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Einstellung der funktionellen Eigenschaften von Trockenvollei durch Zusätze und Herstellungsbedingungen
Projekt
Förderkennzeichen: AiF 13732 N
Laufzeit: 01.01.2003
- 31.12.2005
Fördersumme: 264.450 Euro
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Eiprodukte werden wegen ihrer funktionellen und sensorischen Eigenschaften sowie der ernährungsphysiologischen Wertigkeit hauptsächlich in Feinen Backwaren, Dressings, Teigwaren, Saucen und Mayonnaise (Eigelb) eingesetzt. Zunehmend wird dabei auf getrocknete Eiprodukte zurückgegriffen, da diese Vorteile bezüglich Lagerhaltung, Handling und mikrobiologischer Sicherheit haben. Das gilt insbesondere für vorgefertigte Compound- Mischungen und Convenienceprodukte. Nachteilig ist dabei, dass Trockeneiprodukte bedingt durch die Sprühtrocknung eine eingeschränkte Funktionalität im Vergleich zur nicht getrockneten Ausgangsware aufweisen. Ein Beispiel dafür ist die Verschlechterung der Aufschlageigenschaften bei Trockenvollei. Bekannt ist aber auch, dass durch Zugabe von Saccharose oder Glucosesirup vor der Trocknung das Aufschlagverhalten von Vollei im hohen Maße erhalten werden kann. Ebenfalls wird eine verbesserte Emulgatorwirkung isolierter Proteine durch Zusatz von langkettigen Kohlenhydraten und nachfolgender, trockener Wärmebehandlung beschrieben. Eine Hydrolyse der Eiphospholipide zu den entsprechenden Lysoverbindungen (Vorbehandlung) verbessert die Emulgatoreigenschaften von Eigelb und erhöht die thermische Stabilität der damit hergestellten Emulsionen (z.B. UHT-stabile Saucen). Damit wird deutlich, dass sich durch geeignete Zusätze in Verbindung mit einer angepassten Herstellungsweise (Vorbehandlung und Trocknung) eine große Variabilität an funktionellen Eigenschaften im Ei herstellen lässt. Über den Einfluss der Kombination verschiedener Zusätze, einer Vorbehandlung zur Änderung der Phospholipidzusammensetzung sowie der Sprühtrocknung waren bislang keine ausreichenden Kenntnisse vorhanden, um diese Maßnahmen gezielt einsetzen zu können. Ziel des Forschungsvorhabens war deshalb die systematische Untersuchung der Wirkung von stoff- und prozesstechnischen Einflussgrößen auf die funktionellen Eigenschaften von Trockenei mit Zusätzen, wobei eine Reduzierung der trocknungsbedingten Veränderungen am Eiprodukt oder eine Verstärkung einzelner Eigenschaften gegenüber dem Flüssigei bzw. die Gewinnung von Trockeneiprodukten mit neuen, im unbehandelten Flüssigei nicht vorhandenen Eigenschaften angestrebt wurde. Dazu war eine systematische Variation der relevanten stofflichen und prozesstechnischen Einflussgrößen des Herstellungsprozesses von Trockenvollei mit stufenweisem Vorgehen vorgesehen. Da insbesondere die Hydrolyse der Phospholipide von Eigelb für die Herstellung wärmestabiler Emulsionen von sehr aktueller Bedeutung ist, wurde in Absprache mit dem Projektbegleitenden Ausschuss die Wirkung unterschiedlichster, kommerziell verfügbarer Enzyme unter diesem Aspekt charakterisiert und damit der Anteil der Arbeiten zu dieser Thematik entsprechend erweitert.
Forschungsergebnis:
Im Rahmen des Projektes konnte gezeigt werden, dass nicht alle für die Hydrolyse der Phospholipide im Eigelb verfügbaren Enzyme vergleichbare Ergebnisse bezüglich Hydrolysegrad und Funktionalität liefern. Die entsprechenden Anwendungshinweise und erreichbaren Funktionalitäten wurden herausgearbeitet. Insbesondere zeigte sich, dass der häufig angewendete Parameter Säurezahl kein geeigneter Wert zur Charakterisierung des Hydrolysegrades im Eigelb ist. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass die Hydrolyse der Phospholipide zu Strukturveränderungen im Eigelb führt, die auch als Maß für den Hydrolysegrad herangezogen werden können. Entsprechende Methoden wurden erarbeitet. Bezüglich der Trocknung wurde deutlich, dass die mit dem Sprüh-Band-Trockner gegenüber dem Box-Trockner mögliche schonendere Trocknung (geringere Austrittstemperatur des Pulvers) positive Auswirkungen auf die Proteinlöslichkeit sowie die Emulgier- und Gelbildungseigenschaften des Eiproduktes hat. Das gilt auch für den Einsatz des Trockeneigelbs in typischen Applikationen wie in Mayonnaise und Sauce Hollandaise. Diese positiven Effekte waren teilweise, allerdings nicht in jedem Fall, auch durch den Zusatz der Kohlenhydrate vor der Trocknung erreichbar. Zudem senkt der Zusatz von Kohlenhydraten, insbesondere Saccharose, den Freifettgehalt der Pulver.
Der Einsatz von zuvor hydrolysiertem und anschließend getrocknetem Eigelb in Feinen Backwaren führt zu besseren Verschäumungseigenschaften (besserer Aufschlag) im Vergleich zum nicht hydrolysierten Trockeneigelb. Eine weitere Verbesserung der Funktionalität in Feinen Backwaren ist auch bei hydrolysiertem Eigelb durch den Zusatz vom Kohlenhydraten möglich. Wird ein solches Eigelb in Rührkuchen mit einem mittleren Fettgehalt verwendet, sind höhere Volumenausbeuten und eine bessere Zartheit des Gebäcks erreichbar. Damit stehen zum Abschluss des Projektes eine Reihe von Ergebnissen zur Verfügung, die es den Herstellern von Eiprodukten ermöglichen, je nach Applikation, z.B. Emulsionen wie Mayonnaise oder Feine Backwaren, geeignete Vorbehandlungen und Trocknungsbedingungen einschließlich der Zusätze gezielt auszuwählen.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Verfahrenstechnik Lebensmittel
