AT517961B1

AT517961B1 - Zusammensetzung

Info

Publication number: AT517961B1
Application number: ATA51000/2015A
Authority: AT
Inventors: Wilfinger Andreas
Original assignee: Wilfinger Andreas
Priority date: 2015-11-24
Filing date: 2015-11-24
Publication date: 2017-06-15
Also published as: AT517961A4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung oder eines Getränks umfassend den Schritt des Vermischens eines Ingwerrhizom-Niederdruck-CO2- Extrakts und eines Ingwerrhizom-Hochdruck-CO2-Extrakt mit Wasser und einem Bitterstoff, wobei der Niederdruck-CO2-Extrakt durch CO2-Extraktion bei einem Druck von 80 bis 250 bar und der Hochdruck- CO2-Extrakt durch CO2-Extraktion bei einem Druck von 350 bis 600 bar erhalten wird.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung oder eines Getränks umfassend Bitterstoffe.

[0002] Nahrungs- und Genussmittel enthalten häufig eine Vielzahl an Bitterstoffen, wie z.B. Koffein, die den Geschmack dieser Mittel unter Umständen signifikant beeinflussen können. Da Bitterstoffe von Konsumenten häufig als unangenehm empfunden werden, ist es in vielen Fällen erwünscht, die Menge der Bitterstoffe signifikant zu reduzieren und, wenn dies nicht möglich ist, deren bitteren Geschmack zu unterdrücken oder zumindest zu vermindern.

[0003] Vor allem Zusammensetzungen mit einem hohen Koffeingehalt, wie z.B. Energydrinks, stellen diesbezüglich eine Herausforderung dar. Üblicherweise wird derartigen Nahrungs- und Genussmittel Zucker in relativ großen Mengen beigegeben, da Zucker in der Lage ist, den bitteren Geschmack von Bitterstoffen signifikant zu reduzieren bzw. zur Gänze zu beseitigen. Da die Aufnahme von zu großen Mengen an Zucker für den menschlichen Organismus Nachteile aufweisen kann, ist es ein Bestreben, alternative Zusatzstoffe in Nahrungs- und Genussmittel einzusetzen, die die negativen Eigenschaften des Zuckers nicht aufweisen und gleichzeitig in der Lage sind, den bitteren Geschmack von Bitterstoffen signifikant zu reduzieren oder gar zu beseitigen.

[0004] In der EP 2 591 684 werden koffein- und kohlesäurehaltige Getränke beschrieben, die u.a. einen gewissen Prozentsatz eines Ingwerextrakts umfassen. Gemäß diesem Dokument können die Ingwerextrakte beispielsweise mit Lösungsmitteln aus Ingwer gewonnen werden. Alternativ dazu, können Ingwerextrakte umfassend Gingerol mittels C02 Extraktion hergestellt werden. Diese Extraktion erfolgt bei einem Druck von 120 bis 180 atm.

[0005] DE 297 19 974 offenbart ein Getränk, welches u.a. einen Ingwerextrakt und Koffein in einer bestimmten Konzentration umfasst.

[0006] In der CN 103505706 wird ein Verfahren bzw. ein Mittel zur Vorbeugung von Übelkeit ausgelöst durch bestimmte Medikamente beschrieben. Dabei wird ein Ingwerextrakt eingesetzt, der durch C02 Extraktion bei 200 bis 500 bar gewonnen werden kann.

[0007] Daher betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung oder eines Getränks umfassend den Schritt des Vermischens eines Ing-werrhizom-Niederdruck-C02-Extrakts und eines lngwerrhizom-Hochdruck-C02-Extrakt mit Wasser und einem Bitterstoff, wobei der Niederdruck-C02-Extrakt durch C02-Extraktion bei einem Druck von 80 bis 250 bar und der Hochdruck-C02-Extrakt durch C02-Extraktion bei einem Druck von 350 bis 600 bar erhalten wird.

[0008] Es hat sich überraschendenweise gezeigt, dass der bittere Geschmack von in einer wässrigen Zusammensetzung befindlichen Bitterstoffen durch die Zugabe von mindestens zwei Ingwerrhizomextrakten signifikant maskiert werden kann. Dabei werden sowohl ein Nieder-druck-C02-Extrakt als auch ein Hochdruck-C02-Extrakt von Ingwerrhizom in die Zusammensetzung gegeben. Selbstverständlich ist es durchaus möglich neben diesen beiden Ingwerrhizomextrakten noch weitere Ingwerrhizomextrakte in die erfindungsgemäße Zusammensetzung zuzugeben. Verfahren zur Herstellung von pflanzlichen Extrakten mit Hilfe von C02 sind hinreichend bekannt.

[0009] Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung ist eine wässrige Zusammensetzung, d.h. der Wassergehalt am Gesamtgewicht der Zusammensetzung beträgt mindestens 20 Gew.%, vorzugsweise mindestens 30 Gew.%, noch mehr bevorzugt mindestens 40 Gew.%.

[0010] Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung kann ein Getränk oder Energydrink sein. Vor allem Energydrinks und die in den letzten Jahren aufkommenden Energy Shots umfassen Bitterstoffe in Form von Koffein in relativ großen Mengen. Auch viele therapeutisch eingesetzte Wirkstoffe weisen bei oraler Verabreichung einen bitteren Geschmack auf. Dieser wird üblicherweise mit hohen Mengen an Zucker maskiert. Die erfindungsgemäße Zu- sammensetzung wäre somit eine Alternative zu Zucker oder sonstigen Süßmitteln.

[0011] „Ingwerrhizom" ist das in der Erde horizontal wachsende und innen gelbliche Organ des Ingwers, welches kurze, verdickte Internodien aufweist.

[0012] „Bitterstoff", wie hier verwendet, bezieht sich auf Substanzen und Substanzgemische, die einen bitteren Geschmack bzw. bitteres Aroma oder einen bitteren Geruch und dergleichen vermitteln. Der Begriff „Bitterstoffe" umfasst auch Stoffe, die einen bitteren Nachgeschmack verursachen.

[0013] „C02-Extrakt", wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Lösung, Gemisch oder feste Zusammensetzung, die durch Inkontaktbringen einer Pflanze oder Teilen davon (wie z.B. Ingwerrhizom) mit flüssigen oder superkritischen C02 und nachträglicher Entfernung des C02 gewonnen werden kann. Verfahren zur Herstellung derartiger Verfahren sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben.

[0014] Die Begriffe „Niederdruck-C02-Extrakt" und „Hochdruck-C02- Extrakt" beziehen sich auf C02-Extrakte, die entweder durch eine C02-Extraktion mit niederen Drücken (z.B. ca. 80 bis 250 bar) oder durch eine C02-Extraktion mit hohen Drücken (z.B. ca. 350 bis 600 bar) hergestellt werden können.

[0015] Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung umfasst mindestens einen Bitterstoff, vorzugsweise mindestens zwei, drei, vier oder fünf Bitterstoffe.

[0016] Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung umfasst mindestens zwei Ingwerrhizomextrakte wie oben definiert. Es ist jedoch möglich weitere (z.B. mindestens drei, vier oder fünf) Ingwerrhizomextrakte in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorzusehen.

[0017] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Niederdruck-C02-Extrakt durch C02-Ex-traktion bei einem Druck von 80 bis 250 bar, vorzugsweise 85 bis 225 bar, noch mehr bevorzugt von 90 bis 200 bar, noch mehr bevorzugt von 95 bis 175 bar, noch mehr bevorzugt von 100 bis 150 bar, erhalten. Die Temperatur bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Niederdruck-C02-Extrakte liegt vorzugsweise bei 35^0 bis 100°C, noch mehr bevorzugt bei 38°C bis 80°C, noch mehr bevorzugt bei 40 °C bis 60 °C, noch mehr bevorzugt bei 40 °C bis 50^. Nach der Extraktion wird C02 aus dem gewonnenen Produkt entfernt. Aufgrund der niederen Drücke umfassen Niederdruck-C02-Extrakte aus Ingwerrhizom vorwiegend leicht flüchtige Inhaltsstoffe des Rhizoms.

[0018] Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Hochdruck-C02- Extrakt durch C02-Extraktion bei einem Druck von 350 bis 600 bar, vorzugsweise von 375 bis 575 bar, noch mehr bevorzugt von 400 bis 550 bar, erhalten. Die Temperatur bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Hochdruck-C02-Extrakte liegt vorzugsweise bei 35^0 bis 100°C, noch mehr bevorzugt bei 38°C bis 80 °C, noch mehr bevorzugt bei 40°C bis 60 O, noch mehr bevorzugte bei 40°C bis 50^. Nach der Extraktion wird C02 aus dem gewonnenen Produkt entfernt. Durch die Anwendung relativ hoher Drücke während der Extraktion umfassen Hochdruck-C02-Extrakte insbesondere nichtflüchtige Inhaltsstoffe (z.B. Wachse, Scharfstoffe) des Rhizoms.

[0019] Der Hochdruck-C02-Extrakt wird nach der C02-Extraktion vorzugsweise mit einem Ethanol/Wasser Gemisch versetzt. Durch die Zugabe des Ethanol/Wasser Gemischs zu dem Hochdruck-C02-Extrakt werden vorwiegend die im C02-Extrakt enthaltenen Scharfstoffe aus dem Extrakt herausgelöst, so dass nicht im Ethanol/Wasser Gemisch lösliche Stoffe Zurückbleiben bzw. ausfallen. Diese unlöslichen Substanzen bzw. Bestandteile (u.a. Wachse) werden aus dem Ethanol/Wasser-Extrakt z.B. durch Filtration oder Zentrifugation entfernt.

[0020] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Ethanol/Wasser-Gemisch 30% bis 70%, vorzugsweise 40% bis 60% Ethanol, insbesondere 50%, Ethanol.

[0021] Das Ethanol/Wasser-Gemisch wird vorzugsweise in einem Verhältnis von 1:5 bis 1:100, vorzugsweise 1:10 bis 1:80, noch mehr bevorzugt von 1:20 bis 1:60, noch mehr bevorzugt von 1:30 bis 1:50, noch mehr bevorzugt 1:35 bis 1:45, dem Hochdruck-C02-Extrakt zugegeben.

[0022] Ingwer und insbesondere Ingwerrhizom umfassen u.a. Scharfstoffe wie Gingerol und Shogaole. Der erfindungsgemäße in einem Ethanol/Wasser Gemisch gelöste Hochdruck-C02-Extrakt umfasst vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 1,4 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,3 bis 1,3 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,4 bis 1,2 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,5 bis 1,1 Gew.%, Scharfstoffe.

[0023] „Gew.%", wie hier verwendet, bedeutet Gewichtsprozent und bezieht sich immer auf das Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

[0024] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Niederdruck-C02-Extrakt 2 bis 8 Gew.%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.%, insbesondere 2 bis 5 Gew.%, Scharfstoffe.

[0025] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in der wässrigen Zusammensetzung 0,05 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,2 bis 1 Gew.%, Ingwerrhizomextrakt vermischt. Das Mengenverhältnis zwischen Niederdruck-C02-Extrakt und Hochdruck-C02-Extrakt in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, noch mehr bevorzugt 1:3 bis 3:1, noch mehr bevorzugt 1:2 bis 2:1.

[0026] Der erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzung werden vorzugsweise 0,01 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 8 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 6 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 5 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 0,5 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.%, Bitterstoffe zugegeben.

[0027] Mit der erfindungsgemäßen Verwendung zweier verschieden hergestellter Ingwerrhizomextrakte kann der bittere Geschmack unterschiedlichster Bitterstoffe maskiert werden. Bitterstoffe kommen in zahlreichen Pflanzen vor und umfassen Glykoside, Isoprenoide und/oder Alkaloide. Der mindestens eine Bitterstoff der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist vorzugsweise pflanzlichen Ursprungs (z.B. Kaffeebohnen, Tee) und vorzugsweise Koffein.

[0028] Die erfindungsgemäß hergestellte Zusammensetzung kann vielfältig eingesetzt werden, um den bitteren Geschmack von Bitterstoffen zu maskieren bzw. so weit wie möglich zu reduzieren.

[0029] Die erfindungsgemäß hergestellten Getränke bzw. Energydrinks können neben der erfindungsgemäßen Zusammensetzung (Ingwerrhizomextrakte und Bitterstoffe) eine Vielzahl weitere Stoffe und Zutaten umfassen, wie z.B. Zucker oder Zuckerersatzstoffe, Verdickungsmittel, Fruchtkonzentrate, Fruchtsaftpulver oder Fruchtsäfte.

[0030] Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Figuren und Beispiele eingehender dargelegt, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.

[0031] Fig. 1 zeigt die von Probanden festgestellte Intensität der Bitterkeit (0 - 5) der wässri gen Lösungen I - VI aus Tabelle 1 (siehe Beispiel 2).

BEISPIELE BEISPIEL 1: HERSTELLUNG VON INGWERRHIZOMEXTRAKTEN Ingwerrhizomextrakt 1 (Niederdruckextrakt) [0032] Zur Herstellung eines Niederdruck-C02-Extrakts aus Ingwerrhizom wurden ca. 500 g Ingwerrhizom getrocknet und zerkleinert. Die Extraktion erfolgte mit einem Durchsatz von 70 kg superkritischen C02 pro kg Ingwerrhizom und wurde bei ca. 60°C und einem Druck von ca. 100 bar durchgeführt. Nach Entfernung des C02 wurde der hergestellte Extrakt (Ausbeute ca. 10 g Ingwerrhizomextrakt) in geeigneten Behältnissen zwischengelagert. Dieses Extrakt enthält aufgrund der gewählten Bedingungen überwiegend leichtflüchtige Bestandteile wie Zingiberen, Farnesen und Geranial.

Ingwerrhizomextrakt 2 (Hochdruckextrakt) [0033] Zur Herstellung eines Hochdruck-C02-Extrakts aus Ingwerrhizom wurden ca. 500 g Ingwerrhizom getrocknet und zerkleinert.

[0034] Die Extraktion erfolgte mit einem Durchsatz von 70 kg superkritischen C02 pro kg Ingwerrhizom und wurde bei ca. 70°C und einem Druck von ca. 500 bar durchgeführt. Nach Entfernung des C02 wurde der hergestellte zähflüssige Extrakt (Ausbeute ca. 16 g Ingwerrhizomextrakt) mit 640 ml eines Ethanol/Wassergemischs, das 50% Ethanol umfasst, versetzt. Die nicht-löslichen bzw. ausfallenden Bestandteile des Hochdruck-C02-Extrakts wurden entfernt und der Überstand (Extrakt) in geeigneten Behältnissen zwischengelagert. Der Extrakt enthält vorwiegend nichtflüchtige, lipophile Inhaltsstoffe.

BEISPIEL 2: HERSTELLUNG VON KOFFEINLÖSUNGEN MIT UND OHNE INGWEREXTRAKTEN UND SENSORISCHE BEURTEILUNG DERSELBIGEN

[0035] Zur Herstellung der wässrigen Lösungen wurden Koffein, Extrakt 1 und/oder Extrakt 2 in Wasser unter Umrühren trinkfertig gelöst. In Tabelle 1 sind Zusammensetzungen I bis VI angeführt, deren Inhaltsstoffe sich aus den Spalten Koffein, Extrakt 1 (Niederdruck-C02-Extrakt gemäß Beispiel 1) und Extrakt 2 (Hochdruck-C02-Extrakt gemäß Beispiel 1) ergibt. Die Konzentration der jeweils angegebenen Rezepturkomponente ist in % Gesamtzusammensetzung angegeben.

[0036] Tabelle 1: Prozentuelle Zusammensetzung der wässrigen Lösungen mit Koffein, Extrakt 1 und Extrakt 2.

[0037] Um die Reduzierung des Bitter-Eindrucks zu quantifizieren, wurde die Bitterkeit der Zusammensetzungen I bis VI sensorisch bewertet.

[0038] Die flüssigen Zusammensetzungen I bis VI wurde 10 Probanden (Nichtraucher) im Alter zwischen 25 und 55 Jahren blind und randomisiert zur Verkostung vorgesetzt. Zwischen den Verkostungen der einzelnen und nach Verkostung der letzten Zusammensetzung wurde auch reines Wasser dargereicht. Die Bitterkeit der Zusammensetzungen I bis VI musste auf einer Skala von 0 bis 5 bewertet werden, wobei 0 „nicht bitter" und 5 „sehr bitter" symbolisierten.

[0039] Die Bitterintensität der 0,2%-igen Koffeinlösung (Zusammensetzung I) wurde von allen 10 Probanden mit 5, also der höchsten Stufe der Bitterkeit (Skala 0 bis 5) bewertet. Die Zusammensetzungen II und III, die jeweils 0,2% Koffein und zusätzlich 0,3% Extrakt 1 bzw. Extrakt 2 umfassten, wurden von den Probanden ebenfalls als bitter beurteilt, wenngleich der Grad der Bitterkeit gegenüber Zusammensetzung I (nur Koffein und Wasser) ein wenig geringer zu sein scheint. Die Zusammensetzungen IV bis VI, welche allesamt neben Koffein eine Kombination der Extrakte 1 und 2 umfassten, wurden überraschender Weise als signifikant weniger bitter empfunden als Zusammensetzungen II und III, die jeweils nur einen Extrakt umfassten.

[0040] Tabelle 2: Sensorische Bewertung (0 - 5) der Bitterkeit der Lösungen (I bis VI) von den einzelnen Prüfpersonen (P1 bis P10) inklusive Mittelwert.

[0041] 0 ... nicht bitter [0042] 5 ... sehr bitter

BEISPIEL 3: HERSTELLUNG EINES ENERGYDRINKS

[0043] Energydrinks umfassen üblicherweise Koffein in relativ großen Mengen. Der bittere Geschmack des Koffeins wird dabei meist mit Zucker oder Zuckerersatzstoffen maskiert. Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Ingwerextrakte ist es möglich eine gegenüber handelsüblichen Energydrinks geringere Zuckermenge oder keinen zusätzlichen Zucker einzusetzen. Beispielhafte Energydrinks, die zwischen 60 und 100 mg oder zwischen 70 und 90 mg Koffein in einem Gesamtvolumen von ca. 30 ml umfassen, können folgende Zusammensetzungen aufweisen.

[0044] Tabelle 3: Mögliche Zusammensetzungen von Energydrinks (ca. 30 ml Gesamtvolumen)

[0045] Werden Energydrinks mit einem größeren Gesamtvolumen (z.B. 250 ml) hergestellt bleibt die absolute Menge an Koffein ident und die prozentuelle Zusammensetzung der Zusammensetzungen ändert sich dementsprechend.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer wässrigen Zusammensetzung oder eines Getränks umfassend den Schritt des Vermischens eines lngwerrhizom-Niederdruck-C02-Extrakts und eines Ingwerrhizom- Hochdruck-C02-Extrakt mit Wasser und einem Bitterstoff, wobei der Niederdruck-C02-Extrakt durch C02-Extraktion bei einem Druck von 80 bis 250 bar und der Hochdruck-C02-Extrakt durch C02-Extraktion bei einem Druck von 350 bis 600 bar erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruck-C02-Extrakt nach der C02-Extraktion mit einem Ethanol/Wasser Gemisch versetzt wird und etwaige unlösliche Bestandteile aus dem Extrakt entfernt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ethanol/Wasser-Ge-misch 30% bis 70%, vorzugsweise 40% bis 60% Ethanol, insbesondere 50%, Ethanol umfasst.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ethanol/Wasser-Gemisch in einem Verhältnis von 1:5 bis 1:100, vorzugsweise 1:10 bis 1:80, noch mehr bevorzugt von 1:20 bis 1:60, noch mehr bevorzugt von 1:30 bis 1:50, noch mehr bevorzugt 1:35 bis 1:45, dem Hochdruck-C02-Extrakt zugegeben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hoch-druck-C02-Extrakt 0,1 bis 1,5 Gew.%, vorzugsweise 0,2 bis 1,4 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,3 bis 1,3 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,4 bis 1,2 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,5 bis 1,1 Gew.%, Scharfstoffe umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nieder-druck-C02-Extrakt 2 bis 8 Gew.%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.%, insbesondere 2 bis 5 Gew.%, Scharfstoffe umfasst.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung 0,05 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 1,5 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,2 bis 1 Gew.%, Ingwerrhizomextrakt umfasst.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mengenverhältnis zwischen Niederdruck-C02- Extrakt und Hochdruck-C02-Extrakt in der Zusammensetzung 1:10 bis 10:1, vorzugsweise 1:5 bis 5:1, noch mehr bevorzugt 1:3 bis 3:1, noch mehr bevorzugt 1:2 bis 2:1, beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung oder das Getränk 0,01 bis 10 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 5 Gew.%, noch mehr bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.%, insbesondere 0,01 bis 1 Gew.%, Bitterstoffe umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bitterstoff Koffein ist.