Cette invention concerne la préparation d'une composition aromatisante.
Les composés volatils qui servent à aromatiser les aliments et qu'on doit utiliser dans cette invention comprennent les parfums, les agents de renforcement des parfums, les arômes, et les agents de renforcement des arômes, et plus particulièrement les composés aromatisants volatils tels que l'acétaldéhyde. Il faut que ces compositions aromatisantes solides contenant ces composés volatils soient stables dans les conditions de stockage normales, mais libèrent leur arôme lorsqu'elles sont combinées soit à de l'eau chaude soit à de l'eau froide.
On sait depuis un certain temps que les composés aromatisants tels que l'acétaldêhyde sont des constituants aromatiques importants des fruits naturels et des légumes et servent à renforcer les différents caractères distinctifs du parfum qui sont naturellement présents dans la viande, les fruits et les légumes. On a constaté en particulier que l'acétaldéhyde joue un très grand rôle en augmentant la fraîcheur et la vigueur de certains parfums tels que les parfums du type fruité. Toutefois, bien que la présence d'acétaldéhyde constitue un agent de renforcement précieux dans une composition aromatisante synthétique à utiliser pour aromatiser un produit alimentaire utilisant des parfums du type fruité, il est difficile d'incorporer l'acétaldéhyde dans un fixateur d'arôme solide et stable.
La plupart des essais qu'on a effectué pour fixer l'acétaldéhyde dans différentes compositions n'ont pas été couronnés de succès, car l'acétaldéhyde devient instable en présence de faibles quantités d'eau ou de vapeur d'eau. Ce problème de stabilité est évident lorsqu'on traite des produits en poudre servant à fabriquer des desserts ou des boissons et contenant l'acétaldéhyde fixé ou lorsqu'on emballe ces produits de telle façon que l'humidité atmosphérique ou l'humidité du produit puisse atteindre l'acétaldéhyde fixé durant le stockage du produit.
Ce problème est particulièrement aigu lorsqu'on emballe une composition en poudre destinée à former une boisson ou un dessert à goût fruité qui contient de l'acétaldéhyde fixé dans une enveloppe en papier ou un conteneur non fermé hermétiquement et suffisamment perméable pour laisser pénétrer l'humidité atmosphérique et laisser échapper l'acétaldéhyde.
Les hommes de l'art ont décrit, par exemple dans les brevets
E.U.A. N05 1686670, 334803, 3554768, 3480444, 2854343 et 2786766, le séchage de composés aromatisants en mélange aqueux avec des glucides amorphes où la quantité de l'agent aromatisant est pratiquement égale à 10% en poids, ou le refroidissement de mélanges fondus de glucides qui contiennent les composés aromatisants.
L'acétaldéhyde est chimiquement très réactif; il est très soluble dans l'eau; et il a un point d'ébulition bas (21 C). Il existe sous forme de gaz à la pression et à la température ambiante normale.
Il est en outre facilement oxydé pour former l'acide acétique, et il se polymérise facilement pour former le paraldéhyde et le métaldéhyde. Ainsi le problème qui se pose à l'industrie alimentaire lorsqu'elle désire augmenter le parfum et l'arôme de mélanges en poudre est celui de la fixation de l'acétaldéhyde dans un état suffisamment stable pour éviter sa volatilisation et/ou sa réaction chimique au cours du stockage. Il est également nécessaire de limiter le degré de fixation pour permettre la libération de l'acétaldéhyde durant la réhydratation normale ou tout autre mode de préparation du produit fini servi sur la table à partir du mélange en poudre (par exemple par addition d'eau froide ou chaude).
D'une façon générale, il existe deux procédés de fixation de l'acétaldéhyde qui permettent d'améliorer sa stabilité au stockage.
Un de ces procédés consiste à faire réagir chimiquement l'acétaldéhyde avec un autre composé pour former un composé plus stable. Le second procédé consiste à emprisonner physiquement l'alcêtaldéhyde dans un composé stable tel que le sucre, la gomme ou tout autre produit comestible, ou alors à enduire ce composé stable d'acètaldéhyde.
Pour ce qui est du premier procédé, à savoir celui qui permet
la formation d'un composé plus stable, la composition résultante
doit non seulement présenter un degré de stabilité et de dissociabi
lité compatible avec le stockage et les conditions ultérieures
d'utilisation, mais elle doit également être un composé du type
dérivé fonctionnel; autrement, elle doit avoir une structure chi
mique inhérente qui libère l'acètaldéhyde par décomposition. Par
ailleurs, lors de la décomposition du composé de type dérivé
fonctionnel, le composé résiduel de la décomposition autre que
I'acétaldéhyde qui se produit alors ne doit pas nuire à la qualité
du produit alimentaire fini. Il est également essentiel que la
décomposition se produise dans les conditions où on prépare ou
on utilise le produit alimentaire.
Quoiqu'on ait fait beaucoup de recherches, par exemple dans
le brevet E.U.A. N 2305621, pour produire des composés du type
dérivé fonctionnel approprié, en faisant réagir l'acétaldéhyde avec
d'autres composés chimiques, ces recherches n'ont pas été couron
nées de succès, à peu d'exceptions près. Les causes principales des
échecs sont dues à l'instabilité du produit résultant ou inverse
ment à une trop grande stabilité pour que le produit puisse être
utilisé.
Le second procédé, qui consiste à encapsuler physiquement
l'acétaldèhyde dans un composé stable n'a généralement pas été
couronné de succès, parce que les produits préparés par ce pro
cédé étaient à l'état amorphe ou vitreux et tendaient à perdre leur
arôme fixé au cours du stockage, en particulier en présence
d'humidité.
Le brevet E.U.A. N 3314803 délivré à Dame et Al., décrit un
procédé de fixation d'acétaldéhyde par encapsulage de l'acétalde-
hyde dans une matrice de mannitol sec. Ce mode opératoire
permet de produire un composé sec et non hygroscopique qui
retient une partie de son acétaldéhyde fixé même dans des condi
tions non hermétiques, mais il a l'inconvénient d'être très coûteux
par suite du prix actuel du mannitol. La composition mannitol
acétaldéhyde de Dame et al., séchée par pulvérisation, peut
présenter un taux de fixation initial de 2% à 10% en poids d'acé
taldéhyde. Toutefois, ce taux de fixation initial s'ajuste progres
sivement en plusieurs jours et la teneur en acétaldéhyde finit par
s'équilibrer et devenir stable et avoir une valeur comprise
entre 1% et 3%.
D'une façon générale, la technique antérieure a indiqué que, si
l'on voulait préserver les produits aromatiques du contact avec
l'atmosphère, on devait réaliser la fixation à l'aide d'une matrice
amorphe. Le brevet E.U.A. N" 2856291 délivré à Schultz préco
nise qu'il faut éviter la cristallisation car la structure cristalline
permet la libération des composés aromatiques ou la diffusion de
l'air atmosphérique dans la composition aromatisante par les
interstices de la structure cristalline. Le brevet de Dame et al.,
décrit un procédé dans lequel on encapsule l'acètaldéhyde dans la
matrice de mannitol sans cristallisation du mannitol.
On a constaté maintenant qu'on pouvait réaliser une fixation
stable de composés aromatiques volatils tels que l'acétaldéhyde
par cristallisation de saccharose dans une solution contenant le
composé aromatique. On a découvert que des faibles quantités de
composés aromatisants volatils peuvent être fixées dans le saccha
rose cristallin de telle façon que le composé volatil se trouve fixé
de façon permanente lorsqu'il est stocké dans des conditions
hermétiques et une grande partie du composé volatil est retenue
même après stockage prolongé dans des conditions non hermé
tiques.
Il est donc fourni une composition aromatisante solide com
prenant des cristaux de saccharose contenant jusqu'à 0,5% en
poids d'un composé aromatisant volatil fixé dans la structure
cristalline.
Le procédé selon l'invention permet de produire une composi
tion aromatisante solide contenant une faible teneur en composés
aromatisants volatils, caractérisé en ce qu'il comprend les opéra
tions suivantes:
(a) formation d'une solution aqueuse sursaturée de saccharose, ladite solution contenant également un composé aromatisant volatil;
(b) cristallisation du saccharose dans la solution de telle façon qu'une partie du composé aromatisant volatil est fixé dans des cristaux distincts de saccharose en une quantité qui peut atteindre 0,5% du poids du cristal; puis
(c) séchage des cristaux.
On peut utiliser le procédé de la présente invention pour fixer de façon permanente des composés aromatisants volatils dans des cristaux distincts de saccharose, à des quantités désirées de ces composés aromatisants représentant par exemple de 0,001% à un maximum de 0,5% du poids du saccharose. Dans le cas de l'acétaldéhyde, on obtient facilement un taux de fixation de 0,2% à 0,3% en utilisant un excès d'acétaldéhyde durant la cristallisation. Lorsqu'on utilise des mélanges de poudre destinés à former des boissons ou des desserts, il est généralement souhaitable d'utiliser du saccharose cristallin préparé selon la présente invention, ce saccharose cristallin contenant le composé aromatisant volatil qui y est fixé à raison de 0,2% à 0,3%.
Toutefois, pour d'autres applications, comme par exemple le sucre contenant de l'acétaldéhyde qui est destiné au saupoudrage des produits alimentaires tels que les fruits, comme par exemple les fraises, les pêches, les framboises, ce qui permet de renforcer le parfum de ces fruits, des quantités relativement faibles d'acétaldéhyde peuvent être souhaitables, par exemple 0,001% à 0,1%, ou mieux encore 0,001% à 0,5%. D'autres quantités, par exemple des quantités de 0,05% à 0,2% et en particulier 0,1% à 0,02% sont naturellement appropriées pour ces applications et d'autres applications.
Comme indiqué ci-dessus, les composés aromatisants volatils tels que l'acètaldéhyde peuvent être fixés dans les cristaux de saccharose à raison de moins de 0,5% en poids généralement et par exemple à raison d'environ 0,2%. On pense que le composé volatil est fixé comme le serait une impureté dans les cristaux, lorsque les cristaux se forment dans la liqueur mère. Cette fixation ressemblerait, pense-t-on, à ce qu'on appelle les inclusions cristallines.
Etant donné que la quantité d'arômes volatils qui peut être fixée par le procédé de cette invention est relativement basse, il est intéressant que l'utilisation commerciale de cette invention emploie un fixateur qui fait partie intégrante d'un produit alimentaire. Le saccharose est un constituant normal de beaucoup de produits alimentaires en poudre parfumés aux fruits, comme par exemple les mélanges en poudre formant boissons et desserts à la gélatine. L'utilisation de saccharose qui peut également servir de milieu de fixation aux composés destinés à aromatiser le produit alimentaire, comme par exemple l'acétaldéhyde, permet la production d'un produit alimentaire amélioré et augmente très peu le prix de revient des matières premières.
On prévoit également, grâce à cette invention, que l'emprisonnement du composé aromatisant volatil dans les cristaux de saccharose peut s'effectuer durant l'étape de cristallisation de l'opération de raffinage du sucre. Ceci éviterait la nécessité d'effectuer une nouvelle opération de cristallisation au cours de la fabrication du produit alimentaire.
Un autre avantage de cette invention est qu'on a constaté que l'acétaldéhyde fixé dans les cristaux a un goût franc d'acétaldéhyde et ne présente absolument pas le goût de paraldéhyde. Il en est ainsi en dépit du fait que la source d'acétaldéhyde peut contenir certaines quantités de paraldéhyde. Il semble que ce procédé de fixation fixe seulement l'acétaldéhyde tout en rejetant le paraldéhyde.
Cette invention s'applique tout particulièrement à la fixation des composés aromatisants qui sont gazeux ou qui se subliment dans les conditions ambiantes normales.
Comme on l'a indiqué précédemment, on croit que la fixation du composé volatil serait apparentée au phénomène d'inclusion cristalline. L'inclusion serait constituée par un corps étranger qui serait enfermé dans la structure cristalline et qui ne se trouverait pas simplement placé à la surface du cristal. Le corps fixé dans les cristaux ne peut pas être entraîné par lavage et tend à rester fixé de façon permanente jusqu'à ce que la structure cristalline soit détruite. On a constaté qu'on ne peut pas entraîner par lavage les arômes volatils fixés dans les cristaux selon cette invention et qu'on peut chauffer par ailleurs les produits cristallins jusqu'à des températures d'au moins 100' C sans qu'il se produise une perte notable du composé volatil.
Le mécanisme selon lequel les composés aromatiques volatils sont emprisonnés dans la structure cristalline de saccharose au cours de la cristallisation se rapprocherait, pense-t-on, d'un modèle moléculaire où une molécule du composé aromatisant serait entourée par une cage cristalline constituée d'une série de molécules du saccharose. On voit que ce mécanisme diffère sensiblement des complexes à inclusion décrits dans le brevet E.U.A.
Nr 3061444 délivré à Rogers et al., où une molécule du composé enfermé vient s'engager spatialement dans une molécule de dextrine de forme cylindrique ou spirale.
On n'a pas trouvé d'autres produits générateurs de cristaux permettant de préparer des produits satisfaisants. On a constaté que les glucides tels que le dextrose et le lactose qui forment des hydrates cristallins ne fixent que de très faibles traces de composés aromatisants volatils, tels que l'acétaldéhyde, et on ne peut donc pas les considérer comme intéressants. La raison pour laquelle ces hydrates cristallins sont incapables de fixer des quantités appréciables de composés aromatisants volatils n'est pas parfaitement comprise. Toutefois, on observe que les composés volatils n'influent pas sur le taux de cristallisation de ces produits.
Ce phénomène s'oppose à la formation de cristaux anhydres de produits tels que le saccharose et le mannitol où les composés volatils empêchent la cristallisation, comme on a pu l'observer, et où on pense que les cristaux se développent autour du corps étranger de façon à former des inclusions cristallines.
Le procédé de cristallisation utilisé pour fabriquer les produits de cette invention comprend la formation d'une solution sursaturée de saccharose, de préférence une solution aqueuse, généralement à une température qui est inférieure au point d'ébullition du composé volatil. On ajoute alors le composé volatil à la solution sursaturée, et on laisse la cristallisation se poursuivre. On ajoute en général une faible quantité de germe à la solution sursaturée afin d'amorcer la cristallisation. On sépare et on sèche les cristaux ainsi obtenus.
L'étape de cristallisation peut également s'effectuer sous vide et on a constaté avec étonnement que dans ce cas le taux de fixation de composés volatils tels que l'acétaldéhyde est égal ou même supérieur aux taux de fixation dans les conditions atmosphériques. En pratique, une étape de cristallisation sous vide serait hautement souhaitable, car cette étape de cristallisation sous vide permet de raccourcir le temps de cristallisation et permet d'autre part à une grande fraction de l'eau d'être enlevée sous vide.
Un mode opératoire préféré permettant de mettre en oeuvre l'invention consiste à effectuer la précipitation dans une solution aqueuse, vitreuse, en surfusion contenant le composé aromatisant volatil et de 88% à 93% de saccharose (ce pourcentage étant rapporté au poids combiné du saccharose et de l'eau). La cristallisation dans ce cas s'effectue rapidement et permet la formation d'une masse consistante, friable du produit qu'on peut ensuite sécher de façon efficace.
On va illustrer à titre d'exemple un mode de réalisation de l'invention:
Exemple:
On chauffe un mélange de saccharose et d'eau contenant 539 grammes de saccharose et 161 grammes d'eau jusqu'à ce que la totalité du saccharose soit dissoute. Puis on refroidit la solution à une température inférieure au point d'ébullition de l'acétaldéhyde (21 - C), soit dans ce cas à 10 C, ce qui permet de former une solution sursaturée de saccharose. On ajoute 21 ml d'acétaldéhyde (16,5 grammes) lentement tout en agitant. On ajoute un gramme de saccharose en poudre de façon à amorcer la cristallisation. On laisse cristalliser le mélange pendant deux jours, quoique un laps de temps plus faible puisse également être suffisant.
Après achèvement de la cristallisation, le mélange apparait blanc et sa viscosité semble s'être abaissée. On peut noter des cristaux dans le sirop. On introduit le mélange dans le panier d'une centrifugeuse qui tourne à grande vitesse. Les cristaux sont retenus dans le panier, tandis que le sirop le traverse. On enlève le gâteau de filtration du panier et on le met en poudre en lui faisant traverser un tamis dont les mailles ont une ouverture de 590 . On laisse sécher les cristaux pendant toute la nuit. Ce mode opératoire permet d'obtenir 200 grammes de saccharose cristallin, soit 37,1 % du poids du matériau de départ. On analyse ces cristaux selon un procédé polarographique et on constate qu'ils contiennent 0,135%, en poids. d'acétaldéhyde.
On constate que les caractéristiques organoleptiques du saccharose ont un goût d'acétaldéhyde franc, même si l'acétaldéhyde initial contenait des quantités importantes de paraldéhyde dont le goût n'est pas franc.
Le sirop obtenu par centrifugation est saturé de saccharose et contient des quantités importantes d'acétaldéhyde. On peut ajouter encore du saccharose au sirop et chauffer le mélange de façon à obtenir une solution contenant environ 72%, en poids, de saccharose. Après refroidissement de la solution à une température inférieure à 21 C, on ajoute encore de l'acétaldéhyde pour produire une solution contenant environ 2,3%, en poids, d'acétaldéhyde. Les procédés de cristallisation et de centrifugation sont similaires à ceux donnés ci-dessus. De cette manière, on peut considérer le procédé total comme cyclique et son rendement est pratiquement de 100%.
On évalue la stabilité du produit obtenu par le procédé cidessus et contenant 0,135% d'acétaldéhyde en emballant 7 grammes de l'acétaldéhyde fixé sur le saccharose (contenant environ 9,45 mg d'acétaldéhyde) ainsi que 85 grammes d'un dessert type à gélatine ayant la composition suivante:
Ingrédients Parties en poids
Sucre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80,0
Gélatine ..................... 10,0
Acide citrique ...... 3,0
Citrate trîsodique 1,2
Arôme de fruit ................ 0,6
Colorant de fruit .............. 0,2
Les emballages sont constitués par des poches formées par un stratifié polyéthyléne-papier paraffiné. On ferme hermétiquement ces poches par la chaleur et on les place dans des petits conteneurs en papier.
On stocke les emballages individuels à 32' C sous une humidité relative de 85% ou à 32' C sous une humidité relative de 70% et on les enlève périodiquement et on les analyse à l'aide d'un polarographe de façon à déterminer la teneur en acétaldé- hyde.
Tableau
Humidité relative à 32 C Jours de stockage Perte d'acétaldéhyde, %
70% 8 0
85% 8 0
70% 42 2
85% 42 7
70% 120 46
85% 120 42
Les résultats quantitatifs exprimant la stabilité du produit ne sont qu'approximatifs car, étant donné le mélange imparfait, tous les échantillons analysés ne sont pas identiques à la composition initiale. Toutefois, du point de vue qualitatif, on a pu constater que les deux échantillons de 8 jours sont fluides et ne présentent aucun signe d'agglomération et ont un goût franc d'acétaldéhyde.
L'échantillon de 42 jours stocké à une humidité relative de 85% est quelque peu aggloméré mais conserve un goût franc d'acétaldéhyde; tandis que l'échantillon stocké sous une humidité relative de 70% ne présente que de faibles signes d'agglomération et possède un goût franc d'acétaldéhyde.
L'examen d'autres produits cristallins anhydres a prouvé que les cristaux organiques tels que l'acide fumarique et les cristaux inorganiques tels que le chlorure de sodium peuvent fixer de faibles teneurs (inférieures à 1%) d'acétaldéhyde. En outre, les substances aromatisantes volatiles telles que le maltol et les arômes de café grillé soit naturels soit synthétiques (par exemple le gaz synthétique de broyage, etc.) ont pu être fixés avec succès dans les cristaux de saccharose.
This invention relates to the preparation of a flavoring composition.
Volatile compounds which serve to flavor foods and which are to be used in this invention include perfumes, flavor enhancers, flavors, and flavor enhancers, and more particularly volatile flavoring compounds such as acetaldehyde. These solid flavoring compositions containing these volatile compounds should be stable under normal storage conditions, but release their flavor when combined with either hot or cold water.
It has been known for some time that flavoring compounds such as acetaldehyde are important aromatic constituents of natural fruits and vegetables and serve to enhance the various distinguishing characteristics of the scent that are naturally present in meat, fruits and vegetables. It has been found in particular that acetaldehyde plays a very large role in increasing the freshness and vigor of certain perfumes such as perfumes of the fruity type. However, although the presence of acetaldehyde is a valuable strengthening agent in a synthetic flavoring composition for use in flavoring a food product using fruity-type fragrances, it is difficult to incorporate acetaldehyde into a solid flavor fixative. and stable.
Most of the attempts that have been made to fix acetaldehyde in different compositions have not been successful because acetaldehyde becomes unstable in the presence of small amounts of water or water vapor. This stability problem is evident when processing powdered products used in the manufacture of desserts or beverages and containing fixed acetaldehyde or when packaging such products in such a way that atmospheric humidity or product moisture can. reach the fixed acetaldehyde during product storage.
This problem is particularly acute when packaging a powdered composition intended to form a fruity-tasting beverage or dessert which contains acetaldehyde secured in an unsealed paper envelope or container and sufficiently permeable to penetrate the. atmospheric humidity and release the acetaldehyde.
Those skilled in the art have described, for example in patents
USA. N05 1686670, 334803, 3554768, 3480444, 2854343 and 2786766, drying flavoring compounds in aqueous mixture with amorphous carbohydrates where the amount of flavoring agent is substantially equal to 10% by weight, or cooling molten carbohydrate mixtures which contain the flavoring compounds.
Acetaldehyde is chemically very reactive; it is very soluble in water; and it has a low boiling point (21 C). It exists as a gas at normal room temperature and pressure.
Further, it is easily oxidized to form acetic acid, and it readily polymerizes to form paraldehyde and metaldehyde. Thus the problem which arises for the food industry when it wishes to increase the perfume and the aroma of powdered mixtures is that of fixing the acetaldehyde in a sufficiently stable state to avoid its volatilization and / or its chemical reaction. during storage. It is also necessary to limit the degree of fixation to allow the release of acetaldehyde during normal rehydration or any other method of preparing the finished product served on the table from the powder mixture (for example by adding cold water or hot).
In general, there are two methods of fixing acetaldehyde which make it possible to improve its storage stability.
One of these methods is to chemically react acetaldehyde with another compound to form a more stable compound. The second process consists of physically trapping the alketaldehyde in a stable compound such as sugar, gum or any other edible product, or then coating this stable compound with acetaldehyde.
Regarding the first process, namely the one which allows
the formation of a more stable compound, the resulting composition
must not only exhibit a degree of stability and dissociability
ity compatible with storage and subsequent conditions
of use, but it must also be a compound of the type
functional derivative; otherwise, it must have a chi structure
inherent medicine which releases acetaldehyde by decomposition. By
elsewhere, upon decomposition of the derivative-type compound
functional, the residual compound of decomposition other than
The acetaldehyde which is then produced must not affect the quality
of the finished food product. It is also essential that the
decomposition occurs under the conditions in which one prepares or
the food product is used.
Although much research has been done, for example in
the E.U.A. N 2305621, to produce compounds of the type
appropriate functional derivative, by reacting acetaldehyde with
other chemical compounds, this research has not been crowned
born of success, with few exceptions. The main causes of
failures are due to instability of the resulting product or vice versa
to too great a stability for the product to be
used.
The second process, which consists of physically encapsulating
acetaldehyde in a stable compound has generally not been
successful, because the products prepared by this pro
ceded were in the amorphous or glassy state and tended to lose their
aroma fixed during storage, especially in the presence
humidity.
The E.U.A. No. 3314803 issued to Dame et al., Describes a
method of fixing acetaldehyde by encapsulating acetalde-
hyde in a dry mannitol matrix. This operating mode
allows to produce a dry and non-hygroscopic compound which
retains some of its acetaldehyde fixed even in condi
not hermetic, but it has the disadvantage of being very expensive
as a result of the current price of mannitol. The mannitol composition
acetaldehyde from Dame et al., spray dried, can
have an initial fixation rate of 2% to 10% by weight of acé
taldehyde. However, this initial fixation rate adjusts progressively.
over several days and the acetaldehyde content ends up
balance and become stable and have an understood value
between 1% and 3%.
Generally, the prior art has indicated that while
we wanted to preserve aromatic products from contact with
atmosphere, we had to achieve the fixation using a matrix
amorphous. The E.U.A. N "2856291 issued to Schultz preco
nise that crystallization must be avoided because the crystalline structure
allows the release of aromatic compounds or the diffusion of
atmospheric air in the flavoring composition by the
interstices of the crystal structure. The Dame et al. Patent,
describes a process in which acetaldehyde is encapsulated in the
mannitol matrix without crystallization of mannitol.
We have now found that we can achieve a fixation
stable of volatile aromatic compounds such as acetaldehyde
by crystallization of sucrose in a solution containing the
aromatic compound. It has been found that small amounts of
volatile flavoring compounds can be fixed in saccha
crystalline pink in such a way that the volatile compound is fixed
permanently when stored under conditions
airtight and a large part of the volatile compound is retained
even after prolonged storage under non-sealed conditions
ticks.
There is therefore provided a solid flavoring composition com
taking sucrose crystals containing up to 0.5% by
weight of a volatile flavoring compound fixed in the structure
crystalline.
The method according to the invention makes it possible to produce a composi
solid flavoring with low content of compounds
volatile flavorings, characterized in that it includes opera
following tions:
(a) forming a supersaturated aqueous solution of sucrose, said solution also containing a volatile flavoring compound;
(b) crystallizing the sucrose from the solution such that part of the volatile flavoring compound is fixed in separate crystals of sucrose in an amount which can reach 0.5% by weight of the crystal; then
(c) drying the crystals.
The process of the present invention can be used to permanently fix volatile flavoring compounds in discrete sucrose crystals, at desired amounts of such flavoring compounds representing, for example, from 0.001% to a maximum of 0.5% by weight of the product. sucrose. In the case of acetaldehyde, a fixation rate of 0.2% to 0.3% is easily obtained by using an excess of acetaldehyde during crystallization. When using powder mixtures intended to form drinks or desserts, it is generally desirable to use crystalline sucrose prepared according to the present invention, this crystalline sucrose containing the volatile flavoring compound attached to it in an amount of 0, 2% to 0.3%.
However, for other applications, such as for example sugar containing acetaldehyde which is intended for dusting food products such as fruits, such as for example strawberries, peaches, raspberries, which makes it possible to reinforce the fragrance of these fruits, relatively small amounts of acetaldehyde may be desirable, for example 0.001% to 0.1%, or more preferably 0.001% to 0.5%. Other amounts, for example amounts of 0.05% to 0.2% and in particular 0.1% to 0.02% are of course suitable for these and other applications.
As indicated above, the volatile flavoring compounds such as acetaldehyde can be fixed in the sucrose crystals in an amount of less than 0.5% by weight generally and for example in an amount of about 0.2%. It is believed that the volatile compound is fixed like an impurity in the crystals, when the crystals are formed in the mother liquor. This fixation is thought to resemble what are called crystalline inclusions.
Since the amount of volatile flavor that can be fixed by the process of this invention is relatively low, it is desirable that commercial use of this invention employs a fixer which is an integral part of a food product. Sucrose is a normal constituent of many fruit flavored powdered food products, such as powdered drink mixes and gelatin desserts. The use of sucrose, which can also serve as a binding medium for compounds intended to flavor the food product, such as for example acetaldehyde, allows the production of an improved food product and very little increases the cost price of the raw materials.
It is also provided, by this invention, that the confinement of the volatile flavoring compound in the sucrose crystals can take place during the crystallization step of the sugar refining operation. This would avoid the need to perform a new crystallization operation during the manufacture of the food product.
Another advantage of this invention is that it has been found that the acetaldehyde fixed in the crystals has a clear acetaldehyde taste and does not exhibit the taste of paraldehyde at all. This is so despite the fact that the source of acetaldehyde may contain certain amounts of paraldehyde. It appears that this fixation process binds only acetaldehyde while rejecting paraldehyde.
This invention is particularly applicable to the fixation of flavoring compounds which are gaseous or which sublimate under normal ambient conditions.
As previously indicated, it is believed that the uptake of the volatile compound would be related to the phenomenon of crystal inclusion. The inclusion would be constituted by a foreign body which would be enclosed in the crystal structure and which would not be found simply placed on the surface of the crystal. The body fixed in crystals cannot be washed away and tends to remain fixed permanently until the crystal structure is destroyed. It has been found that the volatile aromas fixed in the crystals according to this invention cannot be washed away and that the crystalline products can also be heated to temperatures of at least 100 ° C. produces a noticeable loss of the volatile compound.
The mechanism by which volatile aromatics are trapped in the crystal structure of sucrose during crystallization is believed to approximate a molecular model where a molecule of the flavoring compound is surrounded by a crystal cage consisting of a series of sucrose molecules. It can be seen that this mechanism differs significantly from the inclusion complexes described in the E.U.A.
No. 3061444 issued to Rogers et al., Where a molecule of the enclosed compound comes to spatially engage in a dextrin molecule of cylindrical or spiral shape.
No other crystal-generating products have been found to allow the preparation of satisfactory products. It has been found that carbohydrates such as dextrose and lactose which form crystalline hydrates bind only very small traces of volatile flavoring compounds, such as acetaldehyde, and therefore cannot be considered of interest. The reason why these crystalline hydrates are unable to bind appreciable amounts of volatile flavoring compounds is not fully understood. However, it is observed that the volatile compounds do not influence the rate of crystallization of these products.
This phenomenon opposes the formation of anhydrous crystals of products such as sucrose and mannitol where volatile compounds prevent crystallization, as has been observed, and where crystals are believed to develop around the foreign body of so as to form crystalline inclusions.
The crystallization process used to make the products of this invention comprises forming a supersaturated solution of sucrose, preferably an aqueous solution, generally at a temperature which is below the boiling point of the volatile compound. The volatile compound is then added to the supersaturated solution, and crystallization is allowed to continue. In general, a small amount of seed is added to the supersaturated solution in order to initiate crystallization. The crystals thus obtained are separated and dried.
The crystallization step can also be carried out under vacuum and it has been surprisingly found that in this case the rate of binding of volatile compounds such as acetaldehyde is equal to or even greater than the rates of binding under atmospheric conditions. In practice, a vacuum crystallization step would be highly desirable, since this vacuum crystallization step shortens the crystallization time and on the other hand allows a large fraction of the water to be removed under vacuum.
A preferred procedure for carrying out the invention consists in carrying out the precipitation in an aqueous, glassy, supercooled solution containing the volatile flavoring compound and from 88% to 93% of sucrose (this percentage being based on the combined weight of the sucrose and water). Crystallization in this case proceeds rapidly and allows the formation of a consistent, friable mass of the product which can then be effectively dried.
An embodiment of the invention will be illustrated by way of example:
Example:
A mixture of sucrose and water containing 539 grams of sucrose and 161 grams of water is heated until all of the sucrose is dissolved. The solution is then cooled to a temperature below the boiling point of acetaldehyde (21 - C), ie in this case to 10 ° C., which makes it possible to form a supersaturated solution of sucrose. Add 21 ml of acetaldehyde (16.5 grams) slowly while stirring. One gram of powdered sucrose is added so as to initiate crystallization. The mixture is allowed to crystallize for two days, although a shorter period may also be sufficient.
After completion of crystallization, the mixture appears white and its viscosity seems to have dropped. You can notice crystals in the syrup. The mixture is introduced into the basket of a centrifuge which rotates at high speed. The crystals are retained in the basket, while the syrup passes through it. The filter cake is removed from the basket and powdered by passing it through a sieve with a mesh opening of 590. The crystals are allowed to dry overnight. This procedure makes it possible to obtain 200 grams of crystalline sucrose, ie 37.1% of the weight of the starting material. These crystals were analyzed by a polarographic method and found to contain 0.135% by weight. acetaldehyde.
It is found that the organoleptic characteristics of sucrose have a clear acetaldehyde taste, even if the initial acetaldehyde contained large amounts of paraldehyde, the taste of which is not clear.
The syrup obtained by centrifugation is saturated with sucrose and contains large amounts of acetaldehyde. More sucrose can be added to the syrup and the mixture can be heated to obtain a solution containing about 72%, by weight, of sucrose. After cooling the solution to below 21 ° C, more acetaldehyde is added to produce a solution containing about 2.3%, by weight, acetaldehyde. The crystallization and centrifugation methods are similar to those given above. In this way, the whole process can be regarded as cyclic and its yield is practically 100%.
The stability of the product obtained by the above process and containing 0.135% acetaldehyde is evaluated for stability by packing 7 grams of the acetaldehyde fixed on the sucrose (containing about 9.45 mg of acetaldehyde) as well as 85 grams of a typical dessert. gelatin having the following composition:
Ingredients Parts by weight
Sugar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80.0
Gelatin ..................... 10.0
Citric acid ...... 3.0
Tri-sodium citrate 1,2
Fruit flavor ................ 0.6
Fruit color .............. 0.2
The packages consist of pockets formed by a polyethylene-waxed paper laminate. These pockets are sealed with heat and placed in small paper containers.
The individual packages are stored at 32 ° C under 85% relative humidity or at 32 ° C under 70% relative humidity and are periodically removed and analyzed with a polarograph to determine the acetaldehyde content.
Board
Relative humidity at 32 C Storage days Acetaldehyde loss,%
70% 8 0
85% 8 0
70% 42 2
85% 42 7
70% 120 46
85% 120 42
The quantitative results expressing the stability of the product are only approximate because, given the imperfect mixture, all the samples analyzed are not identical to the initial composition. Qualitatively, however, the two 8-day samples were found to be fluid and show no sign of agglomeration and had a clear acetaldehyde taste.
The 42 day sample stored at 85% relative humidity is somewhat agglomerated but retains a strong acetaldehyde taste; while the sample stored at 70% relative humidity showed only weak signs of agglomeration and had a clear acetaldehyde taste.
Examination of other anhydrous crystalline products has shown that organic crystals such as fumaric acid and inorganic crystals such as sodium chloride can fix low levels (less than 1%) of acetaldehyde. In addition, volatile flavoring substances such as maltol and roasted coffee flavors either natural or synthetic (eg synthetic grinding gas, etc.) could be successfully fixed in the sucrose crystals.