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Mit einer Räuchersubstanz der hier in Frage stehenden Art soll beim Abglimmen derselben ein Rauch entstehen, der einen aromatischen Geruch bzw. Geschmack hat und es sollen kratzende, beissend und bittere Geschmackskomponenten im Rauch vermieden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass eine Räuchersubstanz mit den oben genannten Eigenschaften erzielbar ist, u. zw. unter Verwendung von Abfallprodukten, die in grossem Umfang und auch in hinreichend gleichbleibender Qualität zur Verfügung stehen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Breis folgende Bestandteile zerkleinert, in Wasser eingerührt und homogenisiert werden :
1. ein Füllstoffbestandteil der aus einer oder mehreren der Füllstoffkomponenten Weizenspreu,
Haferspreu, Spreu anderer Graminaceen-Arten, Weizenstroh, Haferstroh bzw.
Stroh anderer
Graminaceen-Arten, Weizenkleie, Haferkleie, Kleie anderer Graminaceen-Arten, Kaffeebohnen- schalen, Kokosnussschalen, Kokosnussfasern, Kakaobohnenschalen und Fasern sowie Schalen anderer
Nussarten besteht ;
2. ein Wirkstoffbestandteil der aus mehreren der Wirkstoffkomponenten Fruchtkonzentrat,
Rohmelasse, Zuckercouleur, und Malzextrakt besteht, u. zw. in einer Menge, die ausreichend ist unter Einschluss aller andern Breibestandteile einen Gesamtgehalt der gesamten Breibestandteile von mindestens 1 Trockengew.-% an Aminosäuren und von mindestens 5 Trockengew.-% an Zucker zu erzielen ;
3. ein Stickstoffdonatorenbestandteil, der aus mehreren der Stickstoffdonatorenkomponenten
Kaliumnitrat, Harnstoff und Diammoniumhydrogenphosphat besteht, u. zw. in einer Menge, die ausreichend ist, unter Einschluss der Gehälter aller andern Breibestandteile einen Gesamtgehalt der gesamten Breibestandteile von mindestens 3 Trockengew.-% an Stickstoff ohne Berücksichtigung der
Aminosäuren zu erzielen ;
4. ein Strukturbildnerbestandteil, der aus einer oder mehreren der Strukturbildnerkomponenten
Natriumcarboxymethylcellulose (NaCMC) und andere Zellulosederivaten und Rohpektin besteht und
5. ein Sonderwirkstoffbestandteil, der aus einem oder mehreren der Sonderwirkstoffe Weichmacher,
Geschmacks- und Geruchsverbesserer, Brandverbesserer und Farbstoff besteht, wobei auf lOOTrockengew.-Teile Füllstoffbestandteil 10 bis 45Trockengew.-Teile Wirkstoffbestandteil, 10 bis 45, Trockengew.-Teile Stickstoffdonatorenbestandteil, 10 bis 60 Trockengew.-Teile Strukturbildnerbestandteil und 20 bis 90 Trockengew.-Teile Sonderwirkstoffbestandteil entfallen und der Füllstoffbestandteil und der Wirkstoffbestandteil zusammen mindestens 50 Trockengew.-% der Breibestandteile ausmachen.
Vorzugsweise entfallen auf 100 Trockengew.-Teile Füllstoffbestandteil 17 bis 25 Trockengew.-Teile Wirkstoffbestandteil, 12 bis 26 Trockengew.-Teile Stickstoffdonatorenbestandteil, 27 bis 33 Trockengew.-Teile Strukturbildnerbestandteil und 48 bis 62 Trockengew.-Teile Sonderwirkstoffbestandteil.
Mit Kaffeebohnenschalen sind die natürlichen Umhüllungen der Kaffeebohnen gemeint, die auch Kaffeebohnenhülsen genannt werden.
Die Breibestandteile, die verschiedene Aufgaben erfüllen, sind vorzugsweise Gemische aus mehreren verschiedenen Komponenten, um zu vermeiden, dass die Besonderheiten einer einzigen Komponente im Rauch durchschlagen und unangenehmen Beigeschmack hervorrufen.
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natürlich nicht ausschliesst, dass Komponenten neben ihrer Hauptwirkung eine durchaus erwünschte Nebenwirkung haben, die die Hauptwirkung einer andern Komponente ergänzt. Zum Beispiel bedingt die Füllstoffkomponente Kakaobohnenschalen eine abrundende Schokoladenaromanote im Rauch, also eine geschmackliche Wirkung, die neben der Füllstoffwirkung eine Nebenwirkung der Kakaobohnenschale ist. Man wird vorzugsweise, wenn zwei sonst gleichwertige Komponenten zur Wahl stehen, diejenige bevorzugen, die mit ihren Nebenwirkungen die mit andern Breibestandteilen angestrebte Hauptwirkung unterstützt.
Beispielsweise eine Geschmackskomponente, die gleichzeitig Stickstoffdonator ist, wird man gegenüber einer sonst gleichwertigen Geschmackskomponente, die kein Stickstoffdonator ist, bevorzugen.
Nach der Erfindung handelt es sich bei den meisten Breibestandteilen um rohe Substanzen im Gegensatz zu chemisch reinen Substanzen. Bei den rohen Substanzen handelt es sich vorzugsweise um Naturprodukte bzw. bei deren Verarbeitung anfallende Nebenprodukte. Das ist einerseits aus wirtschaftlichen Gründen bedeutungsvoll, weil chemisch reine Substanzen teurer sind als rohe Substanzen, anderseits ist das aber von erheblichem Vorteil für die angestrebten aromatischen Eigenschaften, denn es hat sich gezeigt, dass durchschlagende Geschmacksnoten einzelner Substanzen sich wesentlich weniger nachteilig im Rauch auswirken, wenn diese Substanzen nicht chemisch rein sondern in roher Form verwendet werden.
Welche Mechanismen für diese günstige Wirkung verantwortlich sind, ist noch nicht erforscht, vermutlich werden beissende Geschmacksnoten der chemisch reinen Substanzen durch die "Verunreinigungen" oder die noch vorhandenen Zellverbände der rohen Substanzen adaptiert oder im Aroma maskiert.
Bevorzugt ist, dass der Füllstoffbestandteil und der Wirkstoffbestandteil, die zusammen mindestens
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50 Trockengew.-% der Breibestandteile ausmachen, ausschliesslich aus Nahrungsmittelabfällen aus der industriellen Nahrungsmittelfabrikation bestehen. Aus den zur Verfügung stehenden Nahrungsmittelabfällen wird man vorzugsweise solche Fraktionen für die Herstellung der Räuchersubstanz verwenden, die die gewünschten Eigenschaften besonders gut erfüllen.
Bevorzugt ist ein Füllstoffbestandteil, der die Füllstoffkomponenten Weizenspreu, Kokosnussschalen und Kakaobohnenschalen enthält, u. zw. vorzugsweise im Trockengewichtsverhältnis von 4, 2 : 0, 5 : 0, 3.
Mit dem Wirkstoffbestandteil strebt man verschiedene Wirkungen an, und es empfiehlt sich aus den oben dargelegten Gründen, für jede dieser angestrebten Wirkungen, Auffüllen des Zuckergehaltes, Auffüllen des Aminosäuregehaltes, Weichmachen und Färben mindestens je drei verschiedene Wirkstoffkomponenten vorzusehen, wobei durchaus ein und dieselbe Wirkstoffkomponente an mehreren verschiedenen Wirkungen beteiligt sein kann, wie es beispielsweise bei Fruchtkonzentrat der Fall ist, das als Zuckerdonator, als Aminosäuredonator, als Strukturbildner und in vielen Fällen auch als Weichmacher wirkt.
Der Strukturbildnerbestandteil dient dazu, der Räuchersubstanz die nötige Festigkeit zu verleihen und besteht vorzugsweise nur aus NaCMC.
Ein bevorzugter Sonderwirkstoffbestandteil besteht aus einer oder mehreren der Sonderwirkstoff- komponenten Paraffinharnstoff, Divanillylidenharnstoff, Vanillylidenharnstoff, Weinsäure, Glycerin, Diäthylenglycol, Magnesiumformiat, Kaliumnitrat und Calziumcarbonat. Bei dem erwähnten Paraffinharnstoff handelt es sich um eine Additionsverbindung aus flüssigem Paraffin mit Harnstoff, z. B. eine solche, bei der 8 Moleküle Harnstoff auf ein 10 Kohlenstoffatome umfassendes Paraffinmolekül entfallen.
Die Sonderwirkstoffkomponenten Paraffinharnstoff, Divanillylidenharnstoff, Vanillylidenharnstoff und Weinsäure wirken geschmacksverbessernd und geruchsverbessernd, während die Komponenten Glycerin und Diäthylenglycol als Weichmacher wirken, also die Räuchersubstanz hygroskopisch machen. Die Komponenten Magnesiumformiat, Kaliumnitrat und Calziumcarbonat verbessern den Abbrand, sind also für ein gleichmässiges Abglimmen und für eine weisse Asche verantwortlich.
Bei der Herstellung des Breis, der dann zur Räuchersubstanz, beispielsweise in Form von Kegeln, Stäben, Folien, Fäden, Fasern, Flocken, Strängen u. dgl. ausgeformt wird, benötigt man Wasser zum Ansetzen, das man zum Teil unter Energieaufwand zum Verfestigen der Räuchersubstanz wieder eindampfen muss. Die fertige Räuchersubstanz wird nicht vollständig trocken sein, sie wird noch einen gewissen Wassergehalt enthalten, dessen Grösse in erster Linie durch die Weichmacherkomponenten des Sonderwirkstoffbestandteiles bedingt ist.
Wenn die Räuchersubstanz zu Kegeln und andern massiven Elementen ausgeformt wird, dann ist es zweckmässig, vorzusorgen, dass der Wassergehalt in der fertigen Räuchersubstanz sehr niedrig ist, weil das für die Glimmfähigkeit günstig ist ; wenn dagegen die Räuchersubstanz zu Folien, Fäden, Fasern, Flocken, Strängen u. dgl dünnen Elementen ausgeformt wird, dann empfiehlt es sich vorzusorgen, dass diese Elemente einen höheren Wassergehalt haben und auch behalten, um sie weich bzw. geschmeidig zu machen, damit sie bei der Lagerhaltung, bei der Verpackung und beim Verbrauch nicht zerbröseln. Zu welchen der genannten Formen man die Räuchersubstanz ausformt, hängt vom Verwendungszweck ab. Wünscht man beispielsweise eine lang andauernde schwache Rauchentwicklung, dann empfehlen sich grobe, massive Räucherkörper, gegebenenfalls mit eingezogenem Docht.
Wünscht man dagegen eine intensive Rauchentwicklung, dann sind Fasern, Flocken u. dgl. dünnwandige Elemente vorzuziehen. Fasst man eine Portion solcher Fasern zusammen und lässt einen Luftstrom durch die Glimmzone hindurchstreichen, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn Räuchersubstanz in einem luftdurchlässigen Weihrauchgefäss ab geglüht wird, das dabei an einem Band hängend in der Luft hin- und hergeschwenkt wird, dann kann man auch dann eine sehr intensive Rauchentwicklung erzielen wenn diese Fasern, Flocken u. dgl. im Interesse ihrer Geschmeidigkeit einen verhältnismässig hohen Wassergehalt (2 bis 5 Gew.-%) haben, und man vermeidet Zerbröseln der dünnwandigen Elemente und unangenehme kratzende Geruchskomponenten im Rauch.
Den Wassergehalt des Breis wird man so hoch wählen, wie es nötig ist, um die erforderliche Homogenität des Breis zu erzielen. Je weniger Wasser man für die Herstellung des Breis benötigt, umso weniger Wasser muss man zur Verfestigung der Räuchersubstanz eindampfen. Man wird also bestrebt sein, möglichst wenig Wasser bei der Breiherstellung zu verwenden.
Ein Verfahren, das mit sehr wenig Wasser bei der Breiherstellung auskommt, ist dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung von Wasser und der Füllstoffbestandteile im Trockengewichtsverhältnis von 4 : 1 bis 2 : 1, vorzugsweise 2 : 1, eine Aufschlämmung gebildet wird, die dann nassvermahlen wird und dass dann die übrigen Breibestandteile eingemischt werden und der entstandene Brei durch Kneten homogenisiert wird und dann ausgeformt und durch anschliessendes Trocknen zum rauchbaren Material verfestigt wird. Das Kneten kann beispielsweise mit Knetwerkzeugen oder einem Walzenstuhl erfolgen, wie er bei der Herstellung von Salben, Kremen u. dgl. in der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie bekannt und üblich ist. Das Ausformen kann ebenfalls mit einem solchen Walzenstuhl erfolgen.
Verwendet man für die Breiherstellung einen grösseren Wasseranteil, dann kann man auf das Auswalzen verzichten und die erforderliche Homogenität allein durch Rührwerke erzielen. Eine dementsprechende Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung von Wasser und Breibestandteilen im Trockengewichtsverhältnis von 6 : 1 bis 4 : 1, vorzugsweise 4 : 1, zunächst aus den
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trocken gemahlenen Füllstoffbestandteilen und etwa der Hälfte des Wassers eine Aufschlämmung gebildet wird, die dann nassvermahlen wird und dass dann unter Zugabe der zweiten Hälfte des Wassers die übrigen Breibestandteile eingerührt werden.
Im folgenden werden Beispiele für die einzelnen Mischungskomponenten angegeben. Diese Komponenten sind dabei nach ihrer Hauptwirkung den einzelnen Bestandteilen zugeordnet und sofern eine bedeutende Nebenwirkung besteht, ist diese in Klammern hinter der betreffenden Komponente angeführt. Komponenten, die, sei es aus wirtschaftlichen Gründen, sei es aus Gründen ihrer besonderen Wirkung, bevorzugt werden, sind als bevorzugte Komponenten bezeichnet, während andere Komponenten, die nicht so günstig, aber durchaus auch verwendbar sind, als verwendbare Komponente bezeichnet sind.
Bevorzugte Komponente für den Füllstoffbestandteil sind Spreu (lateinisch Palea), Kleie (lateinisch Furfur) und Stroh von Weizen, Hafer, Reis, Kakaobohnenschalen und Kokosnussschalen (sämtlichst auch Strukturbildner).
Beispiele verwendbarer Komponenten für den Füllstoffbestandteil sind Spreu, Stroh und Kleie von Gerste, Roggen, Mais, Flachs und andern Graminaceen-Arten und Kaffeebohnenschalen (sämtlichst auch Strukturbildner).
Bevorzugte Komponenten für den Wirkstoffbestandteil sind Fruchtkonzentrat als Zuckerdonator und Weichmacher (Strukturbildner und Geschmacksverbesserer), Rohmelasse als Zuckerdonator und Stickstoffdonator (Weichmacher, als Aminosäurendonator und Farbgeber), Zuckercouleur als Zuckerdonator (Farbgeber) und Malzextrakt als Stickstoffdonator und Zuckerdonator (Weichmacher, Farbgeber). Bei dem Fruchtkonzentrat handelt es sich um die Fruchtrückstände, die bei der Fruchtsaftherstellung anfallen.
Bevorzugte Komponenten für den Stickstoffdonatorenbestandteil sind Kaliumnitrat (Brandverbesserer),
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Beispiele verwendbarer Komponenten für den Stickstoffdonatorenbestandteil sind Glycerin, Vanillylidenharnstoff, Betain, Ammoniak und andere Ammoniumverbindungen.
Bevorzugte Komponenten für den Strukturbildnerbestandteil sind Rohpektin und NaCMC.
Beispiele verwendbarer Komponenten für den Strukturbildnerbestandteil sind Pektin, Methylcellulose und andere Zellulosederivate sowie Zellulosefasern.
Bevorzugte Weichmacherkomponenten für den Sonderwirkstoffbestandteil sind Glycerin und Diäthylenglycol.
Beispiele verwendbarer Weichmacherkomponenten für den Sonderwirkstoffbestandteil sind 70% iger Sorbit und Mischungen aus Sorbit und Glycerin.
Bevorzugte geschmacksverbessernde oder aromabegünstigende Komponenten für den Sonderwirkstoffbestandteil sind Paraffmharnstoff, Vanillylidenharnstoff, Divanillylidenharnstoff (Stickstoffdonatoren), Weinsäure, flüssiges Paraffin und Geschmacksstoff.
Ein Beispiel einer verwendbaren geschmacksverbessernden und aromabegünstigenden Komponente für den Sonderwirkstoffbestandteil ist der koffeeinhaltige Rückstand, wie er bei der Herstellung von coffeeinfreiem löslichen Kaffeepulver anfällt (Stickstoffdonator und Aminosäurendonator).
Bevorzugte brandverbessernde Komponenten für den Sonderwirkstoffbestandteil sind Magnesiumformiat, Kaliumnitrat (Stickstoffdonator) und Calciumcarbonat (Füllstoff).
Bevorzugte Farbstoffkomponente für den Sonderwirkstoffbestandteil ist Aktivkohle, Zuckercouleur und Kaffeesatz.
Beispiel l : 2000 g Weizenspreu, 2000 g Haferspreu, 500 g Kokosnussschalen und 500 g Kakaobohnenschalen werden trocken gemahlen, mit 30 1 Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung wird nassgemahlen bei einer Temperatur zwischen 45 und 55 C.
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300 g Diammoniumhydrogenphosphat und 7, 5 g Vanillin in Pulverform eingerührt, bis alles gelöst ist. In diese Lösung werden unter starkem Rühren 450g Asbest, 600g Caiciumcarbonat, 300g flüssiges Paraffin, 1125 g NaCMC und 50 g Pektin eingerührt. Die Lösung wird ca. 5 min stark gerührt und bleibt dann 30 min stehen, wobei alle 5 min kurz umgerührt wird. Anschliessend werden unter Rühren 75 g Glyoxal eingegossen.
In die so entstandene Lösung wird dann die oben genannte Aufschlämmung eingerührt, und es bildet sich ein Brei, in den dann 1350 g Glycerin, 150 g Diäthylenglycol, 1000 g Fruchtkonzentrat, 600 g Rohmelasse, 100 g Zuckercouleur und 150 g Malzextrakt eingerührt werden.
Der Brei wird ausgeformt und durch Trocknen verfestigt.
Nach diesem Beispiel entfallen auf 100 Trockengew.-Teile Füllstoffbestandteil, zirka 20 Trockengew.-Teile Wirkstoffbestandteil, zirka 26 Trockengew.-Teile Stickstoffdonatorenbestandteil, 30 Trockengew.-Teile Strukturbildnerbestandteil und zirka 60 Trockengew.-Teile Sonderwirkstoffbestandteil.
Beispiel 2 : 1000 g Weizenkleie, 1000 g Weizenstroh, 10000 g Reisspreu, 1000 g Haferstroh, 500 g Kokosnussschalen mit Fasern und 500 g Kakaobohnenschalen werden trocken gemahlen, mit 30 I Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung wird nassgemahlen bei einer Temperatur von höchstens 600C.
In die so entstandene Aufschlämmung werden folgende Komponenten eingegeben : 500 g
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Magnesiumformiat, 300 g Weinsäure, 100 g Kaliumnitrat, 500 g Harnstoff, 400 g Diammoniumhydrogenphosphat, 7, 5 g Vanillin, 450 g Asbest, 400 g Calciumcarbonat, 450 g flüssiges Paraffin, 900 g NaCMC, 200 g Rohpektin, 150 g Glyoxal, 800 g Glycerin, 650 g Diäthylenglycol, 850 g Fruchtkonzentrat, 1000 g Rohmelasse, 100 g Aktivkohle, 200 g Malzextrakt und 50 g Kaffeebohnenrückstand und die Mischung wird dann in einem Walzenstuhl zu einem homogenen Brei geknetet, der dann durch Auswalzen zu einer Folie ausgeformt wird, die durch Trocknen verfestigt wird.
Nach diesem Beispiel entfallen auf 100 Trockengew.-Teile Füllstoffbestandteil, zirka 24 Trockengew.-Teile Wirkstoffbestandteil, 20 Trockengew.-Teile Stickstoffdonatorenbestandteil, 30 Trockengew.-Teile Strukturbildnerbestandteil und 62 Trockengew.-Teile Sonderwirkstoffbestandteil.
Beispiel 3 : Wie Beispiel 2 mit dem einzigen Unterschied, dass statt der 1000 g Weizenkleie und 1000 g Weizenstroh 2000 g Maisstroh eingesetzt werden.
Beispiel 4 : Wie Beispiel 1 mit dem einzigen Unterschied, dass statt der 500 g Kakaobohnenschalen und 500 g Kokosnussschalen 500 g Erdnuss- und 500 g Walnussschalen eingesetzt werden.
Bei s pie 1 5 : 4250 g Weizenspreu, 500 g Kokosnussschalen und 250 g Kakaobohnenschalen werden trocken gemahlen, mit 251 Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung wird nassgemahlen bei einer Temperatur zwischen 45 und 55 C.
In 30 I Wasser werden 600 g Magnesiumformiat, 50 g Weinsäure, 300 g Kaliumnitrat, 1000 g Paraffin-Harnstoff, 300 g Diammoniumhydrogenphosphat und 10 g Vanillylidenharnstoff eingerührt, bis alles gelöst ist. In diese Lösung werden unter starkem Rühren 1500 g NaCMC eingerührt. Die Lösung wird zirka 5 min stark gerührt und bleibt dann 30 min stehen, wobei alle 5 min kurz umgerührt wird.
In die so entstandene Lösung wird dann die oben genannte Aufschlämmung eingerührt, und es bildet sich ein Brei, in den dann 1400 g Glycerin, 150 g Diäthylenglycol, 1050 g Fruchtkonzentrat, 600 g Rohmelasse und 105 g Malzextrakt eingerührt werden.
Der Brei wird durch Trocknen verfestigt.
Nach diesem Beispiel entfallen auf 100 Trockengew.-Teile Füllstoffbestandteil, 18 Trockengew.-Teile Wirkstoffbestandteil, 12 Trockengew.-Teile Stickstoffdonatorenbestandteil 30 Trockengew.-Teile Strukturbildnerbestandteil und 51 Trockengew.-Teile Sonderwirkstoffbestandteil.
Beispiel 6 ; 2500 g Reisspreu und 2500 g Kaffeebohnenschalen werden trocken gemahlen, mit 20 1 Wasser aufgeschlämmt und die Aufschlämmung wird nassgemahlen bei einer Temperatur zwischen 45 und 55 C.
In diese Aufschlämmung werden 600 g Magnesiumformiat, 50 g Weinsäure, 300 g Kaliumnitrat, 1000 g Paraffin-Harnstoff, 300 g Diammoniumhydrogenphosphat, 10 g Vanillylidenharnstoff, 1500 g NaCMC, 1400 g Glycerin, 150g Diäthylenglycol, 1050g Fruchtkonzentrat, 600 g Rohmelasse und 105 g Malzextrakt eingerührt.
Die so entstandene Mischung wird dann in einem Walzenstuhl zu einem homogenen Brei geknetet, der dann durch Auswalzen zu einer Folie ausgeformt wird, die durch Trocknen verfestigt wird.
Nach diesem Beispiel entfallen auf 100 Trockengew.-Teile Füllstoffbestandteil, 18 Trockengew.-Teile Wirkstoffbestandteil, 12 Trockengew.-Teile Stickstoffdonatorenbestandteil, 30 Trockengew.-Teile Strukturbildnerbestandteil und 51 Trockengew.-Teile Sonderwirkstoffbestandteil.
Beispiel 7 : Wie Beispiel 6 mit dem einzigen Unterschied, dass 5000 g Reisspreu an Stelle von 2500 g Reisspreu und 2500 g Kaffeebohnenschalen'angesetzt werden.
Alle Gewichtsangaben in den Beispielen beziehen sich auf die Breibestandteile mit ihrem natürlichen Wasser- bzw. Kristallwassergehalt.
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