AT367276B - Verfahren zur herstellung eines nahrungsmittel -gelierstoffes - Google Patents

Description

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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittel-Gelierstoffes durch Lösen eines Pektinpräparates und Zucker bzw. eines Zuckeraustauschstoffes in einer wässerigen Phase. 



   Hochveresterte Pektine bilden Gele, wobei die Gelbildung auf einer Dehydratisierung und elektrischer Neutralisation kolloidal dispergierter und hydrierter Pektinagglomerate beruht. Dazu muss Zucker oder ein Zuckeraustauschstoff als Entwässerungsmittel in einer Konzentration von nahezu 65% vorhanden sein, und es muss der erforderliche PH-Wert in einer engen Toleranzbreite eingehalten werden. Die einzelnen Pektinmoleküle sind dabei über Wasserstoffbrücken verknüpft, die durch den Zucker bedingt sind. 



   Niederveresterte Pektine, d. h. Pektine mit einem Veresterungsgrad unter 50%, haben Gelierbzw. Verdickungseigenschaften, die denjenigen von Agar oder Gelatine ähnlich sind. Niederveresterte Pektine werden in der Lebensmittelindustrie beispielsweise zur Herstellung von trockenmassenarmen Gelees, Milchpuddings und zuckerfreien Gelees verwendet. 



   Die Geliereigenschaften von niederveresterten Pektinen hängen von der Pektinmenge, der Trockensubstanz, dem PH -Wert und dem Gehalt an Puffersalz und vorhandenen Calcium-Ionen ab. 



  Die Calcium-Ionen-Konzentration spielt dabei eine nicht unwesentliche Rolle, wobei sich abhängig vom Veresterungsgrad die optimale Calcium-Ionen-Menge ändert. Das Calcium-Optimum, ausgedrückt in mg Ca/kg Pektin, das ein festes Gel bildet, ist für ein bestimmtes Pektin eine definierte Grösse. Ein Überschreiten der Ca-Konzentration ergibt ein sprödes Gel mit einer starken Neigung zur Synärese. Die Abhängigkeit vom PH-Wert und der Trockensubstanzmenge spielt dabei nur noch eine untergeordnete Rolle. Für die technologische Anwendung dieser Pektine sind jedoch folgende Faktoren ungünstig :
1. je niedriger der Veresterungsgrad eines Pektins ist, umso schlechter ist seine Löslichkeit in Wasser ;
2. zur Einhaltung einer optimalen Calcium-Ionen-Konzentration ist meistens ein Ca-Zusatz nötig, der abhängig ist von dem verwendeten Wasser und der Frucht. 



   In der DE-AS 1168750 ist ein Verfahren zur Herstellung von hochgradigen, hoch-und niederveresterten, rasch löslichen Trockenpektinen beschrieben. Dieses bekannte Verfahren bezieht sich lediglich auf eine Verbesserung herkömmlicher Fällungsverfahren für hoch-und niederverestertes Pektin, wobei durch Zusatz von verdünntem Alkohol zur wässerigen Pektinlösung die Löslichkeit verbessert werden soll. Durch den Zusatz von Calciumcarbonat bei besagter Fällung wird die Löslichkeit noch weiter herabgesetzt, um mit geringeren Alkoholmengen arbeiten zu können. Gleichzeitig wird   COz   freigesetzt, wodurch ein Auftriebseffekt der äusserst voluminösen Pektinfällung erzielt wird.

   Das gebildete Calciumpektinat ist jedoch praktisch vollkommen unlöslich und muss anschliessend durch Umsetzung mit Salzsäure im weiteren Verlauf des Herstellungsprozesses in lösliches Pektin übergeführt werden. Durch die anschliessend notwendigen Waschvorgänge zur Beseitigung der zugesetzten Mengen an Calciumcarbonat und Mineralsäure wird die Nutzbarkeit dieses Verfahrens in Frage gestellt. Gemäss dieser Auslegeschrift ist die gute Löslichkeit des so erhaltenen Pektinmaterials nur dann vorhanden, wenn man das ausgefällte voluminöse Pektin nach dem Trocknen nicht zu Pulver vermahlt.

   Da solche ungemahlenen Produkte weder standardisiert noch   marktgerecht   in den Verkehr gebracht werden können, kann man bei diesem bekannten Verfahren im wesentlichen nicht von   einer"Löslichkeitsverbesserung"sprechen, u. zw.   insbesondere dann nicht, wenn eine gute Löslichkeit bei ungemahlenen   Pektinfällungen   nach dem Trocknen üblicherweise vorhanden ist und nicht das Resultat dieses bekannten Verfahrens darstellt. Die DE-AS 1168750 enthält auch einen Hinweis darauf, eine wässerige Pektinlösung zunächst mit Hilfe von   CaCos   auf einen PH-Wert von etwa 4 einzustellen und dann durch Zugabe von   CaCl : !   die Pektine als Ca-Pektinate auszufällen. 



   In der GB-PS Nr. 690, 169 ist die Möglichkeit der Löslichkeitsverbesserung von Pektinen bei variabler   pH-Erhöhung   durch Zumischen von Pufferstoffen, z. B. Natriumpyrophosphaten, beschrieben. Durch den Zusatz von Pyrophosphaten wird die Voraussetzung geschaffen, niederveresterte Pektine in Wasser zu lösen, wodurch dann in dieser Pektinlösung die Gelierung über Calciumsalze ermöglicht wird, beispielsweise durch den hohen und relativ konstanten Calciumgehalt von zu gelierender Milch. Durch Variation der zugesetzten Menge an Pyrophosphat wird in dieser Druck- 

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   Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittel-Gelierstoffes durch Lösen eines Pektinpräparates und Zucker oder eines Zuckeraustauschstoffes in einer wässerigen Phase dadurch gekennzeichnet, dass man ein Pektinpräparat zubereitet, indem man a) als Ausgangsstoff ein Pektin, insbesondere Apfelpektin, verwendet, das eine Calciumbin- digkeit von 30 bis 140 g   CaCla/kg   Pektin mit einem Veresterungsgrad von 30 bis 40%, vor- zugsweise von 35 bis 38%, hat, b) bei einer Temperatur zwischen 10 und   90 C   eine solche Lösung aus diesem Pektin, Was- ser und Phosphat aus der Gruppe von Polyphosphaten, Pyrophosphaten, insbesondere Te- tranatriumpyrophosphat, herstellt, dass ein pH-Wert zwischen 4, 4 bis 4, 8 erhalten wird, c)

   der Lösung unter starkem Umrühren das   CaCl2   in Form einer Lösung in einer solchen Men- ge zusetzt, wie es der Calciumbindigkeit des verwendeten Pektins entspricht, d) das gebildete Pektinpräparat anschliessend aus der Lösung ausfällt und trocknet, und e) dass man 1 bis 4   Gew.-%   des so erhaltenen neuen Pektinpräparates in einer   20- bis     80gew.-% igen   wässerigen Lösung von Zucker oder Zuckeraustauschstoff löst. 



   Verglichen mit den der GB-PS Nr. 377, 084 einerseits bzw. der DE-PS Nr. 871879 anderseits zu entnehmenden Lehren handelt es sich bei dem erfindungsgemässen Verfahren um die Verwendung eines besonderen Pektinpräparates, welches eine bisher nicht beschriebene Struktur mit völlig neuen technologisch günstigen Eigenschaften aufweist, unabhängig von irgendwelchen Zusätzen an Pufferstoffen   (z. B.   Pyrophosphaten) oder Calciumsalze. Die Lösungseigenschaften des erfindungsgemäss eingesetzten integrierten Pektinpräparates sind so ausgeprägt, dass für die Herstellung des Geleestoffes der Zusatz von lösungsvermittelnden Stoffen nicht erforderlich ist.

   Die erhaltene wässerige Lösung zeichnet sich durch ihre universelle Gelierfähigkeit in Verbindung mit einer Vielzahl verschiedener Lebensmittel wie Milch und Milchprodukten (Rahm, Topfen, Joghurt usw.), Obstprodukten (Frischobst passiert oder in kleinen Stücken, aufgetautes Tiefkühlobst, Konserven, Früchte, Fruchtsäfte) und andern Lebensmitteln, wie   z. B.   alkoholhaltigen Genussmitteln (Wein, Likör usw.) oder beliebigen Mischungen der aufgezählten Produkte aus und kann daher eine Vielzahl von praktischen Anwendungsmöglichkeiten finden wie   z. B.   zur Herstellung von Geleedecken, Obstbelägen, Dessertspeisen, Backfüllungen usw.

   Zur geschmacklichen Anhebung im Hinblick auf die durch Verwendung dieser Gelierlösung erhaltenen Lebensmittel ist ein Zusatz von Füllstoffen, wie Zucker und zuckerähnlichen Lebensmitteln oder Zusatzstoffen vorgesehen. Eine PH-Regulierung des Gelierstoffes entspricht dem technologischen Zweck der Optimierung von Lagerfähigkeit, Konsistenzgebung und-erhaltung. 



   Bei dem dem Gelierstoff zugrundeliegenden Trockenpektinpräparat handelt es sich um eine Verbindung des Pektins mit mehrwertigen Kationen über Phosphatbrücken, wodurch ihm optimale Geliereigenschaften übertragen sind. 



   Das verwendete Pektinpräparat wird durch Reaktion von niederverestertem Pektin mit bestimmten Phosphaten bei gegebenen Reaktionsbedingungen und gegebenem PH-Wert hergestellt. Die präparierte Pektin-Phosphat-Verbindung kann mit Calcium-Ionen zur Reaktion gebracht werden, wobei man nach Fällung ein phosphatiertes Ca-Pektin erhält, das als Calciumphosphor-Pektin bezeichnet werden kann. Von diesem Calcium-Phosphor-Pektin ist anzunehmen, dass der weitaus grösste Teil des Calciums nicht direkt an Pektin gebunden sondern über die Phosphatgruppe mit dem Pektin verknüpft ist. 



   Dieses Calcium-Phosphor-Pektin hat im wesentlichen folgende vorteilhafte Eigenschaften :
Die Löslichkeit in kaltem und warmem Wasser ist gut ; es bildet sich eine relativ niedrigviskose Lösung, die ein gutes Arbeiten gewährleistet. Bei der Einstellung eines bestimmten PH-Wertes während des Kochens erfolgt eine Abspaltung der Calcium-Phosphat-Gruppe von Pektin. 



  Dabei bildet sich das ursprüngliche niederveresterte Pektin zurück, das dann in einer definierten Calcium- und Pufferkonzentration vorliegt. Die Reaktion des Pektins mit dem Calcium erfolgt dabei langsam und es bildet sich ein gleichmässiges Calciumpektinat-Gel aus. Obwohl die Abhängig- 
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 menge schon integriert ist. 



   Als Ausgangspektin wird ein niederverestertes Pektin mit einem Veresterungsgrad von 30 bis 40%, insbesondere 35 bis 38%, verwendet. 



   Ermittlung der Calcium-Zudosierung :
Zur Festlegung des notwendigen Calciumchlorid-Bedarfs werden Mischungen mit anwachsenden Mengen an Calciumchlorid gekocht. 



   Als Grundmischung dient beispielsweise folgende Rezeptur : 
500 g Erdbeermark
500 g niederveresterte Pektin-Lösung, 2, 5% ig (= 12, 5 g Pektin)
650 g Fructosesirup, 70% ig zirka 3 ml 50%ige Zitronensäure zur Einstellung des pH-Wertes auf   2, 9.   



   Durch Kochen auf einen Trockensubstanzgehalt von 50% erhält man 1 kg Mischung. 



   Zu jeweils einer 100 g-Probe dieser Mischung werden steigende Mengen an   2% iger CaCl :-Lö-   sung zugegeben. Die Calciumchlorid-Lösung wird in die noch sehr heisse Mischung direkt nach dem Ausgiessen eingerührt. Diese Proben werden zur Gelierung kaltgestellt. 
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 Berechnung gewertet wird. Dabei entspricht eine Zugabe von jeweils 1 ml   CaCl :-Lösung (2% ig)   zu 100 g der Mischung mit 1, 2% niederverestertem Pektin einer Dosierung von 16, 67 g   CaCI :- (wasser-   frei)/kg Pektin. Bei einer Calcium-Dosierung von 6 ml zu 100 g der Mischung entspricht dies   z. B.   einer Einwaage von 100 g   CaCl :   auf je 1 kg niederverestertes Pektin. 



   Beispiel 1 : Es wird mit einem 30 kg-Pektin-Ansatz gearbeitet. 



   Ein Behälter wird mit 1200   l   Wasser gefüllt, das eine Temperatur von 50 bis   60 C   hat. In das Wasser werden unter Rühren mit einem Schnellrührwerk 30 kg des oben definierten Ausgangspektins   eingewogen. Anschliessend'werden 16, 0   kg Tetranatriumpyrophosphat-Dekahydrat   (Na,, P ; ; 0 . 10 H O)   in fester Form zugegeben, um einen PH-Wert der Lösung von im wesentlichen 4, 4 bis 4, 8 zu erhalten. Nach der Pyrophosphatzugabe wird etwa 15 min lang mit verringerter Rührgeschwindigkeit umgerührt, bis sich das Pektin vollständig gelöst hat. 



   Eine höhere Dosierung von Natriumpyrophosphat sollte zu diesem Zeitpunkt nicht stattfinden, da Reaktionen eintreten können, die einen unerwünschten Einfluss auf die Endqualität haben können. 



   In alternativer Weise besteht die Möglichkeit, dem Wasser auch zuerst das Natriumpyrophosphat und erst dann das Pektin oder beide Stoffe zusammen zuzusetzen. 



   Der erhaltenen Lösung wird dann unter starkem Umrühren   CaCl2   in Form einer Lösung in einer solchen Menge zugesetzt, wie es der Calciumbindigkeit des verwendeten Pektins entspricht. 



  Anschliessend wird das gebildete Pektinpräparat aus der Lösung ausgefällt und getrocknet. 



   Mit einem derartigen Pektinpräparat lässt sich in der oben beschriebenen Weise ein Nahrungsmittel-Gelierstoff herstellen, der ohne vorbereitende Schritte als Fertig-Gelierstoff direkt seiner Verwendung zugeführt werden kann. 



   In der Lösung aus 1 bis 4   Gew.-%   des Pektinpräparates in 20 bis 80   Gew.-%   Wasser löst man anschliessend einen Füllstoff auf der Basis von Zucker oder Zuckeraustauschstoffen. Die Mischung erfolgt vorzugsweise in der Weise, dass man einen Nahrungsmittel-Gelierstoff erhält, der 2 Masseteile Pektinpräparat, 50 Masseteile Wasser und 48 Masseteile Füllstoff enthält. 



   Als Füllstoff eignen sich sämtliche Zucker- und Zuckeraustauschstoffe, wie z. B. Saccharose, Invertzucker, Sorbit, Fruktose, Xylit, Stärkesirup usw. Prägnant sowohl bei der Herstellung als auch bei der Verarbeitung des Nahrungsmittel-Gelierstoffes ist, dass ohne speziellen Zusatz von Säuren oder Calciumsalzen operiert wird ; der natürliche   Säure- oder Calcium-Ionen-Gehalt   der verwendeten Lebensmittel ist zur Gelierung ausreichend. 



   Dabei ist zu beachten, dass ein Trockensubstanzgehalt eingehalten wird, der die Verderb- 

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 lichkeit des Produktes verzögert, oder aber sterile Arbeitsbedingungen (keimfreie Abfüllung bei Temperaturen über   700C)   oder Konservierung der Lösung durch Zusatzstoffe. 



   Beispiel 2 : Der Nahrungsmittel-Gelierstoff wird für eine 2%ige Lösung des Pektinpräparates 
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 Schnellrührwerk eingerührt, wobei kurze Zeit bis zur vollständigen Lösung des Pektins gerührt werden muss. 



   Zu dieser Lösung gibt man 48 kg Zucker und rührt weiter bis zur vollständigen Auflösung des Zuckers, anschliessend wird unter Einhaltung der oben erwähnten Bedingungen bezüglich des mikrobiellen Verderbs abgefüllt. Der PH-Wert des nach diesem Verfahren hergestellten Nahrungsmittel-Gelierstoffes muss zwischen 3, 8 und 5, 2 liegen, so dass eine Gelierung des Nahrungsmittel- - Gelierstoffes verhindert wird. 



   Unter Umständen ist eine PH-Korrektur durch Zugabe von entsprechenden Zusatzstoffen vorzunehmen. In obigem Beispiel hat sich ein PH-Wert von 4, 8 als am günstigsten erwiesen (Einstellung mit Tetranatriumpyrophosphat). 



   Als Verwendungsbeispiele werden folgende Möglichkeiten genannt :
Herstellung von Milchdessert oder   Sauermilchdessert :  
In ein gewähltes Volumen des Nahrungsmittel-Gelierstoffes wird ungefähr die gleiche Volumenmenge an Frischmilch, pasteurisierter Milch oder marktüblichen Sauermilchprodukten,   z. B.   



  Joghurt, eingerührt und für kurze Zeit für die Ausbildung der Endkonsistenz stehen gelassen. 



   Frucht-Desserts :
In ein gewähltes Volumen des Nahrungsmittel-Gelierstoffes wird ungefähr die gleiche Volumenmenge zubereitetes Frischobst (passiert oder in kleinen Stücken), aufgetautes Tiefkühlobst, Obst aus Konserven, Fruchtsäfte jeglicher Art eingerührt und für kurze Zeit zur Ausbildung der Endkonsistenz stehen gelassen. 



   Durch Zugabe einer bestimmten Menge Fruchtsäure oder Zitronensaft in das Obst oder in den Fruchtsaft kann der fruchtige Geschmack des Desserts verbessert werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass dadurch eine schnellere Gelierung und Erhöhung der Gelfestigkeit erreicht wird. 



   Herstellung von Tortengussmasse und Torten-Geleedecken :
Die Herstellung erfolgt auf gleiche Weise wie bei den beschriebenen Obst-Desserts, nach Einrühren des Nahrungsmittel-Gelierstoffes in die Frucht bzw. in den Saft ist vor dem Gelieren die Masse über den Tortenbelag zu verteilen bzw. nach dem Abzugsverfahren auszugiessen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung eines Nahrungsmittel-Gelierstoffes durch Lösen eines Pektinpräparates und Zucker oder eines Zuckeraustauschstoffes in einer wässerigen Phase, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Pektinpräparat zubereitet, indem man a) als Ausgangsstoff ein Pektin, insbesondere Apfelpektin, verwendet, das eine Calcium- bindigkeit von 30 bis 140 g CaCl ;

   !/kg Pektin mit einem Veresterungsgrad von 30 bis 40%, vorzugsweise 35 bis 38%, hat, b) bei einer Temperatur zwischen 10 und 90 C eine solche Lösung aus diesem Pektin, Was- ser und Phosphat aus der Gruppe von Polyphosphaten, Pyrophosphaten, insbesondere Tetranatriumpyrophosphat, herstellt, dass ein pH-Wert zwischen 4, 4 bis 4, 8 erhalten wird, c) der Lösung unter starkem Umrühren das CaCIz in Form einer Lösung in einer solchen Menge zusetzt, wie es der Calciumbindigkeit des verwendeten Pektins entspricht, d) das gebildete Pektinpräparat anschliessend aus der Lösung ausfällt und trocknet, und e) dass man 1 bis 4 Gew.-% des so erhaltenen neuen Pektinpräparates in einer 20- bis 80 gew.-% igen wässerigen Lösung von Zucker oder Zuckeraustauschstoff löst.