DD205605A1

DD205605A1 - METHOD FOR PRODUCING A COCOAOOMATIC POWDER

Info

Publication number: DD205605A1
Application number: DD23966782A
Authority: DD
Inventors: Werner Ehrlichmann; Heinz Ruttloff; Hans-Peter Kruse; Manfred Specht; Ursula Haering
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1984-01-04

Abstract

ZIEL DER ERFINDUNG IST DIE GEWINNUNG EINES KAKAOAROMAPULVERS. ERREICHT WIRD DIESES ZIEL DURCH DIE VERARBEITUNG VON GEROESTETEN KAKAOSCHALEN, DIE BEI DER KAKAOBOHNENROESTUNG ANFALLEN. DAS KAKAOAROMAPULVER DIENT ZUR AROMATISIERUNG VON NAHRUNGSMITTELN. ERFINDUNGSGEMAESS WERDEN UNSORTIERTE GEROESTETE KAKAOSCHALEN ZUR BESEITIGUNG VON OFF-FLAVOUR-KOMPONENTEN, WELCHE DAS AROMA DER KAKAOSCHALEN ZUR AROMATISIERUNG VON NAHRUNGSMITTELN UNGEEIGNET MACHEN, ZUNAECHST MITTELS WASSERDAMPFDESTILLATION BEHANDELT. DIE WASSERDAMPFMENGE IST UMGEKEHRT PROPORTIONAL DEM PH-WERT DER KAKAOSCHALEN. DAS AROMA DER KAKAOSCHALEN WIRD DANN MIT SODAALKALISIERTEM WASSER EXTRAHIERT. DIE WAESSRIGEN EXTRAKTE WERDEN IM GEMISCH MIT AROMATRAEGERSTOFFEN, WIE SACCHAROSE, STAERKE, MAGER- ODER VOLLMILCH BZW. DEREN PULVER ODER STAERKEHYDROLYSENPRODUKT, MITTELS SPRUEH-, VAKUUM- ODER GEFRIERTROCKNUNG IN AROMAPULVER UBERFUEHRT.THE OBJECTIVE OF THE INVENTION IS TO OBTAIN A COCOAOULE POWDER. THIS OBJECTIVE IS ACHIEVED BY THE PROCESSING OF ROASTED COCOA SHELLS WHICH ARISE IN COCOA BROWNING. THE COCOA AUTOMATIC POWDER IS FOR THE FLAVORING OF FOODSTUFFS. In accordance with the present invention, UNSURPASSED SMOKED COCOA SHELLS FOR ELIMINATING OFF-FLAVORING COMPONENTS WHICH DO NOT PREVENT THE AROMA OF COCOA SHELLS FOR FLAVORING FOODS ARE FIRST TREATED BY WATER STEAM DISTILLATION. THE WATER VAPOR AMOUNT IS REVERSED PROPORTIONAL TO THE PH VALUE OF COCOA. THE AROMA OF COCOA SHELL IS THEN EXTRACTED WITH SODAAL CALISED WATER. THE WAESSER EXTRACTS ARE MIXED WITH AROMATICAL MATERIALS, SUCH AS Saccharomyces, stains, lager or whole milk. THEIR POWDER OR STAERKEHYDROLYSEN PRODUCT, BY SPRUEH, VACUUM OR FREEZE DRYING IN AROMA POWDER.

Description

239667 O239667 O

Erfinder: Dr. Werner EhrlichmannInventor: Dr. Werner Ehrlichmann

Prof. Dr. Heinz Ruttloff Dr. Hans-Peter Kruse Manfred Specht Ursula HaeringProf. Dr. Heinz Ruttloff Hans-Peter Kruse Manfred Specht Ursula Haering

Verfahren zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers Anwendungsgebiet der ErfindungProcess for the preparation of a cocoa flavored powder Field of application of the invention

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbare kakaoaromahaltige Pulver ist dazu bestimmt, Lebensmitteln allein oder in Kombination mit Kakao ein dem Kakao eigenes Aroma bzw. entsprechenden Geschmack zu verleihen oder aber eine derartige Aroma- bzw. Geschmacksrichtung zu verstärken.The kakaoaromahaltige powder which can be prepared by the process according to the invention is intended to give foods, alone or in combination with cocoa, a flavor or corresponding taste which corresponds to the cocoa or else to reinforce such an aroma or flavor direction.

Characteristic of the known technical solutions

Im allgemeinen werden die bei der Röstung von Kakaobohnen nach deren Abtrennung anfallenden Kakaoschalen verworfen. Bisher sind kaum Verfahren bekannt geworden aus Kakaoschalen gewonnene Aromen als Zusatzstoffe ,für Lebensmittel zu verwenden. In der DE-OS 1 767 311 werden geröstete Kakaoschalen, sortiert nach verschiedenen Größen, jeweils mit kochendem Wasser extrahiert. Die Extrakte werden konzentriert und in Form eines Sirups eingesetzt. Die Extraktion wird u. a. auch mit einem Zusatz von Carbonaten, speziell Natriumcarbonat, durchgeführt, wobei nach der Extraktion der pH-Wert des wäßrigen Extrakts mit Phosphorsäure auf pH 7 eingestellt und dann zu einem Sirup konzentriert wird.In general, the cocoa peels resulting from the roasting of cocoa beans after their separation are discarded. So far, hardly any known methods have been obtained from cocoa shells flavorings as additives for food. In DE-OS 1 767 311 roasted cocoa peel, sorted according to different sizes, each extracted with boiling water. The extracts are concentrated and used in the form of a syrup. The extraction is u. a. also with an addition of carbonates, especially sodium carbonate, wherein after extraction the pH of the aqueous extract is adjusted to pH 7 with phosphoric acid and then concentrated to a syrup.

-7.ΜΑΙ1982*ΟΟ832ΰ-7.ΜΑΙ1982 * ΟΟ832ΰ

Der Extrakt großer Schalenanteile soll das qualitativ beste Aroma geben. Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens ist, daß jeweils ein nicht lagerstabiler Sirup als Endprodukt vorliegt; entsprechend dieser Patentschrift wird eine vollständige Trocknung als nicht möglich angesehen. Lebensmittel, die mit derartigen Sirupen aromatisiert würden, erhalten eine stark malzig<-brenzlige sowie eine phenolische Off-Flavour-Note, die der Verbrauchererwartung nicht entspricht.The extract of large peel shares should give the best quality flavor. A major disadvantage of this method is that in each case a non-shelf-stable syrup is present as the final product; according to this patent, complete drying is considered impossible. Foods that are flavored with such syrups will receive a strong malty and a phenolic off-flavor note that does not meet consumer expectations.

Im US-Patent 4 156 O3O (A 23 g 1/00) werden Teile des Aromas der Kakaoschalen mittels ethanolischer Salzsäure extrahiert. Die Extrakte sollen einen Geschmack nach Beeren haben und sich zur Herstellung von Frucht- und'Kohlensäuregetränken eignen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß hierbei nur Teile des Aromas der Kakaoschalen genutzt werden und daß sich Produkte mit der Note "Kakaoaroma" nicht gewinnen lassen.In US Pat. No. 4,156,303 (A 23 g 1/00), portions of the flavor of the cocoa shells are extracted by means of ethanolic hydrochloric acid. The extracts are said to have a berry taste and are suitable for the production of fruit and carbonated drinks. A disadvantage of this method is that only parts of the flavor of the cocoa shells are used and that can not win products with the note "cocoa flavor".

Ziel der Erfindung Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers zu entwickeln, das die bei der Kakaoherstellung anfallenden Kakaoschalen nutzt. Die herstellbaren Produkte sollen hinsichtlich Aroma, Konsistenz, Lagerfähigkeit und Dosierbarkeit den bisherigen kakaoaroraahaltigen Produkten auf Kakaoschalenbasis überlegen sein.The aim of the invention is to develop a new process for the production of a cocoa-flavored powder which utilizes the cocoa husks obtained in cocoa production. The products to be produced should be superior in terms of flavor, consistency, storability and meterability to the previous cocoa-based products based on cocoa peanuts.

Darlegung des Wesens der ErfindimgExplanation of the nature of inventions

Die technische Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist das Aufzeigen der Verfahrensbedingungen zur Herstellung eines kakaoaromahaltigen Pulvers aus Kakaoschalen und Trägersubstanzen, die selbst Lebensmittel sind.The technical problem underlying the invention is to demonstrate the process conditions for the production of a cocoa flavored powder of cocoa shells and excipients, which themselves are foodstuffs.

In der vorliegenden Erfindung werden die als Abfallprodukt der Kakaobohnenröstung anfallenden Kakaoschalen, die wie die gerösteten Kakaobohnen kakaospezifische AromastoffeIn the present invention, the cocoa peels resulting from cocoa bean roasting by-product, such as the roasted cocoa beans, become cocoa-specific flavoring agents

239667 O239667 O

enthalten, als Rohstoff genutzt. Da die gerösteten Kakaoschalen im Vergleich zu den gerösteten Kakaobohnen gewisse Off-Flavour-Komponenten besitzen, sind die Kakaoschalen in diesem Zustand für die menschliche Ernährung ungeeignet (A. Fincke, Handbuch der Kakaoerzeugnisse, 2. Aufl., Berlin 1965).contained, used as raw material. Since the roasted cocoa shells in comparison to the roasted cocoa beans have certain off-flavor components, the cocoa shells in this state are unsuitable for human consumption (A. Fincke, Handbuch der Kakaoerzeugnisse, 2nd ed., Berlin 1965).

Es wurde gefunden, daß das gewünschte Ziel erreicht wird, wenn in einer ersten erfindungsgemäßen Maßnahme die Off-Flavour-Komponenten zum großen Teil mittels Wasserdampf von den Kakaoaromabestandteilen in den Kakaoschalen abgetrennt werden. Die Wasserdampfbehandlung ist dabei gut mittels einer üblichen Wasserdampfdestillation durchführbar, aber es sind auch andere an sich bekannte Wasserdampfeinwirkungen anwendbar.It has been found that the desired goal is achieved when, in a first measure according to the invention, the off-flavor components are largely separated by means of water vapor from the cocoa aroma constituents in the cocoa shells. The steam treatment is well carried out by means of a conventional steam distillation, but there are also other known per se water vapor effects applicable.

Die bei der Wasserdampfdestillation der gerösteten Kakaoschalen anfallenden Destillate besitzen keinen kakaoartigen Geruch oder Geschmack, sie weisen vielmehr einen brenzligen, knäckebrotartigen Geruch sowie einen scharfen, sauren Geschmack auf. Der pH-Wert der Destillate liegt zwischen 3»0 und 4,5, was auf saure Substanzen, wie organische Säuren und Phenole, schließen läßt, die auf Grund ihrer Wasserdampfflüchtigkeit aus den Kakaoschalen entfernt werden können.The obtained in the steam distillation of the roasted cocoa shells distillates have no cocoa-like odor or taste, but they have a hot, crispbread-like odor and a sharp, sour taste. The pH of the distillates is between 3 »0 and 4.5, which suggests acidic substances such as organic acids and phenols, which can be removed from the cocoa shells due to their steam volatility.

Insgesamt wurde bei weiteren genaueren Untersuchungen festgestellt, daß die erfindungsgemäß mit Wasserdampf behandelten Kakaoschalen bei deren Weiterverarbeitung gegenüber den unbehandelten Proben ein milderes kakaoartiges Aroma ergeben. Daraus geht hervor, daß die Off-Flavour-Komponenten der Kakaoschalen wahrscheinlich durch einen Überschuß saurer Substanzen bedingt sind. Es wurde dabei im einzelnen weiter gefunden, daß verschiedene Chargen von Kakaoschalen verschiedene pH-Werte haben. Der pH-Wert der verarbeiteten Chargen liegt zwischen 4,5 und 6. Chargen von Kakaoschalen mit einem niedrigeren pH-Wert werden erfindungsgemäß zur Beseitigung der Off-Overall, it was found in further more detailed investigations that the invention treated with steam cocoa shells in their further processing compared to the untreated samples give a milder cocoa-like aroma. It can be seen that the off-flavor components of the cocoa peels are probably due to an excess of acidic substances. It was further found in detail that different batches of cocoa shells have different pH values. The pH of the processed batches is between 4.5 and 6. According to the invention, batches of cocoa shells having a lower pH are used to eliminate the off-set.

/ ί!/ ί!

Flavouiv-Komponenten rait einer größeren Menge Wasserdampf behandelt als solche mit einem höheren pH-Wert. In einer weiteren Maßnahme zur erfindungsgemäßen Weiterver« arbeitung der wasserdampfbehandelten Kakaoschalen erfolgt eine Extraktion, sie hängt in ihrer Ausführung vom erreichten pH—Wert ab. Bei einem pH—Wert der Kakaoschalen von etwa 5 wird das Kakaoaroma aus 100 g Kakaoschalen mittels 500 ml 2,8 %iger wäßriger Kristallsodalösung durch einstündiges Erhitzen im kochenden Wasserbad extrahiert.Flavouiv components are treated with a greater amount of water vapor than those with a higher pH. In a further measure for the further processing according to the invention of the steam-treated cocoa shells, an extraction takes place; in its execution, it depends on the pH reached. At a cocoa peel pH of about 5, the cocoa flavor is extracted from 100 g of cocoa peel by means of 500 ml of 2.8% aqueous soda solution by heating for one hour in the boiling water bath.

Bei einem pH«Wert der Kakaoschalen von etwa 6 wird das Kakaoaroma aus 100 g Kakaoschalen mittels 500 ml 1,2 %iger Kristallsodalösung durch einstündiges Erhitzen im kochenden Wasserbad extrahiert. Die Aromaextrakte werden von den Kakaoschalen abgetrennt, z. B. durch Filtrieren oder Absaugen bei Normaldruck oder besser mittels Vakuum über Mull oder Gaze. Die Extrakte werden mittels Vakuumdestillation auf ein Volumen von etwa 130 ml eingeengt. Es entsteht ein fließfähiger Sirup. Die erfindungsgemäß erhaltenen Produkte sind hervorragend zur Aromatisierung von Nahrungsmitteln, vorzugsweise von Getränken, geeignet.At a pH of cocoa peel of about 6, the cocoa flavor is extracted from 100 g of cocoa peels by means of 500 ml of 1.2% solution of soda by heating for one hour in the boiling water bath. The aroma extracts are separated from the cocoa peels, z. B. by filtration or suction at atmospheric pressure or better by means of vacuum over gauze or gauze. The extracts are concentrated by vacuum distillation to a volume of about 130 ml. The result is a flowable syrup. The products obtained according to the invention are outstandingly suitable for flavoring foods, preferably beverages.

In umfangreichen sensorischen Prüfungen wurde nachgewiesen, daß in kakaohaltigen Milchgetränken bis zu·25 % eines üblicherweise eingesetzten Kakaopulvers durch den erfindungsgeraäß hergestellten Kakaoschalenextrakt ersetzt werden kann, ohne daß ein Qualitätsverlust feststellbar ist.Extensive sensory tests have shown that up to 25% of cocoa powder used in cocoa-containing dairy drinks can be replaced by the cocoa peel extract prepared according to the invention without any loss of quality being detectable.

Die Substanzmengen, die erfindungsgemäß aus Kakaoschalen herausgelöst werden, sind bezogen auf eine bestimmte Einsatzmenge verhältnismäßig konstant. Sie warden anhand eines größeren untersuchten Probenmaterials durch Differenzwägung der wasserdampfbehandelten Kakaoschalen vor und nach der Extraktion bestimmt und betragen durchschnittlich 35 % der Kakaoschaleninhaltsstoffe.The amounts of substance which are dissolved out of cocoa shells according to the invention are relatively constant with respect to a certain amount used. They are determined on the basis of a larger sample material investigated by differential weighing of the steam-treated cocoa shells before and after extraction and average on average 35% of the cocoa shell ingredients.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die, die Aromaqualität bestimmenden Stoffe des Kakaoschalenextraktes besonders schwerflüchtig sind. Die Aromaintensität der erfindungs«Surprisingly, it has been found that the aroma quality determining substances of the cocoa peel extract are particularly low volatility. The flavor intensity of the invention

239667 O239667 O

gemäßen Extrakten wird sogar durch wenig schonende Trocknungsverfahren über Stunden im Vakuum bei 60 G nicht verändert.appropriate extracts is not changed even by little gentle drying process for hours in vacuo at 60 G.

Für die Weiterverarbeitung folgt daraus, daß durch Gefrier«, Sprüh- oder Vakuumtrocknung der konzentrierten Extrakte ein kakaoaromahaltiges Pulver herstellbar ist. Eb ist dabei vorteilhaft, zur Qualitätsverbesserung des Endproduktes sowie zur Stabilisierung des Aromas in Pulverform den konzentrierten Extrakten vor dem Trocknen Trägerstoffe, wie Mager- oder Vollmilch bzw. deren Pulver, Saccharose, Maisstärke oder Stärkehydrolysenprodukt, zuzusetzen. Das Verhältnis von Extrakt zu Trägerstoff, bezogen auf Trockensubstanz, ist im weitem Bereich variierbar. Die Komponenten werden dabei zweckmäßig so gemischt, daß sie im Trockenpulver im Gewichtsverhältnis von Extrakt zu Trägerstoff von 1 : 10 bis 10 : 1, vorzugsweise 1:1, enthalten sind. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die erhaltenen Kakaoschalen direkt durch Gefrier-, Sprüh- oder Vakuumtrocknung in kakaoaromahaltiges Pulver zu überführen.For further processing, it follows that a cocoa flavor-containing powder can be produced by freeze-drying or vacuum drying of the concentrated extracts. Eb is advantageous for improving the quality of the final product and for stabilizing the aroma in powder form the concentrated extracts before drying carriers, such as skim milk or whole milk or their powder, sucrose, corn starch or starch hydrolysis product to add. The ratio of extract to carrier, based on dry matter, can be varied over a wide range. The components are expediently mixed in such a way that they are contained in the dry powder in a weight ratio of extract to carrier of 1:10 to 10: 1, preferably 1: 1. It is within the scope of the invention to convert the resulting cocoa peels directly by freeze, spray or vacuum drying in cocoa flavored powder.

AusführungsbeispieIe Beispiel 1EXAMPLES Example 1

100 g Kakaoschalen (pH-Wert der Charge = ^zl-,5) werden einer Wasserdampfdestillation unterworfen, bis 750 ml Destillat übergegangen sind. Nach Zusatz von 14- g Na₂CO... . 10 HpO und 350 ml Wasser zu den ca. 150 ml Wasser, diese ist die verbleibende Menge aus der Wasserdampfdestillation, und den Kakaoschalen (Gesamtextraktionswasser = 500 ml), wird die Extraktionsmischung 1 Stunde im siedenden Wasserbad erhitzt. Dann wird die Lösung von den Kakaoschalen über Mull oder Gaze abfiltriert oder mittels Vakuum abgesaugt.100 g of cocoa peels (pH of the batch = ^z l-, 5) are subjected to a steam distillation, to 750 ml of distillate are transferred. After addition of 14 g Na ₂ CO .... 10 HpO and 350 ml of water to about 150 ml of water, this is the remaining amount from the steam distillation, and the cocoa shells (total extraction water = 500 ml), the extraction mixture is heated for 1 hour in a boiling water bath. Then the solution is filtered from the cocoa shells over cheesecloth or gauze or vacuumed by vacuum.

Das Piltrat, falls stärker alkalisch als pH = 8, wird mit Phosphorsäure neutralisiert und durch Destillation bzw. Rotationsverdampfung im Wasserstrahlvakuum auf etwa 130 ml eingeengt. Deifverbleibende braune Sirup, der ca. 35 SThe filtrate, if more alkaline than pH = 8, is neutralized with phosphoric acid and concentrated by distillation or rotary evaporation in a water-jet vacuum to about 130 ml. Dehumidifying brown syrup, about 35 s

239667 O239667 O

Trockensubstanz enthält, wird mit 35 S Maisstärke vermischt und im Vakuumtrockenschrank bei 40 C solange entwässert, bis ein mahlfähiger Peststoff entstanden ist, der zu einem kakaoaromahaltigen Pulver vermählen wird. Das Produkt zeichnet sich zubereitet durch einen angenehm vollmundigen, kakaoähnlichen Geschmack aus. Es besitzt eine dem Kakao eigene typische braune Farbe.Contains dry matter, is mixed with 35 S of corn starch and dehydrated in a vacuum oven at 40 C until a millable pesticide is formed, which is ground to a cocoa flavored powder. The product is prepared by a pleasant full-bodied, cocoa-like taste. It has a typical brown color of cocoa.

Example 2

Analog Beispiel 1, wobei anstelle von 35 g Maisstärke 35 S eines Stärkehydrolysenprodukt mit niedrigem DE-Wert verwendet werden.Analogously to Example 1, instead of 35 g of corn starch, 35 S of a low DE starch hydrolysis product are used.

Example 3

100 g Kakaoschalen (pH-Wert der Charge = 6) werden einer Wasserdampfdestillation unterworfen, bis 500 ml Destillat übergegangen sind. Danach werden den Kakaoschalen 5 g NaoCO» . 10 HpO und 350 ml Wasser zugesetzt, so daß mit den etwa 15O ml Wasser, die aus der Wasserdampfdestillation in den Kakaoschalen verblieben sind, 5OO ml Gesamtestraktionswasser vorhanden sind. Das Extraktionsgemisch wird 1 Stunde im siedenden Wasserbad erhitzt, und die Kakaoschalen werden mittels Filtrieren oder Absaugen über Mull oder Gaza abgetrennt.100 g of cocoa peels (pH value of the batch = 6) are subjected to a steam distillation until 500 ml of distillate have passed. Then the cocoa peels are replaced by 5 g NaoCO ». 10 HpO and 350 ml of water was added, so that with the approximately 15O ml of water remaining from the steam distillation in the cocoa shells, 5OO ml of total water of reaction are present. The extraction mixture is heated for 1 hour in a boiling water bath, and the cocoa dishes are separated by filtration or suction through gauze or Gaza.

Das Piltrat, falls stärker alkalisch als pH = 8, wird mit Phosphorsäure neutralisiert und durch Destillation bzw. Rotationsverdampfung im Wasserstrahlvakuum auf etwa 130 ml eingeengt. Der braune Sirup, der 35 S Trockensubstanz enthält, wird mit 35 S Magermilchpulver 1 : 1 vermischt, auf eine geeignete Konsistenz durch Zusatz von Wasser eingestellt und im Sprühturm zu einem Kakaopulver versprüht. Das Produkt zeichnet sich durch einen angenehm vollmundigen kakaoähnlichen Geschmack aus. Es besitzt eine dem Kakao typische braune Farbe.The filtrate, if more alkaline than pH = 8, is neutralized with phosphoric acid and concentrated by distillation or rotary evaporation in a water-jet vacuum to about 130 ml. The brown syrup, containing 35 S of dry matter, is mixed with 35 S skimmed milk powder 1: 1, adjusted to a suitable consistency by the addition of water and sprayed in the spray tower to a cocoa powder. The product is characterized by a pleasant full-bodied cocoa-like taste. It has a brown color typical of cocoa.

Claims

239667 O Invention claims

1. A process for the preparation of a cocoa-flavored powder of roasted cocoa shells, which are obtained in the cocoa «roast beans as a by-product, characterized in that unsorted roasted cocoa shells of various origins first treated with steam and then subjected to extraction by means of alkalized water, whereupon the aroma extracts optionally after preconcentration, directly or with the aid of aroma carriers by spray, vacuum or freeze-drying in powder form.

2. The method according to item 1, characterized in that the steam treatment is carried out in dependence on the pH of the roasted cocoa shells with different amounts of water vapor, wherein the amount of water vapor is inversely proportional to the pH.

3 · Method according to item 1 and 2, characterized in that the steam treatment is preferably carried out as steam distillation.

4. The method according to item 1, characterized in that the alkalization of the extraction water is carried out by means of soda or potash. \

Method according to item 1, characterized in that excipients, preferably sugar, starch, skim milk or whole milk and / or their powder or starch hydrolysis products are added to the aroma extracts.

6. The method according to item 1 and 5 »characterized by, that • a mixture of aroma extract and carrier by spraying, vacuum or freeze-drying is transformed into a flavoring powder.