielsweise Weichkaramellmasse und Aufschlagmasse; Suppen, Bratensoßen und Soßen, wie beispielsweise weiße Soße, Borealis, Tartar, Barnaise und Pasta-Soßen, wie beispielsweise Alfredo, Marinaro und Tomatensoße; Getränke, wie beispielsweise Malzgetränke, Kohlehydrate enthaltende Tonic-Getränke mit und ohne Geschmackstoffzusatz, Getränke mit Kohlensäure und Diätgetränke; Fruchtsäfte und Fruchtsaftgetränke; Knabberartikel, wie beispielsweise gepreßte Knabberartikel, Brezeln und Kartoffelchips; Süßwaren, wie beispielsweise Glasuren und Zuckergußglasuren, Süßigkeiten, Schokolade und Schaumsüßwaren; Desserts, wie beispielsweise Gallertwaren und Puddings; Eiaustauschstoffe; Trockenmischungen zur Zubereitung von Lebensmitteln und Lebensmittelprodukten, wie beispielsweise Puffermischung, Waffelmischung, Getränkepulver, usw.; sowie Gefrierware und frostharte Ware, wie beispielsweise Tiefkühlbackwaren, Tiefkühlfertiggerichte, Tiefkühlteig und Tiefkühlneuheiten einschließlich Tiefkühldesserts. Bevorzugt werden verarbeitetes Fleisch und Fleischprodukte, Molkereiprodukte, Backwaren, Soßen und Bratensoßen und tiefgekühlter gebrauchsfertiger Teig.
In dem Verfahren zum Herstellen von genußtauglichen Zusammensetzungen wird die mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser in einer solchen Weise zugesetzt, bei der die Inhaltstoffe für den speziellen Typ des herzustellenden Produkts typisch zugesetzt werden. Beispielsweise ist beim Zusatz zu Brot alles, was getan werden muß, die Zugabe der wasserlöslichen Diätfaser zu dem Teiggemisch. Bei Verwendung in Käse oder käseenthaltenden Lebensmitteln können jedoch zusätzliche Verfahrensschritte erforderlich werden, um die Faser in den Käse einzuarbeiten.
Bei Verwendung als ein Additiv oder Bestandteil in einer genußtauglichen Zusammensetzung macht die erfindungsgemäße wasserlösliche Diätfaser typischerweise von etwa 0,1 % bis etwa 40,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,1% bis etwa 5,0 Gewichtsprozent der gesamten genußtauglichen Zusammensetzung aus. Bei bestimmten Produkten macht das mit β-Glucanase behandelte Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens typischerweise von etwa 0,3% bis etwa 1,3 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,6% bis etwa 1,0 Gewichtsprozent des Biskuitteiges aus; von etwa 0,3% bis etwa 1,3 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,6% bis etwa 1,0 Gewichtsprozent des Plätzchenteiges; von etwa 0,3% bis etwa 1,3 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,7% bis etwa 1,0 Gewichtsprozent eines Teiges für süße Hefeteigbrötchen; von etwa 0,1% bis etwa 0,4 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,2% bis etwa 0,3 Gewichtsprozent eines Brötchens, von etwa 0,2% bis etwa 1,2 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,6% bis etwa 1,0 Gewichtsprozent eines Torten(teiges); von etwa 0,1% bis etwa 0,4 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,2. % bis etwa 0,3 Gewichtsprozent eines Brot(teiges); von 0,1% bis etwa 0,5 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,3% bis etwa 0,4 Gewichtsprozent eines Pufferteiges; von etwa 0,1% bis etwa 0,4 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,2% bis etwa 0,3 Gewichtsprozent Joghurt; von etwa 0,2% bis etwa 1,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,5% bis etwa 0,8 Gewichtsprozent Eiscreme; von etwa 0,5% bis etwa 4,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 1,0% bis etwa 2,0 Gewichtsprozent Salatdressing; von etwa 0,8% bis etwa 4,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 2,0% bis etwa 3,2 Gewichtsprozent eines Brotaufstriches; sowie von etwa 0,1% bis etwa 0,4 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,2% bis etwa 0,3 Gewichtsprozent eines Pfannkuchens.
In einer bevorzugten Form wird das mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser-Produkt der vorliegenden Erfindung entweder teilweise als ein Fett- Ersatzstoff oder als ein vollständiger Fett-Ersatzstoff verwendet. Bei Verwendung als ein Fett-Ersatzstoff ist die Konzentration der behandelten, wasserlöslichen Diätfaser in der Regel höher als bei Verwendung als ein separater Bestandteil zusätzlich zu Fetten und macht typischerweise von etwa 2% bis etwa 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 4% bis etwa 40 Gewichtsprozent der genußtauglichen Zusammensetzung aus. Bei speziellen Produkten macht das mit β-Glucanase behandelte Produkt des erfindungsgemäßen Verfahrens typischerweise von etwa 2,6% bis etwa 5,2 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 2,9% bis etwa 3,5 Gewichtsprozent eines Plätzchenteiges; von etwa 2,2% bis etwa 4,4 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 2,4% bis etwa 3,0 Gewichtsprozent eines Biskuitgebäckes; von etwa 2,5 % bis etwa 5,2 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 2,8 % bis etwa 3,4 Gewichtsprozent eines Teiges für süße Hefebrötchen; von etwa 0,7% bis etwa 1,4 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,8% bis etwa 1,0 Gewichtsprozent eines Dinnerbrötchens; von etwa 2,4% bis etwa 4,8 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 2,6% bis etwa 3,2 Gewichtsprozent eines Torten(teiges); von etwa 0,8.% bis etwa 1,6 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,9% bis etwa 1,1 Gewichtsprozent eines Brot(teiges); von etwa 1,0% bis etwa 2,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 1,1% bis etwa 1,4 Gewichtsprozent eines Puffer(teiges); von etwa 0,8% bis etwa 1,6 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,9 bis etwa 1,1 Gewichtsprozent Joghurt; von etwa 2,0% bis etwa 4,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 2,2% bis etwa 2,7 Gewichtsprozent Eiscreme; von etwa 1,0% bis etwa 6,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 4,0% bis etwa 5,0 Gewichtsprozent Salatdressing; von etwa 15% bis etwa 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 25% bis etwa 40 Gewichtsprozent eines fettarmen Brotaufstrichs; und von etwa 0,8% bis etwa 1,6 Gewichtsprozent und vorzugsweise von etwa 0,9% bis etwa 1,1 Gewichtsprozent eines Pfannkuchen(teigs).
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher veranschaulicht, ohne auf diese beschränkt zu sein.

Beispiele

Beispiel 1

Das folgende Verfahren ist ein Verfahren zum Herstellen einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung, die aus einem gelatinierten, gemahlenen Hafersubstrat und durch Behandeln dieser Diätfaser-Zusammensetzung mit β-Glucanase erhalten wird.
Es wurden 100 g (bezogen auf Trockenbasis) Hafermehl (The Quaker Oats Company, Cedar Rapids, Iowa) in 400 ml Wasser aufgeschlämmt, die 25 ppm Calcium (0,09 g/l CaCl&sub2;·2H&sub2;O) enthielten, und mit Hilfe einer Passage durch einen Dämpfer bei 138ºC... 143ºC (30... 40 psi Dampfdruck) gelatiniert. Das gelatinierte Gemisch wird in einem Behälter aufgenommen und der pH-Wert auf 0,7 mit Hilfe von 1, ON NaOH eingestellt. Die α-Amylase (als "Enzeco Thermolase" von der Enzyme Development Div., Biddle Sawyer Corporation, New York, NY.) wird dem Gemisch bei 95ºC in einer ausreichenden Menge zugesetzt, um 24 Einheiten Amylase-Aktivität pro Gramm Hafermehl zu vermitteln, wobei 1 Einheit Amylase-Aktivität die Enzymmenge ist, die zur Hydrolyse von 10 mg Stärke pro Minute unter vorgegebenen Bedingungen benötigt wird (Enzyme Development Div., Biddle Sawyer Corp., New York, NY., Technical Bulletin Nr. 20 (überarbeitet 7/86)]. Nach 20 Minuten Rühren bei 95ºC hat sich die Stärke verflüssigt, und das Enzym wurde inaktiviert, indem die Mischung durch den Dämpfer geleitet wurde. Das Gemisch ließ man auf etwa 70 ºC abkühlen und zentrifugierte für 30 Minuten bei 5.000 U/min. Das wasserlösliche Faserprodukt in der überstehenden Lösung wurde durch Dekantieren der Lösung und Gefriertrocknen gewonnen. Der beim Zentrifugieren erhaltene unlösliche Rückstand wurde entfernt und luftgetrocknet.
Es wurden 5 g (auf Trockenbasis) dieses aufbereiteten, wasserlöslichen Diätfaser-Produkts zu 75 g Leitungswasser bei 25ºC zur Herstellung einer Mischung zugegeben. Die Mischung wurde für 1 Minute unter Verwendung eines Handmixers zur Erzeugung einer Aufschlämmung vermengt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde auf 6,5 mit Hilfe von Phosphorsäure eingestellt. Es wurden 0,01 g b-Glucanase (CerefloTM 200 L) der Aufschlämmung zugegeben und die Aufschlämmung unter Verwendung eines Handmixers für 30 Sekunden vermengt. Die Aufschlämmung wurde sodann für eine Dauer von 1 Stunde bei einer Temperatur von 45ºC inkubiert. Nach der Inkubation wurde die Enzymaktivität durch Erhitzen der Aufschlämmung für 10 Minuten bei 90ºC abgebrochen.
Die Aufschlämmung kann in Lebensmittelprodukten als ein Lebensmittelbastandteil oder Fett-Ersatzstoff verwendet werden.

Beispiel 2

In einem Verfahren ähnlich dem Verfahren in Beispiel 1 wurden 10 g (auf Trockenbasis) des aufbereiteten, wasserlöslichen Diätfaser-Produkts zu 90 g Leitungswasser bei 10ºC zur Herstellung einer Mischung gegeben. Die Mischung wurde für 30 Sekunden unter Verwendung eines Handmixers zur Erzeugung einer Aufschlämmung vermengt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit Citronensäure auf 5,5 reingestellt. Es wurden 0,005 g β-Glucanase (CerefloTM 200 L) der Aufschlämmung zugegeben und die Aufschlämmung unter Verwendung eines Handmixers für 15 Sekunden vermengt. Die Aufschlämmung wurde sodann für eine Dauer von 2 Stunden bei einer Temperatur von 30ºC inkubiert. Nach der Inkubation wurde die Enzymaktivität durch Erhitzen der Aufschlämmung für 5 Minuten bei 90ºC abgebrochen.
Die Aufschlämmung kann in Lebensmittelprodukten als ein Lebensmittelbestandteil oder Fett-Ersatzstoff verwendet werden.

Beispiel 3

In einem Verfahren ähnlich dem Verfahren von Beispiel 1 wurden 40 g (auf Trockenbasis) des aufbereiteten, wasserlöslichen Diätfaser-Produkts zu 60 g Leitungswasser bei 60ºC gegeben, um eine Mischung herzustellen. Die Mischung wurde für 5 Minuten unter Verwendung eines Handmixers zur Erzeugung einer Aufschlämmung vermengt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit Maleinsäure auf 6,5 eingestellt. Es wurden 0,2 g β-Glucanase (CerefloTM 200 L) der Aufschlämmung zugegeben und die Aufschlämmung unter Verwendung eines Handmixers für 2 Minuten vermengt. Die Aufschlämmung wurde sodann für eine Dauer von 10 Minuten bei einer Temperatur von 60ºC inkubiert. Nach der Inkubation wurde die Enzymaktivität durch Erhitzen der Aufschlämmung für 45 Minuten bei 90ºC abgebrochen.
Die Aufschlämmung kann in Lebensmittelprodukten als ein Lebensmittelbestandteil oder Fett-Ersatzstoff verwendet werden.

Beispiel 4

Das folgende Verfahren ist ein Verfahren zum Herstellen einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung, erhalten aus einem gelatinierten, gemahlenen Hafersubstrat und durch Behandeln dieser Diätfaser-Zusammensetzung mit b-Glucanase.
Es wurden 100 g (auf Trockenbasis) Hafermehl (The Quaker Oats Compyna, Cedar Rapids, Iowa) in 400 ml Wasser aufgeschlämmt, die 25 ppm Calcium (0,09 g/l CaCl&sub2;2H&sub2;O) enthielten und mit Hilfe einer Passage durch einen Dämpfer bei 138ºC... 143ºC (30... 40 psi Dampfdruck) gelatiniert. Die gelatinierte Mischung wurde in einem Behälter aufgenommen und der pH-Wert mit Phosphorsäure auf 6,5 eingestellt. Die Mischung wurde sodann auf 45ºC gekühlt. Der Mischung wurde β-Glucanase (CerefloTM 200 L) bei 45ºC in einer ausreichenden Menge zugegeben, um 0,8 Einheiten Glucanase-Aktivität pro g Hafermehl zu gewähren, wobei 1 Einheit Glucanase-Aktivität diejenige Enzymmenge ist, die zum Abbau des Gerste-Beta-Glucans erforderlich ist, um Kohlenhydrate mit einer Reduktionsleistung entsprechend 1 Mikromol Glucose pro Minute unter vorgegebenen Bedingungen zu reduzieren [Novo Laboratories, Danbury, CT., CerefloTM- Produkt-Datenblatt]. Die β-Glucanase-enthaltende Mischung wurde bei einer Temperatur von 45ºC für eine Dauer von 60 Minuten gerührt, wonach die Temperatur der Mischung auf 95ºC erhöht wurde. Sodann wurde der Mischung bei 95ºC α-Amylase (als "Enzeco Thermolase" von der Enzyme Development Div., Biddle Sawyer Corporation, New York, NY.) in einer ausreichenden Menge zugesetzt, um 24 Einheiten Amylase-Aktivität pro Gramm Hafermehl zu gewähren, wobei 1 Einheit Amylase-Aktivität diejenige Enzymmenge ist, die zum Hydrolysieren von 10 mg Stärke pro Minute unter vorgegebenen Bedingungen erforderlich ist [Enzyme Development Div., Biddle Sawyer Corp., New York, NY., Technical Bulletin Nr. 20 (überarbeitet 7/86)]. Die Mischung wurde mit einem Handmixer bei einer Temperatur von 95ºC für eine Dauer von 20 Minuten gerührt. Während dieser Zeit wurde das β-Glucanase-Enzym inaktiviert. Nach dem Rühren war die Stärke verflüssigt, und das α-Amylsase-Enzym wurde mit Hilfe einer Passage der Mischung durch einen Dämpfer inaktiviert. Die Mischung ließ man auf etwa 70ºC abkühlen und zentrifugierte für 30 Minuten bei 5.000 U/min. Das wasserlösliche Faserprodukt in der überstehenden Lösung wurde durch Dekantieren der Lösung und Gefriertrocknen gewonnen. Der beim Zentrifugieren anfallende unlösliche Rückstand wurde entfernt und luftgetrocknet.
Das aufbereitete, wasserlösliche Faserprodukt kann in Lebenmittelprodukten als ein Lebensmittelbestandteil oder Fett-Ersatzstoff verwendet werden.

Beispiel 5

Das folgende Verfahren ist ein Verfahren zum Herstellen einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung, erhalten aus einem gelatinierten, gemahlenen Gerstesubstrat und durch Behandeln dieser Diätfaser-Zusammensetzung mit β-Glucanase.
Es wurden 100 g (auf Trockenbasis) Gerstemehl (The Quaker Oats Company, Cedar Rapids, Iowa) in 400 ml Wasser aufgeschlämmt, die 25 ppm Calcium (0,09 g/l CaCl&sub2;2H&sub2;O) enthielten, und mit Hilfe einer Passage durch einen Dämpfer bei 138ºC... 143ºC (30... 40 psi Dampfdruck) gelatiniert. Die gelatinierte Mischung wurde in einem Behälter aufgenommen und der pH-Wert mit 1,0 N NaOH auf 7 eingestellt. Die a- Amylase (als "Enzeco Thermolase" von Enzyme Development Div., Biddle Sawyer Corporation, New York, NY.) wurde der Mischung bei 95ºC in einer ausreichenden Menge zugesetzt, um 24 Einheiten Amylase-Aktivität pro Gramm Gerstemehl zu gewähren, wobei 1 Einheit Amylase-Aktivität diejenige. Enzymmenge ist, die zum Hydrolysieren von 10 mg Stärke pro Minute unter vorgegebenen Bedingungen erforderlich ist [Enzyme Development Div., Biddle Sawyer Corp., New York, NY., Technical Bulletin Nr. 20 (überarbeitet 7/86). Nach 20 Minuten Rühren bei 95ºC war die Stärke verflüssigt, und das Enzym wurde mit Hilfe einer Passage der Mischung durch den Dämpfer inaktiviert. Die Mischung ließ man auf etwa 70ºC kühlen und zentrifugierte für 30 Minuten bei 5.000 U/min. Das wasserlösliche Faserprodukt in der überstehenden Lösung wurde durch Dekantieren der Lösung und Gefriertrocknen entfernt. Der beim Zentrifugieren anfallende unlösliche Rückstand wurde entfernt und luftgetrocknet.
Es wurden 25 g (auf Trockenbasis) dieses aufbereiteten, wasserlöslichen Diätfaser-Produkts zu 75 g Leitungswasser bei 25ºC zur Herstellung einer Mischung zugegeben. Die Mischung wurde für 1 Minute unter Verwendung eines Handmixers zur Erzeugung einer Aufschlämmung vermengt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde mit Phosphorsäure auf 6,5 eingestellt. Der Aufschlämmung wurden 0,01 g β-Glucanase (CerefloTM 200 L) zugesetzt und die Aufschlämmung. unter Verwendung eines Handmixers für 30 Sekunden vermengt. Sodann wurde die Aufschlämmung für eine Dauer von 1 Stunde bei einer Temperatur von 45ºC inkubiert. Nach der Inkubation wurde die Enzymaktivität durch Erhitzen der Aufschlämmung auf 90ºC für 10 Minuten abgebrochen.
Die Aufschlämmung kann in Lebensmittelprodukten als ein Lebensmittelbestandteil oder Fett-Ersatzstoff verwendet werden.

Beispiel 6

Das Folgende ist eine Rezeptur zum Herstellen von süßen Hefeteigbrötchen ohne Fettzusatz, die die mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung enthielt, die in Beispiel 1 hergestellt wurde:
Bestandteil Gewichtsprozent
Tortenmehl 32,11
Zucker 25,00
Wasser 21,32
mit β-Glucanase-behandelte wasserlösliche Diätfaser 15,81
fettfreie Trockenmilch 2,20
Vollei-Trockenpulver 2,02
Salz 0,94
Natrium-aluminiumsulfat 0,30
Backpulver 0,30
Gesamt 100,00
Es wurden 100 g Teig für süße Hefebrötchen folgen dermaßen angesetzt:
Anrühren des Zuckers mit 3,15 g der mit β-Glucanase behandelten, wasserlöslichen Diätfaser für 3 Minuten bei geringer Drehzahl unter Verwendung eines 5-Quart HobertTM- Mixers. Separat werden die Trockenbestandteile vereinigt und für 2 Minuten bei geringer Drehlzahl vermischt. Es werden der angerührte Zucker und das Trockengemisch vereinigt und für 2 Minuten bei geringer Drehzahl gemischt. Es werden die Hälfte des Wasser s und die restliche mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser zugesetzt und für 1 Minuten bei geringer Drehzahl gemischt. Es wird das restliche Wasser zugegeben und 3 Minuten bei hoher Drehzahl gemischt.
Der resultierende Teig für süße Hefebrötchen wird in einer Backform dafür bei 190ºC für 30 Minuten gebacken.

Beispiel 7

Das Folgende ist eine Rezeptur zum Ansetzen eines fettfreien Italienischen Salatdressings, das die mit b- Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung enthält, die im Beispiel 1 hergestellt wurde.
Bestandteil Gewichtsprozent
Wasser 35,50
mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser 26,00
Essig 22,00
Buttermilchpulver 8,00
Zucker 5,00
Salz 1,80
Zwiebelpulver 0,50
Knoblauchpulver 0,40
Paprika 0,30
Xanthanlösung 0,30
Oreganoblätter 0,10
Basilikumblätter 0,10
Gesamt 100,00
Es wurden 100 g Salatdressing folgendermaßen angesetzt:
Es wurden Wasser, mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser und Essig in einem 5-Quart Napf vereinigt und verrührt. Die Trockenbestandteile werden separat vereinigt. Die Trockenbestandteile werden der Wasser/Diätfaser/Essig-Mischung zugegeben und unter Verwendung eines Löffels vermischt. Das resultierende Gemisch wird bei niedriger Drehzahl unter Verwendung eines BraunTM-Handmischers solange vermengt, bis es klumpenfrei ist.

Beispiel 8

Das Folgende ist eine Rezeptur zum Zubereiten einer fettfreien Eiscreme, die mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser-Zusammensetzung enthält, die in Beispiel 1 hergestellt wurde:
Bestandteil Gewichtsprozent
Wasser 46,80
Vollfettsahne 16,50
Zucker 12,00
fettfreie Trockenmilch 11,00
mit β-Glucanase behandelte, wasserlösliche Diätfaser 8,00
Stärkezuckersirup (fest) 4,00
Vanille 1,40
Stabilisiermittel 0.30
Gesamt 100,00
Es wurden 100 g Eiscreme folgendermaßen angesetzt:
Es wurden die fettfreie Trockenmilch, Sahne und die Hälfte des Wassers vereinigt, gut gemischt und beiseitegestellt. Die Trockenbestandteile wurden mit einem Löffel separat zugegeben und vermengt. Das restliche Wasser wird auf 60ºC vorgewärmt und die Trockenbestandteile langsam in das vorgewärmte restliche Wasser mit hoher Drehzahl unter Verwendung eines 5-Quart-HobartTM-Mischers vermengt. Die Mischung aus fettfreier Trockenmilch/Sahne/Wasser wird mit der Mischung aus Wasser und Trockenbestandteilen vereinigt und in ein Heißwasserbad gegeben und auf 70ºC unter Rühren erhitzt. Es werden Geschmackstoffe und Farbstoffe zugesetzt, gut gemischt und tiefgefroren.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung, bei welcher eine wässrige Dispersion eines gelatiniertes, gemahlenes Beta-Glucan enthaltenen Substrats auf Kornbasis mit einer α-Amylase unter Bedingungen behandelt wird, unter denen das Substrat hydrolysiert wird und eine lösliche Fraktion und eine unlösliche Fraktion liefert, einschließend Abtrennen der löslichen Fraktion von der unlöslichen Fraktion und Gewinnen der von wasserunlöslicher Faser freien wasserlöslichen Diätfaser aus der löslichen Fraktion, gekennzeichnet durch Behandeln der von dem Substrat auf Kornbasis freigesetzten Beta-Glucane mit β- Glucanase unter Bedingungen, unter denen die Beta-Glucane hydrolysieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beta-Glucane durch Zusatz von β-Glucanase zu der wässrigen Dispersion von gelatiniertem, gemahlenem Substrat auf Kornbasis behandelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beta-Glucane durch Zusatz von β-Glucanase behandelt

- werden, nachdem die lösliche Fraktion von der unlöslichen Fraktion abgetrennt wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beta-Glucane durch Zusatz von β-Glucanase behandelt werden, nachdem die wasserlösliche Diätfaser aus der löslichen Fraktion gewonnen wurde, die frei ist von wasserunlöslicher Faser.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beta-Glucan enthaltenes Substrat auf Kornbasis ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Hafermehl, Haferkleie, Gerstenmehl, Gerstenkleie oder Mischungen davon.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß β-Glucanase von einer bakteriellen Quelle deriviert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die β-Glucanase von Bacillus subtilis deriviert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis im Bereich von 4 · 10&supmin;&sup6; : 1 ... 2 · 10&supmin;² : 1 liegt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis β, gekennzeichnet durch eine wässrige Suspension der wasserlöslichen Diätfaser, die aus gemahlenen Produkten von Beta-Glucan enthaltenden Substraten auf Kornbasis gewonnen wird, hergestellt nach enzymatischer Hydrolyse der gemahlenen Produkte mit α-Amylase; indem eine Aufschlämmung durch Zusetzen der β-Glucanase zu der wässrigen Suspension hergestellt wird, und Inkubieren der Aufschlämmung.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Suspension 10% ... 40 Gewichtsprozent wasserlösliche Diätfaser aufweist, gewonnen aus gemahlenen, Beta- Glucan enthaltenden Substraten auf Kornbasis nach enzymatischer Hydrolyse mit α-Amylase.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Suspension bei einer Temperatur im Bereich von 10ºC ... 60ºC gehalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung 0,005% ... 0,2 Gewichtsprozent β-Glucanase aufweist.

13. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsschlämmung bei einer Temperatur im Bereich von 30º ... 60ºC inkubiert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung für eine Dauer im Bereich von 5 ... 120 Minuten und bei einem pH-Wert im Bereich von 5 ... 7 inkubiert wird.

15. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die β-Glucanase durch Wärmebehandlung inaktiviert wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die β-Glucanase durch Erhitzen der Aufschlämmung bis auf eine Temperatur oberhalb von 90ºC für eine Zeitdauer im Bereich von 5...45 Minuten inaktiviert wird.

17. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch Vereinigen der β-Glucanase-behandelten, wasserlöslichen Diätfaser-Zusammensetzung mit Speisebestandteilen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisebestandteile und/oder Lebensmittelerzeugnisse umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus verarbeitetem Fleisch und Fleischerzeugnissen; Molkereiprodukten; Backwaren; Teigen und Trockenmischungen zur Herstellung von Backwaren; Füllungen für Backwaren und Grillpodukte; Pfannkuchen; Krapfen; Gewürzen; Süßwaren; Desserts; Ei-Austauschstoffen; Fertigmischungen; Snacks; Softdrinks; Malzgetränken, Sportgetränken; Diätgetränken; Salatsoßen; Brotaufstrichen; Suppen; Soßen und Bratensoßen; Fruchtgetränken; sowie tiefgefrorenen und verfestigten Lebensmitteln.